La Lumière électrique
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d'Électricité
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- LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- DIRECTEUR î
- Dr CORNÉLIUS HERZ
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME QUARANTE-SIXIÈME
- PA RIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- 31, — BOULEVARD DES ITALIENS, — 31
- I 892
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XIV’ ANNÉE (TOME XLVIi SAMEDI T OCTOBRE 1892 — : +- O * Z
- SOMMAIRE. —Théorie électromagnétique de la lumière, d’après Maxwell; G. Raveau. — Détails de construction des machines dynamo ; G. Richard. — Electricité atmosphérique (dernière réponse à M. André) ; L. Palmieri. — Cursomètre électrique ; Edme Genglaire. — Chronique et revue de la presse industrielle : La chute de potentiel dans les transformateurs, par J. Swinburne. — Moteur à courant alternatif. — La durée et le rendement des lampes à incandescence. — Lampes à incandescence de haut voltage. — Avenir de l’électricité dans les moteurs, l’éclairage, la thérapeutique. — Le noircissement des lampes à incandescence. —Forme singulière d’un éclair.— Conjoncteur-disjoncteur March. - Sirène électrique Saunderset Brown. — Désétamage électrique des rognures de fer blanc, par Naef (New-York) et Raynaud (Narbonne). — Trieur électrostatique Edison. — Sonde électrique Bradley. — Accumulateur Donaldson et Macrae. — Revue des travaux récents en électricité : Sur les piles primaires et secondaires dont l’électrolyte est un gaz, par le professeur Schuster. — Variation de la perméabilité magnétique de l’aimant naturel avec la température. — Viscosité magnétique, par J. Hopkinson et B- Hopkinson. — Transformateurs, par le professeur J. Perry. — Faits divers.
- THÉORIE ÉLECTROMAGNÉTIQUE DE LA LUMIÈRE
- D’APRÈS MAXWELL
- I. — Objet de ce travail.
- Dans son traité d’électricité et de magnétisme Maxwell a indiqué brièvement les principes de la théorie, électromagnétique de la lumière. Après avoir montré que la vitesse de propagation d’une perturbation électromagnétique dans l’air serait égale au rapport v: des unités, c’est-à-dire très sensiblement à la vitesse de la lumière déterminée expérimentalement, il indique quelques vérifications de la relation qu’il a établie entre l’indice de réfraction et le pouvoir inducteur spécifique ; il est très bref sur la théorie de la réflexion et dé la réfraction, se bornant à indiquer qu’on retrouve les résultats connus. C’est de l’étude de la propagation dans les milieux cristallisés qu’il déduit le fait très important que la vibration électrique est, comme celle de Fresnel, perpendiculaire au plan de polarisation.
- C’est, je crois, M. Lorentz, qui a le premier, en 1875, donné un exposé plus complet. Dans son mémoire intitulé Over de théorie der terugkaat-singen brekingvan heliicht il applique la théorie électromagnétique à la réflexion et à la réfrac-tiondans le cas des corps isotropes transparents,
- des cristaux transparents et des métaux. Ce sont à peu près les mêmes matières qu’a traitées le Dr Tumlirz dans son livre : Die elektromagne-lische Théorie des Lichles (*) qui vient d’être traduit en français par M. Van der Mensbrugghe, Divers savants anglais, MM. J. J. Thomson, Fitz-Gerald et lord Rayleigh, ont également publié à ce sujet d’intéressants travaux.
- Ces divers travaux établissaient que les équations de la théorie électromagnétique mènent, sauf la valeur numérique de certains coefficients, aux résultats déjà déduits d’autres théories et vérifiés par l’expérience. M. Gibbs, dans plusieurs articles parus dans VAmerican Journal of Science, et M. Poincaré dans son traité Sur les théories de Maxwell et la théorie électromagnétique de la lumière (2) ont insisté sur les rapprochements à faire entre les développements des théories élastiques et de la théorie électroma-r gnétique.
- Quelque fruit que j’aie tiré pour la rédaction de cet article de la lecture des travaux cités, je crois cependant devoir indiquer deux points sur lesquels j’ai développé des idées plus personnelles.
- M. Lorentz et M. Tumlirz ont tous les deux
- (''j Leipzig, i883.
- (-) La Lumière Électrique, t. XXXIX, p. 3g5.
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- *r-——— :-------^— ---------------!--'-----
- considéré 1‘électrodynamique de Maxwell comme un cas particulier de celle, de Helmholtz. En admettant que l’action mutuelle dé deux éléments de courant dépende d’un potentiel, M. Helmholtz montre qu’il subsiste dans l’expression dè ce potentiel un coefficient arbitraire qu’on ne peut déterminer tant qu’on fait des expériences sur les courants fermés ; comparant sa formule générale à celles qu’on a déjà données.,, il trouve celles de F. Neumann et de Weber comme cas particuliers ; enfin il indique quelle valeur il faudrait donner au coefficient indéterminé pour retrouver la théorie de Maxwell (1). Ce. point a été fortement contesté, et dans une remarquable discussion Sur la différence entre. l’électrodynamique de Helmholtz et celle de Maxwell (2), M. Brunhes concluait dans les termes suivants :
- « On ne peut .faire.rentrer la théorie de Maxwell dans celle de Helmholtz par des considérations ou par des hypothèses particulières qui soient purement électrodynamiques. Il faudra avoir recours à des considérations électrostatiques, se demander quelle est la nature de la polarisation dans les idées anciennes et dans les idées de Maxwell, et voir si l’on peut faire rentrer l’électrostatique de Maxwell dans d’électrostatique ancienne. Si on y réussit, on aura du môme coup concilié deux théories électrodynamiques qui n’ont entre elles qu’une différence d’ordre électrostatique. »
- Cette comparaison a été faite dans la magistrale préface que M. Hertz a mise en tête de la réimpression de ses Recherches sur la propagation de la force électrique et dont La Lumière Électrique a publié une traduction (3). M. Hertz distingue quatre théories électrostatiques ; dans la première on ne considère pas de polarisation du milieu ; dans le second on introduit une polarisation telle que la force électrique aille de la face négative à la face' positive de l’élément polarisé ; dans cette manière de voir on peut obtenir un cas limite qui mène, dit M. Hertz, aux équations de Maxwell. Il ajoute : « Nous désignerons donc cette façon de traiter la question comme une forme de la théorie de Maxwell.
- (*) M. Ledeboer a exposé en détail la théorie de Helmholtz dans ce journal, t. XXXIII, p. 157, 204, 273, 417, 504, 615.
- (*) La Lumière Electrique, t. XL, p. i5.
- (3) La Lumière Electrique, t. XLIV, p. 387.
- C’est ainsi que ce cas limite est désigné aussi dans Helmholtz. Ce qui ne veut dire en aucune façon que les idées qui servent de base soient les idées de Maxwell. »
- Enfin, M. Hertz considère une quatrième manière d’envisager les phénomènes : il n’y a plus d’électricité sur les conducteurs ; les couches superficielles sont le résidu d’une polarisation du diélectrique ; toute électricité libre est le résidu de la polarisation d’un diélectrique..Dans ces idées, il revient absolument au même de dire qu’il existe en un point du diélectrique une force électrique ou une polarisation ; dire l’un ou l’autre c’est exprimer le même fait, « la force électrique n’est plus qu’un norrtrd’ün état de polarisation de l’espace. » Je rappellerai que ce sont exactement les mêmes idées que j’avais développées dans ce journal, comme représentant véritablement la théorie particulière, de Maxwell (* *); j’avais également insisté sur le fait que cette théorie ne se ramène à aucune des théories de la polarisation diélectrique antérieures (2) d’une part, et d’autre part sur les difficultés que soulève l’explication des propriétés des conducteurs dans ces idées (*).
- Ainsi les théoriês de Maxwell et de Helmholtz diffèrent au point de vue électrostatique, c’est-à-dire dans la définition de l’intensité électrostatique des courants de polarisation qui se produisent dans les diélectriques ; il est impossible de ramener l’une des théories à l’autre ; nous partirons des équations de Maxwell telles que je les ai établies dans le mémoire déjà cité. C’est pour cela que j’ai donné pour titre à cet article :
- « Théorie électromagnétique de la lumière d'après Maxwell (4) ».
- Sur le second point, à savoir la comparaison de la théorie électromagnétique, non plus seulement avec les résultats, mais avec le développement des théories basées sur les lois de l’électricité, je crois avoir fait faire un pas important à la question en considérant, au lieu des équa-
- (*) Exposé de la théorie électromagnétique de Maxwell, § 1, t. XXXIX, p. 351.
- (s) Remarques snr la théorie électromagnétique de Maxwell. § 1, t. XXXIX, p. 557.
- P) Exposé de la théorie électromagnétique de Maxwell, § III, t .XXXIX p. 354.
- (*) Une seconde raison est que, dans des théories dont je n’ai pas à m’occuper ici, on arrive, par des considérations toutes différentes, à admettre l’existence d’une vitesse finie de propagation des phénomènes électriques,;
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- tions linéaires, les expressions de l’énergie. Je développe les résultats que j’ctvais indiqués rapidement autrefois (J).
- II. — Électromagnétisme et élasticité.
- Rappelons d’abord les équations, fondamentales du champ électromagnétique dans un milieu isolant ; je renvoie pour l'établissement de’cés équations à mort article sur la théorie électrodynamique de Maxxyell.
- ï° L’intégrale de la force magnétique le long d’un circuit fermé quelconque est égale à la dérivéè par rapport au temps du flux d’induction électrique qui traverse toute surface limitée à ce circuit, ce qui s'exprime, en désignant par P,Q,R, les composantes de la force électrique, par a,p,y, celles de la force magnétique dans un milieu homogène et isotrope dont les pouvoirs inducteurs spécifiques sont respectivement K pour l’électricité et p pour le magnétisme, par les équations :
- j d P _ d r d 3 cil ~ dy d z
- .. dQ_____d a d y
- V dt ~ d s dx K dR _ d 3 d a d t ~ dx dy ‘
- (0
- 20 L’intégrale de la force électrique le long' d’un circuit fermé quelconque est égale et de signe contraire à la dérivée par rapport au temps du flux d’induction magnétique qui traverse toute surface limitée à ce circuit, ce qui s'exprime par les équations :
- d a JR d Q
- — t* dt = dy dz
- d p _ d P d R
- — V- dt = dz ' [dx
- — V- dj = _d Q d P
- dt ~ dx dy '
- Ces équations supposent essentiellement qu’on a :
- A /cLf , d Q , d R\ _ dt\dx dy dz ) ~~ °’
- d /d a. , d 0 , d v\
- dt.dx dy ^ dz) ~ °'
- P)
- (4)
- (') Comptes rendus, d. CXIIj p. 853.
- Ces deux équations expriment que les flux de force électrique ou magnétique à travers une surface quelconque sont constants et par suite restent nuis s’ils l’étaient à l’origine. 11 en est de même des densités électriques ou magnétiques en un point quelconque.
- Une première remarque c’est que les deux systèmes d’équations (i) et (3), d’une part, (2) et (4) d'autre part, se déduisent l’un de l’autre en permutant, d’abord K et jjl, puis, soit P, Q, R avec 7., p y et a, p, yavec — P, — Q, — R, soit P, Q, R avec —a, —p, —y et a, p, y avec P, Q, R. Elles ne changent pas davantage si 011 permute entre eux circulairement P, Q, R en même temps, que a, p, y. Du second point résulte que si on forme l’équation à laquelle satisfait P, par exemple (ce qui est possible, puisque les systèmes (1) et (2) nous fournissent l’équation pour les quantités), Q et R satisferont à la même équation. Mais cette équation sera linéaire et homogène par rapport aux dérivées de P ; elle ne changera donc pas de forme si on remplace P par — a, d’où cette conclusion que les six composantes P, Q, R, a, p, y satisfont à une même équation. C’est d’ailleurs ce qu’il est facile de vérifier en formant cette équation ; on trouve
- K u d~p = a 2 ^ d t*
- -A(dA +
- dx \d X ^
- d Q d RS dTÿ^r~dz)'>
- ou
- t- d*p K u d l- ~ A
- (U
- et deux équations analogues, et
- (G).
- et deux équations analogues.
- L’énergie par unité de volume est la somme de deux termes : l’énergie électrostatique et l’énergie magnétique :
- V=^(p2 + Q2 + R2)+8^(aM •2)’ Kl)
- On retrouve la même symétrie, mais les deux parties de l’énergie ne sont pas égales, sans quoi on aurait
- K (P* + Q“-: t R1) == ix (*s + p- + y2),
- ou, en appelant cp la force électrique et II la force magnétique,
- K*2 = n II2,
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- y _________ J___________________
- le rapport de la force électrique à la force magnétique serait le même dans tout l'espace, ce qui n’est certainement pas exact ; les permutations indiquées plus haut ne changent pas la valeur de l’énergie totale, mais elles permutent les valeurs des deux termes dont elle est la somme.
- Maxwell a considéré un autre vecteur, de composantes F, G, H, définies par les égalités suivantes, où a, b, c, sont les composantes de l’induction magnétique :
- d il
- a — a = -,---------
- d y
- d F d z
- d G
- |A Y = c =
- dx
- d G dz ’ d II d a
- dF.
- ’ dy’
- (8)
- différentiant par rapport au temps, il vient :
- d ot _ d d H _________ d d G
- ^ dt ~ dy dt dz dt ’
- on peut donc poser, si l’on compare avec les équations (2),
- P =
- Gi
- dF dt ’ d G dt ’
- (9)
- d d t
- Les équations (8) ne déterminent pas complètement F, G, H ; on peut leur ajouter les dérivées d’une fonction arbitraire V, par rapport à x,y,z\
- faire cette addition, c’est ajouter à ~ la
- ‘ dy d z
- quantité nulle
- d d'\i d d'b dy d z d z dy'
- Toutefois, la relation (3) nous donne
- d2 /dF dG d H\ _ d^Kdx'^dy dz)-~°
- Si nous ajoutons les quantités indéterminées, il viendra
- A2= a t + b :
- comme nous ne considérerons que des phénomènes périodiques, nous aurons
- A2 = o.
- Maxwell suppose que la quantité dont
- les trois dérivées prises en signe contraire s’ajoutent aux composantes de la force, est le potentiel électrostatique ; en réalité, sauf la condition
- V est complètement indéterminé.
- Ceci veut dire que, quand on se donne les valeurs de a, p, y à un certain moment dans tout l’espace, on ne détermine pas complètement le problème; on le déterminera en se donnant soit a, p, y et P, Q, R, soit F, G, H et P, Q, R.
- Ce vecteur F, G, H joue un grand rôle dans la théorie de l’induction électromagnétique. Faraday avait conçu l’existence d une quantité qui restait constante tant que l’intensité d’un courant ne variait pas et dont la variation devait en quelque sorte mesurer les effets d’induction ; Maxwell a précisé cette idée en introduisant le potentiel vecteur dont la dérivée par rapport au temps est la force électromotrice induite changée de signe et en montrant comment on peut exprimer l'énergie électromagnétique en fonction des composantes de ce vecteur et de celles des courants.
- La considération du potentiel vecteur joue un rôle non moins important dans la comparaison de la théorie électromagnétique de la lumière avec les théories élastiques.
- La première fois qu'on voit exposer la théorie électromagnétique de la lumière, on reste saisi d’étonnement ; on voit successivement établir une série de relations entre les divers vecteurs : courant, force électrique, force magnétique,, potentiel vecteur ; dans Maxwell, par exemple, tout un chapitre est consacré à réunir ces équations, puis brusquement une dernière élimination nous donne une relation de même forme que celle que donne pour les composantes de l’élongation la théorie de l’élasticité. Le résultat fondamental est atteint, l’existence d’une vitesse de propagation démontrée et cette vitesse a déjà été mesurée en partant de considérations toutes différentes; elle est égale à la vitesse de la lumière. Instinctivement, on se prend à réfléchir sur les hypothèses faites, hypothèses qu’on avait admises sans trop de difficulté tant qu’on ne voyait en elles que des généralisations directes des faits connus, mais qui semblent devoir être
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- discutées de plus près dès qu’on considère les résultats qu’on en déduit. Enfin, qu'y a-t-il de commun entre ces hypothèses et celles de l’élasticité ? A partir de quel moment les développements mathématiques qui conduisent aux mêmes équations finales commencent-ils à être identiques ?
- Pour répondre à ces questions, je rappellerai d’abord brièvement les principes de la théorie de l’élasticité.
- Le caractère distinctif des forces élastiques, c’est d’être des pressions, c’est-à-dire des forces qui s’exercent sur les surfaces ; l’action que subit un élément de la part des éléments qui l’entourent est la résultante d’actions exercées sur la surface de l’élément. Cette résultante aéra en général une force de l’ordre du volume qui tendra à déplacer sa masse et dont le point d’application sera à l’intérieur, mais cette force n’est pas produite directement et à distance par les éléments extérieurs. Un exemple bien connu emprunté à l’hydrostatique va éclairer ces définitions : considérons un solide immergé dans un liquide; chaque élément de sa surface subira de la part du liquide une pression ; la résultante de toutes ces actions sera une force appliquée à l’intérieur du corps, bien qu’il n’y ait aucune action directe entre le liquide et les parties intérieures du solide.
- En élasticité, la force qui s’exerce sur un élément de surface n’est plus normale à cet élément; en général, elle a également une composante tangentielle; c’est la seule différence à introduire.
- Quelles relations y a-t-il entre ces pressions et les élongations? Les forces élastiques ne prennent naissance que quand il y a déformation, c’est-à-dire lorsque les élongations ne sont pas les mêmes en des points voisins ; si elles étaient les mêmes, il y aurait simplement translation d’un élément qui n’engendre pas de forces élastiques.
- Ces forces dépendent donc de la variation de l’élongation par rapport à l’espace ; comme on ne considère jamais que des élongations très petites, on admet que la force est proportionnelle à la dérivée de l’élongation.
- Considérons, par exemple, une tige verticale fixée à sa partie supérieure et à la partie inférieure de laquelle on a attaché un poids P; soit L la longueur de la tige, S sa section, X l’allon-
- gement. Un point dont la distance à l’extrémité supérieure était jc est venu à une distance
- x + = x + r;
- son élongation est donc et la dérivée ~ de
- l’élongation par rapport à x est cette quantité
- doit être proportionnelle à la force élastique. Puisqu’il y a équilibre, la réaction élastique est
- P
- égale à la force extérieure par unité de sur-
- O
- face ; on a donc, en appelant E une constante,
- i P x d i ES ~L“ dx’ t P
- ).
- E S
- L,
- formule bien connue.
- Supposons maintenant qu’on ait produit un ébranlement longitudinal dans la tige et étudions le mouvement qui en résultera : un élément de la tige est soumis à deux forces appliquées à ses deux bases; soit dx la longueur de l’élément; appelons ? l’élongation sur sa face supérieure. La force élastique qui s’exerce
- d £
- sur la face supérieure est E ~ S; sur la face
- inférieure, elle est
- 1 (U + ^ dx
- d1 Z dx-'
- en sens contraire; la différence est
- E -j—\ S dx dx*
- Cette force est égale au produit de la densité p et du volume de l’élément, c’esUà-dire de sa masse, par l’accélération; on a, puisque S dx est le volume de l’élément,
- d* i _ dïi,
- 9 dt* Edx*’
- Cette équation est du second ordre; son premier nombre contient une dérivée seconde par rapport au temps qui est introduite par la relation connue entre la force et l’accélération ; dans le second nombre on a une dérivée seconde, parce qu’on a considéré une force qui contenait déjà une dérivée première et qu’on a dérivé une
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- seconde fois pour introduire la quantité dont varie cette force quand on passe d’une face à l’autre de l’élément. On trouvera le même résultat dans le cas plus général : l’expression de la force élastique sera toujours une fonction linéaire de dérivées par rapport à x,y ou z et on devra différencier une seconde fois (pas nécessairement par rapport à la même variable) pour obtenir la résultante.
- Arrivés à ce point, nous pouvons déjà saisir une analogie entre la théorie de l’élasticité et la théorie électromagnétique de la lumière; éliminons jï et y entre la première des équations (i) et les deux dernières équations (2) ; nous différencierons d’abord la première par rapport à t
- pour introduire
- viendra :
- et~ et en remplaçant, il dt d t
- ds_P __dL (dP_ dRN K,A d*4 ~ dz\d z dx)
- d /dQ dP\ dy*dx dy)'
- ou en multipliant les deux nombres par dxdy d%,-
- P -Jÿ £5 dx dy dz — E l % dx dy dz,
- ce qui peut s’écrire :
- ,•§} Kéxayiz t EÎi. g dxdrtz . E A (U
- le second nombre est le travail des pressions; au premier membre, le premier terme représente la variation de la force vive; le second terme est donc la variation de l’énergie potentielle. Cette variation par unité de volume peut s’écrire
- E d_f d 6 g dx dx ’
- ou, puisque les deux différentiations du dernier facteur sont indépendantes :
- „ d g d g dx 6 dx'
- on voit s’introduire ici les deux différentiations successives. Mais on peut aller beaucoup plus loin en comparant les expressions de l’énergie.
- Un élément quelconque reçoit des pressions extérieures un travail qui a pour effet d’augmenter : r sa force vive; 20 son énergie potentielle; nous allons calculer le travail des pressions pour une variation infiniment petite 8 Ç de l’élongation et en déduire la valeur de l’énergie potentielle.
- La force qui s’exerce sur une facedyd% de l’élément est E dydz ; le travail qu’elle effectue sera
- E dydz^dV,
- ce qui est la variation de la quantité
- d’où ce résultat, vrai dans le cas général, qu’à une constante près, qui représente l’énergie à l’état d’équilibre, l'énergie d'un corps élastique déformé est une fonction quadratique des dérivées de l'élongation par rapport à l'espace.
- On aurait pu obtenir ce résultat par des voies différentes ; supposons qu’on ait trouvé directement l’expression de l’énergie, on obtiendra les équations du mouvement en répétant en sens inverse le calcul que nous venons de faire. On exprimera que l’intégrale'
- sur l’autre face, nous aurons un travail qui ne différera que d’une quantité infiniment petite; le travail total sera
- Calculons ( fx ’ °n Peu^ l’écrire :
- _d
- dx
- (&•«)-'& +
- dj d & £ dx dx ‘
- //Æ p (I)2+^ e {U fidx dy dz
- étendue à tout l’espace, c’est-à-dire l’énergie totale du milieu reste constante ; pour cela on fera subir aux \ des variations S \ et on écrira que le coefficient de chaque 8? est nul. On aura ainsi l’équation
- ///(?
- ? , , F dj d g g', di4 d* dx
- j dx dy dz = o, ’
- D’autre part, on a
- dff *!=_ 17
- p d*2 85 ~E dx* 8?’
- ce qui peut s’écrire
- ISS [p w*8ï~E6?]dxdxdz^ SSüdydzd^=°:
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- La seconde intégrale est étendue à toute une i rface qui limite le volume à l’intérieur duquel e produit le mouvement; sur toute cette sur-et E
- face ^ est nul ; nous n’avons donc qu’à nous
- occuper de la première, à laquelle nous satisferons en posant
- J’ai traité un cas particulier très simple, mais les différentes conclusions relatives à la forme de l’équation différentielle du, mouvement, à celle de l’expression de l’énergie et la méthode suivie 'pour déduire l’une de l’autre subsisteraient dans le cas du mouvement le plus général.
- Nous allons voir maintenant qu’on peut, dans a théorie électromagnétique de la lumière, mettre l’énergie sous la même forme qu’en élas-icité.
- En effet, P, Q, R, a, p, y s’expriment en fonction du seul vecteur F, G, H par les égalités (8) et (9)
- p = —
- (J, K =
- d F , dT et' d H d G dy dz ’
- Portons ces valeurs dans l’expression (7) de l’énergie, il viendra :
- - (10)
- + _i_ Ud H _ d GY1 (d F _ d HY1 (d G d Fyr
- 8 7t!AL\dy dz J \dz dx ) V dx dy) \
- Le premier terme a bien la forme d’une force vive; quant au second, c’est bien une forme quadratique des dérivées des composantes du vecteur F, G, H, par rapport à æ,jouj; il est d’ailleurs de toute évidence, et on vérifiera sans difficulté, qu’en exprimant que l’intégrale
- fffVdxdydz.
- a une valeur constante, on retrouverait les équations plus haut.
- Ainsi dans la comparaison de l’électromagné-tisme et de l’élasticité, on devra identifier le potentiel vecteur F, G, II avec l’élongation; la
- considération de ce vecteur, qu’on aurait pu d’abord être porté à négliger, à cause de sa signification physique un peu obscure, prend donc une grande importance.
- Il faut remarquer immédiatement qu’il y a une autre façon de mettre l’énergie électrique sous la forme voulue; considérons le vecteur de composantes A, B, G (x), que nous définirons par les équations suivantes, qui se déduisent des équations (8) et (9) en remplaçant F, G, H, par A, B, C; P, Q, R par «, Jî, r; «, p, y, par
- — P, — Q, — R :
- d A ~dt ’ d B dt’
- Y
- d C . dt ’
- — K P -=
- d C dy
- -KQ
- d A ~dz .
- - K R =
- d B dx
- d B ~dï ’ d C dx’ d A dy ‘
- (n)
- Ce vecteur jouera, par rapport à la force magnétique, le même rôle que le potentiel vecteur par la force électrique. L’expression de l’énergie prendra, en fonction de ces composantes A, B, G, la forme
- ___i__\(dC _dLB\!> , (dj^. _dC_Ÿ (d B d A y ]
- ~ 8n K L\d z) ^ \dz d x) \dx dy) J
- (13)
- , jLfY^Y-
- + 8wL\<2i / ^ \ dt )
- qui est encore celle d’une énergie élastique. On peut ainsi identifier d’une seconde façon la théorie électromagnétique à une théorie élastique. Ce vecteur A, B, G, que la symétrie conduit à considérer, n’a pas été introduit par Maxwell, qui n’avait pas mis ses équations sous une forme symétrique.
- Ainsi, en introduisant des vecteurs convenables, on peut identifier complètement les expressions des énergies fournies par deux théories aussi différentes que celle de l’élasticité et de l’électromagnétisme ; l’identité des résul-
- O Les lettres A, B, C désignent d’ordinaire les composantes de l’aimantation; il n’y aura pas d’ambiguité ici, puisque nous ne considérons jamais l’aimantation.
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- ,A LUMIERE ÉLECTRIQUE
- l
- tats n’a donc plus rien de mystérieux. Il resterait toutefois à établir que la forme de l’énergie potentielle d'un milieu élastique capable de propager des vibrations transversales doit être celle que nous avons donnée et qui est loin d’être la forme la plus générale qu’on puisse considérer en élasticité ; cette question ne rentre plus directement dans la théorie électromagnétique de la lumière, et je me contenterai de la signaler.
- C. Raveau.
- {A suivre).
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO (*)
- Le nouvel enroulement proposé par MM. Siemens, Nebel et Valler consiste (fig. i à 4) à disposer les divers enroulements d’une même section de bobinage non pas, comme d’habitude, paral-
- Fig. 1 à 4. — Enroulements superposés Siemçns, Nebel et Valter (1891).
- lèlement sur la surface du tambour, mais à les superposer comme l’indiquent les points noirs de la figure 3, en ayant soin de faire aboutir les deux extrémités a ax du fil formant la section du même côté de Ttirmature.
- Avec l’ancien mode d’enroulement, la différence des potentiels entre deux lames adjacentes du collecteur est celle due au déplacement de la section dans le champ magnétique sur une longueur d'arc égale à 2 n d, n étant le nombre des' enroulements des fils de diamètre d constituant une section , tandis qu’avec le nouvel enroulement la longueur de cet arc est réduite à
- 2 d, de sorte que la tendance à produire des étincelles est à peu près n fois moindre.
- En outre, le groupement de toutes les extrémités d’enroulements a, a,..., d’un même côté de
- Fig.'5 et 6.— Collecteur Gaylord (1892).
- 1 armature en rend la construction et la réparation plus faciles. La suite des figures 1 à 4 montre d’ailleurs clairement comment on opère
- Fig. 7 à 11. — Collecteur Gaylord. Détail d’un barreau.
- le bobinage de chaque section en partant du milieu de la longueur de son fil.
- Le collecteur deM. Gaylord peut (fig. 5 et6)se dévisser, après usure par les balais e e, sans déranger l’armature. A cet effet, le collecteur est en deux parties : l’une, constituée par les dou-velles b,c (fig. 7 à 11), isolées radialement en<get
- C) La Lumùire Électrique du 6 août 1892, p. 267.
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- fixées par les vis p au plateau isolant o (fig. 6), reçoit les fils de l’armature; l’autre partie, forméede barreaux d, isolés râdialement en h, vissés en/ sur c et maintenus par le serrage de l’écrou m sur le plateau isolant / reçoit les balais e e et peut facilement se dévisser de la première partie b, c.
- La dynamo Wood, représentée par les figures
- 12 à 20, se distingue par un certain nombre de détails de construction simples et pratiques.
- Le bâti est constitué par deux flasques en fonte a a, reliées parle noyau C de l’inducteur et par les semelles en bronze D D des paliers D' D' (fig. 20), alésées du même coup de barre que les pôles B B, mais à un diamètre un peu plus grand, pour permettre le retrait facile de l’armature.
- Les porte-balais J sont montés comme l’in-
- Fig. 12 à 17. — Dynamo Wood (1892). Elévation, plan, vue par bout, détail du porte balais, coupes 44, 5 5, 6 6. |
- dique la figure 20 sur les semelles D, où ils‘portent, et sont encastrées en/ par leur partie inférieure seulement, de sorte que l’on peut facilement retirer les coussinets B' sans toucher aux porte-balais. Les balais sont fixés (fig. 17) à des bras 2/fous sur les tiges I, et appuyés sur le collecteur par la réaction du ressort k sur les bras K, fixés à ces tiges par les pinces à vis / Il suffit de desserrer ces vis pour pouvoir déplacer longitudinalement les balais sur les tiges I suivant l’usure du collecteur. Quant au relèvement des balais, il suffit, pour les dégager du collecteur,
- de presser, comme l’indique :la "figure 16, la gâchette L.
- Les conducteurs M du circuit extérieur aboutissent aux tiges I par des attaches ot2, (fig. 19) à douilles élastiques m, compressibles entre les collets nx n2 de leur portée n, de manière à assurer un contact par frottement suffisamment parfait sans nuire à leur mobilité. En outre, l’emmanchement des câbles dans l’embase dés douilles m m2 se fait en deux parties, dont l’une, pour les bouts découverts de leur isolant, assez longue, et l’autre suffisamment robuste pour
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- éviter tout danger de cisaillement des câbles.
- Les bornes de l’excitation compound T Q de l’inducteur (fig. 14) et leurs plombs fusibles rr, r' r' sont montés, bien à la main, sur les plaques d’ébonite O O'. L’excitation principale ou
- Fig. 18 à 20. — Dynamo Wood. Détail du porte-balais.
- en série traverse l’inducteur suivant M, P, r, P', s, Q, P2, r’, r' w, le circuit extérieur w\ P, M: l’excitation^ dérivée suit le parcours Pa, t, R,
- T' T, /3, P4, à travers du rhéostat R.
- A n
- WMÊA «mil! fiJliiliür
- Fig. 21 à 23. — Balais Hathaway (1892).
- Les balais en carbone /de M. Hathaway sont (fig. 21 à 23) poussés contre le collecteur par un ressort c avec une pression facilement réglable au moyen de la crémaillère d, à cliquet e. La prise des tenons b3 dans les rainures <i7 limite la course du fond b et empêche l’expulsion du carbone.
- L’armature de Sperry, représentée par les
- figures 24 à 26, a son anneau lamellaire crénelé V serré entre les rondelles F F par les boulons isolés I, à larges.portées G, et par les étoiles c c', embrévées pars s'en F F', serrées par les boulons H et se recouvrant en s s' x à joints alternés à mi-corps (fig. 25). L’armature, recouverte d’un isolant R, est cuirassée d’une série de rondelles ou cercles lamellaires en fer doux P4, maintenus par:les:coüvercles R(fig. 26), en alliage d’alumi-
- Fig. 24 à 26. — Armature Sperry (1892)
- nium et d’argent, très résistant au passage des courants de Foucault et percé de trous de ventilation h.
- Afin de réduire au minimum la résistance du circuit magnétique des inducteurs de ses petités dynamos, M. Eickemeyer en constitue le corps d’une seule pièce de fonte a a (fig. 27) ou de cadres lamellaires en fer a' (fig. 28), mais sans aucun joint parallèle à l’axe de l’armature A, que l’on y enfile, après l’enlèvement de la pièce cc, tout enveloppée des bobines inductrices B, Cette construction permet de réaliser de petites dynamos peu coûteuses et d’un bon rendement.
- Les pôles lamellaires 6 de la petite dynamo
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- OU et Kennelly, représentée par la figure 29, sont assujettis aux culasses de l’inducteur 7 très simplement par des étriers 12, pris dans leurs .encoches 11 et serrés par les boulons i3. L’armature a ses enroulements en partie couverts par le fer de son anneau lamellaire crénelé.
- Les enroulements ï, 2, 3 de l’armature de M. Wighlman sont (fig. 3o) reliés aux fils de jonction au collecteur. G G... par des raccordements en dénudation, comme en A.,, soudés au besoin, puis recouverts d’une gaine, mais disposés sur la face du tambour de l’armature de manière
- a.
- Fig-, 27. — Inducteurs Eickemeyer (1892).
- que leurs parties rigides A A’, très peu courbées, soient entrelacées par les enroulements et protégées contre les trépidations et les efforts des flexions. On évite ainsi les ruptures de ces raccords, fréquentes principalement sur les locomoteurs soumis à des trépidations perpétuelles.
- Quant aux fils flexibles G, ils sont (fig. 31 à 35)
- a'
- Fig. 28. — Inducteurs Eickemeyer (1892).
- fixés aux barreaux D D2 du collecteur par le forçage, dans les fentes de D2, autour de leurs extrémités dénudées pour le contact, soit d’uné bande de cuivre E (fig. 3i et 32), soit d’un tube E mince (fig. 33), ou épais (fig. 34), soudé sur leur bout aplati, soit enfin (fig.35)du prolongement d’une douille de cuivre; le tout est maintenu par un cerclage extérieur F (fig. 32).
- Nous avons déjà signalé à nos lecteurs les ingénieuses dispositions proposées par MM. Gool-
- den et Atkinson pour abriter les collecteurs de leurs dynamos contre les gaz ou les poussières explosives dans les mines ou les minoteries,etc. Les figures 36 à 39 représentent les dernières dis-
- Fig\ 29. — Dynamo Ott et Kennelly (1892).
- positions récemment proposées par ces constructeurs dans le but de réduire les dimensions de l’enveloppe du collecteur, tout en rendant plus aisés l’accès des balais et leur maniement de l’extérieur. ~
- L’enveloppe F, en deux parties boulonnées en /, s’emmanche sur le collier G à joint étanche
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- C, dans une orientation fixée parles vis de pression c (fig. 38) à garniture de caoutchouc c', qui empêche toute fuite, et qu’il suffit de desserrer pour pouvoir déplacer à volonté le porte-balais L par sa poignée M, qui traverse l’enveloppe en garniture étanche. Des fenêtres amovibles K permettent l’inspection et l’accès facile des balais, et il suffit de défaire les quatre boulons f pour enlever l’enveloppe, qui est très légère.
- Dans la variante représentée par les figures 38 et 39, les deux parties de l’enveloppe sont assujetties au bas par un verrou P, qu’il suffit d’enlever pour pouvoir les écarter autour des charnières N.
- Fig-, 3o. — Armature Wigh.tman (1892).
- M. Fortes s’est proposé, par la disposition indiquée en figure 40, de diminuer la distorsion des lignes de force du champ magnétique produite par l’armature dans les dynamos unipolaires à courants continus sans commutateurs.
- Les trois pièces polaires A, B, C, dont l’une Sud et les deux autres Nord, entourent un cylindre en fer. massif DD, dans lequel sa rotation engendre des courants allant du centre à sa circonférence à l’une de ses extrémités et de la circonférence au centre à l’autre extrémité. Ces courants, recueillis par les balais E F, traversent le cylindre D D et déforment le champ magnétique. Pour éviter cette déformation, M. Forbes garnit les pôles A d’un cylindre de ouivre H, isolé de A et relié au balais E ou d’une série de barreaux de cuivre isolés G (fig. 41)
- aboutissant à deux anneaux de cuivre, isolés à chaque extrémité des faces de A, et dont l’un est relié au balai positif. On peut aussi maintenir ces conducteurs en place en les serrant à chaque extrémité entre deux anneaux d’ébonite J et K (fig. 44), cannelés pour les recevoir.
- Le courant traverse ainsi la pièce polaire A d’abord, suivant sa direction dans le cylindre D, puis en sens contraire, au travers du cuivre G ou H, et l’on peut disposer G, ou y shunter une dérivation de façon que le second passage compense l’effet du premier sur le champ magnétique.
- La figure 42 représente l’application du sys*
- O
- m
- w
- Fig. 3i à 35. — Collecteur Wightman.
- tème à une dynamo bipolaire ordinaire, où la moitié des courants de l’armature circule dans un sens et l’autre dans l’autre, de chaque côté du plan de commutation M N. Le nombre des fils disposés sur l’inducteur est ici égal â la moitié de celui des fils de l’armature. Le balai M est relié à l’arrière du fil 1 de l’inducteur, dont l’avant est relié à l’avant du fil 16, l’arrière de 16 à l’arrière du fil 2, et ainsi de suite, jusqu’à l’arrière du fil 3o, qui constitue l’un des pôles de la dynamo, dont l’autre pôle est au balai N.
- On peut évidemment appliquer cette méthode générale de correction aux machines multipolaires, ainsi qu’on le voit en figure 43, où l’on a représenté en O les pôles inducteurs, alternativement de noms contraires, en Q l’enroulement de l’armature, et en R les fils correcteurs réglés jpar une dérivation. . •
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- La dynamo compensatriçedeM.Schallenberger porte (fig. 45 et 46) deux armatures, dont l’une quelconque, B2, alimente par E' E2, le circuit Li L2, tandis que l’autre B', du type Gramme, excite en d'd2 les inducteurs a a, mais, en plus, l’anneau de cette armature est traversé par un diamètre aussi lamellaire et porteur d’un enroulement compensateur c3, parcouru par le courant de B2.
- /
- Fig. 36 et 37. — Collecteur de sûreté Goolden et Atkinson (1892).
- A chaque demi-tour de B', calé sur l’arbre de B.,, le sens des courants change en c3, comme en c2, ainsi que la polarité de b\ et les lignes de force ainsi envoyées de b' dans les deux moitiés de l’anneau bs bt tendent à développer dans le circuit excitateur d des courants de sens opposés ou de même sens que ceux qu’y développe le champ magnétique n s, suivant l’orientation de b1 par rapport au plan de commutation de B2 et le sens de l’enroulement de c3. En plus, le passage même de c3 dans le champ magnétique
- ns y développe aussi des courants, dont l’effet s’ajoute à ceux des courants propres de B2 en c3 pour modifier les courants excitateurs d d a. On voit que l’on peut ainsi régulariser l’excitation de A de manière qu’elle augmente ou diminue avec l’intensité des courants en B2 et dans le circuit extérieur en combinant convenablement la masse, la direction et l’enroulement de b’.
- Afin de mieux utiliser l’énergie des courants alternatifs transmis dans un circuit doué d’autoinduction, par exemple, l’énergie transmise d’une génératrice G à une réceptrice M, à inducteur S, MM. Stanley et Kelly interposent en N (fig. A, 1) une batterie polarisante N traversée par les courants de C.
- Cette batterie, constituée (fig. 8) par une série
- Fig. 38 et 3g. — Goolden et Atkinson. Collecteur à charnières.
- de lames de carbone E, plongées dans de l’eau acidulée, ou de lames de fér dans une dissolution de potasse caustique, doit, tout en présentant la moindre résistance possible au passage du courant et en ne décomposant pas, bien entendu, son électrolyte, développer une force électromotrice de polarisation en retard de phase de 90' sur celle du courant, et égale à celle de la self-induction de L, qui est, au contraire, de 90° en avance sur le courant, de sorte que ces deux forces contre-électromotrices égales et à 180° l’une de l’autre se neutralisent et laissent le courant de G agir en entier sur le moteur M théoriquement, comme si l’auto-induction de L était supprimée.
- L’armature de M et son inducteur E sont, en figure 2, en dérivation ; il faut alors introduire les polarisateurs N G' dans chacun des circuits de L et de M,
- La figure 7 suppose deux moteurs (M L L), en
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- parallèle avec la génératrice C, avec un polari-sateurN en dérivation réglée par un rhéostat R, permettant d’en régler la résistance au départ. Les figures 3 à 6 représentent l'application du
- Fig. 40 à 44. — Dynamo Forbes (1891).
- système à des moteurs diphasés M, alimentés par deux circuits S L d’un transformateur p S.
- En figure 4, on a intercalé dans le circuit L un polarisateur N d’une force contre-électromo-
- n
- a
- Fig. 45 et 46. — Dynamo compensatrice Schallenberger (1892).
- trice suffisante pour retarder de 45° les courants de ce circuit et, dans l’autre^ un auto-inducteur H, avançant de 45° les phases en L1( de manière à maintenir entre les courants L et L, un déca^ lage de 90% comme avec les condensateurs, mais, d’après les inventeurs, plus avantageusement,
- en raison de la grande capacité, de la durée et du bon marché des polarisateurs.
- On peut aussi, comme l’indique la figure 5, compenser le retard de l’auto-inducteur en L' par un polarisateur dans le circuit principal en T, ou, si l’auto-induction de L est suffisante, remplacer H par un polarisateur N" (fig. 4).
- En figure 6, la génératrice G alimente directement le primaire P du transformateur P S et le circuit L du moteur, dont l’autre circuit L' est alimenté par le secondaire S, au travers du
- ryr.j
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- Figr.2^
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- Fig. A. — Régularisation par polarisateurs Stanley et Kelly (1892).
- polarisateur N', qui réduit le retard de ses phases de 180° à 90°.
- M. Hall, de la maison J. Fowler, de Leeds, a proposé la disposition représentée par la figure 47, permettant d’alimenter un réseau de courants alternatifs en ne faisant marcher la machine motrice qu’à pleine puissance, c’est-à-dire dans ses conditions les plus économiques, seulement pendant, par exemple, les douze heures de grand débit.
- Le volant D de cette machine actionne, à cet
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- effet, en P, deux dynamos A et G, l’une alterna-tive, l’autre continue, capables d’utiliser chacune toute sa puissance, et disposées de manière que leurs travaux varient en sens inverse, G utilisant la partie de la puissance D non absorbée par A à charger des accumulateurs S.
- Ces accumulateurs font ensuite, pendant que la machine motrice D est au repos, tourner, par le dynamoteur G', l’alternateur A', suffisant pour alimenter le réseau durant sa période de repos relatif.
- On ‘sait que dans les dynamos polyphasées les variations du champ magnétique diminuent
- Fig. 47. — Distribution Hall (1891).
- avec le nombre de bobines employées à le produire. C’est ainsi que dans la plupart de ces machines on divise chacun des enroulements de l’un des circuits en deux bobines égales diamétralement opposées, de manière à constituer pour n courants un moteur à 2 n bobines inductrices. La disposition représentée par les figures 48 à 51, récemment proposée par la maison Siemens et Halske, a pour objet de quadrupler au lieu de doubler les divisions du champ.
- Considérons, pour simplifier, le cas d’un moteur bipolaire alimenté par trois courants déphasés.
- L’armature R de la génératrice Thomson-Houston est supposée tourner dans un champ uniforme. Les extrémités Pj, P2, P3de ses trois enroulements envoient dans les résistances égales en Px D, P2 D2, P3 D3, trois courants principaux, J a-, J*) Je également déphasés, et dans les résis-
- tances égales j,, J2, J3, trois courants auxiliaires aussi également déphasés l’un par rapport à l’autre, de sorte que si l’on dispose les résistances (J«, J*, Jt.), (Jx, J2, J3) de manière que l’intensité des courants y soit dans le rapport de 2 à 3, ces six courants seront représentés par le diagramme polaire (fig. 49), où leurs intensités positives sont indiquées en traits pleins et les 1 négatives en pointillé, sur des rayons écartés de 3o“, angle de décalage de deux courants consécutifs.
- L’invention consiste à faire contribuer ces six
- Fig. 48 à 5i. — Armatures polyphasées Siemens et Halske (1891).
- courants à la création du champ magnétique tournant du moteur, et il est facile de voir que l’on peut ainsi actionner comme en figure 5o un moteur bipolaire à 12 bobines avec trois conducteurs, pourvu que ces bobines aient le même nombre d’ampères-tours, c’est-à-dire pourvu, dans le cas actuel, que les nombres de tours des bobines excitées respectivement par les courants principaux (± Ja, J6, Jc) et par les courants auxiliaires (± Jx, J2, J3, soient dans le rapport 3 à 2.
- En outre, aii lieu de recueillir les courants de la génératrice sur trois collecteurs reliés à autant de lames équidistantes du commutateur d’une armature continue quelconque, MM. Siemens et Halske relient (fig. 5i) directement aux collecteurs Sx,S2, S3 les extrémités P1,P2,P3 des
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 12 enroulements de cette armature, disposés comme en figure 5o.
- Gustave Richard.
- ÉLECTRICITÉ ATMOSPHÉRIQUE
- Dernière réponse à M. André.
- M. André ayant signalé à l’Académie des Sciences de Paris trois cas d’électricité négative par ciel serein sans pluie à distance, et ayant noté que dans un des cas il y avait orage à Bordeaux et dans un autre cas à Sainte-Honorine-du-Fay, je crus logique d’en conclure que les trois cas devaient être ramenés à deux, en admettant pour le troisième la possibilité, qui est pour moi une certitude, d’une chute de pluie, probablement orageuse, dans quelque autre portion non habitée du territoire français. Je crus devoir faire observer au célèbre directeur de l’observatoire de Lyon que, suivant moi, d’après quarante-deux ans d’observations assidues, l’électricité négative à ciel serein et même à ciel nuageux, sans pluie à distance ou sans chute de sables ou de cendres volcaniques, devait être considérée comme impossible. J’écrivis un mémoire sur cette question « Sur l’électricité négative de l'atmosphère par ciel serein », et en adressai un exemplaire à M. André. J’eus alors entre les mains un volume, de publication récente, du savant directeur, intitulé Relations des phénomènes météorologiques, déduites de leurs variations diurnes et annuelles, dans lequel l’auteur examine les différentes théories sur l’électricité atmosphérique, parmi lesquelles il place la mienne. Il les trouve toutes insuffisantes, ce qui m’obligeait à analyser les raisons j pour lesquelles il ne se montre pas entièrement | satisfait par ma théorie, bien qu’elle ne contienne ; aucune hypothèse et qu’elle soit' la véritable j expression sans fard des faits observés ou e.xpé- j rimentés. Il me sembla donc opportun de ne ; pasx laisser passer en silence l’avis défavorable d’un homme éminent comme M. André, et c’est 1 pourquoi je fis paraitre dans les Actes de la ; Société italienne des Sciences un mémoire ayant : pour but de résoudre les difficultés, oppqsées j
- par M. André et aussi par M. Georges Dary, auteur d’un savant ouvrage intitulé L'Electricité dans la nature. Alors que mon mémoire était prêt pour l’impression, je reçus *une note lue à l’Académie de Lyon par M. André, qui me l’adressait, ayant pour titre Sur l'électricité négative par ciel serein, « réponse à M. Palmieri » par lequel il répond au Mémoire que j’ai simplement rappelé à la page 8 du mémoire précédent : cette note m’oblige à répondre par quelques lignes qui, je l’espère, dissiperont toutes les équivoques.
- D’où que viennent de pareilles équivoques, laissons-les; mais l’auteur susmentionné insiste sur trois cas, observés par lui, d’électricité négative par ciel serein sans pluie à distance : comme il avait dit lui-même que la première fois il y avait orage à Bordeaux et la seconde à Sainte-Honorine-du-Fay, j’ai cru que les trois cas se réduisaient à deux, en ne doutant pas', mais en tenant au contraire pour certain, que le troisième correspondait à de la pluie, probablement d’orage, tombée dans une partie peu habitée du territoire français.
- L’auteur fait observer que les distances entre les deux premiers points et Lyon sont de 470 et de 670 kilomètres, et il ajoute que mon expression à une certaine distance indique un degré déterminé de voisinage et de proximité; je dis au contraire que l’expression italienne ad una certa distança n’exprime rien de déterminé.
- L’amplitude des zones dont il est question dans l’énoncé de mes lois dépend de l’intensité et de l’extension des averses de pluie, et si dans les limites de mes observations la zone négative n’a pas dépassé 80 kilomètres, cela ne signifie pas que dans des conditions plus favorables elle ne puisse s’étendre davantage.
- Les distances indiquées par M. André me semblaient à moi aussi trop grandes; mais il faudrait connaître l’extension de l’orage du côté de Lyon pour pouvoir dire la véritable étendue de la zone négative, d’autant plus que, rectifiant la note relative à l’orage de Sainte-Honorine-du-Fay, M. André déclare que, de ce pays on entendait seulement le sourd mugissement d’un tonnerre lointain; l’orage se trouvait donc éloigné, et comme il pouvait avoir vers la direction de Lyon une étendue de plusieurs kilomètres, cette distance se trouverait grandement XédU|ite,; Mais si l’on n’avait pas entendu ces
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- roulements de tonnerre à une grande distance de l’orage dont ils provenaient, cet orage aurait passé inaperçu, on l’eût ignoré; et qui sait combien de fois ce cas s’est répété!
- J’ai souvent observé, de nuit, de l’électricité négative alors que je voyais des éclairs sans tonnerre, mais je n’ai eu aucun moyen de contrôler la distance de l’orage. Les orages, qui viennent le plus souvent de l’Atlantique, peuvent avoir dans les pays les plus occidentaux de l’Europe une plus grande énergie que ceux que nous avons l’habitude de voir dans l’Italie méridionale. J’ai fait souvent remarquer que les zones qui entourent la pluie, grêle ou neige sont toujours plus distinctes par ciel serein et toujours plus faciles à distinguer, au moins en Italie, de la fin d’avril à la fin de septembre; dans ces mois-là, les pluies sont d’habitude plus violentes, moins étendues et parcourent des zones de grande longueur.
- Ces pluies sont plus fréquentes de jour que de nuit et la plupart tombent vers le milieu de la journée, sans avoir une durée considérable.
- ' C’est presque un demi-siècle d’observations, toutes concordantes, qui m’a conduit à soutenir que sans pluie, grêle ou neige, l’électricité négative ne se manifeste pas, sauf le cas de chutes de sables ou de cendres volcaniques sur le lieu des observations; on pourrait dire un demi-siècle, car Adolphe Quetelet, qui plusieurs années avant moi faisait assidûment des observations avec l’électromètre de Peltier, arrivait exactement aux mêmes conclusions.
- Lorsque je me souviens que le 27 juillet 1862, par une journée très chaude, calme et parfaitement sereine, alors qu’on notait chez nous une très forte électricité négative, une tempête faisait rage à Avellino et dans les pays environnants, qui se trouvent sur le versant opposé de la chaîne des Apennins, et par suite au-dessous de notre horizon, je ne m’étonne pas de l’erreur dans laquelle peut tomber un observateur même très habile, mais moins exercé. Je suis certain que tous les cas d’électricité négative enregistrés à Lyon correspondent à des pluies plus ou moins éloignées dont on n’a pas eu connaissance; d’autant plus que M. André a vérifié que les heures auxquelles son appareil enregistrait de l’électricité négative ne coïncidaient pas parfaitement avec celles où l’orage éclatait à Bordeaux et dans le voisinage de Sainte-
- Honorine-du-Fay, ce qui signifie que des orages, cheminant comme ils le font toujours, n’étaient pas tant éloignés lorsque l’appareil de Lyon accusait de l’électricité négative et que par suite leur zone négative pouvait très bien s’étendre jusqu’à Lyon. Dans une si longue série d’observations, je n’ai jamais vu un orage qui naquît et finît ou au moins naquît au zénith de l’Observatoire; mais je les ai toujours vus à très grande distance et, pour la plupart, dans leur trajet, ils atteignirent le lieu des observations et allèrent plus loin. C’est ainsi que je pus découvrir la loi qui me valut les éloges de Faraday, qui approuva complètement l’appareil à conducteur mobile. La loi fut ensuite vérifiée par Que-telét, qui l’exprima graphiquement et souleva même un droit de priorité : mais la date de mon mémoire résolut la question.
- Lorsque les chutes de pluie ne se produisent pas dans le voisinage de quelque station météorologique ou de quelque observatoire, elles ne se trouvent enregistrées dans aucun bulletin. Les rares fois où il m’est arrivé d’avoir de l’électricité négative sans découvrir sur mon horizon très étendu une pluie lointaine, j’ai toujours réussi par lettres et télégrammes à connaître le point où il pleuvait à cette heure-là.
- De toutes façons, tout en laissant à M. André l’entière liberté de ses convictions, je suis forcé de repousser absolument sa conclusion lorsqu’il croit insuffisante la méthode du conducteur mobile, de même que je crois insuffisante celle de l’appareil enregistreur.
- Si les grands progrès faits pendant ces dernières années dans les moyens de recherches de l’électricité atmosphérique consistent à se servir de la méthode de la veine liquide descendante, que j’ai étudiée et proposée en i85o, et que j’ai rationnellement mise de côté pour les raisons si clairement exposées dans son livre, par M. Georges Dary, j’ai lieu de croire que les perfectionnements apportés par moi, dans ces mêmes années, à la méthode des observations à faire avec le conducteur mobile et à l'électro-mètre bifilaire soutiennent la comparaison avec tout ce qui a été fait jusqu’à présent C1).
- Le tort qu’a mon appareil, c’est d’avoir été
- (*) L’auteur a longuement exposé dans La Lumière Electrique ses essais avec l’appareil à veine liquide et ,avec l’appareil à conducteur mobile: il a expliqué dans
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- créé en Italie, où nos propres découvertes sont souvent ignorées et souvent aussi cachées pour des raisons personnelles. Mais quelles sont les découvertes faites à ce sujet depuis ces dernières années? Les miennes seules, que combattent encore les partisans de vieilles erreurs.
- De Saussure avait observé le premier que par des temps ordinaires, en élevant rapidement son électroscope à une hauteur d’environ un mètre, celui-ci accusait de l’électricité positive et que déchargé de cette électricité, puis abaissé au niveau primitif, il accusait au contraire de l’électricité négative.
- On n’attacha aucune importance à ce fait, et Erman,en 1820, répétant et variant l’expérience, annonça qu’un conducteur qui s’élève à l’air libre prend par des temps ordinaires de l’électricité positive, et que déchargé de celle-ci et ramené à son premier niveau, il prend de l’électricité négative ; de même si un conducteur placé à une certaine hauteur est d’abord rapidement abaissé à un niveau inférieur, il donnera de l’électricité négative, puis déchargé et élevé à sa première hauteur, il donnera de l’électricité positive.
- 11 proposait en conséquence d’étudier l’électricité atmosphérique par ce moyen; mais personne que je sache ne le suivit dans cette voie, et seuls, les conducteurs fixes ou de Franklin, avec ou sans lampions allumés, continuèrent à servir de collecteurs d’électricité atmosphérique. L’éminent physicien français Peltier ne fut pas plus heureux en France ; en répétant les expériences d’Erman, il inventa son électromètre atmosphérique, qui ne trouva aucune faveur dans sa patrie et qui passa à l’observatoire de Bruxelles, où A. Quetelet s’en servit pendant plusieurs années. La méthode de l’électromètre mobile de Peltier, dont je me suis servi pendant un an entier pour mes observations à la station du Vésuve, encouragé par l’appréciation favorable qu’en avait donnée Wheatstone, et par le bon accueil que lui avait fait Lamont, en Bavière, ne fut pas heureuse; elle offrait quelques inconvénients, mais elle était préférable à tous lesMnoyens employés jusque-là. Je m’appliquai
- un mémoire spécial (Imprimerie de La Lumière Electrique, 1887) et dans une brochure Lois et Origines de l’électricité atmosphérique (Gauthier-Villars, i885), les raisons pour lesquelles il a préféré sa seconde méthode à la première. (Voir aussi La Lumière Electrique, 1886-87).
- à l’améliorer et je ne crois pas que jusqu’à présent on ait trouvé mieux.
- De Saussure à Erman, d’Erman à Peltier et de Peltier à Palmieri, le progrès est visible;-mais l’intérêt porté à la question est loin d’être constant; aussi je m’estime plus heureux que mes prédécesseurs, puisque j’ai au moins provoqué une discussion que je crois salutaire.
- J’arrive à l'appareil critiqué par M. André,
- Au congrès météorologique international de Vienne, on agita la question de la meilleure méthode à employer pour les observations de météorologie électrique. Certains membres recommandaient l’appareil de Peltier; d’autres opinaient pour le mien. La question fut renvoyée au prochain Congrès de Rome, de 1879. Le professeur Cantoni fut nommé rapporteur : mais, invité par le président, M. Mascart, à faire son rapport, il crut devoir déclarer qu’il n'y était pas préparé. Je soutins alors publiquement une discussion avec l’éminent physicien français, qui déclara que mon appareil pouvait servir à la vérification des autres, en donnant des observations corrigées des erreurs dues aux pertes (1). La plupart des membres étrangers du Congrès étant venus à Naples, et aussi à l’observatoire du Vésuve, j’ai eu le plaisir de montrer mon appareil à M. Mascart, qui me parut en être très satisfait.
- Je conclus donc en disant que sans nier l’utilité des appareils enregistreurs, je considère comme absolument nécessaires les appareils à observation directe. Les premiers doivent se servir (s’aider) de l’électromètre à quadrants modifié par Branly, perfectionné par M. Mascart et rendu plus parfait et apériodique par M. Villari; et les seconds doivent utiliser l’élec-tromètre bifilaire et le conducteur mobile. Là où l’on dispose des ressources nécessaires, avec une personne intelligente et vigilante, j’éstime que l’on peut employer l’un et l’autre système ; mais dans aucun cas l’appareil à conducteur mobile, commode, rapide, économique et très précis, ne devrait être mis de côté et céder la place à un autre. On lui doit toutes les découvertes dont s’enorgueillit l’observatoire du Vésuve, tandis que les appareils enregistreurs
- (*); Voir dans les brochures et mémoires cités, la description du procédé employé par M. Palmieri pour assurer l’isolement de son appareil.— Voir aussi Dictionnaire d’Electricitè et dé Magnétisme (p. 596, au mot Pecite).
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- ri’ont encore fourni aucune découverte importante, si l’on ne veut pas considérer comme telle l’électricité négative par ciel serein sans pluie à distance, éirconstance à laquelle, j’en suis persuadé, M. André lui-même n’ajoutera plus foi quelque jour.
- L. Palmieri.
- CURSOMÈTRE ÉLECTRIQUE
- La cursométrie est devenue aujourd’hui un important sujet d’études et son utilité s’applique à la marche de l’homme, ainsi qu’à celle des voitures, des chemins de fer, des navires. Lorsqu’il y a quelques mois le Conseil municipal de Paris organisa un concours de compteurs horokilométriques pour les voitures de place, plus de cinq cents projets furent adressés aux ingénieurs de la commission destinée à l’examen des instruments proposés.
- D’aucuns étaient fort originaux, comme celui qui consistait à faire dérouler un mince rouleau de papier muni de divisions métriques. Il était des lors aisé de connaître la longueur déroulée dans un temps donné, partant le chemin parcouru, mais, par suite de déclivités du sol, du rebondissement du véhicule sur le pavé, le résultat ne devenait qu’approximatif, et par conséquent peu satisfaisant. Il serait oiseux de discourir sur la bizarrerie de certains de ces appareils ; comme il ne s’ensuivrait aucune espèce d’instruction, on peut dire simplement que deux ou trois compteurs étaient vraiment pratiques, quoique complexes et d’un prix assez élevé.
- Pour la construction d’un podomètre, voici le principe sur.lequel je me suis appuyé; c’est celui des podomètres communs. Dans la marche, la partie supérieure du corps décrit des oscillations d’amplitude variables pour chaque individu. Si l’on peut dans une boîte de volume restreint suspendre un petit pendule, on pourra lui faire reproduire le balancement du corps, et actionnant le point de suspension du mobile à un système de déclic et de roues à engrenage déterminer dans un temps donné le nombre des oscillations pendulaires, par suite le nombre correspondant de pas. Donnant ensuite une valeur moyenne au pas, il sera aisé de déterminer la longueur du chemin parcouru.
- Seulement, il faut considérer que dans des conditions diverses les oscillations ne suivent point le mouvement de la marche. Dans une course de vitesse forcée, le corps penché en avant n’éprouve plus d’oscillations, et le podomètre donne des indications fausses. Puis, dans une marche lente, le pendule oscillateur, en vertu de la vitesse acquise et par suite de sa grande mobilité, va trop vite et dénature la vitesse réelle. Pour éviter ces causes d’erreur, j’ai adopté la méthode suivante :
- Puisque les mouvements du corps sont très variables dans les différentes phases d’une même course, que seul le pied, cause de la procession, détermine la vitesse et la longueur d’une marche fixée; j’assujettis le moteur du podomètre au pied; au principe du balancement je substitue celui de la pression.
- Dans un creux du soulier ménagé entre la
- Fig. 1
- semelle et le talon (fig. i) est placée une petite lame mince b c fixée par un ressort d’acier et des crampons au talon. Cette lame, vibratile, vient, lorsque le soulier s’appuie sur le sol, en contact avec une plaquette de cuivre a fixée à la semelle. Durant la marche, les lames b et a sont alternativement en communication et séparées. La plaque a aboutit au pôle négatif d’une pile sèche P de Jacobsen (fig. 2) et la plaque c au pôle positif d’un élément identique P' réuni au premier, et l’ensemble des deux piles actionne un électro-aimant E, de 1 1/2 centimètre d’épaisseur et à tilde i,5o mètre d’enroulement. Une plaque m éprouve des attractions succédant à des retours en place dus à un ressort 3. Une tige rigide t limite l’ascension de ni d’une façon telle que le passage du courant dans l’électro-aimant a pour effet d’amener la lame de fer doux en contact avec les pôles de la bobine.
- Les allées et venues du fer doux m engendrent un mouvement de rotation d’une roue dentée r. La tige rigide s, munie d’un rochet i, pousse en s’abaissant un encliquetage de la roue r, et par l’effet du ressort z remonte après le passage du
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- courant. La roue R est assujettie de telle façon qu’elle puisse toujours tourner dans le môme . sens,, celui de la flèche v (fig. 3).
- Le mouvement de retour lui est rendu impossible par l’adaptation d’un mécanisme semblable à celui du cric. La roue r porte une dentelure sur chacune de ses arêtes et l’encliquetage postérieur actionne deux roues dentées a a! dont les diamètres par rapport à r sont comme un et demi et trois sont à un. La roue r indique les unités de pas, a les centaines et les mille.
- Mon dernier podomètre comprend quatre engrenages. Un déclic muni d’un fragment de plombagine fait autant de traces parallèles sur le cadran d’émail que la plus petite roue a accompli de rotations. Chaque expérimentateur
- Fig-, 2, 3 et 4.
- détermine aisément son pas moyen et, d’après les indications du cadran (fig. 4), le chemin parcouru dans un temps donné. Une aiguille fixe V du cadran des heures marque le moment du départ.
- Dans le cas où l’humidité établirait un contact permanent ou irrégulier des plaques métalliques du soulier, je les remplace par une poire minuscule de caoutchouc gonflée d’air. Chaque pas détermine une-pression, un rapprochement des deux membranes de cuivre appliquées contre le soulier et reliées au podomètre par un tube de caoutchouc de 1/2 centimètre de diamètre, gaine protectrice d’un fil de cuivre, et dissimulé çlans les vêtements.
- La mise en activité du mécanisme est la même. Le podomètre est enfermé dans une gaine de cuir et l’on n’en voit que le cadran avec les aiguilles du compteur.
- Le principe demeure le même pour les véhi-
- cules. Une plaquette fixée à la jante d’une roue peut après chaque tour s’appliquer sur un contact de cuivre et établir la communication. Dans ce cas la donnée du résultat est d’une précision mathématique.
- Edme Genglaire.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- La chute de potentiel dans les transformateurs, par J. Swinburne (').
- 1
- On a tant écrit sur la théorie des transformateurs qu’il semble que rien de nouveau puisse y être ajouté. Mais le transformateur a été victime d’un traitement mathématique très étendu, et ce que M. Evershed appelle le transformateur « fantôme » se prête si bien aux développements mathématiques fondés sur des propriétés hypothétiques que le transformateur réel a été laissé de côté.
- Les constructeurs ont établi leurs plans sans considérer des coefficients de self-induction ou d’induction mutuelle, et n’ont même pas songé au cosinus de l'angle de décalage, et malgré cela ils ont obtenu des résultats souvent très bons. Un point est néanmoins généralement peu compris, c’est la prédétermination de la chute de potentiel dans un transformateur. Beaucoup de fabricants admettent qu’il n’y a pas de chute de potentiel inductive et calculent la tension secondaire en ne tenant compte que de la perte dans la résistance. D’autres se rendent compte du véritable état de choses, et l’évitent en mêlant le plus possible les bobines primaiies avec les secondaires. Mais ceci a des inconvénients au point de vue de l’isolement, et il est bon de ne pas trop subdiviser l’enroulement primaire. Il peut donc être utile de discuter la chute de potentiel inductive dans les transformateurs.
- La manière la plus simple de traiter la question est peut-être d’élaborer dans tous ses détails
- (') Industries, 5 août i8q2.
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- un spécimen de transformateur, car comme d’ordinaire les constructeurs ne fournissent pas tous les détails relatifs à leurs appareils; nous choisirons le transformateur typique que représente la figure i.
- On peut, comme je l’ai fait remarquer à différentes reprises, considérer le courant primaire comme formé de deux composantes. L’une est lë courant d’excitation dont la forme dépend de celle de la force électromotrice primaire, du nombre de tours primaires, et de la constitution du circuit magnétique;, l’autre composante est -le courant « actif », dè même phase que la tension primaire et que le courant secondaire. C’est-à-dire que les ampères tours dus au courant secondaire et à la composante active du courant primaire sont, à chaque instant, égaux
- Fig. 1
- et de sens opposé et ne produisent aucun effet dans le noyau. Pour être strict, il faut observer que les dérivations magnétiques produisent elles-mêmes un léger décalage entre les tensions primaire et secondaire, mais cet effet est si faible que nous pouvons le négliger pour le moment. Comme le courant d’excitation, dans un transformateur à circuit fermé, n’a pas d’effet appréciable sur la chute de potentiel, nous pouvons négliger d’en tenir compte.
- Examinons les conditions réalisées au moment où les courants primaire et secondaire atteignent leurs valeurs maxima. L’induction dans le fer est nulle. Il n’y a pas de chute entre les circuits primaire et secondaire. L’induction traverse les ouvertures oblongues dans le sens de la couche isolante qui sépare les deux circuits. Si la largeur de l’ouverture en centimètres
- est a (fig, 2); l’induction sera °'4’Kh> C,» , ^
- est le nombre de tours primaires et C,„la valeur maxima du courant actif primaire. Le fer est
- supposé avoir une perméabilité infinie en comparaison de celle de l’air. Ce champ produit une force contre-électromotrice, et un calcul très simple nous indiquera jusqu’à quel point la tension totale en est affectée.
- Supposons que l’enroulement primaire consiste en ip tours de fil et occupe une longueur X de l’ouverture, la largeur de l’ouverture étant a, A la ligne de séparation, l’induction est
- Pour plus de simplicité, prenons C,,
- comme l’intensité du courant primaire effectif, non du maximum, de sorte qu’elle représente la lecture que l’on fait sur un ampèremètre ordinaire. Alors nous avons
- B =
- 0,4 it tf c,, a
- Fig. 2.
- A une distance x de l’extrémité de l’ouverture, l’induction est
- 0,4 IC t„ c„ X * a XJ
- et l’induction totale dans la tranche dx du primaire de longueur l est
- n . , 0.4 ^ iu C. l x ,
- B Idx — —----—— — dx.
- a X
- Or, la force électromotrice due à ce petit champ peut être considérée comme produite par l’induction coupant les spires à la distance a:. Cette force électromotrice est
- e = 2 it nf^ tP.
- où/est le champ élémentaire. La force électromotrice totale due au primaire est donc
- E. =
- 2 ir nx 0,4 tc tp2 G
- 108 a X2
- -v2 dx
- 2,64 n t,,- c, l X 10" o
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le secondaire donne la même expression ; pour n’en avoir qu’une seule, nous pouvons supposer que le secondaire possède le même nombre de tours de fil et est parcouru par le même courant que le primaire, mais que sa longueur est Y au lieu de X. Nous pouvons alors obtenir la force électromotrice due aux dérivations en pour cent de la rorce électromotrice primaire. Nous avons ainsi
- E _ 2,64 n t* C l Y * ~ 10" a '
- de sorte que la force électromotrice totale est E, + Ep —
- * ' io8 a ’
- où 1b est la longueur de l’ouverture.
- Prenons maintenant un exemple. Supposons que le transformateur représenté par la figure 1 ait 400 tours primaires de fil de 0,183 cm., et 20 tours secondaires de 7 fois o,3 cm., la puissance étant de 7500 watts, 2000 à 100 volts à 100 périodes par seconde. La formule donne E — 12,7 volts dans le circuit à 100 volts. Il faut se rappeler que l’induction atteint sa valeur maxima lorsque le courant et la force électromotrice sont à leur maximum ; cette force électromotrice est donc décalée d’un quart de période sur la force électromotrice du secondaire lorsque le transformateur travaille sur des résistances. La force électromotrice du secondaire est donc v^ioo2— i2,72. Avec une table trigono-métrique, il suffit de chercher l’angle dont le sinus est 0,127; son cosinus donne la différence de potentiel secondaire et l’inverse du sinus donne la chute de potentiel. Dans notre cas, cette chute est de 0,82 0/0, et la perte par résistance est 1.3 0/0, la tension secondaire varie donc de 2,15 0/0.
- A première vue, 0,8 0/0 semblera bien faible, mais ce nombre n’est pas négligeable. D’abord, la tension du circuit principal varie; ensuite vient la chute de potentiel dans le transformateur, ici plus de 2 0/0, enfin, le compteur peut donrîer lieu à une autre perte, de sorte que finalement on trouve désirable de ne pas ajouter 1 0/0 pour la chute inductive.
- La méthode que nous venons de développer pour le calcul de celle-ci est très simple et permet d’obtenir la chute en ne connaissant que
- l’enroulement et les dimensions de l’ouverture. Il conviendrait peut-être d’augmenter un peu l pour tenir compte du champ dérivé en dehors du corps du transformateur.
- II
- Les neuf dixièmes des transformateurs actuels ont des ouvertures oblongues, et leur perte de potentiel peut donc être calculée par la formule donnée précédemment. Les calculs pour des noyaux cylindriques sont un peu plus complir qués, mais le principe reste lé même. Gomme on s’en sert dans les transformateurs à courants polyphasés et dans mon « hérisson », j’en déduirai la formule.
- La figure 3 montre un noyau de rayon h avec
- Fig. 3
- un primaire d’épaisseur X et un secondaire Y. La longueur de l’enroulement est a comme plus hau,t. Considérons d’abord le primaire. L’induction dans l’étroit espace cylindrique entre les bobines est
- B = °-’.4 n tp c_g a
- Le champ dû à l’élément cylindrique est
- 0,4Tti„C„ x .
- / =--------—- x 2 it (h + xj — dx,
- & A.
- et la force électromotrice engendrée est
- >x
- E =
- 2 K 11 X 0,4 t; tp'2 C, 2
- 108 a
- 5o n L* C. ( h X , Xs
- * C -Il
- I X!
- *s 0
- {h -f x) dx
- 10'
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- Pour prendre le secondaire, nous pouvons, comme précédemment, admettre qu’il ait le même nombre de tours et le même courant que le primaire. Si y est l’épaisseur entre la circonférence intérieure et l’extérieure, l’induction dans un élément cylindrique quelconque est
- B =
- 0,4 it tp cp a
- X
- y-y
- —y->
- et le champ est
- et la force électromotrice
- <"içL-j:y{s+y) iy
- %J 0
- = 5o n tr' C, ( £Y Y* I io8 a < 3 12 \
- Enfin, la force électromotrice totale est y « ri
- b 10e a j 3 +i2 + 3 + 4
- Jusqu’ici, nous avons négligé l’effet du courant d’excitation. Dans les transformateurs à circuit fermé, cet effet est inappréciable. Dans les transformateurs à circuit magnétique ouvert, comme le « hérisson », il produit une chute de potentiel considérable, mais cette chute est la même à toutes les charges. La grande valeur de cette chute provient de ce qu’elle n’est pas décalée par rapport à la tension secondaire. Cette compensation peut d’ailleurs être combattue en plaçant quelques tours de plus sur le secondaire.
- Comme la force électromotrice qui produit la chute est décalée par rapport à la tension secondaire, la variation dépend beaucoup du débit du transformateur. Si la chute est de 1 0/0, le transformateur travaillant sur des résistances, elle est de 14 0/0 lorsque le transformateur travaille sur un circuit purement inductif. D’un autre côté, si le transformateur est placé sur un condensateur qui absorbe le courant maximum, la chute sera négative et la force électromotrice sera plus grande de 14 0/0. Comme je l’ai déjà fait remarquer, cet effet explique en partie la pression anormale observée sur les câbles de Deptford.
- Prenons encore le cas de deux transforma-
- teurs présentant la même chute inductive de 1 0/0, et une chute due à la résistance de 1 0/0, et couplons-les en série, de sorte que, par exemple, l’un transforme de 1000 à 100 et l’autre de 100 à 1000, à charge nulle, et voyons ce que sera la pression finale à pleine charge. La perte totale par résistance est de 2 0/0, et la force électromotrice due aux dérivations sera de 28 volts pour 100. En omettant la perte par résistance, nous avons ioo2 = 282-j- E2, de sorte que la chute inductive est un peu supérieure à 4 0/0 au lieu de 2 0/0. La force électromotrice finale est donc seulement de 94 volts, au lieu de 96, comme on aurait pu le croire à première vue.
- L’étude du champ dans les enroulements des transformateurs est aussi utile en ce qui concerne la distribution du courant dans des conducteurs très gros, étudiée par lord Kelvin. Le champ qui contient les bobines n’est pas uniforme ; il se produit dans les conducteurs des courants de Foucault qui tendent à rendre le champ plus uniforme. Si l’on superpose ces courants de Foucault et les courants actifs avec lesquels ils sont décalés d’un quart de période, la densité de courant dans le conducteur n’est pas uniforme, de sorte qu’il se produit une plus grande perte de puissance qu’avec les courants continus.
- L’effet des lignes de force perdues peut être calculé approximativement sans avoir recours à de grands calculs, en admettant que les courants de Foucault produits dans le cuivre n’ont eux-mêmes aucune influence sensible sur la distribution du champ. Mais pour résoudre le problème avec exactitude pour des conducteurs très gros, il faut avoir recours au traitement mathématique de lord Kelvin.
- En terminant, je mentionnerai que ces formules ont été employées depuis environ trois ans, et qu’elles sont entièrement conformes aux résultats expérimentaux.
- A. H.
- Moteur à courant alternatif
- M. R. Malogoli décrit dans l’Elellricisla un petit moteur électromagnétique à courant alternatif qui présente quelques points intéressants; nous en donnerons unie courte description.
- Si dans un cadre galvanométrique ordinaire on lance un courant instantané, l’aiguille sera
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Si le poids et la force de l’aimant ont une valeur convenable par rapport à l’induction et aux résistances mécaniques qui s’opposent au mouvement, cet angle pourra être supérieur à.90°; si on lance alors un autre courant instantané de sens contraire, le mouvement se continuera dans la même direction et, par suite de l’augmentation de la force vive de l’aimant en mouvement, ce dernier accomplira une rotation de 180° au lieu de 90°, comme au départ; il suffira alors de lancer un nouveau courant du sens primitif pour obtenir une nouvelle rotation de|i8o° et ainsi de suite, l’aimant faisant un tour complet par période; la force vive de l’aimant allant en croissant, pour que cette concordance se maintienne, il faut augmenter progressivement la rapidité des alternances jusqu’à ce que la vitesse de régime soit atteinte.
- Fig. J.
- Toutes autres choses égales, si le poids de l’aimant est trop fort, sa vitesse sera trop faible, et le mouvement ne tardera pas à s’arrêter; si ce poids est trop faible, au contraire, la vitesse est trop grande et la position de l’aimant ne concordant plus avec le sens convenable du courant, le mouvement s’arrête encore bientôt.
- Pourtant, on comprend que si la vitesse avec laquelle s’accroît la rapidité des alternances est convenable, il sera possible de porter à la vitesse maxima un aimant d’assez faible poids, tandis qu’on ne pourrait atteindre un même effet avec un aimant d’un poids trop fort.
- Donc, pour un même degré de magnétisation pour un même courant alternatif, pour un même cadre, le poids de l’aimant ne devra pas dépasser une certaine valeur si l’on veut que le moteur se mette en mouvement. La rapidité avec laquelle on fait croître la rapidité des alternances sera en raison inverse du poids de l’aimant.
- La différence entre la force vive de l’aimant
- de poids maximum et la force vive de l’aimant de même puissance magnétique et de poids mi-nima qui puisse fonctionner représente l’énergie disponible..
- Au lieu de n’avoir qu’un seul aimant, on peut eh disposer plusieurs de force, de forme et de poids identiques, faisant entre eux des angles égaux, et dont les pôles sont alternés sur la circonférence du cercle circonscrit à l’étoile ainsi formée; les données de construction seraient que la première impulsion soit un peu supérieure à — et les autres à — , n étant le nom-2 ti n
- bre de pôles. La vitesse de rotation serait égale
- 2 7U N
- à —, N. étant le nombre d’alternances par seconde.
- Fig. 2
- Enfin, on peut employer autant de cadres inducteurs que d’aimants, en les enroulant de telle sorte que leurs actions particulières sur chaque pôle tendent toutes à produire la rotation dans le même sens.
- C’est sous cette dernière forme que l’inventeur a construit son moteur (fig. 1 et 2). Trois aimants aussi égaux que possible et tournant autour d’un axe passant par leur centre, sont disposés à 60° l’un par rapport à l’autre, de telle sorte que leurs pôles soient alternés, et sont placés au centre d’une boîte creuse qui porte l’enroulement représenté schématiquement dans la figure 2.
- Ce moteur présente l’avantage de pouvoir tourner à des vitesses différentes pour un même courant donné, suivant le nombre de pôles employés; sa mise en marche est un inconvénient; mais en remplaçont les aimants permanents par des électro-aimants on pourrait forcer un peu
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- 3 r
- l’excitation de ceux-ci pour la mise en marche et ! la régler ensuite progressivement, au lieu d’agir j sur la période du courant alternatif. |
- i; : ____________ G- P-
- La durée et le rendement des lampes l à incandescence (').
- Les chiffres sur lesquels on était forcé de s’appuyer jusqu’à ce jour sont ceux que fournissent les fabricants eux-mêmes; en général, les points faibles sont laissés dans l’ombre, à dessein. Les essais du Franklin Inslüule sont très bien faits, mais ils datent de plus de huit ans et ont été exécutés sur des lampes fournies par les fabricants en vue des essais.
- Les auteurs ont entrepris une suite d’essais sur les lampes du commerce achetées comme les larilpes dés stations centrales, sans prévenir du but: des travaux ; les expériences ont été faites au Laboratoire d’électricité de l’Université de l’état d’Ohio. Les essais ont porté sur 137 lampes étalonnées à 110 volts et 16 bougies; 17 d’un fabricant et 12 séries de 10, chaque série provenant d’un fabricant différent. Ce nombre ce lampes étant trop petit pour permettre de juger la fabrication de chaque usine, le nom du fabricant est représenté seulement par une lettre, et la lampe par un numéro. La moyenne des x'ésul-tats . de toutes les fabrications peut être prise pour représenter assez exactement le caractère de la moyenne des lampes commerciales.
- Les lampes étaient placées sur un râtelier par rangées horizontales de 20 ; les essais ont com-commencé le 17 mars avec 87 lampes seulement; les 5o autres ont été reçues plus tard et placées
- 187 heures après la mise en marche; on a tourné jour et nuit, les dimanches exceptés, depuis le 17 mars jusqu’au 14 mai ; soit un total de 1200 heures.
- Le courant était fourni par une dynamo Thomson-Houston de 200 lampes, type à armature sphérique; un régulateur automatique,combiné spécialement pour ces expériences et qui a donné d’excellents résultats, permettait de conserver le potentiel au centre de distribution à la valeur de 110 volts, avec des variations n’excédant pas 3/4 de volt.
- Les mesures électriques et photométriques étaient prises avec soin pour obtenir des résultats comparables.
- ün commença par mesurer l’intensité, lumineuse horizontale de chaque lampe; le rapport de cette valeur à l’intensité lumineuse trouvée lorsque le plan des extrémités du filament était perpendiculaire à la barre du photomètre a été employé comme coefficient de distribution. Tous les résultats sont exprimés en fonction de l’intensité lumineuse horizontale.
- Les délais inévitables rencontrés au commencement des expériences ont empêché de mesurer la distribution sphérique; il aurait fallu réduire le temps d’allumage, qu’on voulait maintenir égala 1200 heures.
- Le coefficient de distribution varie entre i,n et 0,911, avec une valeur moyenne de 1,023 pour l’ensemble des lampes.
- La puissance lumineuse horizontale a varié au début comme l’indique le tableau- suivant ; les chiffres donnés dans chaque cas correspondent à la moyenne de la série. .
- Cl K
- Intensité lumineuse initiale en bougies.. 17,1 17,0
- Les lampes L, M, N, O, P sont celles qui ont été mises en circuit avec 187 heures de retard.
- Le tableau II donne la valeur relative de l’intensité lumineuse après différentes durées d’allumage; et le tableau III, le nombre de
- C) Par MM. U.-P. Thomas, P. Martin et R.-II. Hassler. Mémoire lu devant VAmerican Instilute of Electricàl Engineers (Extraits),
- 15,9 .14,2
- O P
- 17,0 11,6
- watts par bougie dans les différentes circon-
- stances.
- Trente-trois lampes en tout ont été brisées ; ce sont : toutes les lampes C ; 2 lampes D, 8 lampes E; 2 lampes K, 4 lampes L, 1 lampe M et 2 lampes N. Toutes les lampes A, B, F, G brûlaient encore après 1200 heures, les lampes O après ioi3 heures.; la durée moyenne des lampes G est de 336 heures.
- Lampes
- Intensité lumineuse initiale en bougies.
- TABLEAU I
- B C D
- l3,1 •4,1 16,1
- L M N
- 13,2 12,5 •4,
- p.31 - vue 31/700
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-
-
- 32
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- TABLEAU ÎI
- Lampes A 13 c D E F G K I, M N 0 P Moyenne
- heures 0 /O 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 ' 0/0 0/0
- O IOO IOO IOO IOO IOO IOO IOO IOO IOO IOO IOO IOO IOO IOO
- IOO 93 94 106 IOI 92 93 95 93 87 IOO 87 95 107 95,6
- 200 86 89 109 99 84 86 90 87 78 98 79 87 97 90
- 3oo 79 83 106 93 77 81 86 . 83 72 94 72 80 86 ' 84
- 400 74 80 102 82 72 77 81 78 67 90 67 72 78 78.4
- 5oo 69 73 98 75 66 70 77 74 63 86 63 66 71 73
- 600 64 70 94 70 6l 66 73 70 59 80 60 60 65 '68,6
- 700 6l 67 91 66 57 62 70 67 55 75 56 55 60 64,7
- 800 58 64 90 63 53 59 66 63 •54 73 55 5l 58 62
- 900 55 63 « m 60 5i 57 63 59 53 70 53 49 56 ?7,4
- IOOO 54 62 f .§ 58 49 . 56 62 58 .54. 70 52 47 57 56,6
- 1100 52 61 n C 57 47 56 61 57 . -. . . • 55,8
- 1200 5i 6, H * 56 47 •56 6l 57 .. « ... ... 55,4
- TABLEAU III
- Lampes A B C D E F G K E M N O p Moyenne
- heures watts watts watts watts watts' watts watts watts watts watts watts watts watts watts
- O 3,9 4,4 5,4 4)3 4,t 4,1 4,2 3,9 3,8 4,8 4,4 3,9 4,0 4,2
- IOO 4,3 4,8 5,6 4,5 4,4 4,3 4,6 4,3 4,2 4,7 4.9 4,5 3,8 4,5
- 200 4,6 5,1 5,6 4,5 4,7 4,6 4,9 4.6 4,6 4,7 5.3 4,9 4,1 4,8
- . 3oo 4,9 5,4 5,7 4,8 5,o 4,9 5,0 4,8 4,9 4,8 5,7 5,2 4,5 5,0
- 400 5,2 5,6 5,9 5,3 5,4 5,1 5,3 5,0 5,2 4,9 6,1 5,4 4,9 5,3
- 5oo 5,5 6,1 6,2 5,8 5,7 5,5 5,5 5,2 5,5 5,i 6,3 5,8 5,2 5,6
- 600 5,8 6,4 6,4 6,1 6,1 5,8 . 5,7 5,4 5,8 5,5 6,7 6,3 5,6 5,g
- 700 6,1 6,7 6,6 6,4 6,5 6,1 6,0 5,6 6,1 5,8 7,0 6,9 6^1 6,3
- 800 6,4 8,9 b,7 6,7 7,o 6,4 6,3 5,9 6,3 ' 5,9 7,2 7,4 6,2 6,6
- 900 6,7 7,0 • . • 7,o 7,2 6,6 6,6 6,2 6,4 6,1 7,4 7,7 6,3 6,8
- IOOO 6,8 7,1 . . . 7,2 7,4 6,8 6,7 6,4 6,2 6,1 7,5 7,9 6,2 6,8
- IIOO 7,0 7,2 . . . 7,3 7,6 6,7 6,8 6,5 — — — — 7,o
- 1200 7,1 . 7,2 7,4 7,6 6,7 6,7 6,5 — — • 7,o
- Il se dégage de ces tableaux quelques considérations intéressantes ; relativement à la durée, par exemple, si l’on admet qu’une lampe « vit » tant que le courant peut traverser son filament, on voit que 96 lampes sur 127 vivent plus de 1120 heures, et la représentation graphique des résultats fait pressentir une durée beaucoup plus longue.
- Si l'on rejette une lampe lorsque sa lumière est tombée à 5o pour 100 de sa valeur initiale, la durée dépasse en moyenne 1000 heures et certaines lampes'vont jusqu’à 1200 heures; si on la rejette lorsqu’elle ne donne plus que 75 0/0 de l’intensité première, presque toutes meurent vers 450 heures; 80 0/0 se coupent à 33o heures et 90 0/0 à 180 heures.
- Dans les cas où l’on a besoin que la lumière ne tombe pas au-dessous d’un certain nombre de bougies, il faut tenir compte aussi de l’intensité lumineuse initiale ; si l’on s’arrête à 14 bou-
- gies, les lampes meurent après 240 heures d’éclairage en moyenne. Une lampe du type M, donnant 16 bougies au début, durerait 5oo heures environ.
- Le faible nombre de lampes de chaque fabrication qu’on a essayées et le peu d’uniformité qui existe dans la fabrication de certaines usines empêchent de donner aux conclusions une plus grande précision.
- G. P.
- Lampes à incandescence de haut voltage.
- M. A. de Khotinsky fait dans YEleçlrical Rn-gineer, de New-York, l'historique de la lampe à incandescence à grand voltage.
- En 1881, dit-il, lorsque je me trouvais à Paris, M. Fontaine, président de la Société Gramme, me donna à résoudre le problème de la construction de lampes de 25o volts et 200 bougies, ne
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- devant absorber au maximum que 600 watts ; son idée était de remplacer les bougies-Jabloch-koff de l’avenue de l’Opéra. Je fis plusieurs douzaines dé ces lampes qui furent soumises à un comité. Le résultat des essais fut favorable sous tous les rapports, mais comme le comité éprouva des difficultés dans l’observation des lampes pendant 3oo heures consécutives (durée minima stipulée), il se décida à n’essayer les lampes que pendant six heures, mais avec une différence de potentiel de 3oo volts. Dans ces conditions, la plus longue durée fut de 5 heures 40 minutes, et les lampes furent rejetées ; ainsi se terminèrent mes premières expériences sur des lampes à grand voltage.
- Pendant ces essais les lampes ne noircissaient pas intérieurement, mais on voyait une petite flamme bleue à l’électrode de platine positive, et quelques minutes avant la rupture cette flamme sauta à différentes reprises d’une électrode à l’autre, et forma finalement un court circuit qui fit fondre le platine à l’électrode négative, le filament restant dans tous les cas intact.
- La distance entre les électrodes était de 3 à 4 centimètres, et la longueur des filaments de 46 centimètres, et deux filaments étant placés à angle droit et montés en dérivation. Le filament était découpé dans du carton bristol, et avait une section de 1/400 de millimètre carré; la forme en zigzag, comme dans les lampes Weston de 100 bougies (i883), avait été adoptée.
- Én 1882, je pus fabriquer une substance homogène qui, après carbonisation, donnait un charbon de densité 1,45. En i883, je formai une compagnie à Rotterdam et construisis une fabrique pour la construction de mes lampes à haut voltage et à grand rendement, mais à cette époque le marché n’était pas à même d’utiliser ces produits.
- En 1887, j’eus l’occasion d’introduire mes lampes à haut voltage dans la Block Station, à Berlin ; cette station avait une capacité de 1200 lampes de 160 volts, de 10 à i5o bougies. En 1888, j’entrepris l’éclairage d’une partie de l’Exposition de Bruxelles avec Goo lampes à incandescence et 18 lampes à arc, toutes branchées sur un circuit à 155 volts. La même année, on accepta ma proposition d’éclairer une partie de la ville de Reims, sur le système à trois fils à 320 volts, et en septembre 18S8, cette installation de 1200 lampes fut terminée et travaille mainte-
- nant avec des lampes de 10 à 32 bougies et 155 volts.
- En 1889, M. Medhurst installa 2000 lampes de 160 volts de 16 à 25o bougies dans une filature de coton de Saint-Pétersbourg et plusieurs centaines dans la Russie méridionale, toutes alimentées par le générateur turbo-électrique de Parson. Pendant l’été 1889, on demande des lampes de 220 volts à Marseille et à Barcelone, où elles furent employées sur des distributions à trois fils, à 420 volts de pression totale.
- Ma compagnie en Europe garantit d’une façon absolue une durée minima de 1000 heures pour les lampes jusqu’à 220 volts, et à 3 1/2 watts par bougie, et cinq années de pratique ont montré que la durée moyenne se tient entre 1000 et 1100 heures.
- Les lampes de grand voltage sont certainement plus difficiles à construire et ne peuvent être vendues au même prix que les lampes de 5o ou de 100 volts, mais la différence n’est guère que de i5 à 25 0/0.
- En ce qui concerne l’effluve entre les électrodes du filament, j’ai réussi à l’annuler pratiquement, en faisant prendre certaines précautions dans la fabrication. Je dois dire que l’effluve ne peut être supprimée en augmentant l’écartement des électrodes, ce phénomène dépend principalement du degré de vide, de la nature de la vapeur dans le globe, de la résistance de contact entre le platine et le filament, de la qualité du verre dont est formée l’ampoule et de la résistance spécifique du filament.
- A. H.
- Avenir de l’électricité dans les moteurs, l’éclairage, la thérapeutique (*).
- A la réunion annuelle de la section d’électricité de l’institut des Arts et des sciences, de Brooklyn, qui a eu lieu le rr juin; le professeur E. J. Houston a fait une conférence sur les nouveaux progrès qui ont été réalisés dans les applications de l’électricité.
- Le professeur Houston s’est aussi occupé de l’avenir. D’après lui, Faraday, à qui l’on demandait son opinion sur les moteurs électriques de l’avenir, répondit en levant sa canne et en la tenant suspendue. L’opinion du professeur Houston semble plus favorable. Le véritable rende-
- (*) Nature, Londres, 16 juillet 1892.
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- ment d’une machine à vapeur à triple détente, ne dépasse pas 17 0/0 au maximum. Avec le moteur électrique, on pourrait obtenir un rendement de 90 à 95 0/0, mais aujourd’hui ce moteur dépend de la machine à vapeur. Il faudrait imaginer une méthode plus économique pour engendrer des courants, et il croit que parmi nos contemporains il y en a qui verront la machine à vapeur reléguée au bric à brac..
- Il est possible que le moteur de l’avenir sera actionné par la thermo-électricité. Peut-être aussi imaginera-t-on un moyen de convertir l’énergie latente du charbon en énergie électrique. Il croit qu’on arrivera bientôt à résoudre le problème de la navigation aérienne. Avant longtemps, les méthodes actuelles d’éclairage électrique, dans lesquelles 97 ou 98 0/0 d’énergie sont dépensés en rayons calorifiques inutiles, seront supplantés par une nouvelle méthode où l’ordre sera ainsi renversé : 97 ou 98 0/0 seront convertis en lumière et 2 ou 3 0/0 en chaleur. Finalement il pense que le temps est proche où les électro-thérapeutistes, au lieu de regarder le corps humain comme un véhicule d’électricité, le considéreront comme une source d’électricité. Ils feront alors leurs diagnostics à l’aide du voltmètre et de l’ampèremètre, le résultat sera alors précis au lieu d’être « approximatif » comme il l’est maintenant.
- G. B.
- Le noircissement des lampes à incandescence.
- Dans un article de VEleclrical Engeener, de New-York, M. E. Gary fait remarquer que parmi toutes les lampes essayées par le professeur Thomas, à l’université de l’Etat d’Ohio, celle où le vide avait été fait au moyen de pompes mécaniques noircissaient beaucoup moins que les lampes épuisées par des pompes à mercure.
- Le professeur Thomas n’affirme pas que dans cette dernière catégorie la présence de vapeurs mercurielles peut expliquer le noircissement excessif, mais il constate la différence entre les résultats que donnent les deux sortes de pompes.
- M. Çarv pense que la vapeur de mercure doit jouer un rôle important dans le phénomène; il a épuisé plusieurs milliers de lampes avec des pompes mécaniques, et ces lampes noircissaient toujours beaucoup moins et beaucoup plus len-
- tement que les lampes épuisées à la” pompe à mercure.
- Le dépôt noir n’a pas seulement pour effet d’intercepter une portion de la lumière, mais le filament en abandonnant de ses particules devient moins homogène, plus résistant, et donne aussi moins de lumière.
- Aux Etats-Unis il n’y a jusqu’ici qu’une compagnie qui se serve de pompes mécaniques, de sorte qu’il n’est pas encore possible de se former une opinion sur les deux systèmes de pompes. Mais il est probable que l’on va se livrer à des essais destinés à élucider cette question très importante. » A. H.
- Forme singulière d’un éclair.
- Un correspondant écrit dans une lettre à Nature, de Londres :
- « Pendant l’orage d’hier soir, au milieu des
- Fig. 1.
- brillants éclairs qui illuminaient le sud-est du ciel-, j’ai remarqué un éclair dont voici (fig. i)la forme remarquable. G. B.
- Conjoncteur-disjoncteur March (1891)
- Dans cet appareil, la borne T est reliée au mercure A et à l’un des pôles de la dynamo qui charge les accumulateurs, la borne Tj est reliée au solénoïde à gros fil en série I et à l’un des pôles des accumulateurs, dont l’autre est relié à la dynamo. Le mercure B est relié au solénoïde S, G au mercure A et D au solénoïde dérivé à fils fins S, relié par la borne t reliée au deuxième pôle de la dynamo.
- Normalement, les contacts H A’ sont sortis des mercures A et B, le circuit du solénoïde Sj, dérivé sur le dynamo, est seul fermé en C D par A. Dès que le dynamo atteint la vitesse voulue pour le chargement des accumulateurs, la solénoïde dérivée I, attirant son armature, ferme en H’ B A le circuit du solénoïde en série I, qui ferme en Ii A B le circuit de charge en même temps qu’il rompt, en relevant A, les circuits de la dérivation S, laquelle baisse
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- alors son armature et tombe à sa] position normale retirant H’ du mercure A G.
- Si la dynamo se ralentit ou si son courant baisse pour une raison quelconque, S lâche son armature et rompt le circuit de charge.
- Le levier Rj est chargé en W' de manière que le solénoïde dérivé S' ne ferme le circuit de S que pour une tension donnée, et R est à peu près équilibré en W, avec H hors de B quand il ne passe pas de courant en S.
- Sauf dans les petits appareils, les bobines sont doubles, ce qui facilite leur enroulement et
- Fig. i et 2. — Conjoncteur-disjoncteur March.
- permet d’étendre le champ d’application de l’appareil en groupant ces bobines en parallèle ou en série suivant l’intensité et le voltage des courants de charge. G. R.
- Sirène électrique Saunders et Brown (1891).
- Cet appareil consiste (fig. i et 2) en un diaphragme en fer D. serré à joint absolument éten-che/ entre deux pièces métalliques A et B, de façon que l’air renfermé en B ne puisse pas s’échapper. Ce diaphragmevibre devant l’électro-aimant C entre deux contacts E et K, en frappant sur la vis H.
- Le diagramme des circuits est représenté par la figure 3.
- Quand on abaisse la clef 5, le courant passe de M en N par (6, M, C,7, E, D, N) puis, aussitôt après sa rupture par l’attraction de D vers C, suivant la dérivation 8, K, N, de sorte que les
- électros C sont séparés du circuit aussitôt après sa rupture en E et leur impulsion sur D, sans être jamais mis en court circuit de manière à gêner les vibrations de D. Ces vibrations sont, en outre, accentuées par l’élasticité de
- Fig. 1 et 2. — Sirène Saunders et Brown.
- l’air enfermé dans B, et dont l’utilisation constitue, d’après les inventeurs, la principale caractéristique de l’appareil et leur permet d’em-
- Fig. 3. — Diagramme des circuits.
- ployer efficacement de très grands diaphragmes.
- Le solénoïde dérivé très résistant L, sert à diminuer les étincelles aux contacts F et K.
- G. R.
- Désétamage électrique des rognures de fer blanc par Naef, New-York et Raynaud, Narbonne.
- Les rognures sont suspendues au centre d’un récipient en plomb, noyées dans la solution d’un sel stannique : les rognures forment l’anode, le récipient constitue la cathode sur laquelle l’étain se dépose à l’état de boue métallique. Ce procédé est une variante du procédé André, dans lequel l’électrolyte est la soude et la cathode une lame d’étain, et ressemble beau-
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- coup au procédé français de Changy (1891) dans lequel le bain est fait avec du chlorure d’étain acidulé par l’acide chlorhydrique ou additionné d’un chlorure comme les chlorures de sodium et d’ammonium. Un autre procédé, tout récent, de Raynaud 'utilise comme électrolyte une solution de protochlorure d’étain légèrement acidulée par l’acide chlorhydrique et marquant 5“ à 6° Baumé. Le courant est amené dans les rognures par une barre de fer placée au centre
- de la cage qui les renferme; 3/4 de volt à 1 volt et demi suffisent. Une dynamo de 10 volts peut faire marcher 10 cuves disposées en tension.
- A. R.
- Trieur électrostatique Edison (1892).
- Ce trieur a pour objet de séparer Tordu quartz très fin par voie sèche.
- Le minerai phorphyrisé tombe par les petits
- Fig-, i. — Trieur électrostatique Edison.
- trous de la trémie C sur une toile sans fin D, qui l’amène devant la plaque métallique L, reliée à la terre, sous la plaque métallique isolée G, électrisée par une machine de Holtz. Le quartz, plus léger que l’or, attiré puis repoussé par G, s’en sépare et tombe en K, tandis que l’or tombe en F.
- Le fond de la trémie C reçoit, pour faciliter l’écoulement du minerai, une série de secousses des baguettes b qui le tambourinent, et la toile
- D reçoit aussi, de g, par son support Et, un mouvement vibratoire qui empêche le minerai pulvérisé d’y adhérer, et en égalise la répartition.
- G. R.
- Sonde électrique Bradley (1892)
- Cette sonde consiste en une poire en caoutchouc C, à doubles parois : l’extérieure, recou-
- verte intérieurement d’une mince couche de métal C, est reliée d’une façon permanente, à un circuit électrique dont les autres fils D, isolés, aboutissent d’une part, en E, à la seconde paroi qu’ils dépassant plus ou moins, et, d’autre part, dans le même ordre qu’en E, au doigt de l’opérateur, en J. Il en résulte, qu’à chaque rencontre d’un corps étranger par la
- sonde, l’opérateur perçoit un petit choc électrique qui lui permet de définir plus ou moins ce corps, comme par une sorte de doigt électrique. Un tube a, perçant la sonde en c, permet d’opérer en même temps des injections par la poire b’
- G. R.
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- Accumulateur Donaldson et Macrae (1892).
- Chacune des électrodes est constituée par une plaque de plomb C, percée et emboîtée par pression sur les poinçons B du moule A, bourrée en C' de matière active et recouverte d’un dia-
- Accumulateur Donaldson et Macrae.
- Fig-. 1 et 2.
- phragme E, auquel on superpose une seconde plaque semblable à la première. Les plaques sont sorties du moule par les vis a a.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les piles primaires et secondaires dont l’électrolyte est un gaz, par le professeur Schuster (').
- On sait que lorsqu’on fait passer une décharge à travers un tube à gaz raréfié, tout le gaz devient conducteur. L’auteur a étudié cette sorte de conductibilité secondaire des gaz. Différents physiciens ont affirmé que les phénomènes primaires de décharge dans les gaz sont dus à la dissociation des molécules, mais on n’avait pas trouvé une polarisation analogue à celle qui a lieu lorsqu’on décompose l’eau.
- Le professeur Schuster a examiné à ce point de vue divers gaz. Lorsque le tube contenait de l’hydrogène, il n’y avait pas trace de polarisation. Avec la vapeur d’eau, l’acide chlorhydrique, et divers gaz composés on n’en décelait qu’une faible trace; mais dès que l’on introduisait un hydrocarbure la polarisation devenait immédiatement très sensible.
- Avec des électrodes de platine et une pile de charge de io ou 20 éléments on obtient un courant continu mesurable au galvanomètre ; en coupant le circuit et reliant les électrodes à un galvanomètre ou à un électromètrë, on pouvait constater une force contre-électromotrice de 4 à 5 volts, et la diminution de cette force électromotrice suit une courbe analogue à celle que l’on a avec l’eau. Cette chute graduelle fait songer à un effet électrolytique mais lorsqu’on essaie d’autres électrodes on trouve que l’effet dépend principalement-de la nature du métal qui sert d’électrode. Avec le cuivre et le fer on n’obtient pas l’effet mentionné, ce qui peut être considéré comme une preuve de la réalité du phénomène. Avec le magnésium la polarisation était très considérable; quand le courant avait passé longtemps, nous obtenions une force contre-électromotrice de 35 volts pour un seul élément. Gela montre qu’il ne s’agit pas ici de la décomposition du gaz, mais d’un effet analogue à celui des piles secondaires. Les deux électrodes se trouvent recouvertes d’un dépôt qui semble être du charbon très divisé.
- Quel que soit le gaz rendu conducteur par la décharge, des électrodes de magnésium et de platine donnent toujours un courant; mais la force électromotrice varie aussi avec la nature du gaz.
- Variation de la perméabilité magnétique de l’aimant naturel avec la température (‘).
- Après avoir fait partie .un certain temps du Magnetic Survey (contrôle magnétique) du Royaume-Uni, le professeur Rucker a émis sa théorie du magnétisme terrestre (2) : « Relation entre la perméabilité magnétique des roches et les inégalités régionales. » Il serait utile relativement à' cette théorie de s’assurer de la perméabilité des différentes roches à la température ordinaire et aux températures élevées; la note présente se rapporte à une tentative faite dans cette direction.
- Le but proposé et indiqué par le professeur Rucker a été poursuivi sous son contrôle au (*)
- (*) Extrait d’un mémoire lu à la session de l’Association britannique à Edimbourg-,
- (-) Proceedings of the Royal Society, vol. XLVIII (juin 1890).
- (•) Communication à l’Association britannique.
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- « Royal-College of Science », à Londres : M. W. Williams a étudié la théorie de la méthode, calculé et effectué les enroulements nécessaires; M. E.-H. Barton a disposé et réglé
- les appareils, puis il a fait les observations et les a représentées.
- 1 On a adopté pour mesurer la susceptibilité de l'aimant naturel la méthode balistique, et l’échantillon devant être porté à haute température on a isolé l'enroulement primaire avec de l’amiante autour d’un tube de porcelaine; quant à l’enroulement secondaire, il a été isolé avec deux feuilles de mica pour éviter les dérivations. La température de l’échantillon chauffé était estimée d’après la force électromotrice d’un couple thermo-électrique platine et osmium, iridium ; ce couple avait été étalonné, précédemment, suivant le dispositif adopté par M. Callander et Griffiths C1).
- La disposition des mesures et des liaisons électriques est figurée schématiquement figure i.
- On a rencontré huit points singuliers ; plusieurs furent éliminés et les autres mesurés avec
- ioo"
- Fig. 2
- les corrections nécessaires pour déduire l’effet réelxde l’induction. Les résultats sont résumés (fig. 2) par une courbe dont les abscisses sont les températures et dont les ordonnées sont proportionnelles à l’effet magnétique produit,
- le champ magnétique agissant demeurant le même. A partir de la température ordinaire, on voit que pour l’échantillon employé la susceptibilité s’élève d’abord graduellement, atteint son maximum à 325° G et tombe ensuite à zéro à 557° G. Le coude brusque de la courbe à 325° G, bien qu’en apparence anormal, a été confirmé avec soin par la répétition des mesures et ne paraît pas devoir, par suite, être attribué aux erreurs d’expériences. Le champ magnétique agissant (en considérant le solé-noïde primaire comme infiniment long) était de 4,8 unités G. G. S. Le champ magnétique de l’échantillon d’aimant (à froid) était de l’ordre de grandeur de 3,4 unités G G S.
- E. R.
- . Viscosité magnétique, par J. Hopkinson et B. Hopkinson (*).
- Les expériences ci-dessous décrites ont été effectuées au laboratoire Siemens du King’s
- Fig. 1. — Diagramme des connexions.
- College. Leur objet était de s’assurer si la variation cyclique de l’induction magnétique dans le fer est indépendante de la vitesse de cette variation, c’est-à-dire de s’assurer s’il y a une viscosité magnétique avec un retard magnétique observable quand le taux de variation est celui des transformateurs.
- La question est de grand intérêt et a été fort discutée, notamment par le professeur Ewing à la dernière réunion de l’Association britannique. Le professeur Ewing a imaginé des appareils pour étudier le sujet et pour tracer les courbes d’aimantation. Nos expériences ont porté sur deux sortes de fer ; l’un du fer doux, l’autre de l’acier doux contenant environ 0,6 0/0 de carbone. Les deux échantillons ont été fournis par MM. Richard Johnson.
- On a trouvé par expérience avec les transfor-
- (*) Proceedings, vol. XLIX (1890).
- (*) Communiqué par M. J. Hopkinson.
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- mateurs ordinaires que les courants locaux dans le fer rendent impossible une estimation exacte de la force magnétisante. On peut naturellement diminuer l’effet des courants locaux en se servant de fil ou de plaques plus minces et mieux isolées. Nous avons employé du fil de 1/100 de pouce (0,0254 cm.) de diamètre verni à la gomme laque pour assurer l’isolement ; le fil enroulé formait un anneau d’environ 9 centimètres de diamètre et dont la section était de 1,04 cm2 pour celui de fer doux et de 1,08 cm2 pour celui d’acier doux.
- L’anneau portait un renroulement de 200 spires environ de fil de cuivre et un enroulement de fil fin pour l’emploi avec le galvanomètre
- Fig-. 2. — Fer doux. Fréquence io3.
- balistique. L’inspection des courbes représentant le résultat des expériences prouvera au lecteur que l’effet des courants locaux était négligeable.
- Pour la détermination des points de la courbe fermée d’aimantation donnée par renversements rapides du courant dans l’enroulement, l’anneau était relié en série avec une résistance sans induction aux pôles d’un générateur de courant alternatifou d’un transformateur. Ainsi, figure 1, A B étant les pôles de l’alternateur ou du transformateur G D les pôles de la résistance sans induction R, H est l’enroulement de l’anneau, P et Q désignent les contacts de la clé de renversement rattachée au quadrant d’un électromètre de Thomson; L est un commutateur pour relier à volonté Q à E où à G et. K est un commutateur tournant établissant la liaison de P avec D. Un
- condensateur relié à P et à Q rend fixes les lectures de l’électromètre.
- Le commutateur tournant K est solidaire de
- B .14.000.
- Fig. 3. — Fer doux.
- l’arbre du générateur; il se compose d’un disque d’ébonite d’environ i3 pouces (33 centimètres) de diamètre munie d’un doigt de contact en cuivre occupant sur la circonférence environ 1/16 de pouces (0,16 cm.). Un petit balai en acier touche le contact une fois par tour et sa situation se lit sur un cercle gradué qui fait connaître l’instant où le contact a lieu. Suivant
- 1,000.
- Fig. 4. — Acier.
- la position du commutateur L l’électromètre à quadrant donne la valeur instantanée de la différence de potentiel entre G et D ou entre D et E.
- La fréquence dans tous les cas sauf un était de 125 périodes complètes par seconde.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- D’après les valeurs observées à chaque instant de la période de la différence de potentiel entre G et D, on a tracé la courbe (A) du courant four-
- Fig. 5. — Acier.
- nissant la force magnétisante en fonction du temps ; une courbe analogue (B) a été tracée d’après la force électromotrice entre D et D. La courbe B corrigée en tenant compte de la force provenant de la résistance de l’enroulement H donne le potentiel ou le taux de variation de l’induction en fonction du temps. Par suite, la surface jusqu’en certain point de la courbe B plus une constante est proportionnelle à l’in-
- Fig. 0. — Acier.
- ductionsjusqu’en ce point. C’est ce qu’indique la courbe C qui est l'intégrale de B.
- On a tracé une quatrième courbe D dont les abscisses sont proportionnelles à la force magnétisante à chaque instant (déduite de la
- courbe A) et dont les ordonnées sont proportionnelles à l’induction au même instant (déduite de la courbe C). Il est évident qu’au point où B coupe l’axe l’induction est maxima ; par suite, s’il n’y avait ni retard magnétique ni courant dans le fer, ce point devrait coïncider avec l’instant où le courant est maximum. Dans les courbes on voit que c’est sensiblement le cas.
- Les cycles lents ont été obtenus par le galvanomètre balistique en observant l’élongation correspondant à une variation soudaine et connue de la force magnétisante. On a pris soin de toujours faire parcourir à la matière le même cycle ; les points obtenus par la méthode lente sont donnés dans chaque cas en valeur absolue
- Fig. 7. — Acier non verni.
- à la même échelle que ceux des courbes rapides et indiqués par des points noirs; ils sont à peine,assez nombreux pour tracer une courbe, mais suffisent amplement pour montrer l’identité ou la différence, s’il en existe, des courbes obtenues par les deux méthodes.
- Les abscisses des courbes indiquent l’époque de la période en millièmes de seconde; les ordonnées expriment l’induction.
- Les figures i et 3 sont le résultat des expériences avec le fer doux.
- Les figures 4, 5 et 6 ont été obtenues avec l’acier doux. Partout la concordance des cycles lents et rapides est très approchée. La figure 7 est intéressante parce qu’elle montre l’effet considérable des courants locaux : elle a été obtenue avec le même échantillon de fil d’acier que les
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- figures 4, 5 et 6, mais le fil n’était pas verni. On voit que l’induction maxima retarde sur la force magnétisante d’environ un sixième de la période entière et aussi que l’induction maxima n’est que de 10000 au lieu de 17 200, obtenus avec la même force magnétisante (apparente) par la méthode lente.
- En somme le résultat d’ensemble est que jusqu’à la fréquence employée, c’est-à-dire, jusqu’à 125 périodes à la seconde, il n’y a pas de viscosité magnétique ; le cycle magnétique ne change pas la fréquence en ce qui concerne l’induction maxima pour une force magnétisante donnée ; mais quand il y a une différence sensible entre les courbes déterminées par les deux méthodes, la différence est plus grande au voinage de l’induction maxima. Ceci est bien visible sur la figure 5. Nous n’avons pas encore entièrement élucidé ce point, mais peut-être tient-il à quelque particularité de la méthode du galvanomètre balistique.
- E. R.
- Transformateurs, par le professeur J. Perry.
- Dans notre numéro du 9 avril dernier, nous avons donné un résumé du mémoire sur ce sujet présenté par M. Perry à la Société Royale de Londres. Les vues originales développées dans ce travail nous engagent à le reproduire aujourd’hui in extenso.
- I. Dans un transformateur enroulé de beaucoup de circuits, soient Rj Nx R2N2, etc., les résistances en ohms et les nombres de tours de fil; soient 0^2 etc. ampères les intensités des courants à chaqiie instant, et les forces électromotrices indépendantes maintenues dans les divers circuits exe2, etc. volts; soit enfin I l’induction magnétique totale qui traverse tous les circuits (ios unités G. G. S. étant prises comme unité d’induction). Les équations pour les divers circuits sont :
- vons, en désignant par A les ampères-tours
- N,2
- Nt Cx + N2 C2-f- etc., et par q l’expression
- Ri
- -figL + etc.,
- A + <70Ï = S e„
- (1)
- Si l’on connaît la loi qui relie A à I, il est possible de calculer I et d’en tirer les valeurs des intensités de courant.
- Au lieu de e,-, force électromotrice dans un circuit complet, on peut prendre la différence de potentiel maintenue à ses bornes, que l’on désignera par V,-, la résistance entre les bornes étant R,-. Si e* ou V) a une certaine valeur, l’on a affaire à un circuit primaire. S'il n’existe pas de force électromotrice indépendante, le circuit est un secondaire.
- II. Substitution d'une seule bobine à deux ou plusieurs autres. — Par la façon dont (1) a été obtenu, il est évident que si nous remplaçons une bobine primaire (V, N, Rt) et une secondaire (N2 R2) par une autre primaire (Vx «1 rx),
- «1
- et si — =
- Ri ri
- Ni? , Nj*
- Ri + R*’
- les courants
- N 2 N*2
- —— -j- -g—|- etc:, ne changent rien
- dans toutes les autres bobines auront la même intensité qu’auparavant. Nous pouvons donc remplacer un primaire et un groupe quelconque de secondaires par une seule bobine primaire. Il est aussi évident que la substitution à un groupe quelconque de secondaires (Np Rp), (Nt R() etc., d’un seul secondaire (n2r2), tel n22
- q116 . = d-----r o
- ? 2 Rp Ri
- à l’intensité des autres courants.
- Si deux secondaires de Np et Nt tours et de résistances intérieures respectives rp et rt sont placés sur les mêmes bornes et alimentent ensemble un circuit extérieur, nous pouvons leur substituer un secondaire de 11 tours et de résistance intérieure r avec une résistance p entre ses bornes, pourvu que
- e, = R, C, + N, 0 I, e. = R, C. + Na 0 I, etc.
- en employant le symbole 9 pour
- En multipliant chaque équation par son N, divisant par son R et additionnant, nous trou-
- ÎV , N/
- r, rP N„ r, -i N, rP
- r = r r N,«r, + N,»r,
- ' (N, r, + N^r,)*
- N,*r, + N,»r,
- (N,-N,)*
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- On ne peut donc pas obtenir de bons résultats avec un enroulement compound. Si, au lieu d’exiger une parfaite similitude sous tous les rapports, nous désirons une substitution qui soit presque parfaite en pratique, nous pouvons employer une bobine unique sans circuit dérivé extérieur, par conséquent, exempte de la grande perte d’énergie qui a toujours lieu lorsque deux bobines de nombres de tours différents sont compoundées. Ce dernier résultat est obtenu en considérant A comme un terme négligeable dans l’équation (i).
- Deux bobines en dérivation employées comme primaire ou secondaire feront évidemment perdre de l’énergie sous forme de courants inutiles à l’intérieur du transformateur, à moins qu’elles aient le même nombre de tours.
- III. Si des condensateurs sont placés sur quelques-uns des circuits, le cas le plus général est celui-ci : — Soit rs la résistance intérieure de la s'eme bobine; un condensateur de capacité K* en série avec une résistance p"s est placé à l’extérieur, avec une résistance p'sen dérivation sur p"f et le condensateur. Alors, dans l’expression générale, au lieu de R, nous devons employer
- r , P.'P," K, 9 +P,' s (pJ +p» i
- Ayant trouvé il faut nous rappeler que la
- partie passant par p', est Par.
- tout où nous rencontrons une résistance r avec un coefficient de self-induction l (ou dans le cas d’une résistance intérieure rs s’il y existe des dérivations magnétiques), nous devons employer au lieu de r l’expression rf-10. Notre formule exige, dans le cas des dérivations magnétiques, de la présence de self-induction ou de capacités, que nous fassions subir à une fonction du temps une opération compliquée telle que
- a! + V 9 + d 62 + d! 63 + e' b1 +./' 0" + etc. a + b 0 + c 0a + d O-’ •+- e 91 + y-05 + etc. '
- Or, les fonctions dont se servent les ingénieurs sont des fonctions périodiques, et les termes négligeables peuvent y être passés sous silence. Comme toute fonction périodique du
- temps est une somme de fonctions harmoniques simples, nous n’avons à effectuer les opérations ci-dessus que sur des fonctions comme sin (kt-fm). Mais il est évident que l’opération compliquée effectuée sur sin (kt-fm) së réduit à
- (a — c k? 4- eh* — etc.) 4- {b — d h* +,/ kK — etc.) 9
- (a1 — c' k* + e1 k1 — etc.] + (£>' — d! +/' k* -- etc.) 9’
- opération qu’il est aisé d’effectuer.
- En l’écrivant sous la forme Ie résul-
- ot -j- p 0
- tat de l’opération consiste dans la transformation de sin (k t-\-m) en
- sin ((W +111 + arc tan8'y/ -arctan8'“)-
- Les cas les plus compliqués sont donc très rapidement calculables lorsqu’on prend des exemples numériques. Les ingénieurs ont l’habitude de considérer l’époche m comme une avance lorsqu’elle est positive, comme un retard lorsqu’elle est négative. La réciproque du temps périodique est appelée la fréquence, et k est égal à 2 r fois la fréquence.
- IV. Loi reliant A et I. — i. Si (x, la perméabilité magnétique du fer, est constante, prenons s
- ,, . 4 ir a u, i o-9 , , ,, . , ,
- pour designer :L——^-------, ou a est 1 aire de la
- section transversale du fer en centimètres carrés, et "X la longueur moyenne des solénoïdes d’induction en centimètres. La courbe représentant la loi d’aimantation est une ligne droite et I = <7 A.
- a: Si la courbe n’est pas une droite, c’est-à-dire s’il y a saturation, ce qui arrive lorsque (3, l’induction par centimètre carré, dépasse 2X io~!’ (ou 2000 unités C. G. S.), on obtiendra une bonne approximation en admettant que pour I = I0 sin x l’on a
- A = A0 (sin x — b sin 3 x + m sin 5x + etc.),
- ou 4^- — a, une constante, et où n est une quan-
- tité qui augmente constamment. On trouvera ainsi qu’en ne prenant qu’une harmonique, fi—0,2 permet de s’approcher du cas réel des transformateurs. En prenant deux harmoniques,
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- b = o,2 et m — o,o5 donnent un meilleur résultat. Il n’y a pas d’hystérésis dans de tels cas.
- 3. Si la courbe est une simple boucle d’hystérésis comme on en obtient par une aimantation cyclique à variation lente, et en admettant I = l0 sin x, un de mes élèves, M. Fowler, a trouvé A en fonction de sin (^-{-ej), sin (2A-f-e2), etc., sous la forme d’une expression assez compliquée que. je ne crois pas nécessaire de donner. Mais un autre de mes élèves, M. Field, trouve que l’approximation
- A = A„ | sin (x +/) — b sin 3 x + m sin 5 x ]
- est suffisamment exacte pour les besoins du calcul si b — 0,2 et m — o,o5. Quelque compliquée que puisse être la loi, elle peut être exprimée sous la forme suivante : — Si 1 = 2 h sin au ïème terme de I correspondent les
- termes
- ^ j sin {ix + et + ft) — b, sin 3 ix + mi sin 5 ix + etc. j
- dans l’expression de A.
- Notre première supposition d’une perméabilité constante appliquée à un transformateur à un seul primaire et beaucoup de secondaires Convertit l’équation (1) en
- ______1___N, V
- — 1 + q a 0 R, ’
- et par suite
- _ c = N« <T a v
- 3 R, R, 1 q a 9'
- Gomme exemple, je considérerai un transformateur de i5oo watts d’un modèle souvent employé. Une seule bobine primaire Rt = 27 ohms, Nx = 460 tours. Résistance intérieure de la bobine secondaire unique =0,067 ohm, N2 = 2q tours. Différence de potentiel primaire efficace == 2000 volts ou V = 2828 sinÆA Fréquence environ 95 par seconde, ou k = 6oo, a = 36o cm2, À = 3i centimètres.
- On trouvera que la valeur la plus élevée de ,3, l’induction par centimètre carré, est 2,755 X 10-5 (ou 2/55 unités C. G. S.). S’il n’y a ni condensateurs, ni self-induction, ni dérivations magnétiques, et si ^ = 2000 (nos résultats ne
- seraient pas beaucoup modifiés si nous prenions |/.= i5oo ou 3ooo), alors <7 = 3xio_1; pour le transformateur à vide q— 7837, et à pleine charge, pour R2 = 6,8 ohms, q = 7922. Il est évident que dans la pratique 1 -f-qad est généralement à peu de chose près égal à q <tQ. Négliger 1 c’est négliger i/5ooooo de l’amplitude et un retard de 1/200 de degré. Nous voyons que dans ce cas il est permis de négliger le terme A dans l’équation (1), et si ce transformateur avait beaucoup de secondaires, nous pourrions écrire immédiatement
- T _ N, v,
- Ri q 9
- _r - N. N, V,
- ’ “ R. R. q
- Ceci est naturellement vrai pour une loi d'aimantation quelconque pourvu que A puisse être négligé dans (1).
- En prenant la troisième supposition, celle du cycle d’hystérésis le plus simple, nous tombons pour / = o sur la deuxième supposition. Si I = Ac 5 sin kt (1) donne pour V! la valeur
- V, = j cos J sin kt + (sin J + q a k) cos kt
- — b sin 3 kt + m sin 5 kt J.
- Pour k — 600 ou une fréquence de 95 par seconde, la valeur minima de g cÆ est 1411, de sorte qu’en prenant pour / une valeur quelconque, et b et m encore plus grands que précédemment, il est clair que pour tous les cas pratiques, l’expression précédente de VJ est la même que si/, b et m étaient nuis.
- Sans doute Wt possède des traces des harmoniques plus élevées, mais en prenant les valeurs déjà employées pour b et m, et/= 20°, je trouve que l’erreur commise en négligeant /, b et m, pour le calcul du voltage efficace est absolument insignifiante.
- J’ai appliqué à ce problème la loi d'aimantation la plus compliquée qu’il m’ait été possible de formuler, et dans tous les cas je suis arrivé au même résultat. Etant donné le voltage Vx aux bornes du primaire d’un transformateur à beaucoup de secondaires, l’induction et les courants secondaires peuvent être calculés au moyen des équations (2) et (3), qui furent déduites en supposant la perméabilité constante,
- (2)
- (3)
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- 4.4
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et dans tous les cas l'erreur est excessivement petite.
- V. Dérivations magnétiques. — Si toute l’induction due au courant dans l’une des bobines ne traverse pas en entier toutes les autres bobines, l’effet de la dérivation est obtenu en admettant que chaque N est en réalité inférieur au nombre de tours, et qu’il y a quelque self-induction dans chaque circuit s’ajoutant à N2 a. Si les inductances additionnelles sont lu Z3, etc., il faudra remplacer dans notre expression R! R2, etc., par Rt -(- 6, R2-j- h 0, etc.
- Ainsi, dans le transformateur de i5oo watts mentionné, désignons par I0 l’induction lorsque le transformateur ne débite pas. Supposons que i o/ode l’induction due au courant primaire s’échappe en dehors du secondaire, et que i o/o de l’induction due au courant secondaire ne traverse pas le primaire, c’est-à-dire que
- lt «= io—s N,s a — 0,6348 lt = 10—* Nta <r = 1,738 X 10—5.
- Soit I l’induction à pleine charge, ou lorsque R2 = 6,8 ohms.
- Lorsqu'il n’y a pas de dérivation magnétique,
- I =• 0,99 I0 ; lorsque la dérivation est de 1 0/0.
- I 1 4- 2,54 x 10—10
- I0 1,0108 4- S,o8 x 10-* 0'
- En prenant I == I0 sin k t, on trouve les valeurs données dans le tableau ci-dessous pour diverses valeurs de k.
- k 1
- IOO 0,988 sin {ht — r,4)
- 3oo 0,981 sin [ht — 4°,2)
- 600 0,958 sin (ht— 8°,i)
- IOOO 0,912 sin (ht — i2°,4)
- 2000 0,782 sin (ht — 18”,2)
- zJOOO 0,628 sin (ht — 18", 1 )
- VI. Courants de Foucault. — Une perte de puissance par courants de Foucault a lieu dans toutes les masses conductrices près du transformateur. Si nous admettons que l’induction par centimètre carré p est la même partout, et si nous avons la relation
- p (en unités C. G. S.) = S a, sin (i ht 4- e(),
- la puissance moyenne en watts perdue dans les courants de Foucault par centimètre cube de fer est
- 6,25 x 10 -15 ra 2 i* a,*,
- si la résistance spécifique du fer est io4. Le fer est supposé se trouver sous la forme de fil de rayon r en centimètres.
- La puissance moyenne perdue dans le fer est moindre à haute température, puisqu’elle est inversement proportionnelle au carré du voltage efficace primaire dans le transformateur non chargé, mais les dérivations magnétiques ayant lieu à pleine charge la réduisent. En fait, la perte par courants tourbillonaires est toujours proportionnelle au carré de la force électromotrice efficace du circuit secondaire. En appliquant la règle, il faut se rappeler que l’induction n’est pas uniforme sur toute la surface d’une spire, et que l’induction moyenne d’une spire n’est pas la même pour toutes les spires ; par conséquent la perte réelle dans le fer par courants de Foucault est toujours supérieuré à celle qu’indique la formule ci-dessus.
- J’ai souvent appuyé sur l’importance de la considération relative au manque d’uniformité de l'induction dans le fer; mais encore en février dernier, lorsque j’en parlai devant l’Institution des Ingénieurs électriciens, on considérait cette question comme de peu d’importance. Les calculs du professeur J.-J. Thomson concernant les courants de Foucault dans des plaques minces, publiés dans VElectrician, de Londres, le 8 avril dernier, mettent l’importance de la question hors de doute.
- Si nous admettons qu’un circuit secondaire fermé sur lui-même représente tous les circuits des courants de Foucault, accepter notre formule c’est admettre qu’il n’y a pas de dérivation magnétique entre le primaire et ce circuit de courants tourbillonnaires. Mais en admettant l’existence de dérivations magnétiques, nous arrivons au résultat plus correct exprimant que l’aimantation est plus grande dans des fils près de la surface qu’à l’intérieur de la masse de fer, et aussi que l’induction est plus grande près de la surface extérieure de chaque fil.
- Les expériences faites jusqu’ici ne nous permettent pas de dire jusqu’à quel point la perte
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- par Courants de Foucault est augmentée par cette cause. Dans le transformateur de i5oo watts dont nous avons parlé, il y a io o/o moins de perte à pleine charge qu’à vide, par suite de la variation de q2 et à cause des dérivations magnétiques, et il peut y avoir une diminution de perte de 5o o/o due à la température plus élevée du fer.
- VII, — Transformateur à vide. — Lorsque le transformateur est assez chargé, le courant primaire peut être calculé en supposant la perméabilité constante, sans grande erreur. Mais à vide ou à faible charge il est nécessaire de connaître la relation entre A et I. Tous ceux qui ont étudié ce sujet prennent A dans un transformateur non chargé égal à Nx Or, en réalité, cela implique l’hypothèse qu’il n’y a absolument pas de courants de Foucault ; mais comme il y en a toujours, quelque finement divisé que soit le fer, et comme de faibles courants ont une influence très grande sur Gt, la loi magnétique qui a été déduite des expériences doit être tout à fait inexacte. Prenons l’effet des courants de Foucault comme représenté par un circuit (n, r) sans dérivation magnétique; prenons pour loi d’aimantation que pour 1 = ^usina;
- A = g (sin x — b sin 3 x 4- m sin 5 x).
- Si V est une simple fonction sinus du temps, I l’est aussi avec une très grande approximation, mais non d’une façon absolue. En prenant pour I une fonction sinus, on peut calculer les termes de V qui ont été négligés, ce qui n’est d’ailleurs d’aucune utilité.
- Le seul problème important est le calcul de Clv en admettant qu’avec une approximation très grande, mais non parfaite, V ait la valeur V0 sin kt. Nos équations sont
- M 2
- Or —est négligeable en comparaison de-—-, 1 R,
- N,2
- et nous pouvons prendre q = ^~. Donc — I
- Ri
- = cos k t d’une façon très approchée et si G Æ '
- e = —— est appelé l’effet des courants de Foucault,/étant le terme dû à l’hystérésis,
- c* = | \/i + 2 e sin J + e2 sin £ kt — 90
- + arc tang (tang/ + —LÉjJ — b cos 3 kt - m cos 5
- (4)
- kt
- Nous voyons que l’effet des courants de Foucault sans hystérésis est d’accroître l’amplitude du terme fondamental de G,, et de produire un décalage en avant de 90“ — arc cotg e, tandis que l effet de l’hystéris sans courants de Foucault est de maintenir l’amplitude constante, et de produire un décalage en avant/. Si nous annulons/ c’est-à-dire si nous considérons le cas de l’absence d’hystérésis nous obtenons des résultats qui semblent être en concordance avec les observations expérimentales faites jusqu’ici.
- Le courant efficace G' (si V' est le voltage
- efficace) est, avec perméabilité constante ;
- N2u&’
- avec hystérésis (ou sans hystérésis, mais le fer étant saturé) et sans courants de Foucault
- C' =
- avec courants de
- 1,02 V'
- WVk' P°ur * = 0,2; Foucault et hystérésis
- C'= WT lÔ4~+~2e~sîn/r+~ëï N2 u Â
- V = R, C, + N, 8 I et o — r c + n 0 I,
- et par suite
- ou
- Ni_Yi
- r;
- = A + <7 0 I,
- et
- A = N, C, + n c
- q
- NJ , « R. r'
- La puissance moyenne fournie à la bobine de réaction ou la valeur moyenne de V C est
- •y/ Qt__c ~f" sin f
- 1 -h ea + 2 e sin
- en négligeant les termes très petits dus à & et à m.
- Dans les transformateurs il y a probablement toujours des traces du terme en 3 kt et des har-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- moniques supérieures dans V et dans I, mais il existe certainement soit dans V soit dans I, que le transformateur soit chargé ou non. Dans le transformateur chargé les dérivations magnétiques produisent une diminution considérable dans les harmoniques supérieures de I, ce qui peut les augmenter dans V.
- Il semble que dans une bobine de réaction à noyau de fer très divisé nous avons trouvé ce que l’on cherche depuis longtemps, un moyen d’augmenter la fréquence par des moyens magnétiques. Un condensateur shuntant une partie non inductive du circuit recevrait des courants dans lesquels les harmoniques supérieures auraient une grande importance.
- Pour démontrer la grandeur des termes dans (4) je prendrai le transformateur susmentionné de i5oo watts, dans lequel q0 = 7783. En pre-' nant f—o, c’est-à-dire pas d’hystérésis, la puissance perdue en courants de Foucault étant ^2 "^r 2 ^2
- —soit environ 40 watts; alors — = 2,1168 2 r Ny5 H ’ r
- pour V = 2828. La bobine qui remplacerait donc tous les circuits à courants de Foucault est une bobine de deux spires dont la résistance est d’environ 1,9 ohm, fermée sur elle-même.
- e = o,3o si h = 600.
- En supposant la perméabilité constante et pas de courants de Foucault ni hystérésis Cj=0,07398 sin{kt—90°); avec une certaine saturation et des courants de Foucault, mais pas d’hystérésis
- C, = 0,07911 sin (kt — 69°,2) — 0,014796 cos 3 kt
- — o,oo36g5 cos 5 kt
- J’ai pris b = 0,2 etm = o,o5.
- La différence de potentiel primaire V n’est jamais une fonction sinus simple du temps. A côté du terme important en sin kt viennent se placer des termes plus petits de plus haute fréquence, et au moins un terme de fréquence plus faible égale au nombre de tours de l’armature par seconde. La tendance des forces agissant sur les bobines en série ou sur une armature est de produire une plus grande dissonnance à de plus fortes charges, mais on peut admettre que dans les bonnes machines les pièces sont suffisamment rigides et les bobines et pièces polaires se ressemblent suffisamment pour qu’il n’y ait qu’une faible dissonnance.
- La différence de potentiel primaire, au lieu d’être 2828 sin 600 / dans notre cas, peut être
- V = 100 sin 201 4- 2823 sin 600 t + 200 sin 18004
- la différence de potentiel efficace, mesurée au voltmètre étant la même dans les deux cas. L’induction, s’il n’y a pas de dérivations magnétiques, sera
- N,
- R, q
- (5
- cos 20 t 4- 4,7 cos 600 t 4- 0,11 cos 18001).
- Le terme qui était si insignifiant, qui n’avait que le 1/800 de l’importance du terme le plus grand dans l’estimation pratique des volts, est maintenant plus grand que ce qui est pris d’ordinaire pour le terme le plus important. Les dérivations magnétiques n’affecteront pas beaucoup cet état de choses, mais elles diminueront grandement l’importance des harmoniques supérieures.
- Quand les expérimentateurs disent qu’ils maintiennent les volts primaires constants, ils veulent parler du voltage primaire efficace. II est évident, d’après les considérations qui précèdent, que des méthodes différentes pour maintenir le voltage efficace constant produiront des inductions très différentes. Les effets produits par un courant d’excitation dans une bobine de réaction ou dans un transformateur non chargé sont très compliqués. Que la dynamo ait une loi harmonique très simple de la force électromotrice ; nous avons vu que même en supposant qu’il n’y ait pas d’hystérésis, le courant possédera de très grandes harmoniques, et l’induction possède des harmoniques correspondantes.
- L’énergie perdue dans la création de ces harmoniques peut être appelée la perte par « hystérésis, » mais, ce ne peut être la même chose que la perte par hystérésis dans des cycles d’aimantation parcourus lentement ; les choses seront encore différentes si la dynamo ne suit pas une loi harmonique simple dans sa force électromotrice, et la distribution des petites harmoniques supérieures sur le voltage primaire et sur l’induction doit dépendre en grande partie de la self-induction de la machine dynamo.
- A. H.
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- 4
- FAITS DIVERS
- Un violent incendie a pris naissance dans la soirée du 21 septembre à la gare de Nancy. On l’attribue aux canalisations électriques. Nous n’avons pu encore contrôler cette assertion.
- On va démolir ces jours-ci le vieil amphithéâtre de physique et de chimie de la Sorbonne où professèrent Gay-Lussac, Thénard, Biot, Pouillet, Despretz, Dumas, Balard, Desains, Jamin, Sainte-Glaire Deville, Wurtz, etc., les illustres maîtres de la Faculté des sciences de Paris.
- Le placage électrique à l’aluminium de colonnes de fonte pesant 6 tonnes et mesurant 6,io m. de haut aurait pleinement réussi aux usines métallurgiques de Tacony, à Philadelphie. Ces colonnes forment la charpente de là tour de l’Hôtel de Ville.
- On a découvert récemment à Borzanasca, en Ligurie, un minerai vert, ressemblant à la serpentine, et possédant une aimantation très prononcée. L’analyse a montré que ce minerai est composé de silice 39,84, alumine 3,08, oxyde de fer 7,07, magnésie 36,63, chaux 1,14, et eau 12,86. Le microscope a fait constater la présence de bastite et de petits cristaux de diopside et de chrysotile, mais on ne sait -à quel constituant attribuer les propriétés magnétiques.
- Pour donner aux électrodes d’accumulateurs la dureté de la pierre et les empêcher de s’effriter, M. W.-P. Thompson mélange â la matière active un silicate métallique. On introduit dans ce mélange du zinc, que Ton enlève après par dissolution, afin de rendre la masse poreuse-Le zinc peut être remplacé par l’antimoine ou l’étain.
- Dans les plombs de sûreté, ordinaires le courant a pour effet, comme tout le monde Ta constaté, d’oxyder d’abord le métal qui, une fois fondu, est retenu pendant un certain temps à l’intérieur de la pellicule d’oxyde, et ne se rompt pas franchement; à la rupture, le métal s’éparpille et il se forme souvent sinon toujours un arc pouvant présenter des dangers pour les objets combustibles du voisinage.
- Pour obvier à cet inconvénient, on se sert quelquefois d’alliages spéciaux, et quelques coupe-circuits, comnie
- celui de Cockburn, sont môme munis de boules pesantes arrachant en quelque sorte le métal dès qu’il a perdu de la résistance sous l’influence du courant.
- La Shawmut Fuse Wire Company a réussi à composer un alliage qui présente à ce point de vue des propriétés spéciales. Gomme on le voit d’après une photographie publiée par YElectrical Engineer, de New-York, dès que le courant a atteint l’intensité limite, ce métal casse très nettement et un morceau de fil saute, sans donner lieu a un arc.
- L’abaissement progressif du prix de l’aluminium fait entrer ce métal de plus en plus dans la pratique. Sa haute conductibilité spécifique fait songer à son emploi en électricité; plusieurs usines anglaises ont, en effet, commencé la fabrication en grand des fils d’aluminium pour l’industrie électrique.
- Les statistiques les plus récentes montrent que l’Angleterre produit,, avec les Etats-Unis, une moyenne de 1 200 kilogrammes d’aluminium par jour, dont 3oo kilogrammes d’alliages.
- Le procédé de préparation du chlore par l’électrolyse du chlorure de plomb fondu fait l’objet d’un brevet de M. F. Lyte.
- Le chlorure de plomb est obtenu d’une façon quelconque, par exemple, en faisant bouillir l’oxyde avec du chlorhydrate d’ammoniaque. On réalise l’électrolyse du chlorure à l’état fondu par l’action d’un courant de faible tension, environ 5 volts. Le chlorure peut être fondu dans des vases en terre réfractaire ou dans des marmites de fonte émaillée.
- On peut employer, pour .les deux électrodes, du charbon; mais il est préférable de prendre pour cathode une plaque de plomb.
- Des essais ont été faits dernièrement sur la ligne de tramway électrique d’Etrambière au Salôve,qui est reliée au réseau des tramways de Genève. De nombreux ingénieurs français et suisses assistaient à ces essais, qui ont donné d’excellents résultats.
- O11 prépare pour le blanchiment un nouveau produit, appelé « ozonine ». A la dilution d’un millième ce produit blanchit très énergiquement, paraît-il, les fibres de bois, de papier, de paille, etc.
- D’après le Bulletin international de rèlectricitè} ce produit s’obtient de la façon suivante :
- On dissout 125 parties de résine dans 200 parties d’huile de térébenthine, puis on ajoute une solution de 22 à 25 parties d’hydrate de potassium dans 40 parties d’eau, et
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- 90 parties de peroxyde d'hydrogène. La gelée obtenue, exposée à la lumière, se change en deux ou trois jours en un liquide clair auquel on a donné le nom d’ozonine. Cette transformation peut aussi s'obtenir dans l’obscurité, mais elle demande alors plusieurs semaines pour être complètement terminée.
- F. Smith et Fr. Muhr précipitent le fer d’une solution tar-trique ammoniacale par un courant de très faible intensité. Le métal obtenu à froid forme une couche très compacte ressemblant à l’acier.
- On peut de cette façon séparer le fer de l’aluminium. Le nickel et le cobalt peuvent être précipités par une méthode analogue.
- La Société des établissements Decauville organise un atelier spécial pour la construction des vélocipèdes. Il paraît qu’elle fabriquera en particulier des vélocipèdes à propulsion électrique.
- Les courroies de transmission qui marchent à grande vitesse, et c’est le cas des courroies de dynamos, sont sujettes à des güssemements assez fréquents. Les secousses qui en résultent se traduisent par des variations d’éclat très désagréables des lampes.
- On sait que le manque d’adhésion des courroies aux poulies est dû à l’entraînement d’une certaine quantité d’air qui vient s’interposer entre les surfaces et provoque les glissements. Pour remédier à cet inconvénient la maison Kaulhausen, d’Aix-la-Ghapelle, perfore ses courroies pour permettre à l’air de s’échapper. Il paraît que ce système donne d’excellents résultats.
- On dit que le brevet allemand du moteur Tesla, a été acquis par la compagnie Helios, de Cologne.
- L’installation hydraulique des chutes du Niagara avance rapidement. Le tunnel que l’on voulait d’abord creuser simplement dans le roc a été garni d’un mur de briques épais de 40 centimètres. De 120000 chevaux, la capacité du tunnel se trouve ainsi réduite à 100000 chevaux. La hauteur du tunnel est de 6,40 m., sa largeur 5,8o m.Net la section est de 34 mètres carrés. La pente est de ï sur i5o, et sur la différence de niveau totale, 43 mètres environ pourront être utilisés par les turbines.
- La Compagnie du Niagara installe deux turbines de 5ooo Chevaux pour distribuer l’énergie électrique aux
- usines en construction dans les environs; mais les manufacturiers pourront installer des turbines à leur propre compte. La station centrale pourra être étendue jusqu’à une capacité de 5oooo chevaux.
- On sait que l’une des grandes difficultés des opérations électrolytiques industrieiles réside dans l’attaque lente que subissent les anodes. Le charbon de cornue se désagrège assez rapidement dans certaines solutions; le platine est trop cher et ne résiste d’ailleurs pas non plus d’une façon absolue, de même que le charbon platiné. Le plomb et le fer ne peuvent être employés que dans des conditions spéciales.
- Hœpfner trouve que pour l’électrolyse de solutions donnant naissance à de l’oxygcne et du chlore, du brome ou de l’iode, on peut se servir très avantageusement de ferrosilicium avec ou sans addition de charbon, ou encore de plaques de silicium, de bore, de tungstène, de chrome, soit seuls, soit combinés au fer ou au charbon.
- Parker et Robinson font une anode très résistante en mélangeant du phosphure de chrome avec du charbon.
- Nous nous rappelons un banquet qui eut lieu pour fêter l’inauguration d’une station centrale française. Tous les plats portaient des noms électriques; le champagne à haute tension y circulait à grande fréquence; mais le menu n’avait d’électrique que le nom.
- Les principaux citoyens d’Ottawa se sont offert dernièrement un banquet où l’électricité jouait un rôle plus considérable. Tous les mets, et même le pain, sortaient de la cuisine électrique, où ils avaient été cuits et préparés par l’électricité. Le banquet a eu un grand succès.
- La crise de choléra que toute l’Europe a subie s’est étendue jusqu’en Amérique. Elle a donné une nouvelle activité à une conception déjà ancienne. On a proposé de brûler toutes les ordures ménagères provenant des grandes villes. Ce projet serait complété par la proposition d’employer la chaleur ainsi engendrée au chauffage des machines à vapeur destinées à mener des dynamos.
- Nous croyons qu’il est temps de dresser une liste des tramways électriques qui fonctionnent en ce moment eh Europe. Nous connaissons l’existence de 18 lignes distinctes. Sur ces i8 lignes, nous connaissons la loriguêtif de j3, qui nous donnent un total de 80 kilomètres ainsi j répartis : Budapest, 11 kilomètres; Vevey à MofttfeüÀ, et
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- Florence à Fiesole, io kilomètres chacune; Liverpool (chemin sur arcades), 5 kilomètres. La ville de Halle, 8 kilomètres; Clermont-Ferrand à Royat, 7 kilomètres ; Francfort-Offenbach, la ville de Londres (en tunnel) et la ville de Brême, chacune 6 kilomètres environ; Mœdling-Hinterbruhl et Birmingham, environ 5 kilomètres chacune ; Sissack-Gelterkinden, 4 kilomètres, et Blackpool, 3 kilomètres. Les cinq autres lignes en activité sont celles de Lichterfield, près de Berlin, de Leeds, en Angleterre ; celles de l’île de Guernesey, de la Haye à Scheve-ningue, en Hollande, celles des Tramways-Nord, près de Paris, exploitées par accumulateurs et enfin le nouveau tramway de Marseille. Le grand total ne doit pas s’éloigner beaucoup de 120 kilomètres.
- Quoique bien au-dessous des résultats obtenus en Amérique, ceux-ci n’ont point été sans occuper d’une façon spéciale l’attention spéciale des ingénieurs de chemins de fer dans le congrès de Saint-Pétersbourg.
- On a bien souvent entendu parler de machines à voter, dans lesquelles les députés n’avaient qu’à presser un bouton pour manifester leur opinion. Il y a peu d’applications de l’électricité qui aient excité au même degré l’ingéniosité des inventeurs. Cependant, aucune tentative sérieuse n’a été faite en France pour introduire ce perfectionnement dans les assemblées délibérantes.
- Il n’est pas sans intérêt de constater qu’il en est autrement au Japon, où une machine électrique à voter a été introduite pour ainsi dire en même temps que le régime parlementaire. Cet appareil, dont la description ne peut utilement se donner sans figures, a été imaginé par un électricien japonais.
- Éclairage électrique.
- La Société alsacienne de construction mécanique a demandé la concession de l’éclairage électrique de tous les quartiers de la rive gauche de Paris, y compris la Cité.
- Lors de l’inauguration de l’éclairage électrique de Fleet Street, la corporation de la Cité a eu pour le gaz la cruauté de le laisser allumé. N’était-ce point le meilleur moyen de constater à son détriment la valeur du progrès qui venait de s’accomplir dans une des artères les plus passagères et les plus pittoresques de la Métropole britannique?
- Dans une lettre à la fabrique de lampes à incandescence « Watt », Mi J* Robertson compare les résultats des
- essais faits au collège d’Ohio sur des lampes américaines avec ceux que fournissent les lampes européennes. Le tableau ci-dessous donne les nombres les plus intéressants.
- 0/0 de la pulssunoe lumineuse Watts par bongin initiale
- Heures . Lampes Watt Lampes américaines Lampes Watt Lampes américaines
- O 3,ii 4,20 1000/0 100 0/0
- 5o 3,10 4,40 IOO 97,5
- 260 3,io 4,95 IOO 88
- 670 3,3o 5,90 94 71
- 1 i5o 3,53 6,75 87,5 61
- 1730 3,93 — 78 —
- Les lampes à 3,11 watts par bougie auraientdû présenter une diminution de lumière bien plus rapide que celles de 4,2 watts par bougie, si elles avaient présenté les mêmes qualités. La puissance lumineuse a baissé de 22 0/0 après 1280 heures en moyenne et en dépassant 49,5 watts pour 14,75 bougies, tandis que les lampes américaines atteignent ce point au bout de 260 heures déjà et en consommant 72,6 watts pour 16,1 bougies.
- Dans beaucoup de villes américaines les lampes à arc se trouvent éparses à travers des espaces considérables, et le travail le plus dur des ouvriers qui remplacent les charbons est de parcourir les distances considérables qui séparent les différentes lampes.
- On a commencé à recourir à des moyens de locomotion plus rapides que la marche. Quelques « lampistes » font leurs tournées à cheval; d’autres emploient la bicyclette ; elle a été adoptée à Concord.
- Dans la fabrication des lampes à incandescence les pompes à mercure seront peut-être bientôt remplacées par des, pompes mécaniques. Plusieurs fabricants ont déjà opéré cette substitution, et paraissent s’en trouver bien. Il ne reste plus dans leurs lampes de vapeurs mercurielles, tout au plus peut-il y avoir une quantité infinitésimale d’hydrocarbure dû à l’évaporation de la matière servant à graisser la pompe.
- Nous reviendrons sur ce sujet très intéressant dans notre chronique.
- L’administration municipale a fait de grands efforts pour remplacer l’éclairage électrique que l’on avait déplacé de la ligne des boulevards pour laisser passer les chars de la cavalcade du 22 septembre; On avait établi de distance en distance des étoiles de feu, mais cette illumination n’a fait que mettre en évidence la supériorité de l’éclairage électrique auquel oh est accoutumé*
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La croix lumineuse de l'église du Sacré-Cœur n’a pas été exhibée, mais l’illumination de l’édifice a eu lieu d’après un autre plan. Des lampes électriques d’une grande puissance, au nombre de huit, avaient été allumées sur les échafaudages. Cette disposition nouvelle, quoique moins originale que la précédente, produisait un très bel effet et se voyait de très loin.
- C’est le i3 octobre qu’on inaugurera l’éclairage électrique à Belgrade.
- On s’occupe en ce moment d’établir dans les environs de Baltimore une prise de force au barrage Gunpowder. Les calculs établissent que l’on peut compter sur un minimum de 40000 chevaux. On estime que l’éclairage de la ville exigera 4000 lampes à arc ou leur équivalent en lampes à incandescence.
- La ville paie actuellement 15ooooo francs par an, pour son service d’éclairage, là où une somme de 5 millions se~ rait suffisante pour réaliser une énorme économie en employant la force motrice de Gunpowder. Car en y comprenant l’intérêt de l’emprunt on n’arriverait qu’à une dépense annuelle de 170000 francs, et il resterait à la disposition des particuliers une force de 6000 chevaux.
- L’hôpital d’Eppendorff, à Hambourg, est éclairé électriquement. Les six baraques et les trente-cinq tentes que l’on y a jointes pour le traitement des cholériques viennent aussi de recevoir l’éclairage électrique. L’installation a été faite en très peu de temps par la Société générale d’Electricité de Berlin.
- Télégraphie et Téléphonie*
- On sait que Cyrus Field a légué aux divers membres de sa famille un certain nombre d'objets relatifs à la pose du premier {câble. On nous apprend que le Comité de l’exposition de Chicago a pris les mesures nécessaires pour obtenir le prêt de tous ces memorials d’un si grand événement. Ils seront réunis pour la dernière fois dans le palais de l’électricité avec les peintures et les dessins que possède la Société historique de New-York, et qui représentent les différentes phases des diverses tentatives dont le succès définitif a été si glorieux.
- Les chambres de commerce d’Angleterre ont tenu vers la fin de septembre leur session annuelle à Newport.
- Deux résolutions favorables à l’extension de la télégraphie ont été adoptées. L’assemblée a demandé au gouvernement de multiplier autant que possible les communications entre les différentes parties du royaume britannique, seul moyen de consolider les liens existant déjà entre la Grande-Bretagne et ses nombreuses dépendances. La seconde manifestation a pour but de protester contre la séparation budgétaire et administrative existant entre les Postes et les Télégraphes. Il paraît que ce particularisme a pour but d’empêcher que les bénéfices réalisés sur les Postes ne soient employés à l’amélioration ou à l’extension de la télégraphie.
- Une mesure de détail qui a été réclamée mérite d’attirer notre attention. Les chambres de commerce réclament la gratuité de la transmission de l’adresse lorsqu’elle ne dépasse pas six mots.
- A propos du relais Willot, qui avait permis récemment de transmettre de Paris à Alger quatre mots par minute, M. B. Delany, le télégraphiste bien connu, écrit à VElec-trician de Londres que le 16 septembre 1888, on put transmettre vingt mots par mihute entre Duxbury (Mas-sachusets) et Saint-Pierre (Miquelon) à travers le câble anglo-américain. La réception se faisait au sounder; la distance est de 1410 kilomètres; résistance 83oo ohms ; capacité 256 microfarads. Dans cet essai on se servit du relais Brown et Allen et du système de transmission de Delany,
- Le brevet du transmetteur téléphonique Hurïttings, qui a reçu un emploi si étendu, a expiré le 16 septembre dernier.
- L’administration téléphonique allemande, dont un grand nombre de lignes sont pourvues de piles d’appel, va introduire prochainement, comme l’apprend VElektrotech-nische Zeitschrift, des appareils d’appel à induction.
- Les compagnies téléphoniques du Tennessee se plaignent des nombreux vols de fils qu’on, leur fait subir dans ce pays. Un journal local dit qu’il n’y a pas à Cumberland une seule baraque qui ne soit consolidée avec des fils téléphoniques.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Électrique
- Journal universel dy Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV ANNÉE (TOME XLVi; SAMEDI 8 OCTOBRE 1892
- N° 41
- SOMMAIRE. — Étude sur la gutta-percha ; Léon Brasse. — Applications mécaniques de l’électricité ; Gustave Richard. —L’électricité et ses applications récentes à la chronométrie ; Henry de Graffigny. — Le touage des bateaux sur les rivières canalisées et les poulies magnétiques de M. de Bovet ; G. Pellissier. — Chronique et revue de la presse industrielle : Fabrication des charbons électriques, à Nuremberg, par M. L. Duplessis. — Chauffage et fusion par l’électricité, par Stephen H. Emmens. — Le procédé électrolytique Siemens pour l’extraction du cuivre de ses minerais. — Un nouveau photomètre. — Lampe à arc lrish à régulateur thermique. — Appareils de mesure Weston. — Indicateur de potentiel Howell-Edison. — Compteur électrolytique Miller. — Rhéostat Weston.— Le système téléphonique Elihu Thomson. — Revue des travaux récents en électricité : Le rendement des transformateurs à différentes fréquences, par W.-E. Ayrton et W.-E. Sumpner. — Propagation des ondes dans les matières magnétiques, par le professeur Fitzgerald. — Les taches du soleil et les orages. — Sur la résistance électrique du fer et de l’acier et ses rapports avec les compositions chimiques, la trempe et le recuit, par M. F. Os-morid. — Faits divers.
- ÉTUDE SUR LA GUTTA-PERCHA
- Voici plusieurs années que j’étudie, au point de vue pratique, la gutta-percha, et je suis frappé de l’obscurité où nous nous trouvons au sujet de ses origines. On semble considérer dans tous les livres la gutta-percha comme une espèce chimique bien définie; certains la décrivent comme le suc coagulé de l’Isonandra percha et du Sapota Mülleri ; le premier de ces arbres n’existe plus; quant au second, c’est un tout autre produit qu’on en extrait.
- La gutta-percha a été introduite en Europe, en 1822, par M. Montgomerie, chirurgien anglais à Singapour, qui n’en a jamais connu le végétal producteur.
- En 1847, Thomas Lobb, au cours d’une mission botanique dans l’archipel malais, découvrit dans le ravin de Boukett-Timah, un arbre produisant de la gutta. Il en envoya à Londres des rameaux, des feuilles et des boutons floraux qui furent examinés par Hooker. Ce savant reconnut que l’arbre dont ils provenaient appartenait à la famille des Sapotacées et lui donna le nom d’iso-nandra gutta, après que le Dr Oxley lui en eut fait parvenir un certain nombre de fleurs. Bientôt après, on planta un Isonandra percha dans le jardin botanique de Singapour, et cet exem-
- plaire fut, jusqu’en 1887, le seul du genre qu’ait jamais vu un Européen. Il nous est donc bien difficile de savoir si c’est vraiment le suc de l’Iso-nandra percha qui a servi de diélectrique à tous les câbles sous-marins placés depuis 1849, année de la pose du premier.
- Au commencement de la fabrication des câbles sous-marins, les arbres étaient abondants; on n’employait que les bonnes qualités, on n’exploitait que les gros arbres et pas du tout ceux qui ne donnaient qu’un produit inférieur; mais même alors, ainsi qu’on peut s’en assurer en examinant les produits conservés dans les collections, on .employait déjà en mélange des guttas de plusieurs espèces. Je n’en citerai pour preuve que ce fait, c’est que les appareils en usage alors pour le nettoyage de la gutta, appareils encore usités aujourd’hui dans quelques fabriques, ne peuvent venir à bout d’épurer la gutta d’Isonandra si elle n’a préalablement été mélangée à des espèces plus plastiques.
- Plus tard, les bonnes espèces devenant plus rares, on a été amené à introduire dans les mélanges des espèces de plus en plus inférieures, et pour obtenir les bonnes qualités qu’on employait en moindre proportion, mais qu’il fallait quand même employer, on s'est adresse â des arbres à peine adultes. La production de la gutta de première qualité est alors devenue telle-
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- ment minime et son prix si élevé qu’au Congrès d’électricité de 1881 on reconnut la nécessité de se livrer à une culture réglée et M. Seligman-Lui, ingénieur des Postes et Télégraphes, fut envoyé en mission à Singapour, à l’effet de rechercher le meilleur producteur de gutta, ses conditions de culture et la possibilité de l’acclimater dans notre colonie de Cochinchine. M. Seligman-Lui visita la côte orientale de Sumatra et la côte occidentale de la péninsule malaise.
- Peu après, M. Wray explora l’état de Perak, sur la côte otcidentale de la péninsule malaise pour le compte du gouvernement anglais, et M. Bürk, sous-directeur du Jardin botanique de Buitenzorg (Java), étudia tous les producteurs des guttas de diverses qualités que fournit l’île de Sumatra.
- Depuis lors, M. Serullas fut envoyé chaque année par le gouvernement français pour terminer l’œuvre entreprise par M. Seligman-Lui, et en 1887 finit par retrouver l’Isonandra gutta de Hooker, dans le même ravin de Boukett Ti-mah, où Thomas Lobb l’avait découvert la première fois, en 1847.
- Les résultats de ces missions, toutes dirigées vers un même but et dans une partie assez restreinte de l’archipel malais, ne pouvaient diverger beaucoup, et en effet ils ont été assez concordants. M. Seligman-Lui et M. Bürk, qui ont exploré Sumatra, accordent la préférence au Di-chopsis oblongifolium (Bürk). M. Wray, qui a exploré Perak, en a rapporté Dichopsis pustu-latum (Pierre) et M. Sérullas, qui est resté dans les environs de Singapour, y a retrouvé Dichopsis gutta, autrement dit lsonandra gutta.
- Il est regrettable que les explorations aient toutes été dirigées sur les rives du détroit de Malacca, car la gutta que produit cette région n’est pas la meilleure de celles que nous employons et, en outre , le rendement en gutta d’un Dichopsis est absolument misérable. Il doit y avoir d’autres producteurs donnant une gutta meilleure et plus abondante, et c’est ce que nous allons étudier.
- Pour nous, d’ailleurs, la question a toujours été n\al posée; il n’y a pas « une bonne espèce», mais « plusieurs bonnes espèces » qui répondent chacune à un but, et ce sont ces espèces qu’il faut propager. Si l’industrie n’avait à sa disposition dans l’avenir que le suc des Di-
- chopsis gutta, oblongifolium ou pustulatum, il lui faudrait modifier ses procédés de fabrication et le résultat pourrait être tout autre que celui qu’on en espérait, tandis qu’en continuant à lui fournir les sortes qu’elles employait à l’origine, avant que la disette ne l’ait poussée à se servir de guttas très inférieures, on pourra espérer que les câbles sous-marins futurs égaleront en durée ceux qui ont donné de si beaux résultats.
- Nous ne nous appesantirons pas ici sur les propriétés chimiques de la gutta-percha ; elles sont bien connues et peu de chose y a été ajouté depuis Payen. Le tableau suivant résume les caractéristiques les plus importantes au point de vue pratique des guttas de diverses provenances.
- Ce sont : le taux d’impuretés,*le rapport entre la gutta pure et la gutta oxydée (résines), la résistance spécifique en mégohms-centimètres.
- Le taux d’impuretés se rapporte au lavage industriel.
- Le rapport de la gutta pure aux résines se détermine ainsi :
- On prend environ 5 grammes de gutta ayant subi toutes les opérations du nettoyage industriel, on les dissout au bain-marie dans la benzine, de façon à avoir 200 cm3 de liquide. On en prend 5o après filtration et on les verse goutte à goutte dans 100 cm3 d’alcool absolu bouillant; la gutta pure se précipite, les résines (albane et fluavile) restent en dissolution.
- On filtre sur filtres tarés, on lave à l’alcool absolu et on dessèche à no0 dans un courant d’acide carbonique sec; on a ainsi le poids de gutta pure. Un autre échantillon de 5ocm3de liquide filtré est évaporé et desséché à no° dans un courant d’acide carbonique sec. La différence entre les deux pesées donne le poids des résines.
- La résistance spécifique est calculée d’après une mesure de résistance prise sur un fil isolé avec la gutta en question.
- Pahang. — Pains en général petits, ceux en forme de poire ne pesant pas plus de 5oo grammes à 1 kilogramme. Ceux aplatis à base rectangulaire allant jusqu’à 3 kilogrammes au plus. Couleur jaunâtre, rarement rougeâtre, tirant le plus souvent sur le verdâtre, surface très lisse. Coupe blanc jaunâtre, très rarement jaune rougeâtre, intérieur compact rarement feuilleté, peu de matières ligneuses étrangères.
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- Gutta de première qualité, se travaillant bien, dure; très nerveuse, reprend très vite en refroidissant sa dureté première; le fil qu’on en obtient est un peu rugueux.
- Désignation Origine Impuretés p. 0/0 2 Si .5 ”3 a a Si s. 9 Résistance spéci- fique eu mégohms-centimètres
- I Pahang- Etat de Pahangcôte 33 6,20 4,69 62.10“
- 2 orientale de la 25 16
- 3 Péninsule. 33 4,94 3,89 5o
- 4 — 28 i5
- 5 24 a,71 5
- 6 41 5,25 28
- 7 Sandakan.... N. E. de Bornéo... 22 2,29 56
- 8 Maragulai ... ? 26 1,27 43
- 9 Bagan ? probablementen- 29 1,47 3o
- 10 tre Malacca et Singapour. 29 1,42 17
- I Banjermassin Sud de Bornéo. 45 4,09 141
- 12 — — 40 2,20 52
- l3 Kotaringin... — 32 4,82 4,89 25
- 14 ... — 26 11
- l5 Pékan Etat de Pahang, 23 1 ,o3 90
- 16 bord de la mer. 29 1,42 17
- 17 Sarawak N.-O. de Bornéo. 5o 3,23 65
- 18 — 45 2,85 128
- 19 Pontianak.... S.-O. de Bornéo. 44 3,57 141
- 20 .... — 33 3,02 171
- 21 Padang O. de Sumatra. 40 2,24 457
- 22 Sarapong ou Souni E. de Sumatra. 3o 1,49 J 37
- 23 — — 27 1,42 692
- 24 Siak E. de Sumatra. 5o 1 ,o5 900
- 25 Bolungan.... E. de Bornéo. 3o 3,52 304
- 26 .... — 3o 1,26 3io
- 27 .... — 46 2,47 208
- 28 .... — 45 3,39 780
- a9 ' .... — 27 3,o3 3o
- 3o Coti... '. 3o 1,87 72
- 3i — 26 1,81 120
- 32 — 33 1,54 43
- 33 ™ — 33 1,90 453
- 34 — — 42 I ,20 829
- 35 Cotomàn 3o i,56 3045
- 36 Kelantan N.-E. de la pénin- 3o I ,00 0,95 2101
- 37 suie au N. de Pa- 40 743
- 38 hang. 33 0,98 io38
- 39 Pahang-Whi" Etat de Pahang. 40 1,15 860
- 40 — — 19 I , l6 743
- 41 Assahan N. E. de Sumatra 20 0,90 743
- 42 Trenganou. .. N.-E. de la Péninsule au N. de Kelantan. 3i 1,18 743
- •43 Bouha-Balam Partout. 0 0,52 (2)
- 44 Balata Amérique centrale et Brésil. 10 1,49 3oo
- (') Cette espèce ne peut pas être travaillée seule, il est impossible de la dessécher.
- (!) On ne peut pas en faire de fil.
- Sandakan. — Pains de 2 kilog. en parallélipi-pèdes plats, à base trapèze ou allongée en bateau, angles vifs, gutta moulée. Peu de frag-
- ments d’écorce, couleur jaune clair; la gutta paraît cependant avoir été laminée avant le moulage.
- Gutta de même qualité que celle de Pahang, fil plus lisse.
- Maragulai. — Pains très plats de 1 kilog. et moins, ou en fuseaux aplatis ou de section carrée de 3 à 4 kilog. Couleur blanc grisâtre, taches plus grises, aspect corné. Pas de fragments d'écorces informes disséminés dans la masse, mais morceaux de 1 cm3 environ, tous de même forme nettement séparés et certainement surajoutés.
- Gutta très dure, refroidissant vite, fil rugueux,
- Bagan. — Pains en forme de poires de 2 à 3 kilog. ou de carottes de 6 à 8 kilog., sans fragments d’écorces disséminés, ou du moins en présentant très peu. Couleur vineuse, toucher savonneux à froid et à chaud, coupe plus ou moins anfractueuse, beaucoup de trous dans la masse, provenant de la non juxtaposition parfaite des fragments réunis pour former un pain. Odeur d’opium.
- Gutta difficile à nettoyer, assez dure, assez de nerf, refroidit vite, fil très lisse. Ressemble à beaucoup d’égards, par sa façon de se comporter au nettoyage et à la filature, à la gutta balata.
- Banjermassin. — Rondins de 80 centimètres de long sur 10 à i5 centimètres de diamètre arrondis aux extrémités, ou parallélipipèdes de 5o à 60 centimètres à angles vifs en forme de saumons de plomb, portant sur deux faces opposées des sculptures représentant un monstre ornemental sur une face, des feuillages sur l’autre. Beaucoup de fragments d’écorces, aspect spongieux. Coupe rouge saumonée, feuilletée, surface externe plus ou moins brune et même noirâtre.
- Gutta très dure, beaucoup de nerf, refroidit vite, fil rugueux.
- Kotaringin. — Fuseaux pointus aux deux bouts, à section carrée ou aplatie, de 1 à 2 kilog. ou parallélipipèdes carrés de 3 à 4 kilog. à extrémités un peu atténuées et arrondies. Couleur plus claire que banjermassin, beaucoup moins de débris, aspect feuilleté.
- Gutta de même qualité que banjermassin, peut-être un peu moins nerveuse.
- Pékan. — Pains d’environ 4 à 5 centimètres d’épaisseur pesant de 2 à 5 kilog. Surface brun rougeâtre foncé, pruineuse, paraissant moisie.-
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- Coupe rouge vineux, très homogène, pas beaucoup d’impuretés.
- Gutta peu dure, fil lisse, pas beaucoup de nerf; ne refroidit pas très bien.
- Sarawak. — Pains spongieux, pas très pesants en raison de leur volume quand ils sont secs, excessivement chargés de fragments d’écorces, surface verruqueuse réticulée avec écorces en-chatonnées brun terreux, coupe jaune rougeâtre avec veines blanches.
- Gutta de très bonne qualité, beaucoup de nerf, refroidit bien, fil rugueux.
- Ponlianak. —Blocs de 5 à iokilog., très spongieux, chargés d’impuretés, couleur jaune rougeâtre, plus grise que le sarawak, même coupe, veinée de blanc ou de gris.
- Très bonne gutta, comme le sarawak.
- Padang. — Blocs en forme deparallélipipèdes carrés très aplatis, de 2 kilog. environ, portant un cachet d’origine, ou pains plus volumineux pesant jusqu’à 3o kilog.; tous ont une couleur jaune rougeâtre très marquée et renferment une grande quantité de débris; la coupe est de même couleur que la surface et présente une disposition feuilletée très nette.
- Gutta dure, nerveuse, donnant un fil rugueux ; elle refroidit bien, mais son isolement, le plus élevé que nous ayons trouvé dans les guttas rouges d’origine,- ne permet pas de l’employer pure pour les usages télégraphiques.
- Sarapong ou Souni. — Sous le nom de Souni, on comprend une série de mélanges fabriqués par les indigènes de Sumatra. Ces mélanges contiennent des proportions variables de guttas rouges et blanches. Voici une formule que M. Seligman-Lui a vu exécuter devant ses yeux.
- Guttaderrian. (Suc de Dichopsis oblongifolium.) 2.
- Gutta sundek. (Suc de Payena Leerii.) 3.
- Gutta pouteh. (Suc d’un arbre non décrit(Bouhâ-Balam). 1.
- Pains ovoïdes à extrémités atténuées en pointes mousses, de 5oo grammes à 1 kilog., tous de même grosseur, surface extérieure rugueuse, terreuse, coupe homogène, blanc jaunâtre, très propre.
- Gutta de deuxième qualité, assez dure, pas beaucoup de nerf, refroidit bien, donne un fil très lisse. Le n” 22 est le type d’un bon mélange pour fils télégraphiques.
- Siak. — Est aussi une gutta du genre Souni. 1
- le type que nous avons examiné est un type tout à fait inférieur du genre.
- Pains en forme de rondins de 2 à 3 kilog., renflés vers le milieu, jaune rougeâtre à l’extérieur, de teinte plus claire à l’intérieur, très chargés d’écorces, aspect feuilleté.
- Gutta assez dure, sans beaucoup de nerf, refroidit assez bien, donne un fil très lisse.
- Bolungan. — Pains de forme invariable en massue terminée par un œil produit en repliant la partie amincie de la massue sur le corps de celle-ci en faisant plusieurs tours. Petits pains de 2 à 5 kilog. (ce sont les meilleurs), gros pains pesant jusqu’à 3o kilog. Surface extérieure noirâtre, presque fuligineuse, noueuse comme une massue mal équarrie, coupe blanche ou violacée, laissant exsuder un suc qui se concrète immédiatement à l’air sur le couteau, aspect feuilleté, gutta très propre mais fraudée avec des morceaux d’écorce volumineux de 5 à 20 grammes, quelquefois 5o grammes, tous de même forme et de même nature, provenant très probablement de l’arbre producteur; ils sont tous trop semblables pour ne pas appartenir à une même espèce, et comme ils ne manquent jamais, ils appartiennent certainement à une espèce qui se rencontre partout dans le voisinage de l’arbre à gutta et vraisemblablement à celui-ci.
- Gutta dure, assez de nerf, refroidit très bien, fil rugueux.
- C’est la meilleure gutta parmi les variétés à grand isolement; elle est très difficile à travailler.
- Coli. — Pains tous de même forme, en rondins de 80 centimètres de long et de 5 à i5 centimètres de diamètre formés en enroulant une feuille mince. Les extrémités du rouleau sont rentrées à la main; elles gardent la forme des doigts qui ont pétri la gutta encore chaude. La surface a un aspect réticulé, les mailles du réseau sont remplies par des fragments d’écorce, cependant pas très nombreux; couleur jaune ou jaune rougeâtre, coupe nettement feuilletée, d’un blanc jaunâtre ou grisâtre; laisse, comme le Bolungan, exsuder un suc visqueux.
- Quelques rondins portent une marque ; ils sont plutôt un peu plus rougeâtres extérieurement et à la coupe, beaucoup plus riches en débris d’écorces, mais de meilleure qualité que les autres.
- Gutta dure, fil assez lisse, assez de nerf, re-
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- froidit bien ; qualité absolument comparable à la gutta Bolungan.
- Coloman. — Petits pains aplatis ou en forme de torsade, de 2 à 3 kilog., surface extérieure très lisse, coupe très blanche, laissant échapper un exsudât visqueux, odeur de fromage fait. Très propre, mais très aqueux, puisque pour une perte au lavage de 3o 0/0 nous n’avons trouvé à l’analyse que 2 0/0 de matières étrangères solides.
- Gutta dure, manque un peu de nert, fil très lisse, refroidit bien.
- Kelantan.—Sous ce nom, on désigne deux sortes de guttas : l’une présente un aspect particulier qui montre qu’elle est bien telle qu’on l’a récoltée, c’est la gutta vierge n" 36 du tableau ; l’autre est formée de deux parties, une inférieure au centre, recouverte à la périphérie d’une couche meilleure.
- La gutta vierge se présente en pains de 5oo grammes à 1 kilog. en forme de pelotons de ficelles analogues aux caoutchoucs d’Afrique en boules. Nous ne savons rien du mode de récolte que dénote cet aspect. Récente, la gutta est rosée, d’aspect cireux, très nerveuse; plus ancienne, elle est d’un blanc crayeux et friable.
- La sorte inférieure contient au centre une gutta friable et blanche, recouverte d’une couche dè 2 à 3 centimètres d’une gutta rosée d’aspect cireux, qui elle-même peut aussi tourner au blanc crayeux et devenir friable.
- Gutta peu dure, manque de nerf, fil très lisse, ne refroidit pas très bien.
- La deuxième qualité donne une gutta qui devient cassante au bout de peu de temps.
- Pahang white. — Gros pains arrondis en boules plus grosses que la tête. Gutta blanche, crayeuse, friable, la surface du pain souvent formée d’une couche de gutta nerveuse d’une épaisseur de quelques millimètres. Les pains frais ont une odeur de fromage fort.
- Gutta tendre, assez de nerf, refroidit bien, fil très lisse, mais difficile à travailler seule, parce qu’elle adhère aux cylindres; elle est en un mot un peu collante.
- Assahan. Trenganou. — Même aspect des pains et mêmes propriétés que Pahang: white ; qualité un peu inférieure, plus collante, refroidit moins bien.
- Bouhâ Balam. — C’est une gutta produite par un arbre non décrit qui pousse dans les parties
- fharécageuses des contrées à gutta, et qui sert à frauder un peu toutes les espèces. Appelée Bouhâ Balam à Sumatra, on la nomme gutta pouteh dans la péninsule. Cette matière arrive dans nos pays à l’état de fragments informes qu’il faut se hâter de mettre en blocs si l’on ne veut pas la voir tomber en poussière dans les magasins.
- On ne peut pas la travailler seule : elle est trop collante ; on ne peut par conséquent pas en connaître le rendement ni la résistance spécifique.
- Gutta molle, sans nerr, ne refroidit pas du tout, c’est-à-dire que même après plusieurs jours de refroidissement les plaques de cette matière sont encore susceptibles de coller entre elles. Il faut les talquer si on veut éviter que le tout ne fasse qu’un seul bloc.
- Très peu employée, malgré son bas prix, probablement parce qu’il y en a déjà suffisamment dans les guttas blanches qu’on emploie pour rendre possible le travail des bonnes espèces.
- Balata. — Blocs grisâtres ou plaques rougeâtres de 1 à 2 centimètres d’épaisseur gardant la forme de la boîte où s’est effectuée la dessication du suc. Ces feuilles ont un vague aspect de peaux sèches ; elles présentent un toucher savonneux, très peu de matières étrangères, peu d’écorces. Souvent cependant on y rencontre de la chaux ; les indigènes ont pendant un certain temps fraudé le suc en l’additionnant d’eau et en ajoutant de la chaux pour lui rendre sa consistance. Gutta tendre, très nerveuse, un peu élastique, tenant le milieu entre le caoutchouc et la gutta-percha, 'refroidit très lentement. Chauffée, elle ne se ramollit pas assez pour qu’on puisse l’employer comme la gutta pour isoler les fils. Elle est employée dans les mélanges auxquels elle communique sa lenteur de refroidissement.
- Les sortes que nous venons d’énumérer ne donnent aucune idée de la constitution du marché des guttas. Nous avons fait de nombreux triages dans les sortes commerciales avant de pouvoir réunir ces types ; les renseignements relatifs à la provenance nous ont été fournis par des importateurs très au courant du commerce de la gutta et par des négociants de Singapour.
- Nous avons écarté tous les types qui bien que constituant un tout homogène par tous leurs caractères physiques ou chimiques ont donné
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- lieu à des divergences d’appréciation de la part des connaisseurs. De même nous avons rejeté certaines espèces bien connues, mais qui par le manque de constance dans les résultats nous paraissaient devoir être des sortes sujettes à variation plutôt que des types bien définis. Nous n’avons laissé subsister qu’une seule de ces déterminations, pour bien en montrer le caractère élastique : ce sont les deux sortes désignées sous le nom de Sarapong ou Souni. Enfin nous ne faisons que mentionner ici les nombreux mélanges hétéroclites qui arrivent journellement sur le marché et qui sont l’œuvre des intermédiaires chinois, non plus que des sortes dites « rebouillies », qui sont de qualité tout à fait inférieure et qui révèlent le plus souvent comme matière première les fonds de cales et les fonds de caves, c’est-à-dire des résidus de toutes provenances.
- Il est impossible d’acheter chez un importateur un lot d’une provenance désignée; il faut acheter les lots tels qu’ils viennent en France, c’est-à-dire tels que le négociant de Singapour les a constitués. Ces lots, désignés par un assemblage de lettres qui varient avec les maisons, sont composés uniquement d’après leurs qualités mécaniques ; aussi éprouve-t-on à chaque arrivage des surprises souvent très désagréables. Telle espèce arrivait d’ordinaire avec une certaine résistance spécifique, et voici qu’un nouvel arrivage envoyé sous la même désignation possède une résistance spécifique dix fois plus grande. Il est tout simplement arrivé qu’une des espèces servant d’ordinaire à former le lot est venue à manquer et qu’on l’a remplacée par une autre qui semblait à première vue présenter les mêmes propriétés.
- Ceci a peu d’importance pour les usages ordinaires de la gutta-percha lorsqu’on regarde plus au prix qu’à la durée, mais il n’en est pas de même pour les câbles sous-marins. Tous ceux qui ont été posés depuis l’origine ont un isolement assez bas, et nous savons que la réussite est complète, tandis que nous ne pouvons rien pronostiquer quant à la durée des espèces présentant un isolement élevé, puisque nous manquons d’expériences à ce sujet et que le peu que nous en sachions ne peut pas nous en faire espérer grand’chose de bon.
- Or, parmi toutes les espèces que nous venons de ranger à peu près dans l’ordre des valeurs
- qu’elles nous ont montrées en pratique, ordre qui suit à peu de chose près celui des résistances spécifiques, on voit que les espèces de Sumatra ne brillent pas au premier rang et que par conséquent la meilleure espèce de cette île pourrait bien n’être pas la meilleure espèce à propager, mais avant d’en arriver à cette conclusion il faudrait démontrer que les bonnes espèces n’appartiennent pas toutes au genre Dichopsis; c’est ce que nous allons essayer de faire, tout en étudiant les producteurs de gutta-percha actuellement connus.et les propriétés de leurs produits.
- Léon Brasse.
- (A suivre).
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (*)
- M. H.-N. Marvin, dont nous avons ici-même souvent signalé les travaux, vient de présenter, dans une conférence à l'American Instüuie of eleclrical Engineers les principaux résultats de
- Fig. i. — Perforatrice Marvin. Schéma des connexions.
- sa pratique et de ses inventions en matière de perforatrices.
- La perforatriceélectriquedoit,- pourremplacer avantageusement la perforatrice à air comprimé de 8 à io chevaux, satisfaire à de nombreuses conditions, dont les principales sont les suivantes :
- Grande légèreté, pour pouvoir être facilement maniée par deux ou trois hommes ;
- (.*) La Lumière Electrique du 3 septembre 1892, p.451.
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- Grande simplicité, pour pouvoir être conduite, entretenue et réparée par des hommes qui ne sont pas des électriciens;
- Fig. 2. — Perforatrice Marvin.
- Grande rusticité, pour pouvoir fonctionner dans l’eau, dans la boue, et subir sans se etranger les manipulations les plus rudes ;
- Fig. 3
- Il faut éviter avec soin, dans sa construction, les substances combustibles ou pulvérisables — isolants au coton, etc. — les joints susceptibles
- Fig. 4
- de se desserrer par les chocs et les vibrations, l’emploi de métaux, fer ou acier, cristallisables ou aigres, les ressorts, les commutateurs fragiles, etc.
- La course doit être d’environ i5o mm. et la vitesse varier de 200 à 400 coups par minute.
- C’est seulement après de nombreuses expériences sur les solénoïdes sectionnés avec commutateurs sur la perforatrice que M. Marvin les abandonna pour le système représenté sché-
- .n M M
- B
- Fig. 6
- matiquement par les figures 1 et 2, et bien connu de nos lecteurs.
- Dans ce système, le courant est fourni par une dynamo continue dont les extrémités de l’armature aboutissent respectivement à un
- disque collecteur plein et à un demi-disque; les deux solénoïdes M!M2de la perforatrice, étant reliés par leurs extrémités au demi-disque, et,
- Fig. 7
- par leur milieu, au disque plein, il en résulte que l’armature des solénoïdee et le fleuret prennent un mouvement de va-et-vient synchrone de la rotation de la dynamo, mais sans jamais
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- renverser la polarité de l’armature, ce qui permet de simplifier considérablement les connexions de l’appareil. Il ne faut que trois fils, qui,
- Fig. 8. — Perforatrice Van Depoele.
- une fois posés, ne se dérangent plus, et l’on peut employer avantageusement une généra-tricé à excitation séparée sans commutateur ordinaire, comme en figure 2, et, par conséquent, excessivement simple.
- Fig. 9
- La vitesse de 400 tours, que l’on ne dépasse guère pour la percussion, est très faible pour la dynamo. On peut rendre cette vitesse indé-
- Fig. 10. — Perforatrice Siemens et I-Ialske.
- pendaifte de celle de la perforatrice en munissant la dynamo d’un commutateur ordinaire parcouru, par deux balais tournants B Bj (fig. 3) reliés l’un au collecteur entier et l’autre au demi-collecteur.
- On peut aussi faire varier considérablement, par l’écartement des balais B B1( le potentiel du courant transmis à la perforatrice.
- On peut aussi, mais toujours aux dépens de
- Fig, n. — Van Depoele. Variante.
- la simplicité, augmenter la vitesse de la dynamo, en lui faisant, comme en figure 4, commander
- Fig. 12.
- ses collecteurs par un train d’engrenages. La figure 5 indique comment la force électromo-
- Fig. i3. — Perforatrice Marvin, 1" type.
- trice varie successivement dans les deux solé-noïdes A et B de la perforatrice avec les dispositions précédentes ; avec la disposition indiquée en figure 6, au contraire, où les courants sont admis aux solénoïdes quand leur force électro-
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- motrice est maxima, la courbe change d’aspect, mais toujours en satisfaisant à la condition générale d’une force électromotrice nulle en A quand B, fonctionne, et réciproquement.
- On pourrait obtenir théoriquement ce résultat sans commutation, en ' partant d’un alternateur relié (fig. 7) d’une part au milieu des solénoïdes dujperforateur et, d’autre part, aux circuits se-
- condaires opposés de deux transrormateurs C C', dont les primaires, excités par le courant continu d’une pile, ne laisseraient arriver alternati-
- vement aux deux solénoïdes que des courants d’un même sens.
- Dans les perforatrices Van Depoele, les extré-
- Fig. r5 et 16. — Perforatrices Marvin du 3* et du 2' type.
- mités des solénoïdes sont (fig. 8) reliées aux balais d’un commutateur ' ordinaire, et leur milieu au collecteur entier; il en résulte la répartition du courant représenté en figure 9 : les minima de A coïncidant avec les maxima de
- B, et en renversant à chaque fois la polarité de l’armature.
- Dans la perforatrice à trois solénoïdes ’ de Siemens el Ilalske, les solénoïdes extrêmes sont (fig. 10) excités continuellement par des courants
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- alternatifs de fréquence convenable, et le solé-noïde du milieu par un courant continu qui
- Fig. 17.
- maintient invariable la polarité de l’armature. M. Marvin reproche à ces deux perforatrices
- d’être plus compliquées et d’exiger, à puissance égale, plus de cuivre que la sienne.
- M. Van Depoele a simplifié le système Siemens
- Fig. 18.
- en permettant de supprimer le quatrième fil qu’il comporte par l’addition de deux balais tour-
- Fig. A (1 à 6). — Mires lumineuses du capitaine Mac Evoy.
- nants B2 B3 (fig. 11) aux balais ordinaires Bj B2 du collecteur : lés balais tournants envoient un courant alternatif aux solénoïdes extrêmes, et les balais fixes un courant ondulatoire continu de fréquence moitié moindre au solénoïde du milieu.
- M. Marvin préfère n’employer, dans ses perforatrices, que des potentiels d’environ trois volts. Avec le dispositif représenté en figure 3, si l’on relie les balais fixes B2 B3 à un courant de 5oo volts, l’armature tourne comme moteur, et l’on en retire par les balais tournants B B^
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- écartés de moins de 180°, des courants alternatifs de ioo volts, pour la perforatrice, qui se trouve ainsi commandée sans inconvénient par le circuit de 5oo volts.
- En figure 12, la génératrice A, au jour de la mine, envoie un courant de 1000 volts au transformateur G, lequel les ramène à 100 volts au petit moteur M, qui les répartit à la perforatrice comme en figure 2.
- Les premières perforatrices de M. Marvin ont été construites sur le type représenté en figure i3 et 14. Les solénoïdes B B', enveloppés dans un tube de chaudière de 75 millimètres de diamètre, actionnent urt piston D pesant 18 kilos,
- ____c
- Fig. 19. — Pointage télescopique Fiske. Détail de l’installation.
- de 5o rriillimètres de diamètre, en trois parties soudées entre elles, dont celle du milieu en fer et les autres en bronze, avec rotation automatique et amortisseur à ressort. Cette perforatrice devait donner 600 coups par minute, avec une course de 85 à 100 millimètres. Les fils des solénoïdes, en cuivre nu, de section carrée, sont enroulés sur une bobine en laiton isolée au mica, et sont eux-mêmes isolés au mica à mesure qu’on les enroule; le tout est enveloppé de mica, puis d’un tube de laiton relié aux fonds de la bobine par une soudure capable de résister à réchauffement des fils. On constitue ainsi un solénoïde parfaitement abrité et incombustible.
- Dans le second type (fig. 16), le plongeur D a 70 millimètres de diamètre : aux extrémités, le bronze, susceptible de cristalliser par les chocs, est remplacé par de l’acier, le milieu seul D! est en bronze. Les solénoïdes sont enveloppés d’une gaine en tube de chaudière soudée au rouge, et le conducteur extérieur est relié à la perfora-
- trice non par des attaches élastiques, qui se brisaient sans cesse, mais par des vis très solides. Cette perforatrice donne 38o coups à la minute avec une course de 125 millimètres, plus longue et plus avantageuse en roche dure, parce qu’elle débarrasse complètement le trou du gravat qui tend à s’y accumuler.
- Enfin, dans le dernier type représenté par la figure i5 le plongeur est tout en acier, d’une
- Fig. 20 à 21. — Pointage Fiske. Détail du télescope et du quadrant.
- seule pièce, de 200 millimètres de diamètre au corps, creusé pour le mécanisme de rotation : il donne 38o coups par minute, avec des courses variant de i65 à 190 millimètres.
- La courbe figure 17, qui représente en ordonnées les chemins parcourus par le foret à partir du temps porté en abscisses, a été obtenue au moyen d’un style attaché au fleuret et passant sur un cylindre A (fig. 18) tourné par la dynamo. Le fleuret frappe le roc en A avec une vitesse indiquée par la tangente x, recule rapidement en A' s, puis revient sur le roc un peu plus vite, suivant s' A, la partie xs'de la courbe corres-
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- pond à l’action du ressort amortisseur. Ces courbes permettent de comparer exactement entre elles la marche des perforatrices, et d’évaluer rigoureusement leur travail.
- 1 L’emploi des mires lumineuses électriques pour le pointage des canons pendant la nuit est presque universellement adopté aujourd’hui. Les figures A représentent la disposition proposée par le capitaine Mac Evoy, actuellement attaché à l’usine Armstrong, d’Ellswiek.
- La miré d'avant a consiste (fig. A 3 et 6) en une petite lampe à incandescence illuminant un cône de verre qui forme le sommet de la mire, et la mire d’arrière b est aussi constituée par une petite lampe, mais qui éclaire (fig. i et 2, 4 et 5), la barre horizontale de l’H adoptée comme viseur dans la marine anglaise, peinte .en rouge pour la mieux distinguer. Ces lampes sont alimentées par le courant d’une pile c, ou mieux par celui d’une dynamo affectée.à ce service, avec piles de rechange en cas d’avarie.
- IAHEAD
- Fig-. 22 et 23. — Indicateur Walker (1891).
- Nous avons fréquemment entretenu nos lecteurs des appareils de pointage électrique du lieutenant A.Fiske\ la disposition représentée par les figures 19 à 21 a pour objet de remplacer le pointage ordinaire à la hausse, si pénible à la mer, par un pointage au télescope, plus facile et plus précis.
- En figure 19, on suppose le roulis du navire suffisant pour amener le canon à l’angle vertical ou à l’inclinaison correspondant à la portée voulue, son axe aa restant toujours parallèle au pont A du navire. 11 suffit alors d’incliner comme de b b en c c l’axe du télescope viseur H, puis de
- presser la mise en feu électrique au moment où le but croisera son réticule pour être certain que le canon tirera sous l’angle voulu.
- Si le roulis n’est pas suffisant pour relever le canon de l’angle voulu, il faut relever le canon de l’angle nécessaire pour que le roulis l’amène à l’inclinaison voulue, et diminuer de cet angle l’inclinaison du télescope.
- Ce télescope est manœuvré (fig. 20 et 21) par une vis P, à graduation O R, qui détermine l’inclinaison de la lunette H en repoussant plus ou moins sa tige L malgré le ressort T. Quand le télescope est parallèle au pont du navire, la
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- graduation de O est au zéro, et, pour pointer aux distances de 800, 1800 mètres, etc., marquées sur le disque O, il suffit de tourner P et, ce dis-
- Fig. 24. — Walker. Vue par bout dü commutateur.
- que de manière à amener au zéro du limbe fixe R les graduations correspondantes de O.
- On voit que, d’après les graduations de O et
- Fig-. 25 à 27. — Embrayage électromagnétique à champ fermé de Bovet (1891).
- de R, il suffit, avec un canon parallèle au pont, d’abaisser le télescope de 20 pour pointer à 2200 mètres; mais s’il à fallu, en raison de l’insuffisance du roulis, relever le canon d’un degré par
- exemple, il ne faudra plus baisser le télescope que d’un degré, c’est-à-dire, amener la graduation 2200 de O non pas au zéro de R, mais à sa division 1.
- L’indicateur électrique de M. Walker a pour,
- objet d’indiquer en un point quelconque d’un navire la vitesse et le sens de la rotation de sa machine.
- A cet effet, la machine fait tourner dans-le
- OjD CCD CCD ŒD CCD CCD ŒD cCD
- Fig. 3o. — Thermostat Shiels. Ensemble de l'installation dans une chambre frigorifique.
- même sens qu’elle, et proportionnellement à sa vitesse, une poulie c (fig. 22 à 24) dont l’arbre / porte un disque à deux cliquets h h', qui entraînent dans leur rotation soit le fourreau Asoit le fourreau i\ suivant que la machine tourne à droite ou à gauche. Chacun de ces fourreaux porte un doigt l ou /',qui ferme à chaque tour, le
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- circuit des électros u ou t£ de l’indicateur, suivant le sens de la rotation du moteur.
- Si la machine est en marche avant par exemple, à chaque tour de c et de i, l’électro-aimant u attirera son armature s, qui frappera par / un coup sur le timbre v, puis fera basculer par xr3 la tige A'j, qui amènera l’écriteau « Ahead » (marche avant) devant l’ouverture correspondante du cadran de l’indicateur.
- Si la machine fait marche arrière, c’est l’élec-tro u' qui fonctionne, frappant en/' sur le timbre
- Fig. 3i et 32. — Thermostat Shiels. Détail du thermostat.
- à chaque tour, après avoir amené par s' x.t l’écriteau « Astern » au cadran indicateur.
- En outre, les aiguilles rr', suivant les mouvements des armatures, indiquent ainsi, à la fois, le sens de la marche de la machine, et, par la fréquence de leurs mouvements — comme les timbres — la vitesse de sa marche.
- Un commutateur y permet de mettre à volonté l’appareil en marche.
- On voit que l’indicateur de M. Walker se recommande par une grande simplicité, qui lui donne un aspect véritablement pratique.
- lien est de même de l’embrayage électroma-
- gnétique de M. de Bovel, que nous avons déjà signalé à nos lecteurs et dont les figures 25 à 27 représentent la forme la plus récemment adoptée par son inventeur, à la suite de longs tâtonnements couronnés d’un plein succès.
- Les deux arbres à embrayer 1 et 2, portent chacun un plateau en fer ou en fonte, l’un calé, 3, et l’autre, 13, mobile à rainure et languette 14 sur l’arbre 2, avec un jeu limité par le collier 16 et le plateau 3. Ce dernier plateau porte une bobine enfermée dans une cavité annulaire 4, à bords en V, épousés par la pénétration 19 du plateau i3, de façon que, lors de l’embrayage, qui se fait par l’attraction de i3 sur 3, le circuit magnétique soit aussi complètement fermé que possible autour de 4.
- Fig. 33. — Thermostat Shiels. Détail d’un contact II, L,, montrant comment ils peuvent s’effacer de L, dans la paroi IC de la chambre par la poussée des biseaux II, J, sur le ressort K,.
- Le courant arrive à la bobine 4 par les balais u 12, en contact avec les collecteurs 8 et 9, isolés l’un de l’autre sur l’anneau d’ébonite 10, et reliés en 6 et 7 aux extrémités de la bobine. Après le passage du courant, le débrayage se fait par le rappel du ressort Belleville 17, comprimé pendant l’embrayement entre le plateau i3 et le collier 18. ''
- Cet embrayage est, grâce à la fermeture complète de son champ magnétique, très efficace en ce sens qu’il suffit d’un courant'd’une intensité très faible pour le maintenir embrayé avec une très forte adhérence : en outre, il fonctionne avec une docilité et une douceur des plus remarquables.
- Le pendule électrique a de M. May porte (fig. 28 et 29), pivotée dans son armature fc, une
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- pièce b' qui, tant que le pendule marche avec son amplitude normale, passe sur les contacts élastiques d' d\ trop vite pour les fermer, mais qui les ferme, au contraire, dès qu’il se ralentit suffisamment, de manière à lui faire reprendre son amplitude normale par une attraction de l’électro d.
- Le fonctionnement du thermostat de Shiels, spécialement destiné aux chambres frigorifiques des navires, est (fig. 3o à 33) le suivant.
- Quand la température augmente dans la chambre frigorifique A, l’alcool renfermé dans la
- longue circulation des tubes k'pp, disposés en diagonale sur les parois de la chambre, se dilate et refoule le mercure du siphon a, dont le piston soulève la tige ce'e3. Cette tige commence par écarter de son triangle e' e' les galets g1 g2 du genou dont l’articulation mobile
- supérieure abaisse ainsi, malgré les ressorts de rappel ii, les tiges h h' et le croisillon s, de «lanière à ouvrir par s'II’ (fig. 3o) plus en grand le robinet u de la circulation du liquide réfrigérant, puis ce robinet reste ouvert en plein dès que les galets g1 g2 arrivent sur les guides parallèles e2e3.
- Fig. 34 et 35. — Passe-écheveaux électrique Foster.
- Pour éviter tout danger de rupture par suite d’une élévation anormale de la température, on dispose, à côté du siphon principal a, un siphon de sûreté b, également relié en X à une circulation d’alcool de la chambre, et dont la tige e, qui monte parallèlement avec celle du siphon a, ferme par son croisillon P2, d’abord en H 11', le circuit de l’électro-aimant ü, dont l’armature Q se trouve ainsi attirée et fixée dans la position indiquée, qui maintient par R R' le robinet à trois voies / ouvert, de manière qu’il laisse k communiquer librement avec a.
- Si la température augmente encore, H dépasse les contacts 11', et H' ferme en J J' le circuit de l’électfo P, en même temps que la tige e déclenche U du verrou T, de Sorte que l’arma-
- ture Q, attirée sur P, sépa're k de a et le fait communiquer par m avec le réservoir d’alcool «; puis le loquet U vient, si la température continue à s’élever, enclencher le verrou T en T2 dans une avance telle qu’il maintienne le robinet l dans sa position de sûreté.
- Le passc-cchevcau.x électrique de M. Foster a pour objet d’arrêter lés écheveaux au moindre nœud qu’ils présentent dans leur passage de la teigneuse aux calandres du sécheur.
- Dans l’appareil représenté par les figures 34 et 35, ce passage s'effectue de B en a au travers des guides b et c, ce dernier mobile, afin de pouvoir régler la tension de l’écheveau.
- Les écheveaux passent b au travers des fourches
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- ii du levier isolé C, qui, dès qu’un nœud ou. qu’une grosseur anormale se présente, est dégagé par ce nœud d’entre les ressorts I (fig. 34), puis ramené par le contre-poids H dans la position verticale indiquée en pointillé (fig. 34), de manière à ne pas casser l’écheveau. Ce relèvement de C laisse les ressorts I fermer, en se rapprochant, le circuit de l’avertisseur 10 et de l’électro-aimant M, qui attire son armature W dans la position indiquée en figure 1, de manière que la manivelle r, entraînée par l’un des axes 0 de la sécheuse, repousse par Y X le levier V, et déclenche ainsi la tringle Q, laquelle, repoussée par son ressort R, laisse le ressort W fermer la valve de L de la machine motrice ou le ressort u débrayer la courroie motrice. Le dévidoir et la sécheuse s’arrêtent aussitôt, et il faut, pour les remettre en train après avoir défait le nœud, rabattre C,puis ramener r, par t, dans sa position primitive.
- Gustave Richard.
- L’ÉLECTRIGITE
- ET SES APPLICATIONS RÉCENTES A LA CHRONOMÉTRIE
- L’horlogerie électrique, qui dérive directement de la télégraphie et emploie des procédés à peu près analogues, est déjà ancienne, et c’est parce que l’électricité était très mal connue à l’époque où apparurent les premiers appareils horaires à moteur électromagnétique que ces horloges sont aujourd’hui un peu délaissées par le public, fatigué d’essais infructueux ou incomplets, cependant présentés à l’origine comme des inventions géniales devant révolutionner le monde. Mais la science a marché depuis 1840, et l’on construit couramment maintenant des pendules électriques qui peuvent rivaliser, pour la régularité dé leur marche, avec les meilleures horloges mécaniques.
- De même que ces dernières, toute horloge électrique se compose de trois pièces distinctes : le moteur (pile, accumulateur, dynamo), l'émetteur de courant (régulateur, transmetteur), et le récepteur (ordinairement un électro-aimant.)
- En réalité, les instruments consistant en des mouvements d’horlogerie sur lesquels réa-
- gissent des organes électromagnétiques sont en nombre infini. Les horloges électriques servant à indiquer le temps moyen n’en forment qu’une petite catégorie, à côté de laquelle les télégraphes, les enregistreurs météorologiques et astronomiques, les appareils de contrôle pour les chemins de fer, etc.,forment une classe aussi nombreuse qu’intéressante. Mais l’espace limité dont nous disposons dans le journal ne nous permettant pas d’entrer dans le détail de tous ces mécanismes, nous nous limitons à l’étude des appareils de mesure du temps en faisant, là encore, un choix parmi les innombrables dispositifs construits et proposés depuis vingt ans et ne décrivant que ceux qui offrent un intérêt réel ou présentent un caractère typique généralisant une classe ou une catégorie d’horloges.
- Le rôle de l’électricité peut être de deux sortes dans les indicateurs horaires : ou bien ce fluide fournit directement la force motrice entretenant le mouvement des rouages, ou bien il sert de lien entre deux ou plusieurs cadrans qu’il solidarise ainsi, et il joue le même rôle alors que dans les télégraphes.
- De là, deux classes bien distinctes d’instruments bien différenciées par le mode d’action du courant. Dans le premier cas, l’horloge doit être réglée par l’intervention de l’homme, tout aussi bien que si son moteur était un poids'ou un ressort ; dans le second cas, c’est au contraire cette intervention qui est supprimée, au moins pour la plus grande partie des cadrans solidaires ; seules les horloges directrices (ou horloges-mères), qui distribuent à intervalles égaux la force motrice aux aiguilles secondaires, doivent être réglées et corrigées par la main de l’homme.
- Les systèmes de cette seconde catégorie, appelés systèmes d’unification de l'heure par l’électricité, peuvent être encore subdivisés en trois sous-genres qui se distinguent entre eux par la manière dont les cadrans secondaires sont reliés à l’horloge directrice. On peut les définir comme suit, ainsi que l’a fait l’ingénieur électricien Favarger Q.
- Les systèmes où le courant distribué par l’horloge directrice est employé comme moteur
- (‘) L’Electricité et ses applications à la chronométrie, par Favarger; Genève, 1886.
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- et actionne directement les aiguilles des cadrans secondaires. Nous les désignons sous le nom de compteurs électromagnétiques.
- Les systèmes où ce courant est une simple force de détente remplaçant l’action régulatrice du pendule et où il ne sert qu’à déclencher à intervalles mesurés le poids ou le ressort moteur du cadran secondaire. Nous les appellerons horloges secondaires à déclenchement électrique.
- Les systèmes à synchronisation où l’électricité agit seulement comme force correctrice des cadrans secondaires, qui conservent leur mécanisme ordinaire et leur pendule régulateur. La correction s’opère à des intervalles assez éloignés, toutes les 12 ou 24 heures, et ramène l’aiguille des minutes des horloges secondaires à la même position que celle de l’horloge primaire.
- Tous ces différents dispositifs ont été appliqués, soit indépendamment les uns des autres, soit en combinaison les uns avec les autres, de manière à réunir des avantages qui caractérisent chacun d’eux.
- Maintenant que nous avons établi les différentes catégories d’appareils électro-chronométriques qui ont été inventés jusqu’à ces derniers temps nous entrerons dans le vif de notre sujet et décrirons successivement et dans l’ordre qui vient d’être indiqué tous les principaux mécanismes électriques de mesure du temps.
- I. — Générateurs et récepteurs.
- Les générateurs employés le plus souvent pour produire l’électricité nécessaire à la mise en marche des appareils chronométriques sont les piles primaires, et l’on peut affirmer que c’est dans l’irrégularité de fonctionnement de ces générateurs que réside l’un des plus gros ennuis de ce genre d’applications de l’électricité, et l'une des plus grandes difficultés pratiques qu’il s’agit de vaincre. Nous le répétons, l’horlogerie électrique est hérissée d’obstacles qui rendent l’exécution parfaite des mécanismes très difficile, car il faut tenir compte non seulement des variations de puissance et de l’inconstance de débit des piles ordinairement choisies pour cet usage, ainsi que de leur polarisation souvent rapide, mais encore des contacts incertains des transmetteurs, du magnétisme rémanent (retard à la désaimantation dû à la force coercitive
- des électro-aimants), de la condensation, des charges et décharges des conducteurs, des inductions, dérivations, etc.
- Dans les dispositifs à remontoirs d’égalité, un seul contact venant à manquer peut causer la fermeture du courant en court circuit et amener l’arrêt de l’horloge; enfin, étant connu le peu de force nécessité pour l’entretien du mouvement d’un pendule oscillant, il convient de ne demander à l’électricité qu’un minimum de temps d’action.
- De tous ces besoins, il résulte, par conséquent, qu’il est indispensable aux horlogers de faire une étude approfondie de l’électricité avant de se risquer à créer des modèles de pendules, d’un aspect peut-être séduisant, mais condamnés d’avance par la pratique, et c’est pourquoi nous réunirons dans la présente étude tous les renseignements qui peuvent être utiles aux constructeurs qui voudront porter leurs efforts vers ce point délicat de la chronométrie scientifique.
- Revenons-en donc aux parties essentielles constituant une horloge électrique, et qui sont les piles et les électro-aimants.
- Le meilleur générateur d’électricité qui puisse être employé dans cette application spéciale est celui qui fournit le courant le plus constant et le plus régulier, et c’est parce qu’elles ne répondent pas entièrement à ce desideratum que les piles primaires ont donné lieu à de nombreux mécomptes.
- Les accumulateurs pourraient rendre de bons services, car leur constance est parfaite. Deux ou trois éléments associés en tension suffisent dans la majorité des cas et on peut les charger avec deux piles primaires au bichromate ou au sulfate de cuivre.
- Nous conseillerons donc aux horlogers d’employer de préférence des accumulateurs d’une puissance en rapport avec la résistance du circuit et le nombre de. cadrans à actionner, et de les charger à l’aide d’éléments primaires genre Daniell ou Callaud. Ils obtiendront ainsi une force motrice régulière, un courant de force constante, chose capitale en horlogerie électrique, et éviteront par suite l’un des plus fâcheux écueils de cette application, qui est l’inconstance de la force motrice.
- Les récepteurs du courant, dans les horloges électriques, sont presque toujours des électro-
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- aimants ordinaires, soit en forme de fer à cheval soit à culasse, et dont le fil qui les recouvre est d’autant plus fin. et plus résistant que le circuit est plus étendu. L'armature soumise aux effets magnétiques d’attraction est diversement articulée suivant le résultat en vue, mais elle est presque toujours rappelée dans sa position d’attente par un ressort antagoniste de tension convenablement réglée. Le mouvement alternatif ainsi obtenu peut être transmis à une minuterie par l’intermédiaire d’une bascule et d’une roue à rochet ; c’est de cette façon que l’on procède dans la construction des récepteurs électro-chronométriques pour la transmission de l’heure à distance.
- Un électro-aimant, pour l’horlogerie ou la télégraphie, doit, pour être bien construit, être enroulé avec un fil de diamètre tel que sa résistance soit égale à celle de la ligne plus celle de la pile ; l’épaisseur des couches de fil ne doit pas dépasser le diamètre du noyau, pour ne pas causer de déperditions inutiles d’électricité, ce qui revient à dire, comme nous l’énoncions plus haut, que le diamètre du fil des récepteurs doit être d’autant plus faible que la ligne est plus longue, de façon à contrebalancer sa résistance.
- L'émetteur de courant change suivant les divers types d’horloges. Dans les modèles où l’électricité est employée comme force motrice, on a employé tantôt le balancier comme émetteur de courant, l’électro-aimant agissant à un moment donné sur une bascule (genre échappement à détente), et tantôt on a constitué la lentille du pendule oscillant en fer doux et on l’a fait attirer à chacun de ses passages à la verticale par l’électro-aimant. On a aussi utilisé une sorte de remontoir d’égalité où un petit poids ou un ressort sont alternativement remontés; enfin on peut citer comme perfectionnement à ce dispositif l’emploi des aimants artificiels combinés avec les électro-aimants (inverseurs de courants.)
- Avant d’aborder maintenant les appareils transmetteurs et l’examen du fonctionnement des cadrans secondaires, nous décrirons les pendules types — horloges mères ou compteurs élec-tro^chronomélriques — actionnées directement par l’électricité, et qui constituent les modèles les plus étudiés. Cette classe d’appareils peut être, pour plus de clarté, divisée en deux variétés, la première comprenant les pendules dont
- le mouvement des mobiles et du balancier est entretenu par l’électricité, la seconde embrassant tous les mécanismes pourvus d’un échappement périodiquement remonté par l’électricité. Cependant, disons en passant que dans les deux cas, et de même que dans l’horlogerie purement mécanique, le remontoir d’égalité ou force constante, de l’avis des plus savants praticiens, n’est souvent qu’un leurre. C’est à la force motrice première qu’il faut demander la constance et la régularité d’impulsion, et non à un mécanisme secondaire quelconque, et il n’y a qu’à étudier d’un peu près tous les systèmes imaginés et essayés pour reconnaître que le remontage plusou moins rapide d’un poids ou d’un ressort par une force première quelconque constitue un défaut plus grave que celui qu’on cherche à éviter, ne serait-ce que par les frottements, les adhérences et les chocs qu’on multiplie ainsi à plaisir.
- Il n’y a qu’un seul cas où un excès de force motrice n’est pas à dédaigner, c’est quand il s’agit de conduire de lourdes aiguilles ou de nombreux cadrans, mais la marche n’est jamais aussi régulière, malgré tout, que celle d’une horloge très simple et munie d’aiguilles légères.
- Toutefois, pour une horloge-type ou un transmetteur électro-chronométrique, un remontoir d’égalité bien fait pourrait rendre des services, parce que, en profitant de l’excès de force motrice, on pourrait mieux assurer les contacts, mais on perdrait en précision.
- Nous arriverons maintenant à ,1a description des principaux modèles de transmetteurs qui ont été construits et expérimentés dans le courant de ces dernières années.
- Henry de Graffigny.
- {A suivre.)
- LE TOUAGE DES BATEAUX
- SUR LES RIVIÈRES CANALISÉES
- ET LES POULIES MAGNÉTIQUES DE M, DE BOVET
- Le transport des marchandises par voie fluviale a une importance considérable en France; pendant l’année 1891, i5g25 bateaux ont trans-
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- porté, tant sur les rivières que sur les canaux, 25 181 o56 tonnes de marchandises ne pouvant supporter les frais plus élevés du transport par voie ferrée. Une faible partie .de ce trafic se fait sur nage, mais la plupart des péniches sont remorquées par des bateaux à vapeur : soit par des toueurs se halant sur une chaîne noyée, soit par des remorqueurs proprement dits, à aubes ou à hélice.
- L’invention du touage daterait, dit-on,de 1732, et serait due au maréchal de Saxe; la manœuvre était analogue à celle que font les navires avec les cabestans; une des extrémités du câble était fixée à terre en avant du bateau; l’autre s’enroulait â bord sur un treuil mû pardes chevaux. Une fois le câble complètement enroulé, on portait de nouveau une de ses extrémités en avant et la manœuvre recommençait ainsi sur tout le parcours.
- Des essais pratiques faits par MM. Tourasse et Courteaut, sur la Saône en 1820, puis sur le Rhône en 1822, avec des machines à vapeur, donnèrent des résultats saiisfaisants ; ils furent repris vers la même époque sur la Seine, par MM. de Quémont et de Rigny; mais c’est vers i832 seulement que le touage a vraiment pris naissance avec l’emploi de la chaîne noyée sur toute la longueur du parcours, suivant les dispositions adoptées par MM. Tourasse et Mellet.
- La première grande compagnie de touage, celle de la Basse-Seine et de l’Oise, qui exploite un parcours de 72 kilomètres avec un trafic considérable, a été fondée en i856; son organisation a servi de modèle à la plupart des autres compagnies françaises ou étrangères. Les toueurs vont et viennent sur la chaîne sans pouvoir la quitter, et sont d’autant plus nombreux sur le parcours total que le trafic est plus actif. Quand deux toueurs l’un montant, l'autre descendant se rencontrent, ils troquent lestrainsde bateaux qu’ils remorquaient et chacun refait en sens inverse le chemin qu’il vient de parcourir jusqu’à ce qu’il joigne un nouveau tcueur venant à sa rencontre, et avec lequel il troque son chargement; c’est en somme un service par relais.
- La chaîne s’enroule à bord sur deux tambours à cinq gorges, à axes parallèles distants de 3 mètres; elle fait un nombre de tours suffisant pour que l’adhérence fasse équilibre à l’effort de traction nécessaire (généralement quatre demi-tours sur chaque tambour).
- L’avantage que ce point d’appui donne aux toueurs sur les remorqueurs est d’autant plus considérable que le courant du fleuve est plus rapide; quelques chiffres en feront comprendre toute l’importance.
- Bien que la Seine ait été canalisée avec une grande perfection, qui permet aux remorqueurs de travailler dans les meilleures conditions possibles, ces derniers sont tellement sensibles aux variations de courant qu’un bateau à hélice pouvant en été lors des basses eaux, remorquer sept péniches, n’en peut plus remonter qu’une seule lorsque les eaux sont très hautes ; en hautes eaux ordinaires, il faut deux remorqueurs pour conduire trois péniches. Il faudrait donc, en hiver, un nombre de remorqueurs quatre à cinq fois supérieur à celui qui est nécessaire en été. Comme le trafic est sensiblement régulier, la majeure partie des remorqueurs seraient inutilisés pendant trois à cinq mois de l’année.
- Le touage, qui est beaucoup moins sensible aux variations de courant, grâce à la traction sur chaîne, permet, au contraire, de faire un service régulier; le poids des trains que peut traîner un toueur est réduit dans la proportion de 5 à 10 en hautes eaux; les variations peu importantes qui affectent notablement les remorqueurs ne sont pas ressenties par le toueur.
- A côté de ces avantages de premier ordre, le touage présente de graves inconvénients qui ont jusqu’ici retardé son développement.
- D’abord, lorsque les eaux sont basses il peut coûter plus cher que le remorquage. Au début, il a fait tomber la dépense de traction d’une péniche de o,o3 fr. à environ 0,01 fr. la tonne kilométrique, mais dans ces derniers temps, les remorqueurs, qui ont profité de tous les perfectionnements apportés aux machines à vapeur et de la canalisation des rivières, ont pu baisser leurs prix de fret dans des proportions considérables, en sorte que les toueurs qui, au début effectuaient 90 0/0 du trafic total n’ont plus qu’une part de 5o 0/0 environ (*).
- En outre, la canalisation des rivières ayant réduit le courant, la descente sur nage n’est plus possible, et les toueurs se prêtent fort mal au service de la descente ; surtout au moment des hautes eaux, si le toueur descendant remor-
- (') Ces chiffres se rapportent au service de la basse Seine.
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- que un train, sa vitesse, limitée par l’appareil d’entraînement sur la chaîne, est insuffisante pour permettre aux péniches de gouverner; l’opération du trôquage, aux relais, devient beaucoup plus longue, plus compliquée et plus dangereuse. Enfin, si la chaîne vient à se casser, le toueur s’arrête, retenu par la chaîne enroulée sur les treuils; le train remorqué peut venir se heurter et des avaries plus ou moins graves en sont parfois la conséquence.
- De là une répugnance bien concevable de la batellerie à se servir des toueurs à la descente, et le développement correspondant des remorqueurs. Il y a actuellement en France ii3 bateaux porteurs à aubes ou à hélice et 237 remorqueurs, représentant une puissance motrice totale de 34 424 chevaux, tandis que les toueurs ne représentent, avec 74 bateaux, qu’une force de 3 514 chevaux.
- Par suite du mode d’entraînement, la rupture de la chaîne se produit fréquemment ; si les voies des gorges des treuils ne sont pas absolument identiques, les enroulements d’une gorge à l’autre devenant différents, il faut que la chaîne glisse, et il se produit sur les brins intermédiaires des tensions anormales qui peuvent dépasser de beaucoup l’effort de traction sur le brin tendu à l’avant du bateau. En outre, la chaîne est infléchie et redressée huit fois en tension à son passage sur les treuils, flexions et redressements qui, en présence d’un peu de sable entraîné, déterminent l’usure du métal.
- On a essayé, mais sans succès dans la plupart des cas, le touage sur câble ; les diverses compagnies qui s’en sont servi ont dû le rejeter; hors des cas très particuliers comme le Rhin, par exemple, à cause de la nature du fond, il est toujours inférieur au touage sur chaîne noyée.
- Celui-ci présente pendant 3 à 5 mois des avantages écrasants sur le remorquage ; mais pendant le restant de l’année il est dans un état d’infériorité qui fait pencher la balance en faveur de son concurrent, malgré ses graves inconvénients.
- S’il était possible d’obtenir des toueurs participant à la fois à leurs avantages propres et à ceu^c des remorqueurs, il en résulterait pour la batellerie une régularité très avantageuse et, en définitive, une diminution dans les prix du fret.
- Nombre d’ingénieurs ont tenté de résoudre le
- problème ; la plupart ont dû y renoncer en raison des grandes difficultés qu’il présentait.
- Il fallait employer d’excellents remorqueurs à aube ou à hélice, munis d’un appareil de touage qu’ils pussent n’employer qu’à la remonte. Cette nécessité de jeter la chaîne à l’eau en tout point du parcours impliquait la condition de ne pas lui faire faire même un tour complet sur le treuil ; le même moteur devant actionner l’hélice et le treuil, le diamètre de la poulie toueuse devait être assez faible (1 mètre environ), afin qu’on ne fût pas forcé d’employer un trop grand nombre d’engrenages pour réduire la vitesse.
- Il fallait dans ces conditions obtenir une adhérence de la chaîne suffisante pour égaler l’effort de traction, qui atteint souvent 4500 à 5ooo kilogrammes.
- Toutes les solutions mécaniques qu’on avait proposées présentaient de graves inconvénients et pas une n’avait pu être appliquée.
- M. de Bovet, directeur de la Compagnie du touage de la basse Seine et de l’Oise, est parvenu à une solution à la fois d’une simplicité remarquable et d’une efficacité complète en aimantant la gorge du treuil ; la poulie magnétique qu’il a été conduit à inventer est susceptible d’un nombre considérable d’applications et présente un grand intérêt.
- Cet ingénieur et M. Molinos ont présenté le résultat des essais qui ont été faits, au cinquième Congrès international de Navigation intérieure tenu à Paris à la fin du mois de juillet dernier ; c’est au rapport qu’ils ont lu que nous empruntons les détails contenus dans cet article.
- La poulie magnétique (fig. 1) se compose essentiellement (*) d’un noyau en acier doux A sur lequel est enroulée la bobine M, et dont les joues B B, qui forment les pôles de l’aimant, sont rapprochées l’une près de l’autre à la circonférence comme l’indique le dessin, et façonnées en gorge, afin que la chaîne, dont les maillons se présentent tour à tour à plat et de champ, s’y emboîte avec le moins de jeu possible. Une couronne métallique D, avec joints en caoutchouc, ferme complètement le logement du fil, pour éviter l’introduction d’eau ou de détritus dans cette partie de l’appareil.
- Le courant est amené dans la bobine au
- (*) La Lumière Electrique, 5 décembre 1891, p. 45r.
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- moyen de deux bagues collectrices et de deux fils passant dans l’intérieur de l’arbre creux.
- Lorsque l’électro est excité, la chaîne, en passant dans la gorge de la poulie, complète le circuit magnétique et se trouve maintenue par l’attraction magnétique.
- Dans les essais qui ont été faits dans les ateliers des constructeurs, MM. Sautter Harlé et C% avec une poulie portant 2g couches de 27 spires d’un fil de 5 millimètres, la saturation a été obtenue avec un courant de 48 ampères et 70 volts, correspondant à une puissance de 4,5 chevaux. La force portante dans ces conditions
- c
- Fig. 1. — Poulie de Bovet.
- est de 6000 à 65oo kilos avec une vieille chaîne hors de service, allongée, déformée, réduite à un poids par mètre est très sensiblement de la moitié du poids d’un mètre de chaîne neuve de 26 1/2 mm. 0; avec une chaîne non usée elle serait d’environ 10 à 12 tonnes. Une adhérence de 6000 kilos est plus que suffisante pour assurer la traction dans les parties les plus dures du parcours, avec un train lourd et à marche forcée.
- La perte d’adhérence avec une chaîne ayant séjourné au fond de l’eau, c’est-à-dire mouillée et recouverte de petites sangsues qui, en s’écra-
- (‘) La même adhérence peut être obtenue, avec cette vieille chaîne, avec un courant de 18 ampères seulement; l’intensité maxima n’est nécessaire qu’avec une chaîne neuve.
- sant, lubrifient les surfaces de contact, serait d’environ 10 0/0 d’après les essais effectués ; cette faible diminution tient à ce que la cause mise en jeu n’influe que sur l’effet mécanique et non sur l’effet magnétique.
- La vitesse en service étant d’environ 1 mètre par seconde, les coefficients de frottement sont les mêmes qu’au repos; les chiffres obtenus en essais sont donc immédiatement applicables en pratique.
- L’ensemble est très simple et très rustique ; l’entretien se borne au remplacement des balais et à celui de la gorge de la poulie toueuse qui s’use par le frottement des chaînes. Afin de faci-
- JS o „ _______y
- Fig. 2. — Poulie magnétique de Bovet.
- liter ce remplacement, les lèvres sont composées de deux bandages rapportés B et G qui peuvent être facilement changés (fig. 2).
- Pour éviter les dérivations des lignes de force, les boulons de la couronne extérieure sont en bronze.
- Le toueur neuf destiné à fonctionner avec cette poulie magnétique a été construit par M. H. Satre, de Lyon.
- Sa longueur est de 33 mètres ; la largeur en dedans des ceintures est de 5 mètres; le creux est de 2,70 m. et le tirant d’eau moyen en marche comme toueur est de 1,90 m.
- Il est muni d’une hélice de grand diamètre, actionnée directement par un moteur compound type pilon. L’hélice tourne à la vitesse de i5o tours par minute, en absorbant une puissance de i5o chevaux.
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- La poulie magnétique est mise en marche à l a vitesse de 90 tours par minute au moyen d’une t ransmission à engrenages (fig. 3 et 4), par le même moteur, qui ne développe alors que 90 chevaux environ.
- La chaudière, timbrée à 8 kilogrammes, présente une surface de chauffe totale de 100 m2.
- La chaîne s’étend, comme dans le système actuel, d’une seule longueur sur tout le parcours, mais le service des relais est supprimé ; le toueur
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- Fig, 3. — Toueur électromagnétique. Entraînement de la chaîne.
- prend la péniche en un point et la mène à destination sans troquage, ce qui présente l’avantage d’une économie de temps et d’une plus grande sécurité.
- La chaîne, guidée par des galets, vient s’en-
- Fig. 4. — Toueur électromagnétique. Coupe.
- rouler sur environ les trois quarts de la poulie comme l’indique la figure 3, puis descend dans l’eau avec une vitesse réglable à volonté au moyen d’un frein.
- Le galet situé à la sortie de la chaîne sur la poulie est en fer, afin de dériver en partie le flux
- magnétique (*) et de faciliter le détachement de la chaîne au moyen d’un doigt métallique épousant les formes de la gorge ; le galet guide d’entrée est, au contraire en métal non magnétique. Si le toueur doit marcher en arrière pendant les manœuvres, ce que facilite la disposition symétrique adoptée, le détachement se fait uniquement par un doigt métallique.
- Le courant est produit par un petit moteur à vapeur directement couplé à la dynamo ; l’ensemble, qui est peu encombrant, est placé à côté de la grande machine, sous la main du mécanicien; il a été construit, comme toutes les parties électriques du système, par la maison Sautter Marié et C\
- L’intensité du courant est réglable à volonté, au moyen d’un rhéostat placé sous la main du capitaine ; celui-ci a également près de lui le rhéostat de commande du frein d’échappement de la chaîne; ce frein se compose d’une poulie magnétique sur laquelle la chaîne fait un quart détour; un sabot en fer ayant un jeu très petit est placé sur le quadrant opposé (fig. 5) ; lorsque le
- (’) On pourrait adopter l’une des formes de poulies représentées t. XLII, p. 452 ; elles facilitent la séparation, puisque le courant est supprimé dans cette région ; mais on perdrait ainsi une partie des avantages de la poulie par suite de la construction plus compliquée et de l’entretien plus délicat.
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- courant passe dans la bobine, la chaîne colle sur la poulie et celle-ci sur le sabot, en sorte qu’elle ne peut plus tourner ; l’effet est d’autant plus énergique que le courant est plus intense ; l’écoulement ayant lieu sous l’action résultant du poids de la chaîne tombant à l’arrière et de la résistance, est donc réglable à volonté ; c’est un point très important : lorsque l’on rencontre du mou, on emmagasine une partie de la chaîne à bord et on la restitue en proportions convenables lorsque, au contraire, la chaîne est trop raide, ce qui facilite beaucoup les manœuvres, notamment lors des passages en courbe.
- Lorsque le frein est serré, la chaîne doit être
- entraînée dans le puits au moyen du galet qui se trouve placé à l’entrée de celui-ci ; un moteur électrique met ce galet en mouvement au moment convenable.
- Il n’y a que 3 mètres de chaîne sur la poulie, et il n’y a aucune difficulté pour la jeter à l’eau sans créer un mou dangereux, lorsque le toueur doit se transformer en remorqueur, à la descente.
- En résumé :
- « La simplicité de l’appareil principal est extrême; on ne voit guère par quelle autre combinaison elle pouraîtêtre dépassée.
- « Le travail nécessaire pour assurer l’adhérence est très minime. La’poulie motrice unique
- Fig. 5.— Toueur électromagnétique. Frein d’échappement.
- supprime toutes les difficultés qu’entraînait la conservation de l’égalité de diamètre de gorge des treuils; elle fait disparaître toute cause d’efforts anormaux et nous semble assurer à la chaînedes conditions de conservation inconnues jusqu’à présent.
- « Ajoutons que l’appareil lui-même constitue un limiteur de force, puisque, selon l’intensité du courant envoyé dans la poulie le glissement se produira dès que les efforts demandés par la marche viendront à dépasser la limite qu’on se sera fixée et qu’on peut d’ailleurs modifier à son gré.
- « Si l’expérience justifie l’exactitude de ces prévisions, le touage ainsi perfectionné constituera certainement la meilleure solution de la traction sur les rivières canalisées ou à courant libre, et, pour conclure, nous en résumerons ainsi les avantages :
- « r Par rapport au système de touage communément employé :
- « Diminution considérable de l’usure de la chaîne, suppression des causes principales de rupture, suppression du service en relais, meilleure utilisation du matériel, augmentation de la puissance de trafic, réduction des dépenses d’exploitation.
- « 2“ Par rapport aux remorqueurs :
- « Egalité en basses eaux.
- « Supériorité incontèstable en hautes eaux.
- « Cet ensemble d’améliorations, si importantes à des points de vue divers, aboutit à une véritable transformation du touage tel qu’il a été pratiqué jusqu’à ce jour ».
- Les mêmes ingénieurs ont également proposé un système de touage applicable à la traction des bateaux sur les canaux. L’impossibilité de former des trains par suite de la faible longueur
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- des biefs et du passage des écluses bateau par bateau rend très difficile la traction mécanique sur les canaux, en forçant à diviser la puissance mécanique.
- L’électricité semble fournir une solution économique :
- Des usines hydrauliques ou à vapeur enverraient le courant dans des câbles situés sur les bords du canal ; il y aurait un câble sur chaque rive, l’un appliqué aux bateaux descendants, l’autre aux bateaux montants. A bord de chaque péniche on placerait un moteur électrique entraînant une poulie magnétique de 40 centimètres de diamètre sur laquelle viendrait s’enrouler une chaîne de’4 kilog. et qui permettrait de donner à la péniche une vitesse de 3 kilomètres à l’heure avec une puissance mécanique de 3 chevaux.
- Il y aurait dans les canaux à grand trafic deux chaînes, une pour la montée, l’autre pour la descente.
- L’ensemble du moteur électrique et de la poulie toueuse ne pèserait pas plus de i5oo kilos, sous des dimensions totales de 1,25 m.Xi,25 m. Xo,8o m. On le placerait sur la péniche à l’entrée du canal, et on l’enlèverait au point d’arrivée pour le placer sur un bateau allant en sens contraire, ce qui serait facile, puisque le nombre de bateaux allant dans un sens et dans l’autre est sensiblement égal.
- La prise de courant se ferait au moyen d’un trolley monté sur le mât du bateau, des câbles situés sur la rive amenant le courant; ces deux câbles n’étant en réalité que les deux moitiés d’un même conducteur réunies métalliquement de distance en distanc par des fils passant dessus ou dessous le canal.
- Le retour se ferait par la chaîne et l'eau du canal. .
- La partie électrique du système a été étudiée par M. Picou ; la distribution se ferait à basse tension et les avantages qui résulteraient de l’indépendance des moteurs, de la facilité de mise en marche et de surveillance ferait bientôt adopter ce mode de traction. Appliqué à un canal de faible longueur et à grand trafic, il permettrait de réaliser une économie notable et d’ôbtenir une augmentation de vitesse assez sensible.
- Ce serait, en définitive, le système des tramways électriques appliqué à la traction des . bateaux.
- La souplesse du service avec la poulie magnétique serait particulièrement favorable, car il se présente, sur les canaux, des variations considérables des efforts de traction ; si à un moment donné l'effort dépasse la limite prévue, il ne s’en suivra qu’un glissement de la chaîne sans rupture ni détérioration du matériel moteur.
- Un autre ingénieur, M. L. Busser a également présenté un système de distribution électrique pour le touage sur les canaux ; ni l’un ni l'autre de ces systèmes n’ayant encore été appliqué, nous n’insisterons pas aujourd’hui, nous réservant de revenir sur cette application intéressante lorsqu’elle aura reçu la sanction de la pratique.
- G. Pellissier.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Fabrication des charbons électriques, à Nuremberg, par M. L. Duplessis (*)•
- Il existe six grandes fabriques de charbons électriques dans la ville de Nuremberg; la matière première employée à la fabrication est le retorten graphit, c’est-à-dire le charbon des cornues à gaz. La mèche qui forme l’axe des crayons est faite d’une composition découverte par les frères Siemens, de Berlin; c’est un mélange de graphite et de diverses matières minérales qui facilite comme on sait la combustion des charbons et la formation de l’arc.
- Avant d’être livré au commerce, le charbon électrique homogène passe par douze manipulations; il faut seize manipulations pour arriver au charbon à mèche.
- 1° Pulvérisation au pilon du graphite dans un moulin à trois pilons donnant des morceaux de graphite qui passent à travers un crible;
- 20 Triage à la main des morceaux, les gros seront passés au moulin à meule verticale, les fins à un train de laminoir;
- 3° Le moulin à meule verticale réduit les morceaux de graphite à la grosseur de grains de semoule. Les molettes de ce moulin ont 1 mètre
- (') Revue industrielle, 24 septembre 1892.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 7$
- de diamètre sur 25 centimètres de large, et pèsent de 950 à i25o kilog. La surface à moudre a un diamètre de 1,6 m. ;
- 40 Le graphite ainsi broyé une seconde fois est criblé dans un blutoir de 2,5 m. de longueur sur une largeur de 1 mètre, plus 40 centimètres pour la caisse à sons. Les roues de mouvement font 72 tours par minute ;
- 5° Les grains de semoule sont ensuite passés aux laminoirs, faits de cylindres de fonte durcie, de 23 centimètres de diamètre et de 3o à 5o centimètres de long. Dans une des usines, il y a six laminoirs de grandeurs différentes;
- 6° La sixième opération consiste à faire la pâte en humectant le graphite sorti des laminoirs, mélangé des poussières recueillies dans les cribles. On se sert d’une machine brevetée, due à Werner et Pfleiderer, tournant à une vitesse de 120 tours par minute;
- 70 La pâte obtenue est trop molle ; elle arrive dans une machine à malaxer qui la convertit en une matière plastique propre à recevoir une forme ;
- 8° En sortant du malaxeur, cette pâte se rend dans une machine à découper qui fournit des cylindres grossiers;
- 90 Ces cylindres sont introduits dans des moules en acier garnis intérieurement de bronze, où ils reçoivent d’une presse hydraulique une pression d’environ 25 atmosphères. Ces machines à mouler peuvent débiter 5oo mètres de charbon à l’heure, soit 2000 à 3ooo crayons de grandeur moyenne;
- io° La dixième opération comprend le séchage et la cuisson, poussée jusqu’à la plus haute température possible dans des fours dont nous n’avons pas la description, qui est tenue secrète ;
- 11° Les crayons qui ont été cuits et qui ne présentent ni courbure ni fendillements sont ensuite taillés en pointe au moyen d’une machine spéciale ;
- 12“ La machine à tailler communique avec un ventilateur qui aspire la poussière de la taille.
- Pour les charbons à mèche on a réservé dans l’axe un tube dans lequel on introduit la composition de Siemens, bi'oyée à sec par une machine à ovale et poussée à l’aide d’une presse à main.
- L’outillage de la fabrication des charbons est construit par la maison Justus-Christian Braun,
- de Nuremberg, qui fournit ses machines en Europe et en Amérique.
- Voici le devis d’une installation fournie par cette maison, qui donnera une idée de ce qu’est une usine de crayons électriques.
- Francs
- Moulin à trois pilons............ 1 3;o
- Moulin à meules verticales...... 2 5oo
- Caisse à crible.................. 480
- Train de laminoir................ 2 o35
- Machine à mélange humide de
- Werner et Pfleiderer............ r 760
- Machine à malaxer................ 2 620
- Machine à estamper préparatoire . Soo
- Presse hydraulique............... 8 370
- Pompe hydraulique................ 3 3oo
- Machine à ovale.................... 680
- Petit moulin à pilon............... 460
- Machine à mélange sec.............. 600
- Brosse à mèche..................... 170
- Machine à tailler en pointe..... 370
- Ventilateur.................... 3oo
- Soit.......................25 455
- Ces renseignements communiqués par M. Duplessis, vice-consul de France, ont été donnés pour éclairer la fabrication française, si concurrencée par la fabrication allemande.
- A. R.
- Chauffage et fusion par l’électricité, par Stephen H. Emmens (*).
- Les journaux ont fréquemment annoncé que le jour est proche où nos maisons seront chauffées et notre cuisine faite à l’électricité. Même dans les milieux techniques on entend parler de « fonderies électriques » comme du résultat d’une prochaine révolution industrielle. Il peut donc être utile de considérer le problème du chauffage électrique chiffres en mains.
- Un cheval-vapeur travaillant pendant une heure et entièrement converti en chaleur est capable d’élever la température de 637 kilogrammes d’eau de r C, c’est-à-dire 1 cheval-heure = 637 calories. Un gramme de charbon totalement brûlé fournit une quantité de chaleur suffisante pour élever la température de 7,5 kilog. d’eau de 1“ G. Un cheval-heure fournit
- 637
- donc la même quantité de chaleur que —F—
- 1 7 5oo
- = o,o85 kilog. de charbon.
- (*) Engineering and Mining Journal.
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- LA LUMIÈRE ÈLEGTRIQUE
- Pour produire au moyen d’une machine à vapeur un cheval-heure effectif d’énergie électrique il faut brûler environ 2 kilos de charbon. Le chauffage d’une pièce au moyen de l'électricité produite par une machine à vapeur exige
- 2
- donc la combustion de —-57 = 23,5 fois autant o,o85
- de charbon qu’un poêle ordinaire.
- (Ici l’auteur se livre à des considérations sur le rendement des appareils chauffeurs ou radiateurs électriques. De la température indiquée par un thermomètre placé à quelque distance du poêle électrique il conclut à la quantité de chaleur « réellement disponible » ; on pourrait lui demander où va le reste de la chaleur.
- Cette manière de raisonner fait trouver à l’auteur pour les rhéostats chauffeurs des rendements de 1 0/0. C’est peu si l’on considère qu’il n’y a pas d’appareil électrique présentant un meilleur rendement qu’une résistance ayant pour but de transformer l’énergie électrique en chaleur).
- Le chauffage et la fusion électriques dans les conditions sus-mentionnées ne sauraient donc trouver une application générale. La question prend, néanmoins, un aspect tout différent dans les localités où l’on dispose de forces motrices hydrauliques, et où le combustible est rare, comme dans beaucoup de districts miniers. L’établissement et l’entretien d’une installation hydraulique étant d’un prix assez modéré, on peut suppléer au manque de combustible par le chauffage électrique. Dans certaines conditions, d’ailleurs, lorsqu’il s’agit de localiser le foyer de chaleur ou produire de très hautes températures, comme dans plusieurs opérations métallurgiques le chauffage électrique peut être plus avantageux que le chauffage direct. De plus, la décomposition de l’eau permet d’obtenir deux gaz, l’un éminemment réducteur, l’autre essentiellement oxydant, dont les métallurgistes pourraient dans certaines occasions se servir avec profit.
- Le procédé électrolytique Siemens pour l’extraction s du cuivre de ses minerais.
- Il y a deux ans, nous avons décrit (*) les appareils employés dans la méthode de Siemens et le
- principe du procédé. Un long article de l’Engineering and Mining Journal nous engage à revenir aujourd’hui sur les réactions qui forment la base de ce procédé.
- La méthode d’extraction électrolytique du cuivre de ses minerais, telle qu’elle a été employée dès le début, implique l’emplobdu cuivre impur ou de mattes de cuivre comme anode. De cette façon une partie du courant seulement est utilisée pour la dissolution du cuivre, la solution s’appauvrit vite et doit être remplacée par de la solution fraîche que l’on n’obtient que d’une façon coûteuse. De plus, pour faire des anodes en matte, il faut fondre le minerai grillé, et les plaques coulées tombent en pièces avant qu’elles ne soient complètement dissoutes. Néanmoins, on est obligé d’employer des anodes solubles, pour éviter une trop grande polarisation avec des anodes insolubles.
- Dans le procédé Siemens, qui fonctionne d'une façon continue à Martini, Kenifelda-Berlin, depuis juin 1890, la principale difficulté a été vaincue en ajoutant à la solution cuivrique une autre solution capable d’absorber l’oxygène mis en liberté à l’anode insoluble et permettant de diminuer la polarisation.
- C’est le sulfate ferreux qui sert de désoxydant. Cette substance est convertie en sulfate ferrique, qui dissout le cuivre métallique ainsi que les sulfures de ce métal. A la place des sulfates de fer, on s’est servi aussi des chlorures, mais il paraît que certaines difficultés pratiques ont fait abandonner ce procédé.
- La méthode de Hoepfner diffère de celle de Siemens en ce sens que les sels de fer y sont remplacés par les chlorures de cuivre. Ses appareils se présentent aussi sous une autre forme.
- L’électrolyte, dans le procédé Siemens, consiste en un mélange de solutions de sulfates fer reux et cuivrique, auquel on ajoute un peu d’acide sulfurique pour augmenter la conductibilité. Le liquide arrive d’une façon continue aux compartiments des cathodes, où une partie du cuivre se dépose, ensuite il passe près des anodes et est finalement évacué par le fond des cuves.
- Sur ce parcours le sulfate ferreux est transformé en sulfate ferrique par l’acide sulfurique libre qui, en raison de sa plus grande densité, descend vers les plaques de charbon qui constituent les anodes.
- Le liquide évacué est pauvre en cuivre et con-
- (') La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 137.
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- siste principalement en sulfate ferrique. Cette solution a la propriété de convertir les sulfures cuivreux et cuivriques, de même que le cuivre métallique en sulfate cuivrique; de cette façon, le sulfate ferrique revient à l’état de sulfate ferreux, son oxygène oxydant le cuivre.
- Dans son Electrométallurgie, le D' W. Bor-chers indique comme ayant lieu dans ce procédé les réactions suivantes :
- x K* SO* + 2 Cu S0‘ + 4 Fe SO*
- = 2 Cu + 2 Fe8 (SO*)5 + x H8 SO*
- a- II* SO1 + Cil8 S + Fe8 (SO1)5
- = 2 Cu SO‘+ 4 Fe SO* + S -f x II8 SO*.
- Cu O + H8 SO* = Cu S0‘ + H8 0 3 Cu O + Fe* (SO*)1 = 3 Cu SO* + Fe8 O5 Cu O + 2 Fe S0‘ + H8 O = Cu SO* + (Fe8 O1 4 SO5) + H8.
- L’oxydation et la dissolution du cuivre peuvent être effectuées avec beaucoup de minerais sulfurés finement divisés, même non grillés, par l’emploi d’une solution modérément chauffée. Avec d’autres minerais il faut, néanmoins, procédera un léger grillage.
- Le lessivage du minerai pulvérisé par le liquide décuivré et désoxydé s’accomplit dans des auges, la gangue étant maintenue en suspension par des agitateurs mécaniques.
- Le liquide venant des cuves électrolytiques traverse ces auges, chauffées par des tuyaux de vapeur, est débarrassé de la boue par déposition ou par filtration et, de nouveau riche^en cuivre, retourne aux cuves.
- Gomme on le voit, le procédé est continu; les liquides parcourent un cycle fermé; la lessive se forme électrolytiquement et en se saturant de cuivre sur les minerais elle reforme l’électrolyte.
- Le cycle est parcouru en deux heures. La quantité de cuivre restant dans les résidus est de o,i à o,5 o/o, que le minerai soit riche ou pauvre en métal.
- A. H.
- Un nouveau photomètre.
- L’idée de se débarrasser des causes d’erreurs subjectives dans la mesure des quantités de lumière a fait travailler bien des inventeurs; mais aucun n’a réussi à remplacer l’œil par un appa-
- reil possédant les mêmes propriétés sélectives que cet organe en ce qui concerne les radiations donnant la sensation de lumière. M. F. Van Choate, de Boston, croit avoir trouvé la solution de ce problème, et il l’a « donnée au monde sans vouloir en tirer aucun profit », comme nous l’apprend le Scientiflc American.
- Le photomètre de M. Van Choate étant basé sur les variations de résistance du sélénium sous l’influence de certaines radiations, nous regrettons de ne pouvoir être de l’avis de cet inventeur si bien intentionné, car nous ne croyons pas que son appareil puisse mesurer ce qui, pour l’œil, est de la lumière.
- La figure i représente le dispositif de M. Van
- .' — Photomètre Van Choate.
- Choate; mets sont les deux lampes, l’une de puissance lumineuse connue, l’autre à mesurer, placées dans les lanternes a a. Un disque c doit « empêcher toute fuite de lumière ». Dans les tubes b b, en face des lampes, se trouvent deux plaques de sélénium dd\ l’un d’eux peut être déplacé par une vis à crémaillère e et en même temps se déplace un index p sur une échelle g permettant de mesurer les distances.
- Chacune des deux plaques de sélénium est placée dans une dérivation prise sur la pile j, et les deux circuits aboutissent aux bobines h h d’un galvanomètre ou galvanoscope différentiel. Le rhéostat i permet de régler l’appareil.
- Pour faire une mesure, on déplace le disque mobile d jusqu’à ce que l’aiguille du galvanoscope revienne au repos. Alors, les résistances des deux séléniums étant les mêmes, on conclut que l’éclairement est le même.
- Evidemment, cet appareil permet de com
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- parer l’intensité des radiations agissant sur la résistance du sélénium; mais comme ces radiations ne coïncident pas avec celles qui affectent la rétine, on ne compare pas les quantités de lumière.
- A. H.
- Lampe à arc Irish à régulateur thermique.
- Cette lampe, d’une remarquable simplicité, est de l’invention dé M. W.-E. Irish, de Cleveland,
- Fig. i. — Lampe Irish à régulateur thermique
- Ohio. Les figures i et 2, empruntées à YElectn-cal Engineer de New-York, représentent l’une la lampe avec son, régulateur, l’autre les détails de celui-ci.
- M. Irish remplace les électro-aimants habituels par une bande métallique que traverse le courant et dont les dilatations agissent sur le charbon.
- LeNfil conducteur C, fixé à l’extrémité du levier L, amène le courant; il est tenu constamment tendu par un ressort antagoniste. Du côté du charbon le levier s’engage entre deux griffes dif-
- férentielles qui, sollicitées par le mouvement alternatif du levier, font avancer le crayon de charbon maintenu à frottement par le ressort F.
- A la fermeture du circuit, le courant traversant le fil C le fait dilater; le nez du levier L se trouve soulevé, écarte les deux charbons et produit l’allumage; lorsque l’arc varie de longueur et de résistance, et le courant d’intensité, le fil thermique suit ces variations et rétablit l’arc normal. La lampe fonctionne évidemment avec courant continu ou alternatif.
- On a construit sur ce principe une lampe à magasin de crayons. Lorsque le crayon est ré-
- Fig. 2. — Régulateur thermique.
- duit à une petite longueur, il s’échauffe jusqu’aux extrémités, fait fondre une composition qui colle le charbon suivant bout à bout au crayon usé. Le charbon inférieur sous la poussée du mercure contenu dans le magasin inférieur fait sauter le bout de crayon qui reste daus le porte-charbon, dès que ce crayon, étant devenu trop court, échauffe la griffe qui le tient et lui fait lâcher prise.
- La lampe Irish se recommande par sa simplicité; mais son fonctionnement est-il irréprochable? Il est à craindre que le régulateur ne soit quelque peu sensible aux courants d’air.
- A. H.
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- Appareils de mesure Weston (1892).
- On reconnaît sur les figures i à 3 les principaux organes des galvanomètres Weston : en L le tambour d’aluminium ou de papier suspendu aux ressorts O et P, entouré de l’enroulement K
- traversé par le courant, et se déplaçant dans le champ magnétique permanent H F, malgré le ressort spiral allongé R, dont les tensions sont directement amplifiées par l’aiguille V.
- Afin de rendre apériodiques les indications de cette aiguille, M. Weston emploie deux moyens.
- Fig. i, 2 et 3. — Voltmètre et ampèremètre Weston. Dispositifs apériodiques.
- Le premier consiste à monter sur l’axe de l’aiguille un disque diamagnétique e, en aluminium,
- Fig. 5. — Ampèremètre à divisions croissantes.
- par exemple, mobile dans la fourche étroite i d’un aimant permanent dont sa rotation coupe les lignes de force.
- Le second moyen consiste à ajouter à l’enroulement K un second enroulement / (fig. 4) amortisseur, non relié au circuit, et fermé sur lui-même comme l’indique la ligne pointillée g, de manière qu’il s’y induise, en vertu de la loi de Lenz, des courants résistant aux déplace-
- Fig. 6 et 7. — Détail du couvercle.
- ments du tambour L, et qui en amortissent les oscillations.
- En outre, pour éviter les avaries pendant le transport de l’appareil, on immobilise le tambour L, par les vis nn et O.
- L’ampèremètre représenté par la figure 5 diffère des appareils du même type à bobine, 7, enroulée sur un noyau de fer doux et mobile, malgré le ressort 10, entre les pôles de l'ai-
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- mant 2, en ce que l’aiguille 12 est chargée d’un contrepoids 21, dont le moment résistant diminue à mesure que l’aiguille s’incline de la division o à la division 25, puis devient moteur
- et croissant de a5 à 5o. On peut ainsi graduer l’échelle en divisions croissantes avec l'intensité du courant, de sorte que la sensibilité de l’appareil augmente avec cette intensité.
- Les figures 6 et 7 représentent'le détail de la disposition adoptée par M. Weston pour la
- Fig-, 10 et 11. — Ampèremètre pour courants intenses. Détail de la bobine. Coupes .v' „v' et vy.
- partie du couvercle de ses appareils du type (fig. 4) dans laquelle se trouve, emboîtée en D et repérée en g g, la plaque F, graduée intérieurement et visible par le verre. K. Cette plaque,
- qui peut être) elle-même, transparente, peut ainsi s’enlever facilement sans rien changer au reste de l’appareil enfermé en B.
- L’ampèremètre représenté par les figures 8 à 11 est destiné à la mesure des courants intenses. Le courant traverse, de i3 à 14, la bobine à bandes de cuivre 11, à deux pôles annulaires concentriques 5-8 et 7-15, entre lesquels se meut la bobine 17, enroulée sur un cadre d’aluminium et traversée par une dérivation de du courant. Cette bobine, suspendue à l’arbre 22 de l’aiguille 20, tourne proportionnellement à l’intensité du courant malgré les ressorts 23-23, réglables en 24. Le pôle 7-15 est constitué par deux cylindres de fer 16 et 19, fendus, assemblés par des vis et enfilés sur le prolongement de 7. Ces deux cylindres sont fabriqués séparément sur le tour plus facilement qu’un cylindre unique. Le pôle 8 est aussi fendu en c pour permettre d’accéder à i5 et pour rompre le passage des lignes de force dans la partie du champ non traversée par la bobine 7.
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- Les figures 12 à 14 représentent une variante de l'ampèremètre électrothermique décrit, à la page 3i de notre numéro du 2 juillet 1892. Le courant à mesurer, ou une dérivation shuntée par46-47,passe,de 41 à 36, parle fil 27, la borne q, le fil 48, l’attache 28, isolée de 27, le fil 29, etc., jusqu’au fil 26, tendu sur la poulie 23 du ressort 22 réglé par la vis 18 (fig. 14). Sous l’effet du passage du courant, les fils 27, 29.se dilatent
- Fig. 12, i3 et 14. — Ampèremètre électrothermique.
- Elévation. Détail d’une borne et du pivot.
- et cèdent à la traction du ressort 22, de manière que l’attache du fil 26 se déplace d’une grande longueur pour une faible dilatation des fils, et que les indications de l’aiguille 5o soient extrêmement sensibles.
- Afin d’éviter les perturbations dues aux variations de la température extérieure, les platines 2, 3... des bernes 9,10... doivent être en un métal de même coefficient de dilatation que les fils 27.
- Il faut, en pratique, réduire la dérivation du couraht à mesurer de manière que la tempéra-
- ture des fils ne dépasse guère une centaine de degrés, sinon leur métal ne tarde pas à subir des modifications qui altèrent l’exactitude de l’appareil,
- G. R.
- Indicateur de potentiel Howell-Edison (1892).
- Cet appareil comprend deux lampes : l’une témoin, toujours en service, 29, et l’autre d’épreuve, 28, permettant de vérifier à chaque instant si la lampe 28 s’est altérée par l’usage.
- Fig. 1 à 4. — Indicateur de potentiel IIowell-Edison.
- Le circuit à vérifier, 3o 31, comprend deux résistances 6 et 7, variables par leurs curseurs 4 et 5, reliées aux ressorts 8 et 9 du commutateur 18 (fig. 3 et 4), à disque isolant 19, et en série aux résistances invariables 32 33; la troisième résistance du pont, 34, est reliée au galvanomètre 35.
- Pour vérifier la lampe indicatrice 28., il faut amener le commutateur de la position indiquée en figure 4 à celle où il amène la lampe d’épreuve 29 dans le circuit, après en avoir coupé 28.
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- Dans ce mouvement, la touche 22 rompt .d’abord, en quittant le ressort 9, le circuit du galvanomètre, puis le long contact 20, passant de 25 à 24, ferme le circuit de la lampe d’épreuve, de manière que son filament soit bien au rouge avant que 22 ne vienne refermer en 8 le circuit du galvanomètre établi pour être équilibré ou balancé lorsqu’on y introduit ainsi cette lampe au rouge. On évite ainsi toute oscillation inutile du galvanomètre lors de cette introduction. Si l’aiguille du galvanomètre ne marque alors une division d autre qu’avec la lampe témoin, c’est qu’elle s’est déréglée, et l’on règle de nouveau l’appareil en ramenant, par le curseur 5, le galvanomètre à cette division d, après avoir replacé dans le circuit la lampe d’épreuve.
- Les résistances, le galvanomètre, etc., sont enfermés dans une boîte 2, portant les lampes en 12 et i3, pourvue d’un regard 3 pour la lecture du galvanomètre, et percée d’une coulisse permettant de manœuvrer les curseurs 4 et 5.
- G. R.
- Compteur électrolytique Miller (1891).
- Ce compteur se compose d’un cylindre métallique a a, généralement en aluminium, relié au mécanisme du compteur par son axe c, tournant sur des galets antifriction d, et entouré de plaques ef, reliées parles fonds isolants l et les fils k et j à deux collecteurs m, à demi plongés dans du mercure h. Le tout plonge dans un bain
- Fig. 1 et 2. — Compteur électrolytique Miller.
- électrolytique. Quand on fait passer le courant par les mercures h, les barres e deviennent par exemple des anodes, et les barres/, symétriques et en nombre égal, des cathodes. Ce passage du courant des anodes aux cathodes dissout du métal des anodes et le dépose en face de cc sur le cylindre a a pendant que le métal déposé primitivement sur sa face opposée se dissout vers les cathodes, de sorte que ce cylindre, perpétuellement alourdi du côté des anodes, se met à tourner avec une vitesse proportionnelle à l’intensité de l’électrolyse. Les anodes se dépouillant sans cesse au profit des cathodes, par le transport de leur rpétal au moyen du cylindre a <3, il en résulte que le cylindre extérieur formé par les électrodes cet /se met aussi à tourner, mais en sens contraire de a a, et que ces électrodes deviennent, par le jeu des commutateurs m, alternati-
- vement cathodes puis anodes, de manière à se conserver presque indéfiniment.
- G. R.
- Rhéostat Weston (1892).
- Ce rhéostat a (fig. 1 et 2) pour organe essentiel une série de disques en carbone 11, sertis dans des plateaux 10, suspendus à des ressorts 9, et dont la résistance varie suivant que la vis à filets contraires 16, commandée par la manette 21, les serre plus ou moins les uns sur les autres. Ces disques sont reliés à deux séries de lames 6-12, qui permettent de les grouper en nombres variables, en quantité ou en série, sur les bornes 22 et 23 du rhéostat. Ge rhéostat a donné, d’après M. Weston, d’excellents résultats, principalement pour la calibration de ses appareils de mesure.
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- La boîte à résistances du même inventeur, représentée par la figure 3, est disposée de façon à faire automatiquement varier deux séries de résistances en maintenant leur somme inva-
- riable, comme il le faut par exemple dans la méthode de comparaison des piles par compensation.
- L’emploi de cette méthode, due à Lord Ray-
- Fig. i et 2. — Rhéostat Weston. Coupe verticale et plan.
- leigh, comporte celui d’une batterie Leclanchéà deux éléments L (fig. 6), reliée à deux résistances R et R', variant en sens inverse,de manière que leur somme soit toujours égale à ioooo ohms,
- d’un galvanomètre très résistant, et d’une grande résistance S, empêchant le passage accidentel de courants trop intenses dans le galvanomètre. Si l’on désigne par r et r' les résistances qu’il
- Fig. 3, 4 et 5. — Boîte à résistances Weston. Plan et détail d’un contact.
- faut introduire successivement en R pour ramener le galvanomètre au zéro lorsqu’on intercale successivement en T les piles t et t' à comparer, on a, entre leurs tensions, la relation t_ _ r t' ~ r' ‘
- la boîte de résistances de M. Weston permet de
- faire varier automatiquement R et R', en satisfaisant à la condition R -j- R' = constante.
- La table a porte, pour les résistances b, deux séries de contacts (c1c2c3c4) (c/j d2 d3 graduées comme l’indique la figure 3, et correspondant aux résistances R et R' du diagramme (fig. 6) : chacune des résistances b interposées entre les
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- plaques d et d', est de 1000 ohms, celles de c2 et d2 sont de 100 ohms, celles de c3 et d3 de io ohms et celles de ct et d,k d’un ohm. Chacun des cadrans est parcouru par un bras diamétral fifz en deux parties isolées gx et hx, gt et h., à contacts i (fig. 4 et 5), formés d’une bague de cuivre fendue en jj.
- Le premier circuit de la boîte va de la borne /, correspondant au point A du diagramme (fig. 6), au travers des résistances b de c4j jusqu’à celle couverte par gh puis, par g4n3, à la série c3, et ainsi de suite, par g3 m3 n2 c2 g2 m211'g1 à la borne ; le second circuit va de même par, l', représentatif du point B du diagramme, et d* hlp4 à la borne o au travers des résistances d4 d2... dont le nom-
- Fig. 6. — Comparaison des piles. Montage.
- bre en activité varie, comme on le voit, en raison inverse de celui des résistances c4 ca... On peut aussi, en reliant l’un des pôles du circuit, non pas à mais à l’une des bornes q3 en même temps que l’on réunit les plaques correspondantes q'n', q2n2 par leurs fiches, n’intercaler dans les circuits que les résistances du premier quadrant (d d'), celle du premier et du second, ou celles des trois premiers.
- G. R.
- Le système téléphonique Elihu Thomson.
- Dans son système téléphonique, M. Elihu Thomson utilise pour l’appel un courant de repos alternatif à faible fréquence. Celle-ci étant de 3a vibrations par seconde, le courant variable n’affecte en rien la transmission de la parole.
- Il n’y a pas de piles chez les abonnés; la source d’électricité se trouve au bureau central. L’appel et le signal de fin de conversation ne sontxpas produits par une manœuvre spéciale; le décrochage et le raccrochage du téléphone ont pour effet d’émettre ces signaux automatiquement.
- Les figures 1, 2, 3, empruntées au Western Eleclrician, montrent l’application du système
- à un bureau central, et le montage de deux postes d’abonnés. Dans la figure 1, G est un générateur à courants alternatifs, de préférencede la forme indiquée par la figure 4. Ce générateur est relié à une série de transformateurs B1B2B3B4 en nombre égal à celui des lignes d’abonnés. Ces transformateurs peuvent être à volonté couplés en série ou en dérivation; la figure indique ce dernier mode de montage. Les secondaires de ces transformateurs sont intercalés dans les
- p-
- Fig. 1, 2 et 3. — Système téléphonique Elihu Thomson.
- lignes des abonnés avec un retour commun à la terre en E' soit directement, soit par l’intermédiaire d’un condensateur K. Les annonciateurs efgh restent attirés tant que le courant passe; on les fait tomber en interrompant leurs circuits respectifs.
- Le poste d’abonné comprend comme d’ordinaire une sonnerie d’appel H à courants alternatifs, et un système téléphonique comprenant un transmetteur T avec sa bobine d’induction t et le téléphone récepteur R. La figure 5 montre une forme particulière de transmetteur très in*
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- téressante ; derrière le diaphragme, et très près de celui-ci, se trouve une seconde plaque métallique qui forme condensateur avec la première. Sous l’influence des vibrations du diaphragme, la distance entre les deux plaques varie et le condensateur change de capacité.
- Voici maintenant comment se font les commutations chez l’abonné. Quand le téléphone est accroché, le levier fait contact avecj et le circuit de la sonnerie se trouve fermé. Quand
- Fig-, 4. — Forme de l’onde.
- l’abonnéenlèvele téléphone, ce contact se rompt, la ligne se trouve interrompue pendant un instant, et l’annonciateur de la ligne tombe. Ensuite, le levier se place contre le contact k et met les appareils téléphoniques en circuit. On peut aussi disposer un contact i pour shunter la sonnerie et diminuer la résistance du circuit.
- Pendant la rupture des contacts, l’annonciateur (e par exemple) de la ligne tombe; on peut prolonger l’ouverture de la ligne en retardant le mouvement du levier par un frein D. A l’appel
- Fig. 5. — Transmetteur Elihu Thomson.
- de l’abonné, l’employé du bureau se met en relation avec l’abonné de la façon habituelle, et après s’être informé de la demande de l’abonné, met les lignes (e et h par exemple) en relation entre elles.
- Qu’il nous soit permis ici de faire une remarque. Puisque la communication entre les deux abonnés se fait par l’intermédiaire des sécon-daires de B4 et de B,b les variations téléphoniques du courant doivent, après une double transformation, affecter les secondaires des autres transformateurs; mais les divers transformateurs peuvent être enroulés de façon que l’action de Bj annule celle de B4, par rapport à Bs et B3. Gette observation n’est pas moins fondée
- en ce qui concerne la communication d’un abonné avec l’employé; car alors le courant téléphonique traverse un des secondaires seulement, et son influence perturbatrice sur les autres n’est pas compensée, à moins, toutefois, ce qui n’est pas indiqué sur la figure, que l'opérateur possède lui-même un transformateur dont le primaire soit relié aux autres.
- 11 nous reste à décrire la disposition qui permet au bureau d’appeler l’abonné. A cet effet, on a disposé en B3 un transformateur spécial, dont le secondaire peut être relié par un système de clefs V à l’une quelconque des lignes. Ce transformateur produit des courants très énergiques qui s’ajoutent encore à ceux circulant déjà dans les lignes, et qui peuvent ainsi actionner la sonnerie, car il faut remarquer que le courant de repos constamment en circulation n’est à lui seul pas suffisant pour faire tinter la sonnerie. La fréquence du courant peut être telle qu'elle produise dans le téléphone un très léger bourdonnement, suffisant pour indiquer à l’abonné si la ligne est ou non interrompue.
- A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Le rendement des transformateurs à différentes fréquences, par W.-E. Ayrton ét W.-E. Sumpner (').
- M. Mordey a publié, il y a quelques années, dans le Journal of the Institution of Eleclrical Engineers, les résultats de quelques expériences qui semblaient montrer que pour un transformateur du type Mordey travaillant à une certaine charge la perte était moindre à une fréquence de 100 qu’à une fréquence supérieure ou inférieure. En 1888, pour vérifier ce fait, des expériences furent faites à la Central Institution par MM. Lamb, Smith et Wood, qui mesurèrent la puissance fournie et la puissance recueillie par la méthode de l’électromètre.
- Mais quoique cette méthode soit une des meil- (*)
- (*) Communication faite à l’Association britannique, le 5 août 189e;
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- leures pour déterminer la puissance dans un circuit, l’erreur faite sur la puissance se reporte sur le rendement ; et comme il est difficile d’éviter avec la méthode de l’électromètre des erreurs de i à 2 0/0, il est à peu près impossible de se rendre compte de variations de cette grandeur produites sur le rendement par une variation de la fréquence.
- Ce n’est que lorsque l’un de nous eut imaginé la méthode qui a été publiée cette année par la presse technique (') et permettant de mesurer directement les pertes dans un transformateur,
- CvUUUllttUUI
- Fig. 1. — Disposition des appareils.
- que nous fûmes en mesure d'étudier l’influence de la fréquence sur le rendement.
- Des conditions spéciales exceptées, cette méthode exige l’emploi de'deux transformateurs de type et de puissances semblables, et un troisième transformateur, qui peut être beaucoup plus petit, destiné à fournir l’énergie perdue dans l’enroulemënt des deux grands transformateurs.
- Le diagramme (fig. 1) donne le montage employé. Les bobines à fil fin des deux transformateurs A, B, sont reliées en parallèle par les commutateurs à haute tension S, S. Le gros fil de A communique directement avec le circuit principal, tandis que le gros fil de B est placé en série avec un électrodynamomètre D, une
- f‘) La Lumière Electrique, t. XLV, p. 391.
- clef S2, le gros fil du wattmètre Wj et le secondaire du transformateur auxiliaire C. Une clef S, se trouve dans le circuit principal. Le primaire du transformateur C est relié au circuit principal par un rhéostat R3 et une clef S3. Un watt-mètre W2 est disposé de façon que son gros fil soit parcouru par le courant circulant dans les primaires A et B, et que son fil fin se trouve en série avec la résistance non inductive R2 entre les câbles d’amenée. La bobine-voltmètre de l’autre wattmètre Wt est reliée en série avec la résistance non inductive R1( entre les bornes secondaires du transformateur auxiliaire C.
- Si l’on ferme les commutateurs Sj et S2, les courants qui passent sont uniquement les courants d’excitation des transformateurs A et B, et W2 mesure les pertes à vide. A moins de fermer le secondaire de G, le gros fil de B ne sera le siège d’aucun courant, car le courant d’excitation est alors fourni par le fil fin après transformation par A. En fermant maintenant S3, de sorte que le secondaire de G fournit, par exemple, une différence de potentiel de 6 volts au circuit formé par les gros fils de A et de B, les courants dans les transformateurs seront intenses. La différence de potentiel entre les bornes de A sera évidemment celle du circuit principal, par exemple 100, mais la différence de potentiel aux bornes de B sera soit de 106, soit de 94 volts, selon que les six volts fournis par G se trouvent de phase contraire ou de même phase que les 100 volts. (S’il y avait des dérivations magnétiques considérables dans le transformateur G, ou si R3 était une résistance inductive, les 6 volts seraient décalés par rapport au voltage principal et la différence de potentiel aux bornes de B serait comprise entre 106 et 94 volts).
- Si la différence de potentiel est de 106 volts " entre les bornes de B, ce dernier est le transformateur amplificateur, tandis que A transforme de haut en bas. Mais si la tension de B n’est que de 96 volts, c’est A qui élève le voltage et B qui transforme de haute en basse tension.
- La charge W est mesurée par le produit du courant qu’indique D par la différence de potentiel au primaire du transformateur amplificateur. Si ce dernier est A, la charge est simplement 100 fois le courant en ampères, tandis que si c’est B qui élève la tension, la puissance retournée au circuit principal par A est 100 fois l’intensité du
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- courant, et si nous y ajoutons les deux pertes de puissance mesurées par Wj et W2, nous obtenons la puissance empruntée aux câbles et fournie au primaire de B.
- Soit w la puissance absorbée par le transformateur ascendant, et w2 les watts mesurés par Wj et W2, et X la perte de puissance dans les câbles, dans les bobines de l’électrodynamo-mètre D, et dans celle de Wu la perte totale dans les deux transformateurs est
- w = w, + ws — x,
- et le rendement de la double transformation est
- w
- n=i-w
- L’avantage de cette méthode de mesure du rendement est qu’une faible erreur dans la détermination de w ou de W ne donne pratiquement pas de différence dans la valeur calculée de yj. Par exemple, puisque la valeur de Y| pour deux transformateurs est d’environ 90 0/0, w est à peu près le dixième de W et une erreur de 10 0/0
- sur la valeur du rapport ^ n’affecte Y| que de
- l 0/0, et le rendement d’un seul transformateur de 1/2 0/0 seulement..
- Il eût été plus correct de placer l’électro-dynamomètre D avec le gros fil de A, plutôt qu’avec le gros fil de B, mais les courants dans les deux circuits sont pour des transformateurs à circuit magnétique fermé si peu différents que l’on peut prendre la valeur de chacun d’eux pour calculer la charge.
- Les instruments n’ont pas été particulièrement soignés, car nous voulions surtout examiner ce que pouvait donner cette méthode avec des instruments ordinaires.
- D est un électrodynamomètre Siemens ordinaire mesurant jusqu’à 55 ampères pour un tour de l’aiguille.
- W2 est un wattmètre Ganz avec deux résistances non inductives. Sa sensibilité était telle qu’un tour de l’aiguille correspondait à 1200 watts.
- Wt est un électrodynamomètre Siemens, mais avec une bobine reliée à deux bobines séparées, de façon à pouvoir servir de wattmètre. La bobine mobile, en série avec la résistance non inductive Rlt formait le voltmètre. Il arrivait que la bobine des volts de ce wattmètre était parcourue
- par des courants de 8 à 10 ampères, de même que la résistance R3 ; mais quoique la puissance ainsi dissipée fût considérable, la figure 1 montre que les indications du wattmètre W, n’en sont pas affectées du tout, et qu’elle n’entre donc pas dans le calcul du rendement. Le potentiel des câbles d’amenée était pris avec un voltmètre Gardew ordinaire.
- Les transformateurs examinés furent :
- Mt, M2, deux transformateurs du type Mordey, chacun de 4,5 kilowatts, transformant de 2000 à 100 volts (ou 5o volts). Ils sont numérotés 1874 et 1872. Nous les désignerons par Mi et M2.
- M3, un transformateur du type Mordey, de
- 3 kilowatts, transformant de 2000 à 100 volts (ou 5o volts. Son numéro est 1832, et nous le désignons par M3.
- M4, un transformateur du type Mordey, de i,5 kilowatt, tranformant de 100à 100 volts. Il a trois bobines, possédant le même nombre de tours et occupant des volumes proportionnels aux nombres 1, 1 et 2, respectivement. Le transformateur était enroulé ainsi pour servir à des expériences, mais sous d’autres rapports sa construction ne diffère pas du type ordinaire construit par la Compagnie Brush, en 1887.
- H, un transformateur « hérisson », construit par MM. Swinburne et G', d’une capacité de
- 4 kilowatts, transformant de 2000 à 100.
- Un petit transformateur avec le rapport de transformation 6 à 1 servait de transformateur auxiliaire C ; son rendement n’a pas besoin d’être connu.
- Les pertes dans les conducteurs furent soigneusement déterminées et confirmées par des mesures faites d’après différentes méthodes. Les mêmes appareils servaient dans toutes les expériences. La première méthode d'essai consistait à mesurer la résistance des différentes bobines et des conducteurs et à en déduire les pertes pour l’intensité de courant employée. Ces mesures furent vérifiées en faisant passer un courant continu de 3o à 40 ampères (mesuré par un galvanomètre d’Arsonval shunté par une bande de platinoïde) par les conducteurs et mesurant avec un voltmètre étalonné (second galvanomètre d’Arsonval disposé en série avec des résistances connues) la puissance perdue dans les conducteurs.
- La même expérience servit à étalonner l’élec-trodynamomètre D. Les wattmètres W, et W2
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- avaient été étalonnés auparavant au moyen de deux galvanomètres. Ces déterminations des pertes furent vérifiées avec des courants alternatifs de la même fréquence que ceux employés pour les mesures ; et l’un des avantages de la méthode de mesure du rendement des transformateurs que nous avons employée est que les appareils peuvent être en même temps employés pour la mesure des pertes dans les conducteurs, sans aucun changement des connexions. En effet, si le commutateur S2 est ouvert et si les clefs S2 et S3 sont fermées, et les primaires de A et de B fermées sur eux-mêmes, la lecture du wattmètre Wt donnera immédiatement les pertes qui ont lieu dans l’appareil de mesure lui-même, lorsqu’un courant déterminé par D, le traverse.
- Ces différentes méthodes ont donné des résultats concordants. Avec un courant de 40 ampères la perte dans les conducteurs était de 55 watts. Quand on substituait à la bobine à gros fil de D sa bobine à fil fin, la perte augmentait de 70 watts, et la même augmentation était causée par l'introduction du fil fin de Wj.
- Les pertes ayant lieu dans les enroulements des transformateurs peuvent être mesurées séparément en laissant simplement S, ouvert et prenant la lecture de Wj pour différents courants traversant D. Les deux transformateurs A et B sont reliés de façon qu’une différence de potentiel de quelques volts peut créer des courants intenses dans les bobines à gros fil lorsque les clefs S S du secondaire sont fermées. Les noyaux de fer sont naturellement faiblement aimantés, et une certaine quantité d’énergie est absorbée par l’hystérésis, mais elle est négligeable en comparaison de la perte dans le cuivre. Car le voltage correspondant à l’induction dans le noyau n’est que celui nécessaire pour faire passer les courants à travers les bobines des transformateurs. Il n’atteint qu’envi-ron 1 0/0 du voltage normal, et comme les pertes varient comme le carré de l’induction (plus exactement comme B ',6), les pertes dans le noyau sont de 0,01x0,01—0,0001 de la perte normale.
- Ihest donc ainsi possible d’examiner la question très importante de la variation des pertes dans le noyau sous différentes conditions de charge. A cet effet, il suffit de déterminer :
- i° Les pertes totales dans le noyau, les bo-
- bines et les appareils pour différentes intensités, lorsque S est fermé, et
- 20 Les pertes totales dans les bobinés et les appareils pour les mêmes intensités, mais St étant ouvert. La différence entre ces deux sortes de pertes donne la perte dans le noyau pour la charge considérée.
- Dans l’article auquel il est fait allusion plus haut on a établi que la lecture de W2 fournit pratiquement les pertes dans le fer des deux transformateurs, et que Wt ' donne les pertes dues à réchauffement des bobines, etc. Les mesures faites sur des transformateurs à circuit fermé confirment entièrement cette assertion.
- Ainsi pour les deux transformateurs Mordey (Mj et Mo) de 4,5 kilowatts, essayés à 100 volts et à une fréquence de 160, l’indication de Wj passe graduellement de 220 watts à circuit ouvert à 23o watts pour une charge de 25oo watts, et à 235 watts pour une charge de 5000 watts. Les pertes dans les noyaux, déterminées par soustraction, furent de 220 watts, 220 et 227 watts pour les trois cas précédents; c’est-à-dire que les résultats sont pratiquement les mêmes que ceux indiqués par W2. Dans un autre essai, à la fréquence de i5o. la lecture de W2 passa de 210 watts à circuit ouvert à 222 watts pour une charge de 4000 watts; les pertes dans le fer calculées par soustraction diminuant de 210 à circuit ouvert à 200 watts pour une charge de 4000 watts.
- Dans un autre essai à la même fréquence, l’indication de W2 varia de 215 watts à circuit ouvert à 210 watts à pleine charge, et les pertes dans le fer étaient exactement les mêmes jusqu’à une charge de 3000 watts; plus loin ces pertes devenaient un peu plus grandes. Dans un autre essai, à la fréquence de 100, l’indication de W2 diminua de 260 watts à c5o pendant que la charge croissait jusqu’à 4000 watts. Enfin, pendant une autre expérience à la fréquence de 100, le wattmètre indiquait de 285 à 290 watts à la charge de 5ooo watts, tandis que les pertes dans le fer diminuaient dans les mêmes conditions de 285 à 27b watts.
- Dans toutes ces expériences on a fait de nombreux essais à des charges intermédiaires et la régularité des courbes obtenues donne une opinion favorable relativement à l’exactitude des résultats. Les faibles différences entré la courbe donnant les lectures de W2 et celle
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- représentant les pertes dans le fer se produisent tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre, et il faut les regarder comme une indication de la grandeur de l’erreur expérimentale, plutôt que comme une preuve de la variation des pertes dans le fer avec la charge. En effet, les expériences semblent montrer qu’avec des transformateurs à circuit fermé les pertes dans le noyau sont pratiquement constantes à toutes les charges. Cette conclusion est indiquée par la théorie, mais on l’a souvent mise en doute, car beaucoup d’essais de rendement publiés ont indiqué que ces pertes diminuent lorsque la charge augmente.
- Cette constance de la perte dans le fer est aussi mise en évidence par les essais faits sur les deux autres transformateurs Mordey. Ainsi, en examinant la combinaison de M, (4000 watts) avec M3 (3ooo watts) les pertes dans le fera une fréquence de 160 ne varièrent que de 185 watts à charge nulle à 175 watts pour une charge de 4200 watts. Dans un autre essai à une fréquence de 200, ces mêmes pertes passèrent de 170 watts à i55. Avec le transformateur Mordey M(, à la fréquence de 160, les pertes restèrent constantes à 1 0/0 près, tandis que la charge variait de o à 3ooo, soit au double de la charge normale de ce transformateur.
- Le transformateur à circuit magnétique ouvert ne donna pas de résultats aussi satisfaisants. A cause-de la grande intensité du courant d’excitation, la lecture de l’électrodynamomètre D n’indique pas le courant dans le gros fil de A et de B. Comme d’autre part le réglage du transformateur hérisson est très différent selon qu’il transforme de bas en haut ou de haut en bas, le voltage du transformateur dut être beaucoup plus élevé que dans les essais précédents, lorsque les intensités des courants étaient celles de pleine charge, et par conséquent pendant qu’un des transformateurs fonctionne sous le voltage normal, l’autre travaille sous un voltage bien différent de 100. Les courbes obtenues présentent quelquefois des caractères curieux, et nous n’avons pas encore eu le temps de les expliquer. Comme nous espérons répéter ces essais, nous préférons remettre à plus tard la publication des résultats relatifs aux pertes dans le noyau par des transformateurs à circuit magnétique ouvert. Nos expériences indiquent que ces pertes ne varient pas de 10 0/0 quand
- on passe de la charge nulle à la charge normale.
- Avant de résumer les résultats obtenus, il est utile d’expliquer en détail les opérations arithmétiques qui permettent de tirer le rendement d’une série de mesures avec les trois instruments Wl5 W2 et D. En essayant les deux transformateurs Mordey (Mt et AL) à une fréquence de 107, on observait que lorsque le courant indiqué par D était de 44,8 ampères, W2 indiquait 310 et Wj 290 watts. Dans cette expérience particulière Aft se trouvait sur les câbles à 100 volts et servait de transformateur ascenseur, les volts sur les primaires de M2 étant supérieurs à 100. Donc, tandis que 44,9x100 watts étaient retournés aux câbles par Mj, le gros fil de M2 recevait 4480+ 3io-f- 290 watts. La charge du transformateur ascenseur était donc de 5080 watts. La perte totale dans les deux transformateurs est néanmoins inférieure à 600 watts, puisqu’il y a une certaine perte dans les conducteurs et les appareils. A 44,8 ampères la perte dans les conducteurs est de 63 watts. Gomme on employait le fil fin de W, il faut ajouter 89 watts. La perte totale dans les appareils est donc de i52 watts, et celle dans les transformateurs de 600—152 = 448 watts. Le rendement du système à cette charge est
- . .O
- donc de 1 — 5^35 — 91 > 18 0/0. Ce nombre est le
- produit des rendements des deux transformateurs, et si ceux-ci sont supposés identiques, le rendement vrai est obtenu en prenant la racine carrée de 0,9118, soit 95,5 0/0. Si l’on retranche les pertes dans le cuivre de la perte totale de 448 watts, on obtient 275 watts représentant la perte dans le fer. Cette valeur ne diffère que de i5 watts de celle indiquée par W2.
- Cette façon de procéder a été appliquée à toutes les déterminations; mais pour simplifier on a tracé les courbes des pertes dans les conducteurs, dans le cuivre des transformateurs, les pertes totales dans les conducteurs et transformateurs, les pertes dans le noyau et la puissance correspondante fournie par les câbles et mesurée par W2.
- Les courbes de la figure 2 résultent d’une série complète d’observations sur deux grands transformateurs Mordey, M, et M2. 3o séries furent ainsi effectuées; quelques-unes ont dû être rejetées, mais en général elles concordent
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- d’une façon satisfaisante. Le tableau suivant donne les résultats obtenus par cinq séries d’observations à différentes fréquences, avec les deux transformateurs Mj et M2.
- Pertes combinées dans deux transformateurs Mor dey de 4,5 kilowatts.
- Charge en watts Nombre de périodes par seconde
- IOO 120 160
- Perte en watts dans les deux transformateurs
- IOOO 292 270 229
- 2000 3o5 280 241
- 3ooo 335 3o5 275
- 4000 375 345 320
- 4500 400 — —
- 5ooo 425
- Ces nombres nous donnent les valeurs sut vantes du rendement de chacun des deux trans^ formateurs :
- Nombre de périodes par seconde
- Charge
- en IOO 120 160
- watts
- Rendement de chaque transformateur
- 1000 84,46 85,59 88,58 93,84
- 2000 92,19 92,76
- 3ooo 94,27 95,22 94,79 95,6o 95,3o
- 4000 95,91
- 45oo 95,46 — —
- 5ooo 95,76
- Ces nombres prouvent : r que plus la fréquence est élevée, plus le rendement est grand pour une charge donnée; 2° que le rendement croît avec la charge pour la même fréquence.
- Ces deux résultats sont naturellement une conséquence du fait que la perte dans le fer est la même à toutes les charges et qu’elle diminue lorsque la fréquence augmente. Ils ne confirment nullement le résultat auquel nous avons fait allusion, que le rendement est maximum à la fréquence de 100.
- Les pertes à circuit ouvert exprimées en pour cent de la pleine charge sont de 3 0/0, 2,8 0/0 et 2,36 0/0 aux fréquences de 100, 120 et 160 périodes par seconde.
- Si les pertes dans le fer sont constantes pour toutes les charges à une fréquence donnée, il
- est aisé de montrer que le rendement d’un transformateur doit être maximum lorsque les pertes dans le cuivre sont égales à celles dans le fer. Le calcul montre que pour les deux transformateurs Mordey de 4,5 kilowatts, cette égalité a lieu pour une charge de 7 200 watts à la fréquence de 100, pour une charge de 55oo watts à une fréquence de 160 et pour 5ooo watts à la fréquence de 200 périodes par seconde, lorsque les rendements maxima sont de 96, 96,1
- 100-
- Amperes, yr&j fil de M3
- Fig. 2. — A, pertes dans les conducteurs; B, différence des pertes dans le gros fil et le fil lin du dynamomètre et du wattmètre W, ; C, pertes dans le cuivre des transformateurs; D, pertes dans le fer; E, watts pris sur les câbles; F, pertes totales des transformateurs; G, pertes totales.
- et 96,3 0/0. Il n’y a donc pas grande différence entre les rendements maxima aux diverses fréquences, mais plus la fréquence est élevée plus faible est la charge à laquelle se produit le rendement maximum. Le tableau suivant résume les résultats obtenus avec les transformateurs M3 (3 5oo watts) et Mt (4500 watts) combinés :
- Charge en watts Nombre de périodes par seconde
- 107 160 200
- Perte en watts dans les deux transformateurs
- 0 235 185 175
- 3ooo 320 265 255
- 4000 410 340 365
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- D’où les rendements suivants des deux transformateurs combinés :
- Charge en watts Nombre de périodes par seconde
- 107 160 200
- Rendement composé des deux transformateurs
- 3ooo 4000 89,33 89,75 91,17 61,5o 91.50 90,88
- Or, les essais précédents nous ont donné le rendement de Mi à ces charges et à deux de ces fréquences. Par division nous obtenons donc le rendement de M3 :
- Nombre de périodes par seconde
- Charge en 107 160
- watts
- Rendement du transformateur Mj
- 3ooo 4000 94,76 94,25 95,66 95,41
- Le rendement du petit transformateur Mor-dey (M4) de 1 5oo watts a été déterminé à la fréquence de i5o; il est de 90,2 à la charge de 1 5oo watts. La méthode employée dans ce cas est très intéressante en ce sens que ce transformateur était enroulé pour donner la même tension dans le secondaire que dans le primaire, 100 volts. Or, lorsque le coefficient de tranfor-mation est l’unité, il n’est pas nécessaire d’employer un second transformateur semblable, puisque les bobines primaire et secondaire peuvent êtres employées, l’une pour prendre l’énergie sur le circuit principal, l’autre pour restituer ce qui n’a pas été perdu dans la transformation.
- Comme les grands transformateurs Mordey comportent deux bobines à gros fil (pour être employés sur une distribution à trois fils) on peut mesurer le rendement sans employer un transformateur auxiliaire. Des essais faits de cette façon ont confirmé les résultats précédemment établis. Mais comme on ne se sert pas du fil fin, cette méthode, quoique excellente pour un transformateur dont le rapport est l’unité,
- n’est pas à recommander pour ceux qui transforment de 5o ou de 100 à 2000 volts. On ne pourrait, en effet, aller que jusqu’à la moitié de la charge normale, de sorte que les pertes dans le cuivre seraient relativement trop grandes.
- Un grand nombre d’essais furent effectués en combinant le transformateur-hérisson H avec Mt et avec M3, et quoique les résultats ne fussent pas satisfaisants, ils ont permis de voir que ni à vide, ni à pleine charge, les deux aortes de transformateurs ne donnent des différences appréciables entre les pertes qu’ils occasionnent. Nous reviendrons néanmoins sur ce point lorsque nous aurons pu analyser plus complètement les résultats que nous a donnés le transformateur « hérisson ».
- A. H.
- Propagation des ondes dans les matières magnétiques, par le professeur Fitzgerald (*).
- En considérant les particules d’un aimant comme maintenues en place par leur attraction mutuelle et en supposant comme première approximation que le moment d’une aiguille aimantée quelconque est proportionnel à la somme des rotations de ses particules, la vitesse de propagation d’une onde est donnée par
- v = 2 N0 X cos
- N0 étant la fréquence de vibration relative de chaque aimant élémentaire, A la longueur d’onde correspondant et l la distance des centres de de deux aimants voisins, pour calculer la fréquence correspondante à une longueur donnée, on a :
- N = 2 N0 eos
- On voit par là que N ne peut être supérieur à 2 N0 et dans ce cas X = 00 ; les valeurs moindres de N correspondent à des longueurs d’onde décroissantes jusqu’à N0 = o ou X = 2 /, longueur d’onde minima. Ceci est évident, car les aimants particulaires sont mis en mouvement très doucement côte à côte, et chacun prend la phase opposée à celle de son voisin et par suite X = 2 /.
- Il en résulte que la longueur d’onde sera très petite si elle n’est comparable à N0.
- Pour calculer N0, on peut évaluer approxima-
- (') Mémoire lu à l’Association Britannique.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tivement les valeurs. Si l’on suppose une intensité de pôles telle que les lignes de force soient au nombre de 1000 par centimètre carré, on peut évaluer pour une matière de densité égale à 7 le moment d’inertie de ses éléments et le moment de chaque aimant élémentaire ; j’ai évalué ainsi le temps de vibration de chacun et trouvé environ N0 = 1,6x to-s. Si l’on suppose les éléments plus petits il faut augmenter la fréquence proportionnellement à la seconde puissance des dimensions, de telle sorte que si la grandeur des molécules était io~s, la fréquence serait d’environ io10. Si au contraire l’intensité polaire décroît, la fréquence décroîtra proportionnelle-* ment de sorte que nous ne pouvons considérer le calcul que comme très approximatif. Il semble néanmoins que des fréquences comparables à celles des décharges des condensateurs devraient produire des ondes de longueur mesurable et que des ondes de longueur comparable à celles de la lumière ne se propageraient pas du tout.
- Ceci est d’accord avec l’observation récente du professeur Dewar que la lumière est sensiblement polarisée tout à fait par l’oxygène liquide, milieu magnétique transparent, et avec le fait qu’un corps fortement magnétique comme le fer ne paraît pas avoir de propriété bien particulière relativement à la réflexion de la lumière, sauf les phénomènes très faibles et probablement secondaires dus à son aimantation, si étonnamment découverts par M. Kerr.
- U faut tenir compte aussi du fait que les décharges des condensateurs ne sont pas assez rapides pour donner lieu à une absorption d’énergie par le fer, et l’on peut s’attendre que peut-être l’oxygène liquide lui-même ait un pouvoir absorbant considérable pour les grandes longueurs d’onde bien qu’il soit un si bon isolant.
- Ceci concorde aussi avec l’insuccès des tentatives faites pour mesurer par interférence la vitesse de propagation des ondes de basses fréquences dans le fer, car la longueur de pareilles ondes devient comparable à la distance intermoléculaire et rend l'observation impraticable, la vitesse de propagation étant trop faible.
- Gesvconsidérations pourraient aussi conduire à penser que les aimants élémentaires pourraient suivre aisément des aimantations bien plus rapides que celles des transformateurs sans
- changement sensible dans la loi d'aimantation. Ceci amène naturellement la question de savoir jusqu’à quel point les mouvements magnétiques peuvent s’amortir, car il pourrait très bien se faire qu’il n’y eût pas de période de vibration et dans ce cas la recherche serait sans objet. Un amortissement relativement faible arrêterait facilement des éléments vibrant si rapidement.
- Cette recherche n’intéresse que les forces magnétisantes faibles ; les grandes forces employées habituellement avec les transformateurs se propagent plus comme une explosion que comme une onde.
- Les taches du soleil et les orages.
- Un lecteur de la Nature anglaise lui communique sous les initiales A. B. M. un diagramme qui semble confirmer la théorie émise en 1874, par le professeur von Bezold, que « les grandes chaleurs et une surface solaire sans taches donnent les années pleines d’orages. » La moyenne du nombre des orages observés pendant une
- Fig. 1
- période de cinq années donne les points du diagramme relevés pour Berlin depuis i85o, etpour Genève depuis iS52. Au-dessous-figure la courbe renversée des taches solaires, qui met bien en évidence la coïncidence approximative des orages avec le minimum des taches. D’après l’examen des Greenwich Observations et du Weekly Relurn, l’auteur a dressé en outre le tableau suivant du nombre des jours orageux d’avril à septembre pour les années de i85o à 1891.
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- Les années de maximum d’orages (valeurs moyennes) et de minimum de taches solaires sont marquées par un astérisque, ün trouve des maxirüa orageux correspondant aux minima de taches de i856 et de 1878. Il semble y avoir maintenant un maximum correspondant au minimum dé taches de 1889.
- Sur la résistance électrique du fer et de l’aoier et ses rapports ave6 les compositions chimiques, la trempe et le recuit, par M. F. Osmond (').
- Ce travail résume les travaux qui ont été faits sur la question ; il a pour objet de montrer les services que peut rendre l’étude de la résistance électrique dans les recherches sur le fer et racler.
- M. Benoît (2) a donné pour les résistances de l’acier et du fer :
- Acier recuit.............. rQ ~ 10,99
- Fer recuit................ — 12,16 (3)
- Matthiessen et Vogt (4) avaient donné les chiffres suivants :
- TABLEAU I
- Désignation (Numéros dordre n
- Fer électrotype (nOÏ 2 et 4 recuits respectivement dans l’hydrogène et dans l’air) [ I 1 2 4 j 9j4
- 5 10,0
- Fils de fer tréfilé, analysés. . ) 6 1 7 10, 1 ir, 1
- J 8 i3,o
- 9 10,7
- Fils de fer à différents degrés de carburation < \ 10 1 11 14.8 15.9
- 1 12 16,7
- Fil de clavecin r3 11,8
- Ressort de montre. 14 15 18.4
- Fil de fer du commerce n,4
- (4) Rapport à la commission des méthodes d’essai des matériaux de construction.
- (*) Comptes rendus, t. LXXVI, p. 342.
- (3) r représentera dans ce travail la résistance spécifique en microhms d’un centimètre cube entre ses faces opposées.
- (*) Poggendorf Ann., t. CXVI1I, p. i3i.
- A l’occasion de l’Exposition d’électricité de 1881, MM. Schneider, du Creuzot, publièrent les résultats suivants, ramenés ici à o° à l'aide des coefficients de Barus et Strouhal, dont il sera parlé plus loin (1).
- TABLEAU II
- Composition
- Numéros chimique
- d’ordre Désignation r°
- C Si Mn
- I A 11 Creusot recuit coulée
- 1846 io,4 » » 1»
- 2 9920 11,4 0, i5 0,07 0,18
- 3 A 9 Greusot recuit 11,8 0,22 0,14 0,22
- 4 A 10 Creusot recuit 12,6 0,17 0, i3 0,32
- 5 Fil de fer de l’administra-
- tion des télégraphes i3,2 » » ))
- 6 B 4 Greusot 14,1 0,57 » 0,41
- 7 Fil de câble de Felten et
- Guilleaume i5,1 0,62 0,12 0,25
- 8 Fil de câble de provenance
- inconnue i5,9 6,80 0,21 0,41
- 9 Fil de câble de .Richard
- Johnson 17,2 o,65 0, i5 0,40
- 10 A 2 Creusot 17,4 o,65 0,33 0,63
- II Fil de provenance inconnue 19,9 0,54 0,24 1,40
- 12 Fil suédois 22,7 0,78 0,59 0,41
- On voit le rôle nuisible du manganèse, qui a été ultérieurement constaté par le Dr Wedding. Le carbone paraît augmenter un peu aussi la résistance électrique.
- TABLEAU III
- Numéros d’ordre Désignation rt . P Cou C îpositit Si >n ohim Mn ique NI
- ï Acier 14,9 -> o,o8B 0,48* * « » »
- 2 Acier 19,6 > » » »
- 3 Acier 21,2 ? 0,67 » » »
- 4 Acier 17,3 > 0,83 » » »
- 5 Fer soudé. ... 11,0 i5° o,o5 » » »
- 6 Acier Martin demi-dur... 12,6 i5* 0,60 » 0,40 »
- 7 Acier dur.... 18,8 i5° » » » »
- 8 Acier au silicium 33,5 ou » 3,00 » »
- 9 Acier nickel magnétique 45, ï 0" » » )> 25,00
- 10 N. magnétiq. 76, î 0“ » )) )) 25.00
- 1 r Acier manganèse Hadfield 81,0 0* » i3,oo «
- (*) Industrie progressive, 1881.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- M. Le Chatelier (* *) a donné aussi des renseignements analogues.
- En comparant les échantillons i et 4 qui appartiennent à une même série, on ne voit pas de relation régulière entre la résistance et la teneur en carbone, mais le silicium (échantillon 8) et le manganèse (échantillon 11) augmentent au contraire la résistance dans des proportions énormes.
- Résistance spécifique (Microhms)
- Fig. 1
- D’après Barrett (2), la résistance d’un acier manganèse contenant
- C = o,85 Mn = i3,75
- est de
- r, » = 75.
- Ces observations sont évidemment encore incomplètes, mais fournissent d'utiles données sur le rôle de la composition chimique.
- L’influence de la température a été l’objet d’un plus grand nombre d’études de Mousson (3), de 'Benoît^).
- D’après Cailletet et Bouty (5), entre -j- 90 et — 92° la résistance du fer est de
- r,-=r0(i + 0,00491)
- (*) Comptes rendus, t. CX et CXII.
- (*) Hadfleld on Manganèse - Steel (Proceed. Inst. Civ. Engx, t. XCIII).
- (3) Wiedemann, Lettre von der Electrecitset, t. I.
- (*) Comptes rendus, t. LXXVI.
- (B) Comptes rendus, t. C.
- Matthiessen et Vogt (*) donnent la formule r, — r„ (1 -f at + bt*)
- dans laquelle a et b varient avec les échantillons de fer et d’acier.
- MM. Barus et Strouhal (z), en discutant les expériences de Matthiessen et les leurs, ont trouvé entre r0 et a une relation représentée par la courbe (fig. 1) ci-jointe ; a diminue quand la résistance augmente.
- Pour le faible intervalle de température, dans lequel on a à mesurer les résistances, la formule linéaire
- r, = r„ (r + at)
- suffit très bien (entre io° et 35°).
- Le tableau suivant donne les valeurs correspondantes de a et de r0 pour cet intervalle.
- TABLEAU tV
- U a r0 a U a n a
- 10 o,oo5o 21 o.oo33 32 0,0022 43 0,0017
- ir 0,0048 22 0,0032 33 0,0021 44 0,0017
- 12 0,0046 23 o,oo3i 34 0,0021 45 0,0016
- i3 0,0044 24 0,0029 35 0.0021 46 0,0016
- 14 0,0042 25 0,0028 36 0,0020 Al o,ooi5
- i5 0,0041 26 0,0027 37 0,0019 48 o,ooi5
- 16 o,oo3g 27 0,0027 38 0,0019 49 o,ooi5
- 17 o,oo38 28 0,0026 39 0.00.19 5û o,ooi5
- 18 o,oo36 29 0,0025 40 0,0018 60 o,oot3
- 19 o,oo35 0,0034 3o 0,0024 4i 0,0018 70 o,ooi3
- 20 3i 0,0023 42 0,0017 80 0,0012
- Si l’on considère un intervalle plus étendu, il faut revenir aux formules paraboliques, et même ces dernières sont d’une application limitée, M. Siemens (3) avait proposé la formule
- rT «= r0 (o,o5852 Vt + 0,003076 T — 1),
- où T est la température absolue et qui devait s’appliquer jusqu’à 1000°.
- Mais l’existence des transformations chimiques et moléculaires que subissent le fer et
- (') Loc. cit., p. 17 et suivantes.
- (*) The Electrical and Magnetic Properties oj the Iron Carburets dans Bull, of the U. S. Geological Survey, i885.
- (5) Mascart et Joudert. — Leçons sur l’Electricité et le Magnétisme.
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- 9^
- l'acier aux températures élevées ne permet pas d’employer cette formule.
- Aussi la question a été reprise par M. Hop-kinson (* *) et M. Le Chatelier (2). Les courbes
- Températures
- Fig. 2
- (fig. 2) représentent les résultats de M. Le Chatelier (3).
- La courbe de l’acier doux et celle de l’acier
- dur présentent deux points singuliers, le premier vers 710°, le second vers 820°, points qui ne
- Temp ératures Fig. 3
- coïncident pas avec ceux des courbes de refroidissement de l’acier (points critiques).
- TABLEAU V
- Numéros Auteurs Nature du métal Diamètre des fils Teneur en carbone Tem- pérature de trempe ? métal recuit 0 métal trempé Rapport
- mm.
- I Barus et Strouhal; loc. cit., p. 19 Acier dur i,5o •> ? t5,9 45,7 2,87
- 2 — — P-92 — 5,75 -> 14,3 38,6 2,70
- 3 — — P- 92 — 3,85 ? > 14,9 41,0 2,75
- 4 — — p. 116 — 0,84 > ? 16, q 40,6 2,40
- 5 0,84 ? ? 16,7 3q,q 2,38
- 6 — — p. 124 — 0,84 ? i5|7 38,5 2,45
- 7 — — p. 124 0,84 > ? 14,5 37,3 2,57
- 8 — — p. 124 — i ,5o 7» *> i5,7 47,2 3,oi
- 9 — — P- 124 — 1,5o > i> i5,6 46,8 3,00
- ÏO — — p. 124 — 1,5o ? 14,9 43.8 2,94
- 11 — — p. 124 — 1,5o > ? 14,9 43,5 2,92
- 12 — — p- 178 — > > 14 47,5 3,39
- i3 — — p. 178 — ? ? 16 34,9 2,18
- 14 — — p. 178 — y i5 41,2 2,75
- i5 — — p. 177 Fer soudé > ? 12,2 12,2 1,00
- 16 H. Le Chatelier, loc. cit Acier. 2,00 o,o85 75o° x, i3
- 17 — 2,00 0,485 745” 1,18
- 18 — 2,00 0.67 725° i,55
- 19 2,00 o,83 735" 1,5o
- L’influence de la trempe a été aussi étudiée ;
- (’) Philosopliical Transactions, t. CLXXX.
- (*) Société royale de Londres, 1890.
- (’) Comptes rendus, t. GX.
- quand on refroidit brusquement l’acier à partir d’une température suffisamment élevée, il garde en partie après trempe, en même temps que son état moléculaire, la résistance électrique acquise par le chauffage.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Quand on recuit un acier trempé, sa résistance spécifique diminue d’autant plus que la température du revenu est plus élevée et maintenue pendant un temps plus long.
- Pour chaque température déterminée, la résistance tend vers une valeur fixe qu’elle atteint d’autant plus lentement que la température est plus.basse.
- TABLEAU VI
- RÉSISTANCE A t° DE L’ACIER DUR REVENU
- Durée . - —
- du revenu à 66* à ioo® à i85° à 33o® recuit au rouge
- à partir (Vap. d’alcool méthyliq.) (Vapeur d'eau) (Vapeur d’aniline) tPlomb fondant) et refroidi lentement
- de
- l’origine t r, t r, t r, t r, t r,
- 0 trempé 17% 6 40,60 21° 39,62 21° 3g ,65 18" 37,64 19° 39,38
- 1 minute 18 18,27
- io min.. 20 37,86 20 27,89
- 3o min.. 19 36,41 19 26,73 19 18,08
- 1 heure. 18 40,35 19 34,97 19 25,79
- i h.3om. 19 18,02
- 2 heures 18",6 40,16 18 33,93 18 25,o6
- 3 heures > 19 40,13 18 33,24 18 24,56 19 16,19
- Les tableaux V et VI et le diagramme (fig. 4), empruntés aux travaux de Barus et Strouhal, résument les expériences.
- Enfin, l’écrouissage sur lequel les administrations des télégraphes et les fabricants de fils doivent avoir des données utiles à publier doit avoir une influence. Malheureusement les renseignements manquent ; on sait d’après Cowl-son (9 que si un fil de fer écroui est recuit au rouge sombre, sa résistance diminue de 0,40/0; elle augmente de 5,3 0/0 si le recuit a été poussé à haute température. M. Osmond, dans des expériences sur le tréfilage de l’acier extra-doux, n’a pas constaté de variations sensibles de la résistance par l’écrouissage et à propos de cette influence négative de l’écrouissage sur la résistance électrique, l’auteur du mémoire que nous reproduisons fait une remarque. S’il est vrai, dit-il, que l’écrouissage n’a pas d’influence marquée sur la résistance électrique, c’est là un fait qui aurait des conséquences intéressantes pour la pratique et pour la théorie : pour la pratique, puisque l’on pourrait augmenter par le tréfilage la résistance à la rupture sans le rendre plus mauvais conducteur; pour la théorie, puisque la
- (*) The relation between electrical Résistance and Density, when varying with the Temper of Steel dans Bull.of the U. S. geol. Survey, n” 27.
- résistance électrique serait la seule propriété
- .«-J 25
- l'tAJ 1
- Fig. 4
- connue qui ne subirait pas des modifications de même sens par l’écrouissage et par la trempe.
- A. R.
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- CORRESPONDANCE
- Palerme, 16 septembre 1892.
- Monsieur,
- Dans La Lumière Électrique du 3 courant, page 447, je trouve un intéressant article de M. J.-P. Ajmey sur une nouvelle disposition du système de distribution mixte à trois fils.
- Je m’empresse de vous faire observer que depuis environ quatre années cette disposition est pratiquée à Udine, dans l’usine de MM. Volpe et Malignani, installée par M. l’ingénieur Malignani ; la conduite à trois fils est alimentée par cinq dynamos de 170 ampères et 220 volts branchées en dérivation sur les deux fils extrêmes; il y a encore deux groupes de deux dynamos à 110 volts en série, dont les bornes libres communiquent avec les fils extrêmes, tandis que les deux bornes réunies en tension sont reliées au troisième fil. Ces groupes ont pour but d’équilibrer la tension des deux côtés du fil intermédiaire quand il y a différence de charge d’un côté à l’autre et fonctionnent d’une façon tout à fait satisfaisante.
- Je suis sûr que M. Anney ne connaît pas l’usine électrique d’Udine, et je vous prie, monsieur le directeur, de vouloir publier ces lignes, pour rendre à César ce qui est à César.
- Agréez, monsieur, l'assurance de ma parfaite considération.
- E. Piazzoli
- D’un autre côté, M. Jacquin nous fait remarquer que dans la visite des usines centrales de Londres qu’il a effectuée l’an dernier, il a pu constater de visu, dans presque toutes les stations de la métropole utilisant la distribution à trois fils, l’emploi de dynamos fournissant le voltage total. Par exemple, aux stations de Ivensing-ton-Court et Chapel-Place, de la Kensington and Knightbridge Electric Light C°, ainsi qu’à celles de Davies Street, Eccleston Place et Saint-John’s Wharf appartenant à la Westminster Electric Supply Corporation, la majeure partie de l’énergie est fournie par des dynamos à 200 volts aboutissant aux feeders -f- et —, tandis qu’au fil intermédiaire ne sont reliées que quelques dynamos à 100 volts. Des accumulateurs, branchés entre les ponts, assurent l’équilibre, concurremment avec les groupes de dynamos à basse tension, lorsqu’ils travaillent en parallèle. Lorsque la batterie est retirée du circuit, ce qui arrive fréquemment, le soin de la compensation est dévolu tout entier aux dynamos à 100 volts, c’est-à-dire que l’on réalise alors exactement le schéma indiqué par M. Anney.
- FAITS DIVERS
- Nous avons le regret d'apprendre par nos correspondants de Lyon que M. André, dont nos lecteurs ont eu plus d'une fois l’occasion d’entendre citer les travaux relatifs à l’électricité atmosphérique, vient de payer fort cher son zèle pour une branche si importante de la physique du globe.
- Le mercredi 28 septembre cet habile physicien est parti du Parc de la Tête-d’Or, à bord du ballon VEspérance. Il paraît que le but de son voyage était la mesure de la tension électrique de l’air en pleine atmosphère, avec des instruments de son invention. En tout cas, le savant directeur de l’observatoire de Lyon était accompagné de son préparateur, M. Lecadet. La nacelle emportait un matériel scientifique dont le poids était évalué à 100 kilogrammes. Tout promettait donc une expédition de nature à marquer dans l’histoire de la science, où
- M. André s’est déjà fait un nom.
- Malheureusement, cédant aux instances de l’aéroriaute
- qui conduisait le ballon, M André a pris place dans la nacelle pendant qu’un vent très violent soufflait presque en tempête. Le gonflement avait été très difficile, et l'Espérance n’ayant point reçu tout son gaz, n’avait pu emporter qu’une quantité de lest tout à fait insuffisante. Cette situation déplorable ne tarda pas à produire ses fruits.
- Une demi-heure après, l’aérostat était forcé d’atterrir, en pleine tempête, en vue de Chàtillon-sur-Chalaronne, chef-lieu de canton du département de l’Ain, situé au
- N. -N.-E. de Lyon et à 40 kilomètres du point de départ.
- Sans un grain de lest à bord, l’aéronaute voyait se
- dresser devant lui, en nombre formidable, ces écueils qui se nomment les maisons. Il,n’avait eu ni le temps ni surtout peut-être la présence d’esprit de faire les préparatifs indispensables pour atterrir même en temps calme. Les appareils, qui devaient être arrimés au dehors, ou suspendus au-dessous de la nacelle, l’encombraient probablement encore, en tout cas le guide-rope n’avait point été largué.
- Lancé â tout hasard au moment où le ballon arrivait sur le village, l’ancre mordit, mais la corde ne put résister; elle rompit. U Espérance se heurta contre un toit. Le choc fut terrible. Projeté sur les tuiles, l’aéronaute ne put s’y cramponner; il roula sur le sol d’une hauteur de huit mètres.
- En même temps, M. André était lancé contre le bor-dage, pêle-mêle avec ses instruments. II. retombait le bras cassé et complètement évanoui dans le fond de la nacelle.
- M. Lecadet n’avait point été blessé. Etant parvenu à saisir la corde de la soupape, il s’en servit heureusement, et le ballon progressivement alourdi finit par s’arrêter.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Il avait fait 3 kilomètres depuis l’endroit où gisait l’aé-ronaute, masse ensanglantée affreusement mutilée.
- Ce malheureux a été soigné sur place à Châtillon, et, sauf le cas de complication imprévue, les médecins répondent de sa vie. Mais un journaliste du Lyon Républicain qui l’a interviewé n’en a obtenu que des renseignements trop incohérents pour que nous en tenions compte.
- M. André a pu être ramené d’abord à Lyon, chez un de ses amis, de là dans sa propriété de Saint-Genis. 11 est probable qu’il a repris possession de son observatoire, car voici un télégramme rassurant que L^on Républicain publiait il y a quelques jours :
- Mon retour a Saint-Genis s’est effectué sans encombre. Mon état général est très bon. La réduction de la fracture s’est faite dans de bonnes conditions. Je compte retourner demain à l’observatoire.
- « Signé : André ».
- Nous faisons des vœux d’autant plus sincères pour le prochain rétablissement de M. André, que dans notre numéro du i" octobre nous publions une réponse de M. Palmieri à la dernière communication de M. André, « sur la présence de l’électricité négative dans un ciel « serein ».
- Il paraît probable que l’intéressante polémique soulevée entre le directeur de l’observatoire vésuvien et celui de l’observatoire de Lyon n’est point étrangère à l’expédition aérienne qui aurait certainement eu une issue moins funeste si VEspérance avait été dirigée d’une façon plus adroite.
- Voici quelques renseignements donnés dans le récent rapport de la Compagnie parisienne de l’air comprimé :
- On a produit en 1891 166400000 mètres cubes d’air comprimé contre 180000000 en 1890. Malgré cette diminution, les recettes de 1891 ont été supérieures à celles de l’année précédente; elles se sont élevées à 1970000 francs. A la fin de l’année 1891, la Compagnie avait 35ao a-bonnés employant 750 moteurs d’une puissance totale de 2838 chevaux; le moteur de puissance moyenne donne 3 3/4 chevaux.
- Les tuyaux à air comprimé ont une longueur totale de n5 kilomètres, et les câbles électriques, 188 kilomètres. Pendant l’année 1891, on a produit 863 750 kilowattheures.
- La Compagnie possède 785 tonnes d’accumulateurs distribués dans 21 stations. Le déficit jusqu’à ce jour est d’environ 400000 francs.
- M. Victor Popp quitte ses fonctions de directeur de la Compagnie parisienne de l’air comprimé pour prendre le poste d’ingénieur-conseii de la Société.
- Le chemin électrique de Liverpool, dont nous parlions récemment, n’est point encore ouvert. C’est une ligne entièrement métallique qui traverse les docks sur toute leur longueur. Les stations sont au nombre de i5. Une particularité mérite d’être signalée. La construction n’a été qu’un montage, et sauf en un ou deux points, où l’on avait employé quelque peu la maçonnerie, les ouvriers n’ont même pas eu besoin d’employer d’échafaudages. Un train se composera de deux voitures ayant chacune 56places et ne pèsera que 40 tonnes.
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- Parmi les villes où l’on s’occupe actuellement d’introduire les chemins de fer électriques, nous devons cite Gènes, en Italie; Brünn, en Autriche; Christiania, en Norvège, et Stockholm, en Suède.
- Un syndicat a fait une demande au gouvernement autrichien pour obtenir la concession d’une ligne de 40 kilomètres de longueur, entre Riva et Pinzolo, dans le Tyrol.
- Le gouvernement autrichien a également'DftSÇu une demande de concession d’une ligne électrique de 6 kilomètres, destinée à relier à Baden le chemin de fer de Vienne à Folslaü. Cette nouvelle voie électrique offrira cette particularité qu’elle ne sera exploitée que du rr mai au icr octobre.
- La plus grande curiosité de Chicago est une voiture électrique à quatre roues et à six places construite parla Compagnie américaine des accumulateurs. Plusieurs promenades ont déjà eu lieu avec succès dans les divers quartiers.
- Le générateur électrique se compose de 24 accumulateurs pesant 16 kilos et donnant i5o ampères-heures. Ces accumulateurs sont formés par le système Planté, mais' avec du plomb chimiquement pur.
- M. Moureaux, de l’observatoire du Parc Saint-Maur, vient de terminer son voyage d’exploration pour la con-truction de la carte magnétique de la France. Pendant le printemps et l’été de 1892, ce physicien a parcouru les régions centrales, la Savoie, les Vosges et le Jura* Actuellement, le réseau français ne comprend pas moins de 459 stations dans lesquelles tous les éléments — intensité, déclinaison, inclinaison — ont été' déterminés par les mêmes méthodes, avec les mêmes instruments et par le môme observateur, c’est-à-dire avec toutes les garanties désirables d’exactitude.
- Sauf le longues côtes de l’Océan, qui n’oht point encore été explorées, toute la partie de la France située au nord du 45° parallèle a été étudiée. C’est la seule région terrestre où la distribution des courbes magnétiques puisse être considérée comme connue avec une grande précision (à une minute près).
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- De ces résultats, qui s’étendent sur une surface notable, on pourra donc tirer des conséquences sérieuses, relativement aux causes des anomalies qu'on peut y constater, aussi bien que sur les origines du magnétisme terrestre lui-même.
- L’histoire se répète toujours. On sait qu’avant la Révolution un habitant de Saint-Omer avait voulu faire détruire, par autorité de justice, un paratonnerre placé sur une maison voisine de la sienne.
- Les habitants d’Aquilar, v5 liage des environs de Cor-doue, ont détruit de leurs mains le réseau de la Compagnie d’éclairage électrique. Deux maisons ayant été foudroyées, et les fils qui y conduisaient le courant ayant été brûlés, ces fanatiques ont condamné tous les conducteurs comme dangereux et, sans attendre ljautorisa-tion de l’alcade, leur ont appliqué la loi de Lynch.
- Dans tout ce monde, personne ne se doutait qu’il existe des appareils nommés parafoudres, dont peut-être la Compagnie avait eu le tort de ne point faire usage d’une façon suffisante.
- On vient de construire, à Zurich, un yacht en aluminium, « Mignon » d’une longueur de 20 mètres, largeur 1,82 m., tirant d’eau, 0,66 m. La charpente métallique est maintenue par i5ooo rivets en aluminium ; le poids total du yacht n’est que de i5oo kilos.
- Les' essais sur le lac ont donné une vitesse de i3 kilomètres à l’heure avec un moteur à pétrole consommant 7,8 kilog. de naphte à l’heure.
- Ce bateau est destiné à naviguer sur la Seine.
- Marseilles, une petite ville de l’Illinois, vient d’être dotée d’une importante fabrique d’ozone, combinée avec une fabrique d’eaux minérales pratiquant l’ozonisation des eaux de table.
- Ces deux établissements appartiennent à l’American Ozone Water Company, et se servent du procédé E. Fahrig, déjà appliqué aux Saint-IIelens Ozone Works, à Londres.
- M. Tanner a signalé à VElectrical Revient de Londres, un brevet français pris le 7 août 1852 par M. A. Sonnen-berg, de Brême(Allemagne), pour une machine magnéto-électrique qui aurait servi à cette époque à tuer une baleine.
- Cette machine avait pour organe principal un anrieau garni de bobines induites et muni d’un commutateur disposé de façon à donner « 720 chocs galvaniques par
- minute ». Un harpon était relié à l’un des pôles de la machine, l’autre pôle étant mis à la mer.
- Quand le harpon pénétrait dans le corps de la baleine, le circuit était fermé et la baleine recevait ses 720 chocs à la minute, qui avaient pour effet de la tuer, g ainsi que l’a prouvé l’expérience » ajoutait l’inventeur.
- Il y a tout lieu de penser, avec M. Tanner, que si les assertions de l’inventeur sont exactes, il ne peut s’agir que d’une bien petite baleine !
- On a entrepris, paraît-il, à la Société Gramme, des essais sur un nouveau procédé de raffinage du sucre par l’électricité. Les expériences ont été faites devant des fabricants de sucre, toujours un peu sceptiques depuis la fameuse aventure du raffinage électrique du sucre qui s’est terminée en police correctionnelle.
- La Société industrielle de Rouen, qui avait proposé un prix important pour une application des dynamos à l’industrie chimique, n’a reçu qu’un seul mémoire sur les effets du courant électrique dans le tannage des cuirs.
- Le conseil municipal de Paris vient de donner le nom de Coulomb à une nouvelle rue parisienne.
- On a récemment ferré les chevaux d’un régiment de dragons finnois avec des g fers en aluminium ». Pour comparer la solidité de ces fers, on choisit un certain nombre de chevaux qu’on ferra 'd’un pied seulement avec des fers en aluminium, les autres pieds étant munis de fers ordinaires. Lorsqu’au bout de six semaines on renouvela la ferrure, on constata que les fers en aluminium avaient très bien résisté; ils ne s’étaient pas oxydés.
- Les fers en aluminium, trois ou quatre fois plus légers que les fers ordinaires, sont plus chers que ceux-ci, mais la différence de prix est compensée jusqu’à un certain point par la facilité avec laquelle on peut refaçonner, par fusion et forgeage, les fers hors d’usage. Le forgeage, assez délicat, doit se faire à une température assez basse qu’on est arrivé à déterminer dans ces expériences de ferrage à l’aluminium.
- On fait aussi en aluminium les roues de vélocipèdes;, on diminue ainsi le poids des machines qui conservent néanmoins leur solidité.
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- Éclairage électrique.
- On vient d’expérimenter au fort d’Embourg, à Liège, un phare électrique d’une grande puissance, destiné à éclairer les différentes vallées qu’il domine et les ouvrages des forts environnants.
- On avait évalué à 100000 le nombre de lampes à incandescence qui éclaireraient l’exposition de Chicago. Aujourd’hui ce chiffre a presque triplé. Voici comment ces lampes se trouveront réparties entre les divers corps de bâtiments. Bâtiment des manufactures, 28000 lampes ; galerie des arts, 12600; annexes, 18000; administration, i5ooo; hall des machines, 7600; bassins, 6100; agriculture, 5ooo; gouvernement, 5ooo; mines 4800; transports, 3200; bâtiment des femmes, 3200; divers 7300; Allemagne, 5oo; Japon, 5oo; France, 5oo; autres bâtiments, 25 000. Dans cette liste n'est pas compris le bâtiment de l’électricité, qui recevra environ 100000 lampes.
- Sur les 85ooo maisons de Paris, 20 000 seulement sont éclairées au gaz, dont la consommation, en 1891, s’est élevée à 283 millions de mètres cubes.
- Le nombre de lampes électriques est d’environ 175 000, alimentées par les stations centrales dont la puissance actuelle correspond à 17 5oo chevaux.
- Ce qu’il y aura peut-être de plus curieux en Amérique lors de l’anniversaire du débarquement de Colomb, ce seront les illuminations de Saint-Louis-du-Missouri. Un arc de triomphe élevé dans une des principales rues portera une image de la Santa-Maria dont les traits seront formés par douze à quinze cents lampes à incandescence, On essaiera même de représenter le mouvement des vagues par des ondulations de flammes bleues fournies par le gaz.
- Les piliers de l’arc de triomphe porteront, à l’ouest le mot « Espagne » avec la date du départ de Polos, et à l’est le mot d’ « Afnérique » avec la date du débarquement à San-Salvador.
- Une autre illumination montrera les drapeaux de l’Espagne et des Etats-Unis se réunissant au-dessus de la tête du général Grant, et une large étoile de lumière électrique brillera au point de croisement.
- Ènfin, un globe géographique de 3o mètres de diamètre, suspendu à 20 mètres du sol, représentera en lignes de feu l’Amérique, l’Equateur, les tropiques et les cercles polaires. A l’aide d’un distributeur, l’Amérique s’allumera au point où Colomb a mis le pied sur le sol américain, et la ligne de feu suivra la progression des décou-
- vertes. Enfin, le globe sera animé d’un mouvement de rotation simulant celui de la terre elle-même.
- Télégraphie et Téléphonie.
- Dans son numéro du 26, le Temps annonce comme imminente l’ouverture de la ligne téléphonique de Paris à Nancy, qui complétera vers l’Est le réseau national.
- La ville de Stockholm n’a qu’une population de 200 000 habitants, un peu moins du douzième de la population de Paris ; cependant le nombre d’abonnés au téléphone s’élève actuellement à 7000. Il est de beaucoup supérieur à la moitié de celui des abonnés de Paris.
- On a signalé naguère les essais de télégraphie optique à grande distance faits par des navires de guerre anglais, près de Singapore et dans les environs du cap de Bonne-Espérance, au moyen de la projection d’un faisceau de lumière sur les nuages.
- Ces expériences, dit le Cosmos, ont été reproduites récemment avec succès aux Etats-Unis, On a établi dans l’hôtel construit au sommet du mont Washington un puissant projecteur de lumière électrique. En lançant le rayon sur le ciel, sous un angle de 45 degrés, la lumière a pu être aperçue à Portland, à une distance de près de 140 kilomètres à vol d’oiseau.
- Au moyen d’éclats successifs, on a pu communiquer ainsi avec le bureau du télégraphe de la Western Union, qui envoyait ses réponses par fil télégraphique.
- La télégraphie optique rend déjà de nombreux services, notamment aux armées en campagne; mais, avec le mode employé, il est nécessaire que les postes en relation soient en vue l’un de l’autre, ce qui devient inutile avec le second procédé qui prend un relais dans le ciel, au-dessus de tous les obstacles. U est vrai que la première méthode utilisant soit les rayons réfléchis du soleil sur un miroir le jour, soit une lumière artificielle la nuit, donne des résultats à chaque moment, si on le veut, tandis que la seconde ne peut servir que la nuit, mais elle est précieuse quand on ne, peut se voir directement, qu’on soit séparé par une chaîne de montagnes ou tout simplement par la courbure de la surface de la terre, comme cela arrive pour les navires en mer, dès qu’ils sont un peu éloignés.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31» Boulevard des Italiens, Paris - .
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV' ANNÉE (TOME XLVII SAMEDI 15 OCTOBRE 1892 N° 42
- SOMMAIRE. — Les installations électriques de Boulogne-sur-Mer; Frank Géraldy. — Théorie électromagnétique de la lumière, d’après Maxwell ; C. Raveau. — Etude sur la gutta-percha; Léon Brasse. — La soudure électrique ; Gustave Richard. — Utilisation des forces hydrauliques ; J.-P. Anney. — Chronique et revue de la presse industrielle : Sur la construction des appareils téléphoniques. — Compteur Singer. — Sur la traction électrique. — Les applications de l’électricité dans la marine anglaise, par Henry E. Deadman. — Une forme de dynamomètre électromagnétique, par M. L. Pasqualini. — Revue des travaux récents en électricité : Nouvelles expériences sur la capacité inductive spécifique des électrolytes, par Edward B. Rosa. — Réunion de la Société helvétique des sciences naturelles. — Duretés relatives des différents métaux employés dans la galvanoplastie. — Bibliographie : Encore une fois, comment devons-nous construire nos stations centrales ? par F. Ross. — Etude pratique sur l’éclairage des gares de chemins de fer, ports, usines, chantiers et établissements industriels, par Georges Dumont et Gustave Baignères. — Manuel pratique à l’usage des amateurs par G.-E. Bonney. — La traction électrique, en théorie et en pratique, par Oscar T. Crosby et Louis Bell. — Faits divers.
- LES INSTALLATIONS ÉLECTRIQUES
- DE BOULOGNE-SUR-MER.
- Lorsque la Société pour la transmission de la force a accepté de faire l’éclairage de la ville de Boulogne-sur-Mer, une autre entreprise se préparait. On allait établir un centre générateur pour l’éclairage de la gare. On résolut de fondre les deux installations et de n’établir qu’une seule usine.
- La situation de celle-ci était désignée; elle devait se trouver dans la gare à éclairer. On dut accepter cette situation, bien qu’elle fût peu avantageuse, la gare étant assez éloignée du quartier de la ville’ où la lumière pouvait être demandée. Il fallait donc adopter un système permettant de transporter assez loin sans trop de perte et d’opérer ensuite la distribution.
- La Société de la transmission devait naturellement pouvoir régler celle-ci et par conséquent posséder un sous-centre. Aussi on adopta le système des accumulateurs formant poste de distribution. Afin d’élever la tension, on résolut de se servir du système à trois fils, avec une différence de potentiel totale de 220 volts sur les câbles de consommation.
- La charge des accumulateurs et le transport
- du courant de l’usine au centre se font sous un potentiel qui peut s’élever à la fin de la charge jusqu’à 33o volts.
- La disposition générale est représentée figure 1. L’usine génératrice est placée dans la gare des marchandises, près du dépôt des locomotives, en A. Le centre des accumulateurs est à la place Frédéric-Sauvage, au point B. L’usine fait le service de la ville à l’aide de deux machines Desroziers, pouvant donner chacune 25o ampères et 35o volts. Elle possède deux autres machines moins puissantes, destinées au service de la gare.
- Au moyen d’un tableau qui a été fourni par le service électrique de la compagnie du Nord, les deux machines . sont reliées à des instruments de mesure, et peuvent être indifféremment mises en service ensemble ou séparément sur la ligne.
- Celle-ci, dont la longueur est d’environ 1200 mètres, est aérienne sur environ 1000 mètres, souterraine dans la partie qui arrive à l’usine, La partie aérienne se compose de sept fils. La partie souterraine est formée par un câble unique, dont nous donnerons plus loin les détails.
- Les accumulateurs occupent une maison où ils sont rangés dans deux étages.
- Leur arrangement est représenté schématiquement figure 2. L’ensemble comprend 138 élé-
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- la lumière électrique
- ments, formant deux batteries en série, ou, si l’on veut, une seule batterie avec un fil compensateur aboutissant en son milieu.
- Il est nécessaire que chacun des ponts du sys-
- tème à trois fils, dispose de moyens de réglage permettant d’y maintenir un potentiel constant. On a employé pour cela le procédé déjà mis en usage par la Société pour la transmission, et qui
- consiste à relier les éléments extrêmes des deux batteries à des barres métalliques présentant des plots déconnexion qu’un chariot mobile met en communication avec une barre transversale. Cet appareil, nommé réducteur, a déjà été plu-
- sieurs fois décrit par nous; on en retrouvera la forme dans la figure 6, ci-dessous.
- On voit dans la figure 2 comment les éléments extrêmes de la batterie sont reliés à ces commutateurs, et comment les fils extrêmes des
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- feeders triples prennent naissance sur les barres de ces réducteurs. Les fils compensateurs viennent aboutir à un contact relié au point milieu de la batterie. Il semble qu’il suffise de relier ces fils à Un élément déterminé, situé à égale distance des pôles. Le dispositif adopté est un peu plus compliqué : cela tient à ce qu’on opère sur îes batteries une manoeuvre spéciale. On avait
- prévu que les deux moitiés de la batterie pour* raient ne pas se décharger également* quelque soit le soin pris pour distribuer également les lampes sur les deux ponts dü système à trois fils. Or, comme toute la batterie est rechargée à la fois,, il serait arrivé qu’une de ses moitiés aurait pu recevoir trop ou trop peu de chargè.-Afin d’éviter cet inconvénient, on a disposé lès
- Fig. 2. — Schéma de montage des accumulateurs.
- choses de manière quë les deux moitiés de la batterie puissent être substituées l’une à l’autre dans le réseau.
- Cette inversion a été, en effet, reconnue nécessaire; on l’opère tous les jours. Nous reviendrons plus loin sur les dispositions élégantes adoptées au tableau de distribution et qui permettent de la réaliser.
- La canalisation dans la ville est faite pour partie en câble nu posé sur isolateurs; nous
- avons trop souvent décrit ce système pour y revenir aujourd’hui. On n’â pu l’employer que dans une assez petite étendue, l’étroitesse des trottoirs, déjà encombrés de conduites, a obligé à chercher un mode de passage moins Volumineux. On s’est arrêté aux tuyaux de grès coupés, dits tuyaux operculaires. Depuis qüe la Canalisation de Boulogne a été faite, l’expérience de Paris nous a appris que ces tuyaux he donnaient pas de bons résultats; les compagnies qui en
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- avaient fait usage les ont remplacés. On eût peut-être éprouvé les mêmes ennuis à Boulogne, mais on avait eu la sage précaution de revêtir d’un isolant les câbles placés dans ces tuyaux.
- . Ajoutons encore que pour se mettre mieux à l’abri de l’humidité, défaut principal de ces conduites, on a voulu avoir des isolateurs présentant à cet égard des garanties spéciales, et on les a trouvées en les construisant en verre. Les canalisations ont la disposition représentée dans les figures 3 et 4. La première contient une distribution simple avec câble de potentiel, présentant trois fils dans une seule enveloppe; la seconde renferme une distribution, un feeder et le fil de potentiel.
- Les branchements sont faits en coupant les tuyaux; suivant l’usage ordinaire, on fait entrer dans les installations particulières deux ou trois
- Fig. 3. — Canalisation. Coupe.
- fils, suivant le nombre de lampes, les grandes installations portant sur les deux ponts, les petites sur un seulement. En général, on place un interrupteur sur le fil compensateur.
- Les regards dans les voies publiques renferment des tableaux de jonction permettant d’opérer sur le réseau les coupures qui peuvent être nécessaires pour la surveillance ou la réparation.
- Le service se fait de la manière suivante : Vers cinq heures de l’après-midi, les machines sont mises sur les accumulateurs; jusqu’à dix heures du soir, elles chargent les batteries, tout en contribuant à l’éclairage ; on diminue de cette manière, comme on sait, • la perte de rendement. Les machines fournissant à la station une intensité constante, elles n’ont qu’à régler leur po-tentièl en conséquence, et il serait à la rigueur inutile qu’il y eût une communication entre le centre générateur et le centre récepteur'; pour plus de sûreté, on a établi une ligne téléphoni-
- que. La charge est surveillée et constatée à l’aide d’appareils enregistreurs.
- A partir de 10 heures du soir, les accumulateurs font seuls le service; nous avons déjà dit comment le réglage sur les feeders s’opère au moyen de réducteurs à chariot mobile. On a donné dans cette station une solution ingénieuse à la difficile question des instruments de mesure. On sait combien il est important d’éviter que ces appareils soient influencés par les champs électriques très puissants et très variables qui se développent dans les stations électriques. A Boulogne, ne voyant aucun moyen d’obtenir des appareils non influençables, on a pris le parti de les éloigner: ils sont placés dans
- Fig. 4. — Canalisation. Coupe.
- un appartement situé à quelque distance du tableau de distribution. Cet arrangement compliquerait beaucoup le service si les agents devaient se déranger pour aller lire les indications sur lesquelles ils font leur réglage; aussi a-t-on disposé sur chaque réducteur, à la place où serait son voltmètre, un miroir qui donne l’image de l’instrument, en sorte que l’agent, bien que l’appareil soit éloigné, l’a cependant sous les yeux. La combinaison est d’un usage commode, et elle semble avoir permis d’obtenir des instruments une marche plus régulière..
- Comme cela se fait d’ordinaire, chaque feeder est pourvu d’un voltmètre; les appareils sont des électrodynamomètres. Un seul ampèremètre est installé; à l’aide d’un commutateur on le fait passer sur les divers circuits où l’on veut mesurer l’intensité.
- C’est encore un électro-dynamomètre dont
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- l’un des circuits reçoit le potentiel de la distribution auquel on maintient une valeur constante ; l’autre circuit reçoit l’intensité. Cette disposition est connue ; elle n’est peut-être pas absolument rigoureuse, mais elle est en pratique suffisante, et donne, en somme, des résultats plus précis que les instruments à aimant, tout en permettant des lectures sùffisamment rapides. Un petit laboratoire est d’ailleurs joint à la station : quelques appareils de précision, galvanomètres Deprez d’Arsonval, résistances étalonnées, permettent de vérifier et de repérer fréquemment les instruments de mesure.
- Tous les jours à midi on fait l’inversion des batteries. Nous avons dit plus haut ce que c’était que cette opération ; les deux ponts du
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- Fig. '5. — Disposition pour l’inversion des batteries.
- système à trois fils ne demandant jamais, quelques précautions que l’on prenne, la même dépense journalière, on fait passer l’une des batteries à la place de l’autre.
- Cette opération ne peut être faite par un simple renversement, parce que le sens du courant ne doit pas être changé dans le réseau, pour diverses raisons dont la principale est la présence de régulateurs à arc ; ces appareils marchent généralement avec des charbons de dimension inégale et veulent être parcourus toujours dans le même sens par le courant.
- Le changement est fait comme l’indique la figure schématique 5. On voit que les deux batteries viennent se substituer l’une à l’autre en se déplaçant, pourrait-on dire, parallèlement à elles-mêmes. Il faut donc d’une part changer les liaisons des éléments extrêmes avec les commutateurs de réduction, de l’autre faire la liaison
- des éléments qui doivent former le point neutre où s'attache le fil compensateur.
- Cette opération oblige à retirer les accumulateurs du réseau, il faut donc qu’elle puisse être rapidement exécutée. On a disposé pour cela au tableau un appareil spécial représenté figure 6.
- Il se compose de quatre séries de mâchoires à
- Fig. 6. — Réducteur à chariot mobile’.
- ressort, les deux séries de droite appartenant à l’une des batteries, les deux autres à la deuxième. Sur ces machines Sont préparées les liaisons des éléments avec les réducteurs et par suite avec les feeders. Ces liaisons seront complétées et les circuits fermés en insérant une pièce de cuivre entre les deux ressorts de la machine.
- Les languettes de fermeture sont placées sur deux axes tournants disposés entre les lignes de mâchoires ; les mouvements de ces deux axes
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- sont produits par deux roues dentées calées sur leur têtes et engrenant avec une vis sans lin placées entre elles; Les rotations sont donc solidaires, et l’inspection de la figure fait comprendre suffisamment l’opération ; la rotation de la vis porte les languettes de fermeture des deux axes simultanément d’une série de machines à l'autre et réalise ainsi d’un seul coup les liaisons nécessaires. Un commutateur à deux plots placé au-dessus met en relation les deux éléments formant le point de compensation, Ce commutateur doit du reste être manœuvré avant les axes d’inversion sous peine de mettre les batteries en court circuit, L’opération ainsi exécutée dure à peine deux ou trois minutes et n’amène aucune gêne dans le service.
- L’installation que nous venons de décrire rapidement a commencé son service depuis environ une année : les résultats sont très satisfaisants, comme bonne marche et aussi comme rendement industriel. On compte actuellement un peu plus de 5ooo lampes desservies. L’étude a été conduite par M, Dumartin, ingénieur en chef, l'exécution par M, Badon-Pascal, ingénieur de la Société, '
- Frank Géraldy,
- THÉORIE ÉLECTROMAGNÉTIQUE DE LA LUMIÈRE
- D’APRÈS MAXWELL P)
- III, — Vibrations dans un milieu indéfini,
- L'étude expérimentale des mouvements lumineux dans un milieu isotrope indéfini nous a enseigné les faits suivants :
- i° La lumière se propage avec une vitesse finie et déterminée qui, pour chaque milieu transparent matériel, dépend de la couleur; dans le vide, la vitesse de propagation, qui semble indépendante de la couleur a, d’après les travaux les plus récents, les valeurs suivantes :
- 3oo 400 kilomètres par seconde, (Cornu),
- 299 910 — — (Michelson)
- 299 853 — — (Michelson),
- 299 860 — — (Newcomb).
- 2° La lumière est un phénomène périodique
- que l’on peut considérer comme simplement sinusoïdal; les lumières de différentes couleurs sont déterminées par leur période;
- 3° Les propriétés d’une onde plane sont, en général, symétriques par rapport à deux plans rectangulaires passant par la normale à Tonde; dans le cas de la lumière dite naturelle, les propriétés sont les mêmes dans tous les azimuts, Quand la lumière n’est pas naturelle, elle est polarisée totalement ou partiellement;
- 40 Deux ondes, planes, polarisées totalement et provenant du dédoublement d’une même onde primitivement polarisée qui se rencontrent sous un très petit angle n’interfèrent pas quand leurs plans de polarisation sont rectangulaires.
- Nous allons montrer que les équations du mouvement lumineux que nous avons établies peuvent satisfaire à ces diverses Conditions.
- Etudions la propagation d’une onde plane, que nous supposerons, pour simplifier, parallèle au plan des xy\ les trois quantités F, G, H ne dépendant plus que de z, les équations auxquelles elles satisfont deviennent
- „ ci 2 F d2 F KiJ' di* ~ dP’
- .r d2 G cl2 G
- Kv--dë~-d&' d2 H _ d2 H 1V|A d/2 dse ’ dH
- dz °’
- la dernière équation se réduit, puisque nous ne devons considérer que des phénomènes périodiques, à
- H = o,
- d’où cette conclusion que le potentiel vecteur est situé dans le plan de l’onde; si l’on reporte aux groupes d’équations (8) et (9) (p, 10) qui définissent la force électrique et la force magnétique en fonction de F, G, H, on voit qu’elles donnent également
- » dH R ^ df = 0>
- _ fL® dF ^ 1 d x dy ~
- Il nous reste à satisfaire aux seules équations
- „ d2 F d2 F ^ ~dF~dP’ d2 G d2 G ~W = dF;
- (9 La Lumière Electrique du 1" octobre 1892, p. 7.
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- on sait que l'intégrale générale de la première est
- ft et fz étant des fonctions arbitraires. Considérons d’abord la première quantité
- elle gardera la même valeur tant que la quan-t
- tité z — -7=== sera elle-même constante, c est-à-vKn
- dire tant qu’on aura
- z----s=s constante.
- VK(*
- Cette relation linéaire est l’équation d’un mouvement uniforme de vitesse -7== sur l’axe des z,
- vKj*
- dans la direction des z positifs ; si donc on se déplace d’un mouvement uniforme sur l’axe des z la fonction ft reste constante, c’est-à-dire que cette partie de l’intégrale représente un mouvement qui se propage d’une vitesse constante le long de l’axe des z dans le sens positif. On vérifierait de même facilement que la fonction /a représente un mouvement se propageant avec une vitesse uniforme égale à la précédente dans la direction des s négatifs.
- L’équation en G s’intégrera de la même façon par deux fonctions arbitraires
- Cette double solution indique seulement que, dans un milieu isotrope, rien ne distingue les deux sens que l’on peut considérer dans une même direction et que si on produit un ébranlement absolument arbitraire entre deux plans donnés, il se propagera aussi bien d’un côté que de l’autre, ce qui devrait être a priori.
- Nous ne savons absolument rien sur l'origine des radiations; pourquoi un corps émet-il, dès que sa température s’élève au-dessus de celle des corps environnants, des vibrations périodiques, d’abord obscures, ensuite lumineuses? Pourquoi, si l’on adopte notre théorie, ces vibrations sont-elles de nature électromagnétique? On ne sait encore rien répondre à ces questions; nous devons donc considérer l’onde
- déjà formée et se propageant dans le milieu, telle qu’on l’observe expérimentalement. Or, dans ce cas, l’onde ne se propage bien évidemment que dans un sens; c’est cèque nous allons exprimer.
- Supposons que le sens de propagation soit celui des 3 positifs, F et G se réduiront respectivement à /1 et g1, d’où l’on déduira pour les composantes de la force électrique et de la force magnétique
- p= -7==//. v- « = — ë*
- Q= -= gt', V^Kj*
- t* P *//'-
- on en tire
- otP + PQ = o; (14)
- d’où résulte que dans une onde plane la force électrique et la force magnétique sont toujours rectangulaires.
- On a de plus
- K|a (P2 + Q2) = [t2 (*2 + P!),
- ou, puisque R et y sont nuis,
- K. ÿ2 ï= (ji2 H2; (i5)
- la force électrique et la force magnétique sont dans un rapport constant indépendant du point de l’espace considéré et les énergies électrique et magnétique par élément de volume sont constamment égales.
- Les équations (14) et (i5) expriment des conditions auxquelles doivent nécessairement satisfaire la force électrique et la force magnétique pour que la propagation s’effectue dans un seul sens; on peut les écrire
- p
- /3
- (16)
- Réciproquement, si elles sont satisfaites, il est facile de voir que les fonctions f% et g% doivent disparaître de l’expression de F et de G; ceci résulte du fait que, dans la dérivation par rapport à t qui donne P et Q, les dérivées fÿ et/2' ou g’1 et g’z s’introduisent avec des signes contraires, tandis qu’elles ont même signe dans l’expression de a et de £1; les relations de proportionnalité ne peuvent subsister que si/2' et g'2 s’annulent.
- On peut démontrer d’une autre façon que les
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- io8 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- conditions sont suffisantes; on sait que la quantité, d’énergie qui traverse par unité de temps l’unité de surface située dans le plan des xy a pour expression
- Q a— P p,
- ce qui s’écrit, en admettant les relations (i6),
- - y/| («s + p2).
- Cette quantité a un signe constant; par suite l’énergie en tout point passe toujours dans la même direction.
- L’intérêt qu’il y a à établir les conditions nécessaires et suffisantes de la propagation dans un' seul sens apparaîtra encore plus nettement si l’on se rappelle la façon dont Huygens explique la propagation du mouvement lumineux; suivant l’énoncé de Fresnel, il admet que « les vibrations d’une onde lumineuse dans chacun de ses points peuvent être regardées comme la somme des mouvements élémentaires qu’y enverraient au même instant, en agissant isolément, toutes les parties de cette onde considérée dans une quelconque de ses positions extérieures. »
- Considérons le cas particulier d’une onde plane; si on admet que chacun de ses points fonctionne comme une source, on ne voit pas immédiatement pourquoi ces points ne donnent pas naissance à deux ondes se propageant en sens inverse. On peut lever cette difficulté par une étude analytique plus complète du problème, mais j’ai voulu montrer que, dans la théorie électromagnétique de la lumière il était facile de trouver, au moins dans le cas des ondes planes, les conditions nécessaires et suffisantes pour qu’une onde ne se propage que dans un sens et que ces conditions avaient une significa-tion'physique très simple.
- La vitesse de propagation du mouvement est, nous l’avons vu,
- i.
- V'RÏF
- les valeurs numériques de cette quantité coïncident-elles avec celles qu’on a déterminées pour la lumière?
- Pour le moment, nous ne nous occuperons
- que du vide, ou, ce qui revient très sensiblement au même pour les valeurs des pouvoirs inducteurs spécifiques, électrique et magnétique, de l’air.
- Lorsque, dans le système électrostatique ou dans le système électromagnétique G. G. S., on cherche à déterminer les dimensions des unités, on relie l’intensité du courant aux grandeurs magnétiques, on admet que le travail exercé sur un pôle unité qui décrit un circuit fermé (ou l’intégrale de ligne de la force magnétique le long de ce circuit) est égal au produit 4^ de l’intensité totale des courants qui traversent une surface limitée à ce circuit. On sait que le groupe d’équations (1) n’est autre chose que la généralisation de cette loi ; ce groupe peut donc être considéré comme écrit avec les unités électrostatiques ou les unités électromagnétiques.. Cette première relation établie, si on admet, comme nous l’avons fait, que la force électromotrice est la quantité d’énergie fournie à l’unité d’électricité qui traverse le circuit, on trouve, en appliquant le principe de la conservation de l’énergie, c)ue la force électromotrice totale le long d’un circuit fermé est égale à la dérivée par rapport au temps du flux d'induction magnétique^ qui traverse une surface limitée à ce circuit, prise avec un signe convenable; les équations (2) expriment une généralisation de ce fait.
- Ainsi, K et y. sont respectivement les pouvoirs inducteurs spécifiques du milieu considéré, dans l’un ou l’autre système d’unités.
- Si nous considérons le vide, dans le système électrostatique, K est égal à 1 et [/.à l’inverse du carré du rapport v des unités; on a donc -
- I ___
- jTî,~v'
- On sait , que cette vitesse v a été considérée depuis longtemps, et qu’en i856 Weber et Kohlrausch en déterminaient une valeur approximative, 310740 kilomètres par seconde, vitesse très voisine de celle de la lumière. Il n’est pas inutile d’insister sur le fait que cette découverte a précédé celle de la théorie électromagnétique de la lumière.
- Depuis, on a fait de nombreuses déterminations du rapport des unités par des méthodes très variées. Le tableau suivant reproduit, d’après
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- M.' Abraham (9, les valeurs extrêmes obtenues par les divers expérimentateurs.
- Auteurs Dates Valeurs 4e f
- Weber et Kohlrausch. 1856 299,6 à 322,6.10'
- Maxwell 1868 280,3 290,7
- W. Thomson et Ring1. 1860 271,4 288,0
- Branly 1872 — —
- Mac Kichan 1873 216,3 299,9
- Ayrton et Perry 1879 295,2 297,5
- Rowland 187.Î 295,02 3oi,82
- Shida 1880 294,0 295,3
- Stoletow 1881 298,0 3oo,o
- Rlemencic 188 ï 299,9 307,0
- Exner • 1882 287,0 —
- J. J. Thomson j 883 296,3 —’
- Klemencic 1884 3oo, 1 3o3,3
- Klemencic 1886 3oo,9 3oi ,8
- Himstedt 1886 299,98 300,98
- Himstedt 1887 3oo,3i 300,87
- Himsted 1888 3oo,57 3oi,53
- Rosa 1889 299,5 3oo,9
- J. J. Thomson 1890 299,55 —
- Pellat 1891 300,78 —
- Abraham • 1892 299,04 299,44
- M. Abraham considère la valeur 299,2.io8 comme exacte au millième. On voit que, si l’identité entre la vitèsse de propagation expérimentale des ondes lumineuses et la vitesse déduite de la théorie de Maxwell pour les ondes électromagnétiques n’est pas encore rigoureusement démontrée, les deux nombres sont certainement très voisins l’un de l’autre.
- G. Raveau.
- ÉTUDE SUR LA GUTTA-PERCHA (*)
- ORIGINES BOTANIQUES.
- Dichopsis gutta (Bentham et Hooker), Syn. Isonandra percha. — Cet arbre n’a encore été rencontré que par Th. Lobb, en 1847, et par M. Sérullas, en 1887, au même endroit. Il n’a jamais été signalé ailleurs. L’échantillon rapporté de l’état de Pérak par M. Brau de Saint-Pol-Lias n’appartient pas à cette espèce : c’est un Dichopsis oblongifolium.
- (') Sur une nouvelle détermination du rapport v (Thèse de doctorat, 1892).
- (2) La Lumière Électrique du 8 octobre 1892, p. 5i.
- Il en existe deux exemplaires vivants, mais en très mauvais état, l’un au Jardin botanique de Singapour, l’autre dans celui de Buitenzorg (Java). Cet arbre a été considéré comme le producteur de la gutta-percha à une époque où on considérait la gutta-percha comme ayant un producteur unique. Pendant quarante ans on n’en a pas vu un seul exemplaire, et cependant ils auraient dû être nombreux, puisque M. Sérullas évalue à 25o grammes la production d’un arbre adulte de trente ans et q,ue pendant la seule période de 1880 à 1890 il a été exporté des îles Malaises 40000000 de kilos de gutta.
- Le Dichopsis gutta croît dans les terrains bas.
- Dichopsis oblongifolium (Burck).
- Noms indigènes : Niatouh balam tembaga. Côte occidentale de Sumatra (Burck).
- Gutta tabàn merah. Côte occidentale de la péninsule malaise (Brau de Saint-Pol-Lias) et districts Lampongs (Sumatra).
- Mayang derrian. Côte orientale de Sumatra (Seligman-Lui).
- Cet arbre donne le meilleur produit parmi tous les arbres à gutta trouvés dans les régions supérieures de Padang par M. Burck, et cette gutta est la meilleure de toutes les sortes rencontrées par les explorateurs. C’est également l’avis de M. Seligman-Lui, qui l’a trouvée sur le versant oriental de Sumatra, et de M. Brau de Saint-Pol-Lias, qui l’a rapportée de Pérak (Malacca). On la trouve également à Bornéo (Pontianak et Banjermassin). Le hameau Bloran (district Djambon, Sumatra) possédait, en 1884, 77 de ces arbres, reste de 400 pieds plantés le 28 août i856. Des plants avaient été rapportés au nombre de 2000 de la côte occidentale de Bornéo, le 3 mars i856 et répartis entre les divers résidents. On ne sait ce que sont devenus les autres. Une plantation d’arbres de cette espèce avait été tentée à Bornéo ; elle n’avait pas réussi.
- C’est sur des montagnes de peu d’altitude ou des collines moins élevées exemptes d’inondations que l’on trouve les plus beaux arbres; ils croissent d’autant mieux que leur situation les expose moins à l’influence de l’eau stagnante.
- Ce végétal est si sensible à l’influence d’une bonne station qu’il suffit d’un mauvais choix de terrain pour le faire périr, c’est ce qui est arrivé dans les plantations de Bornéo placées sous l’inspection coloniale et confiées à des particuliers.
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- La gutta fournie par le Dichopsis oblongifo-lium est excellente sous le rapport de l’homogénéité et de la solidité. Débarrassée des parcelles d’écorce et de bois, elle devient très tenace, très élastique et peut se plier facilement sans se rompre. Plongée dans l’eau chaude elle se pétrit, prend toutes les formes sans devenir gluante et reprend en refroidissant sa solidité ordinaire. Sa couleur varie du rouge au rouge brun foncé. Comme dans toutes les sortes de gutta-percha, le suc est d’un blanc laiteux quand il s’écoule et si on le conserve sans mélange. La couleur brune est due au mélange de parties corticales et ligneuses, qui pendant la cuisson et l’épuration de la gutta communiquent leur matière tinctoriale au suc épaissi.
- Dichopsis calophillum (Pierre).
- Mayang batou de Seligman-Lui, donne une gutta plus claire et plus rouge que l’oblongi-folium ; son tissu est moins fin, peut-être aussi est-elle moins rigide.
- Dichopsis selindit.
- Mayang korsik de Seligman-Lui.
- Niatouh balam selindit de Burck.
- Une espèce très voisine donne les mayang djerinjin et kartas de Seligman-Lui. Ces deux espèces donnent des guttas très dures, impropres à la fabrication des câbles.
- Dichopsis krantzianum (Pierre).^Croît au Cambodge.
- La gutta qu’on extrait de cet arbre est de qualité tout à fait inférieure et ne peut pas servir aux emplois ordinaires de la gutta-percha.
- Dichopsis pustulalum (Pierre). Cet arbre, trouvé à Pérak, vient très bien à Ceylan, où on le cultive comme producteur de gutta. Nous n’avons pas d’autres renseignements sur cette espèce.
- On a signalé encore lès Dichopsis suivants :
- Dichopsis Pierrei.
- — Xantbochymum.
- — Oxleyanum, qu’on trouve à Bornéo.
- — Celebicum, qu’on trouve à Célébes,
- — Bancanum, qu’on trouve à Banca,
- Il existe quelques espèces d’arbres dont la forme des feuilles offre beaucoup de ressemblance avec Dichopsis oblongifolium ; le nombre des nervures est le même. Si d’après la forme des feuilles et le nombre des nervures on voulait déterminer l’espèce, on risquerait de commettre
- la plus grande erreur Le produit est de qualité inférieure et manque de solidité et d’élasticité. Chaud il est gluant, refroidi il se laisse entamer facilement par l’ongle, en plaques il est cassant. C’est le niatouh balam dourian de Soupayang (Sumatra).
- Une autre espèce, le balam de Glougour (Sumatra), ressemble aussi étonnamment au Dichopsis oblongifolium par ses feuilles; il s’en distingue par ce que le tronc s’appuie sur un grand nombre de racines aériennes. La gutta que fournit cet arbre est de qualité très inférieure.
- A Soupayang on rencontre aussi une espèce appelée niatouh balam tembaga. C’est un arbre de trente mètres qui ne ressemble pas à un Dichopsis, mais à un Isonandra. Le suc est un liquide clair, coulant rapidement en grande quantité sans se coaguler rapidement. Il se fige après chauffage. On peut donc récolter la gutta sans mélange d’écorces et lui conserver sa couleur blanche. Toutefois elle n’a pas de compacité et se laisse entamer comme la cire; elle reste gluante et visqueuse.
- On rencontre à Halaban (Sumatra) un arbre appartenant au genre Isonandra; le suc coule facilement ; on le reçoit dans des cannes cylindriques en bambou, où il se coagule en quelques heures et devient cérumineux; quelques jours plus tard la gutta est d’un vitreux cassant.
- Payena Lecrii.
- Noj7is indigènes : Niatouh balam bringin. Côte occidentale de Sumatra. Burck.
- Sanda'ï, suntaï à Soupayang. Burck.
- Sundek, sundeh, sundi. Côte orientale de Sumatra. Seligman-Lui.
- La gutta souni, prise souvent comme synonyme de la gutta sundeh, est un mélange des produits de différents arbres, comme nous l’avons déjà dit.
- Cet arbre se rencontre sur les plateaux supérieurs de Padang (Sumatra) et aussi dans d’autres endroits de Sumatra, à Banca, peut-être à Riouw, à Amboine. M. Brau de Saint-Pol-Lias l’a trouvé à Malacca. Assez rare à Assahan (Sumatra), abondant à Siak (Sumatra), on mélange très souvent la gutta qui en provient avec une gutta très inférieure, bouha balam.
- La zone de culture du Payena Leerii va du boi'd de la mer jusqu’à l’altitude de i5o mètres
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- où on commence à rencontrer le Dichopsis oblongifolium. Le Payena Leerii partage avec l'arbre à bouha balam les terrains bas ; le Payena préfère les terrains secs, l’autre est plus abondant dans les parties marécageuses.
- On le nomme bringin à cause de la ressemblance de sa feuille avec le waringin (Urostigma benjaminum). Il paraît exister à Bornéo, maison n’en a aucune preuve.
- Gutta très consistante, compacte ; plongée dans l’eau chaude, elle se soumet à toutes les formes pour reprendre en refroidissant sa solidité première aussi bien que celle du Dichopsis oblongifolium, seulement il lui manque cette homogénéité que possède cette dernière. Le suc laiteux est un liquide clair, il s’écoule facilement et rapidement, de telle sorte qu’il est possible de le recueillir en grande quantité sans mélange d’écorces et de bois. Plus blanc de couleur que le suc de Dichopsis oblongifolium, il ne se colore pas lorsqu’on le soumet à l’ébullition en présence de fragments d’écorces. Exposée à l’air, cette gutta subit lentement un changement de couleur et devient plus ou moins jaune en .passant par l’exploitation industrielle. Il est très difficile d’en établir la valeur commerciale; bien que provenant d’un même arbre, elle porte différents noms dans le commerce. Son prix est voisin de celui de la gutta de Dichopsis oblongifolium. Le Payena Leerii semble atteindre plus vite l’âge adulte que les Dichopsis oblongifolium.
- Sapota Mülleri, Blume (syn. Mimusops balala Gaertner; Achras balala Aublet).
- Noms indigènes : Bois de natte à feuilles de poirier ou à petites feuilles (Guyane française).
- Bullet-treé ou bolletrie à Surinam.
- Balata franc, balata rouge, balata des Galibis (Guyane française).
- Le bully tree est très répandu dans les forêts de la Guyane. On le connaissait depuis longtemps, mais on n’avait pas songé au parti que l’on pouvait tirer du suc qu’il secrète; son bois seul était employé et fournissait l’un des meilleurs matériaux de construction pour les maisons.
- Le premier essai d’introduction en Europe de la gutta produite par ce végétal remonte à 1860, mais on n’avait pas su l’apprécier. Ce n’est que deux ans plus tard, par suite d’une hausse dans le cours de la gutta-percha, qu’on en im-
- porta en Angleterre et que la balata fut recherchée à l’égal de diverses sortes de gutta-percha.
- La gomme balata est d’un caractère intermédiaire entre le caoutchouc et la gutta-percha, combinant l’élasticité de l’une avec la ductibilité de l’autre, se ramollissant facilement, devenant plastique et apte à être moulée sous l’influence de l’eau chaude. Malheureusement elle n’est pas assez ductile pour servir à l’isolement des fils; elle ne peut servir à cet usage que mélangée à de très bonnes guttas, car la lenteur de son refroidissement ne permet pas de l’employer avec les mauvaises qui elles-mêmes présentent ce défaut.
- Autres produçteins de gutta-percha.
- Dans les Sapotacées on connaît :
- Isonandra acuminata.. Mimusops globosa....
- — elata......
- Lucuma gigantea.......
- — fissilis......
- lasiocarpa....
- — procera.......
- Chrysophyllum rami-
- florurn.”.....
- — sp..........
- Mimusops sp...........
- — sp.'.......
- Achras australis......
- Samo manilla..........
- Chrysophyllum sp ...
- i-Iindoustan.
- Venezuela.
- Brésil.
- Brésil.
- Brésil.
- Brésil.
- Brésil.
- Brésil.
- Brésil.
- Angola.
- Gabon.
- Queensland et N"”-Galles du Sud. Niger.
- Dans les Asclepiadées :
- Cynanchyum viminale. Hindoustan. Calatropis gigantea... Hindoustan. Asclepias açida ....... Hindoustan.
- Dans les Apocynées :
- Bassia Parkii........... Afrique centrale.
- Alstonia scolaris....... Hindoustan.
- Dans les Euphorbiacées :
- Euphorbia cattimandoo Hindoustan.
- — nereifolia... Hindoustan.
- — tortillis... Hindoustan.
- — tirucalli.... Hindoustan.
- — voisin de cattimandoo............ Colonie du Cap.
- Macaranga tormentosa Hindoustan. Pedilanthus tythyma-loïdes................. Hindoustan.
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- Cette longue énumération comprend des arbres de tous les pays où l’on a rencontré des produits ressemblant, même de fort loin, à de la gutta, et l’on est frappé de voir que nous ne connaissons que quelques espèces de Bornéo qui se trouvaient dans les herbiers de Buitenzorg et de Saigon, mais qu’on n’a jamais vues vivantes, et aucune espèce provenant du versant oriental de la péninsule malaise, spécialement de l’état de Pahang.
- PROCÉDÉS DE RÉCOLTE
- Sumatra. — On sait que l’exploitation de la .gutta-percha se fait par l’abatage de l’arbre. Il n’a pas encore été signalé d’autre mode d’exploitation. Quand les arbres sont d’une circonférence colossale, on trouve à la base des élargissements en forme de lames verticales et l’on est obligé de dresser un échafaudage sur lequel on se place pour procéder à l’abatage. De tels géants sont rares, et encore ne les rencontre-t-on que dans les forêts où la population ne se livre pas à l’exploitation de la gutta. Les indigènes récolteurs de gutta se rendent à la forêt généralement par groupes de trois ou quatre. Dans quelques districts, les chercheurs croient nécessaire de s’adjoindre quelqu’un possédant le pouvoir de conjurer les esprits qui se montrent dans les arbres (esprits de la forêt ou des parents morts). On fait une offrande expiatoire, puis on se met au travail. Comme les arbres producteurs se trouvent dans les parties les plus épaisses des forêts vierges et que les bois avoisinant les kampongs sont depuis longtemps dénudés, les chercheurs de gutta vont s’établir pour quelques jours dans la forêt et commencent par bâtir une hutte commune. Ils savent découvrir avec une adresse merveilleuse, dans l’endroit le plus épais, l’arbre à gutta, et s’il leur reste le moindre doute sur l’arbre dont ils ne peuvent distinguer les feuilles sous la voûte de feuillage qui souvent le domine, une simple incision dans le tronc fait couler dans leurs doigts le suc laiteux, dont ils peuvent constater la qualité. En outre, ils savent sans erreur distinguer l’espèce à la couleur du tronc, à l’épaisseur de l’écorce, au plus ou moins de dureté du bois. S’ils ont trouvé un arbre qui leur semble assez fort pour être exploité, ils l’abattent à coups de hache, après quoi, au moyen d’une hachette, ils tracent
- des demi-cercles à des distances de 3o à 5o centimètres. Dans quelques localités, on croit nécessaire, avant d’anneler le tronc, de dépouiller l’arbre à sa cime pour empêcher le suc laiteux de se répandre, l’arbre étant couché, dans les branches et les feuilles de la cime. C’est ce que font, paraît-il, les chercheurs de Bornéo.
- Le suc se rassemble dans les cercles tracés par la hachette avec plus ou moins de célérité, selon l’espèce. Les sucs du Payena Leerii, des taban dourian et tembaga de Soupayang ne figent pas immédiatement. Celui du Dichopsis oblongifolium, au contraire, est plus épais, se fige facilement et se condense entre l’écorce et les fibres du bois. Pour le Dichopsis, le chercheur fendille avec sa hachette l’écorce de l’anneau ouvert et la réduit en une sorte de pulpe molle qui arrête le dégouttement. On a prétendu que l’indigène regarde comme seule bonne la gutta qui se solidifie dans sa main ; cette assertion est erronée. D’après M. Burck, le chercheur sait bien que les espèces qui produisent un suc clair peuvent fournir une gutta très utilisable.
- La cueillette de la gutta liquide se fait en certains endroits avec une extrême incurie ; tandis que le travailleur trace ses anneaux de la base à la cime une quantité considérable du jus s’écoule ; il ne se donne pas la peine de recueillir ce liquide dans des godets ou des vases découpés dans des écorces. Certains chercheurs prétendent même que la gutta ainsi écoulée est d’une qualité inférieure et se vend à bas prix dans le commerce, ils trouvent cette gutta trop blanche et savent qu’on la préfère rouge ou brune; d’autres ne donnent aucune raison de cette négligence.
- L’arbre ayant été découpé par cercles jusqu’à la cime, il s’agit de recueillir le suc qui s’est immédiatement amoncelé dans les cercles ou fentes. Avec un râcloir en fer, on retire tout ce qu’on trouve dans les fentes, tant parcelles d'écorce que suc solidifié, et on le fourre dans un sac fait de la spathe du pinang. Lorsque les anneaux ont été ainsi nettoyéSj la besogne est considérée comme finie et l’on passe à un autre arbre. 11 arrive souvent que le suc laiteux continue à couler et se condense dans les cercles en quantité assez abondante; on le néglige cependant et l’arbre est tout à fait abandonné. Ce n’est pas tout; en général, on ne récolte que la moitié de la gutta fournie par le producteur. En effet, les entailles circulaires n’occupent que la moitié
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- inférieure de l’arbre abattu et couché. L’autre moitié inférieure et touchant le sol reste intacte, il est impossible de retourner cette moitié pour y faire des incisions, ce travail exigerait un plus grand nombre de travailleurs et la situation de l’arbre au milieu du bois dans un terrain accidenté offre des difficultés presque insurmontables.
- L’arbre, débarrassé à demi de sa gutta, reste couché dans le bois sans attirer davantage l’intérêt et sans que personne s’en occupe, et pourtant cet arbre fournit un bois d’œuvre et de construction d’une excellente qualité. En certains endroits même on abat les arbres pour les débiter en planches, sans s’inquiéter de recueillir la gutta.
- Le mode d’exploitation de la gutta accuse un vandalisme incroyable ; en effet, chaque colosse livré à l’abatage en entraîne dans sa chute un certain nombre d’autres ; l’on est quelquefois obligé d’abattre préalablement ceux qui l’entourent, auxquels il est relié par des lianes qui s’opposeraient à sa chute. Les conséquences d’une pareille destruction des arbres à gutta-percha sont faciles à prévoir et se sont déjà fait sentir.
- Gomme les arbres adultes ont été déjà abattus, les indigènes devront à l’avenir se contenter d’exploiter les jeunes, qui ne fournissent qu’une quantité insignifiante de suc laiteux. On prétend qu’un chercheur de gutta ' regarde un Dichopsis comme digne d’exploitation quand l’arbre atteint la grosseur du tronc d’un cocotier (environ i mètre de circonférence). Il arrive très rarement qu’on en trouve d’aussi gros. On trouve bien dans les forêts une quantité considérable de grands arbres à gutta parmi ceux qui donnent un produit de qualité inférieure. C’est qu’autrefois on ne les exploitait pas; on n’a commencé à le faire que depuis une quinzaine d’années, les meilleures sortes devenant de plus en plus rares.
- La gutta que nous avons vu recueillir subit une préparation qui peut différer suivant l’espèce ; les sucs laiteux, comme celui du Payena, sont portés à la hutte à l’état liquide ; celui du Dichopsis et les sucs épais se trouvent de toute nécessité mélangés de parcelles ligneuses. Pendant le transport le suc est déjà condensé. Le travailleur retire à la main les plus gros morceaux et jette la masse dans un pot rempli d’eau chaude; la gutta y devient molle et pétrissable,
- elle est transformée facilement en une masse compacte.
- La bonne gutta ne s’attache pas au bois; la masse pétrissable est réduite à la main en une bande aussi plate et aussi mince que possible. Les restes de corpuscules ligneux épars à la surface de la bande sont enlevés à l’eau froide ou par le frottement de la main, ou de toute autre manière.
- D’ordinaire, la même opération se répète une seconde fois ; la gutta de nouveau ramollie, pétrie, étalée en feuilles, lavée et frottée, est ensuite pliée en morceaux ou pièces de diverses grandeurs et de forme variable. De là l’aspect feuilleté qu’on remarque sur la coupe des pains. La gutta épurée deux fois se distingue comme n° i de celle qui ne l’a été qu’une. La gutta livrée au commerce est loin d’être pure ; elle est encore mélangée d’une énorme quantité de corpuscules ligneux qu’on ne peut enlever qu’après diverses opérations toujours fort longues. Le plus souvent, aujourd’hui, à Sumatra, loin d’épurer la gutta, on y ajoute, au contraire, par poignées, des écorces préalablement concassées.
- La gutta subit dans le cours de ces opérations un changement de couleur. Au moment où elle s’échappe de l’arbre elle est blanche, sans exception; l’ébullition avec des parcelles d’écorces et de bois lui fait contracter une teinte foncée. La gutta du Payena prend à l’air une teinte jaunâtre ; la couleur de celle du Dichopsis doit être exclusivement attribuée à la matière colorante dont cette gutta s’empare pendant l’épuration.
- On a prétendu que les chercheurs faisaient exprès bouillir la gutta-percha avec une matière tinctoriale afin de lui donner la couleur recherchée dans le commerce. Cela se peut, mais on ne pratique pas cette façon de faire dans Sumatra; la gutta est rouge parce qu’il n’est pas possible qu’elle soit autrement quand elle s’écoule d’un Dichopsis, puisqu’elle est toujours mélangée de fragments d'écorces qui suffisent pour la colorer.
- Il est rare que la gutta soit livrée pure et intacte au commerce. Celles qui paraissent sous les noms de balam tembaga, balam bringin se composent, dans la plupart des cas, d’un mélange de plusieurs espèces. Ce mélange est tellement général qu’il est impossible de se procurer chez les négociants indigènes des échantillons purs de toute mixture. Le mélange le
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- mieux réussi porte souvent le nom de balam tembaga, lors même que le suc de Dichopsis oblongifolium n’y est pour rien.
- Tout mélange ne saurait être regardé comme une falsification accomplie à dessein et une fraude préméditée. En effet, les chercheurs de gutta qui se sont procuré une certaine quantité de balam de qualité supérieure voient bientôt qu’ils n’en ont pas assez pour le vendre avec profit; ils se mettent donc en route pour trouver un arbre qui leur donne une gutta de même sorte, et comme ils ne le trouvent pas assez vite, ils s’adressent, pour ne pas perdre de temps, au premier arbre qu’ils rencontrent jusqu’à ce qu’ils en aient obtenu une quantité suffisante. Revenus dans leur kampong ils ont en mains diverses sortes de gutta, mais de chaque sorte trop peu pour pouvoir le vendre, c’est alors qu’ils se livrent à ces mélanges dont nous avons parlé plus haut. Ils savent bien eux-mêmes que si l’opération du mélange ne réussit pas à souhait ils ne pourront obtenir qu’un prix minime, beaucoup plus bas que si la gutta était sans mélange,
- mais pour eux le principal est d’écouler le produit aussi vite que possible. Ne faut-il pas qu’ils vivent et pour vivre comment attendraient-ils qu’ils aient séparément une quantité suffisante de chaque sorte de gutta-percha? Ils savent encore par expérience quelles sont les sortes qui gâteraient le mélange, et ils Se gardent bien de les employer à leur détriment.
- Léon Brasse.
- (A suivre).
- LA SOUDURE ÉLECTRIQUE O
- Le fer à souder de J. Ritter a (fig. 1 à 6) son charbon M pris dans un tube de fer L, au travers duquel il est poussé par un ressort m sur les porcelaines de support m'm', tandis qu’un second ressort n repousse le tube même vers le fer à souder I H. L’électricité arrive au charbon,
- Fig. 1 à 5. — Fer à souder Ritter (1891). Coupes longitudinales et w w, x x, y y, z z.
- du conducteur N, par le galet d! et le tube L, et au fer I par la borne j, la gaine en cuivre perforée F et la vis/, après avoir traversé la bobine B, autour de l'armature K du tube L. Cette armature est guidée en e de manière à ne pas pouvoir tourner, et la bobine est enveloppée d’une gaine en bois A, qui forme le manche de l’outil.
- Quahd le courant passe, la bobine B, attirant son armature, fait jaillir l’arc entre le charbon et la platine en fer I, facile à remplacer.
- La figure 7 indique comment on peut employer cet appareil pour faire bouillir de l’eau,
- en remplaçant le fer à souder H par un fer épanoui en T, avec nervures rayonnantes t.
- Le petit appareil de M. W. Mitchell, représenté par les figures 8 à 14, a pour objet de permettre de réaliser facilement les soudures autogènes ou les brasages de la bijouterie. La pièce à souder, un anneau par exemple, est enfilée sur une cupule en carbone A, emmanchée dans la douille métallique b d’une crosse C, et reliée
- (‘) La Lumière Electrique du 21 mai 1892, p. 353.
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- en d à l’un des fils D du circuit, et l’opérateur promène sous la pièce, dans la cupule, le crayon de carbone E, relié en g à l’autre fil G du cir-
- Fig. 6 et 7. — Ritter. Vue par bout du fer à souder H de la figure I et modification T t pour le chauffage des liquides.
- cuit : ce crayon est, à cet effet, maintenu dans une douille F, facile à manier par la poignée
- Fig. 8 à 14. — Mitchell (1892). Fer à souder pour bijoutiers.
- isolante H. On peut ainsi souder très vite en faisant jaillir le petit arc au droit du point à souder, sans avoir la vue troublée par son éclat. La figure n indique comment on peut rem-
- placer, pour la soudure des chaînes par exemple, ou d’une boîte de montre (fig. 14), la cupule précédente par un plateau J, aussi en carbone, et sous lequel on fait jaillir l’arc au droit de la soudure.
- En figure 13, la cupule est fixe et traversée par
- Fig. i5 à 17. — Coffin. Forge à souder les tuyaux (1892).
- un crayon de carbone L. L’arc qui jaillit entre ce crayon et le crayon mobile E chauffe les parties contiguës de la cupule au gré de l’opérateur.
- Les figures i5 à 17 représentent la forge à sou-
- Fig. 18 et 19. — Coffin. Soudure d’un anneau D.
- der les tuyaux de M. Coffin. Le tuyau I) est amené sur des galets Q, avec sa soudure au droit de l’enclume isolée H et de l’électro E, et il repose sur les pôles isolés a des électros À'ëtB, excités, comme EJ, par le courant de soudure, à bornes K et L, ou par une dérivation. A mesure
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- ii6 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- que le courant passe, on rapproche les lèvres de la soudure par la pression des vis isolées P et G.
- L’objet des électros A, B et E à champ magnétique de lignes de force perpendiculaires à la direction du courant soudeur est de forcer ce
- courant à traverser toujours la soudure en'formation de manière à y concentrer toute sa chaleur à mesure que le tube traverse l’appareil; en outre, d’après M. Coffin, ces électros détermineraient dans le métal, aux environs de
- Fig. 20 à 22. — Howard (1891). Forge électrique à chaleur concentrée. Coupes longitudinales: x x et y y.
- la soudure, des changements moléculaires qui diminueraient sa conductibilité et augmenteraient encore sa température.
- Fig. 23. — Howard (1892). Soudure d’une bride G.
- La soudure d’un anneau D ou d’un bandage s’opère de même 18 et 19) par le rapprochement de ses bords entre les deux mâchoires R et S, isolées de leurs glissières, et reliées en K et L au circuit; mais il suffit alors d’un seul électro-aimant A, appliqué sur le bandage au point diamétralement opposé à la soudure.
- _ Dans la forge de M. Howard, représentée par
- les figures 20 â 22, le courant aboutit en A2, par son pôle positif A, à une tige de carbone B, reposant, par un lit d’amiante F, sur le conducteur G, dans, lequel il est maintenu par la, pince C', et qui est relié par D' soit à la pièce en travail D, soit à son support E. Le pôle négatif du courant aboutit au crayon G au-dessus de D.
- La pièce en travail se trouve ainsi chauffée
- Fig. 27 et 28. — Angell et Burton.
- par le rayonnement de l’amiante F et du charbon B qui doit être aussi près que possible de D, mais sans qu’il puisse former avec D un court circuit, et assez volumineux pour ne pas se détruire, tout en s’élevant à la plus haute température pratiquement possible ; il aura, par exemple, i5 millimètres de diamètre et 200 millimètres de long pour un courant de 70 volts 3oo ampères.
- La figure 23 indique le procédé employé par M. Howard pour souder une bride G sur un tuyau F, par l’emploi de deux arcs simultanés-CG, reliés, par les câbles D D et les résistances E E, au conducteur négatif A du circuit A B. Le tuyau, monté sur un tour, tourne devant
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- Fig. 24. — Transformateurs Angell et Burton (1892). Plan développé des transformateurs superposés.
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- Fig. 28 et à6. — Transformateurs Angell et Burton. Elévation et détail des connexions avec la forge Q
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- Fig. 3i et 32. — Angell et Burton. Forge pour barres courtes.
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- les arcs que les résistances E E empêchent de s’influencer mutuellement.
- Les figures 24 à 26 représentent le détail des transformateurs des appareils de forge et de soudure électriques de MM. Angell et Burton, dont nous avons déjà entretenu nos lecteurs (').
- Chaque appareil comprend deux transformateurs superposés.
- Le transformateur supérieur est entouré de deux anneaux de cuivre B' B2, reliés l’un aux bornes positives 1.1 du secondaire 2.2, et l’autre,
- Fig'. 29 et 3o. —Angell et Burton. Détail d’une pince 5o et de sa manœuvre par la pédale 68.
- B2, aux bornes négatives 3.3. par le boulonnage des bandes de cuivre qui forment ce secondaire à des oreilles venues de forge avec les anneaux. Chaque secondaire est ici constitué par trois enroulements complets de sa bande de cuivre autour du noyau C, séparés les uns des autres par des vulcanites 4.
- Le noyau C est constitué par des longueurs de fils télégraphiques juxtaposés à joints rompus) sans isolement entre eux, mais isolés par 4 4 des bobines du secondaire reliées en parallèle aux anneaux B! B2.
- C) La Lumière Électriquej t. XLIV, p. 355.
- Les bobines primaires 5 5, enroulées entre les secondaires sur des garnitures isolantes, sont groupées en série par paires, dont les pôles positifs et négatifs aboutisssent respectivement aux bornes T' T2 du circuit primaire 6 6, supportées par le centre W du transformateur.
- Le transformateur inférieur, à deux anneaux X, X2, est identique au premier, sauf en ce que les bandes de son secondaire ne font autour du noyau que deux tours au lieu de trois, et que son primaire, à fils plus fins, en fait un plus grand nombre que celui du premier transforma-
- Fig. 33 et 34. — Angell et Burton. Forge à électrodes flexibles.
- teur : il fournit donc des courants de plus basse tension que le premier transformateur. L’emploi de ces deux transformateurs permet de mieux proportionner la tension du courant à la résistance de la pièce en travail, à mesure qu’elle augmente avec sa températui;e,. principalement à partir de 400° environ.
- A cet effet, les anneaux Bt B2, Xt X2 sont reliés par les barreaux bt b2 x1 x2 aux commutateurs s2s2, dont les barrettes e sont (fig. 27 et 28) orientées à go° l’une de l’autre sur chacun des axes s', de manière à relier les pinces d! G', d2 C2 de la barre à souder Q d’abord, par x2x,^ au second transformateur à faible tension, puis, par b% bi} au premier transformateur, dès que la barre est
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- suffisamment échauffée; on peut, en outre, en tournant graduellement les manettes s2, proportionner à chaque instant le courant à l’état de la barre en travail.
- Fig. 35 et 36. — Angell et Burton. Transformateur polygonal à quatre forges.
- Les pinces cc sont portées par des bras isolés D'; elles peuvent être, comme l’indique la figure 29, garnies de charbons 5o, serrées (fig. 3o) par
- Fig. 37. — Angell et Burton. Forge à barres tordues.
- des excentriques 53, manœuvrés d’un coup de la pédale 68, à ressort de rappel 65, et assujetties sur leurs glissières par des boulons, faciles à serrer à l’écartement voulu.
- Lorsqu’on a à chauffer des barres courtes 100 (fig. 31), on les saisit entre les charbons 70 et 71,
- Fig. 38 à 42. — Angell et Burton. Forge à mandrin tournant.
- reliés respectivement aux anneaux 10 et 11 des transformateurs, en soulevant, par la pédale 83
- Fig. 43 et 44. — Angell et Burton. Forge pour bouts barres.
- et sa tige isolée 80, le charbon 70, puis en le laissant retomber le long de sa tige 32 Après le
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- chauffage, qui se fait très rapidement, on retire . la barre en relevant 70.
- Lorsque la barre est de forme très irrégulière, on peut, comme l’indiquent les figures 33 et 34, la chauffer au moyen d'électrodes 10 et 20, en lames d’acier ou de cuivre flexibles 12, reliées aux anneaux 43-41 des transformateurs. La résistance au passage du courant diminue, ainsi que réchauffement de la barre, avec la pression de ces électrodes et l’étendue de leur contact, ce qui permet de faire varier la température aux différents points de la barre.
- Fig. 45 et 46. — Angell et Burton. Forge automatique à bouts de barres.
- Les figures 35 et 36 indiquent comment on peut, en donnant aux anneaux 10 et 11 du transformateur une forme polygonale, y grouper directement plusieurs forges; par exemple, en 20, 3o et 40 : forges pour chauffer les barres en bout et en longueur ; en 5o : une forge pour chauffer une barre ou un fil en passage continu entre les galets 63-66 en cuivre et 64-65 en carbone, serrés 6ur la, barre par des ressorts réglables à volonté.
- L’appareil représenté par la figure 37 permet de tordre au rouge la barre 100 entre la mâchoire fixe 35 et la mâchoire mobile 36, reliées aux anneaux 10 et 11 du transformateur. j
- En figure 38, la barre ou le tube sablé 200 (fig. 40), chauffée par son passage entre les galets 5o, 51, 60 et 61, à jante de carbone 52, reliés au convertisseur 20-21 (fig. 41) s’enroule sur le mandrin 84, qui l’entraîne par sa pince 86 (fig. 42) sous le galet-guide ajustable 76.
- La forge représentée par les figures 43 et 44 a pour objet le chauffage des bouts de barres. Les barres 100, saisies entre les mâchoires à vis 33, 35 et 37 reliées au cercle 11 du transformateur, et appuyées sur les encoches 28 du disque 36, relié au cercle 12. ont leurs bouts, ainsi compris entre les électrodes 26 et 31, rapidement portés au rouge.
- Dans la variante représentée par les figures 45 et 46, les barres 100 sont maintenues automatiquement par les fiches 45 de l’électrode 40-43, de sorte qu’il suffit de les y pousser au travers des trous q3 jusqu’à leur appui sur les encoches 3i de la deuxième électrode 3o. La manipulation de ces barres peut ainsi se faire rapidement et sans interrompre le circuit du transformateur.
- Gustave Richard.
- UTILISATION DES FORGES HYDRAULIQUES
- L’utilisation des forces hydrauliques est un des sujets d’études des plus importants pour les ingénieurs électriciens, car dans bien des cas ces forces permettent de réaliser des transports et distributions d’énergie électrique dans des conditions tout à fait économiques.
- Contrairement aux usines à vapeur, elles ne nécessitent pas de combustible; elles sont beaucoup plus simples, n’exigent dans la plupart des cas que des capitaux inférieurs, sont d’un entretien plus facile et moins coûteux et offrent de plus une sécurité de marche bien plus grande.
- Toutefois, avant de prendre une décision en faveur des moteurs hydrauliques, il convient de se livrer à une comparaison sérieuse et approfondie, en tenant compte des frais de premier établissement et du capital correspondant aux frais annuels d’exploitation. Le prix des moteurs hydrauliques, quoique étant souvent inférieur à celui des moteurs à vapeur, devient quelquefois
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- I 2 I:
- plus élevé si l’on tient compte des travaux accessoires, canaux d’amenée et de fuite, barrages, etc. L’abaissement du taux de consommation de charbon, la proximitéd’un centrehouiller, joints à divers avantages tels, que la facilité d’installation des moteurs à vapeur au. centre ou à proximité des consommateurs d’énergie, peut parfois faire donner à la vapeur la préférence sur un moteur hydraulique.
- Il se présente des cas où la force hydraulique est insuffisante. S’il a été reconnu avantageux de l’utiliser en lui adjoignant la force motrice à vapeur, il convient d’étudier s’il est préférable d’installer les moteurs à vapeur près des moteurs hydrauliques, ou de les établir dans une autre usine que l’on assied à l’intérieur de la ville à éclairer.
- Lorsque la chute d’eau est à grande distance de la ville, que son débit est insuffisant pendant une certaine partie ou pendant toute la durée de l'année, en sorte que les moteurs à vapeur ont à produire la plus grande partie de l’énergie électrique nécessaire, il est toujours avantageux de placer ces derniers dans une usine séparée construite dans la ville même. L’usine hydraulique fonctionne alors continuellement, et l’usine à vapeur, arrêtée dans la journée, fournit le complément de la puissance nécessaire aux heures les plus chargées de la soirée.
- Lorsqu’au contraire les moteurs à vapeur ne doivent suppléer aux moteurs hydrauliques ou ne les remplacer que pendant de courtes périodes, en cas de manque accidentel d’eau, on placera les moteurs à vapeur près des moteurs hydrauliques.
- Afin que les ingénieurs électriciens puissent se rendre compte par eux-mêmes de la possibilité d’utiliser une chute, nous donnerons quelques renseignements relativement à la mesure de l’eau, à la puissance que l’on peut obtenir suivant les quantités d’eau et les chutes. Nous dirons aussi quelques mots sur le diamètre à donner aux conduites, sur le choix des turbines, sur leur rendement et sur l’installation des usines hydrauliques.
- Mesure de l'eau.
- Il est presque toujours très difficile de déterminer exactement la puissance que peut fournir une chute d’eau. En hiver, les eaux sont plus
- abondantes qu’en été; les besoins de l’éclairage varient aussi, il est vrai, dans le même sens. Il est néanmoins nécessaire de ne pas faire une installation hydraulique sans faire auparavant des mesures pendant la saison d’été.
- D’un autre côté, il arrive que le froid en hiver produit souvent des effets inattendus, que des, rivières qui n’avaient jamais gelé auparavant se couvrent de glace. Mais, même dans ces cas, il y a souvent économie, en employant des turbines concurremment avec des moteurs à vapeur.
- Il est imprudent de faire une conjecture sur la
- Fig. i. — Déversoir en minces parois.
- quantité d’eau qui coule dans une rivière ou dans un canal, il est toujours préférable de faire quelques mesures dignes de confiance, même au prix d’un peu de temps et de peine.
- Si l’on désire utiliser aussi complètement que possible le débit total de la rivière pendant toute l’année, il faut déterminer les différentes valeurs moyennes de ce débit pendant le cours d’une année, c’est-à-dire qu’il ne faut pas faire entrer en ligne de compte les crues extraordinaires dont la durée totale ne serait qu’insignifiante, comparée à la durée d’une année (quinze jours par exemple), pas plus qu’il ne faudrait se baser sur des cas de sécheresse absolument exceptionnels, mais il faut tabler sur la durée moyenne des débits pendant les différentes époques de l’année.
- Partout où il est possible, où les rivières sont
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- çl’une largeur modérée, le mode de jaugeage par déversoir en minces parois donne les résultats les plus précis, La figure i fera comprendre cette opération.
- Le déversoir est formé d’un barrage en bois formé d’un assemblage de planches dans lequel on a pratiqué une entaille rectangulaire par* dessus laquelle l’eau s’échappe.
- L’arête B supérieure de l’entaille de même que les côtés A doivent être taillés en biseau ou garnis de tôle de manière à former une arête à peu près vive,
- Pour connaître la quantité d’eau passant par le déversoir, il suffira de mesurer avec précision l’épaisseur de la lame d’eau, et l’on trouvera dans le tableau que nous donnons çi-dessous le nombre de litres passant par seconde et par chaque mètre de déversoir.
- Valeurs du débit Q, en litres par mètre de longueur du déversoir.
- Charge d’eau h en mètres Q en litres Charge d'eau h en mètres Q en litres Charge dJeau h en mètres Q en litres
- o,o5o 21,9 0,126 87,8 0,222 205,2
- o,o5a 23,3 0, i3o 92,0 0,226 210,8
- 0,054 24,6 0,134 96,3 0,230 216,4
- o,o56 26,0 0, i38 100,6 0,235 223,5
- o,o58 27,4 0,142 ioS,o 0,240 23o,7
- 0,060 28,8 0,146 109,4 0,245 237,9
- 0,062 3o,3 0, i5o I 14,0 0,250 245,2
- 0,064 3i,8 0,154 118,6 0,255 252,6
- 0,066 33,3 0, i58 123,2 0,260 260,1
- 0,068 34,8 0,162 128,0 0,265 267,7
- 0,070 36,3 0,166 132,7 0,270 275,2
- 0,074 39,5 0,170 137,5 0,275 282,9
- 0,078 42,7 0,174 142,4 0,280 290,7
- 0,082 46,1 0,178 147,3 0,285 298,6
- 0,086 49,5 0,182 i52,3 0,290 3o6,4
- 0,090 53,o 0,186 157,3 0,295 314,4
- 0,094 56,5 0,190 162,5 o,3oo 322,4
- 0,098 60,2 0,194 167,6 o,3o5 33o,5
- O, 102 64,0 0,198 172,8 o,3io 338,7
- 0,106 67,8 0,202 178,2 o,3i5 346,9
- 0, IIO 71,6 0,206 i83,5 0,320 355,2
- 0,114 75,5 0,210 188,8 0,325 363,5
- 0,118 79,5 0,214 194,2 o,33o 371,9
- 0, 122 83,6 0,218 199,6 o,335 380,4
- L’épaisseur de la lame d’eau doit être mesurée, non pas directement sur l’arête du déversoir, où la dépression à la surface de l’eau est considérable, mais au moins à i mètre en amont, en un point où l’eau est aussi tranquille que possible, sur un piquet E que l’on aura eu soin de placer parfaitement de niveau avec l’arête supérieure du déversoir.
- Le mode de jaugeage par flotteur est aussi très employé à cause de sa simplicité.
- On choisit une certaine longueur où la rivière est aussi droite et régulière que possible tant en largeur qu’en profondeur.
- On jette en son milieu une bouteille que l’on remplit jùsqu’à ce qu’elle plonge entièrement dans l’eau et de' manière à ce qu’elle se maintienne verticalement.
- On observera à quelle vitesse par seconde elle sera entraînée par le courant, et l’on multipliera cette vitesse par la largeur et par la profondeur moyenne du cours d’eau pour obtenir le débit théorique approximatif.
- La vitesse de l’eau au fond et contre les parois étant moindre qu’au milieu, on prendra les 80 centièmes du chiffre trouvé pour obtenir pratiquement le débit de la rivière, c’est-à-dire que l’on en déduira le cinquième.
- Il faut avoir soin de contrôler la vitesse à plusieurs reprises, de faire l’expérience sur un parcours aussi long que possible si la section du canal est régulière, et de ne pas opérer dans une courbe.
- On prendra la section moyenne mesurée à des points équidistants l’un de l’autre.
- Utilisation, création et aménagement des chutes.
- Dans les cas nombreux où l’on trouve sur le parcours des rivières ou torrents des chutes d’eau ou cascades naturelles, il est facile de les utiliser, avec des dépenses d’aménagement assez réduites, particulièrement si les chutes dont on dispose sont très hautes.
- Si, au contraire, les cours d’eau avoisinant la ville à éclairer ne possèdent pas de chute, il sera bien souvent facile d’en créer moyennant des dépenses peu considérables, si le lit du cours d’eau envisagé présente une pente très prononcée sur un parcours notable.
- La création d’une chute ne demandera que la construction d’un canal à très peu-de pente assez long pour produire une différence de niveau suffisamment grande entre l’eau qu’il conduit et l’eau coulant dans la rivière en face de ce point.
- Ce canal sera creusé sur l’un des versants intérieurs de la vallée où coule la rivière.
- Pour connaître le parcours de la rivière le
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- plus favorable à la création de la chute, il est nécessaire d’exécuter quelques mesures de nivellement.
- Il faut déterminer sur la plus grande longueur possible la pente moyenne par mètre du cours d’eau. La partie du cours d’eau présentant la plus forte pente sera généralement la préférable.
- Cependant, dans certains cas, particulièrement à cause des facilités plus ou moins grandes d’installation de l’usine, à cause de la nature ou de la forme du terrain où le canal devra être creusé, il pourra être plus avantageux d’utiliser un parcours présentant un peu moins de pente. Il y aura souvent avantage aussi, si cela peut permettre la construction de l’usine plus à proximité de la ville à éclairer.
- Lorsque l’on a plusieurs cours d’eau à sa disposition, cas fréquents dans les pays montagneux, il est utile de faire un choix basé sur les considérations suivantes.
- Parmi les cours d’eau qui peuvent être utilisés avec la même économie, il faut choisir celui le moins sujet à la gelée et aux crues subites et importantes.
- Lorsque la vitesse de l’eau est très grande, il y a moins de chance de gel.
- Les chances sont aussi moins grandes si le cours d'eau coule dans une vallée qui par sa position géographique esta l’abri des vents froids du nord et si l’eau provient de sources au lieu de glaciers,
- Il suffira bien souvent aussi, pour créer des chutes importantes, de construire un barrage en travers d’une vallée.
- On obtient par ce procédé un réservoir permettant d’accumuler des quantités d’eau considérables et en même temps d’augmenter la puissance disponible dans de grandes proportions.
- Canaux ci’amenée et de fuite et tuyaux de conduite d’eau.
- Il est d’une grande importance d’avoir des canaux d’amenée et de fuite à grande section. On se figure généralement que, pourvu que l’eau passe dans les canaux, la chute est utilisée, sans se rendre compte que la grande vitesse avec laquelle l’eau se déplace, soit en amont soit en aval, se traduit toujours par une perte de chute souvent très considérable.
- En principe, la vitesse de l’eau dans les canaux découverts ou dans les tuyaux, est toujours obtenue au détriment de la chute.
- Des canaux d’amenée et de fuite, de même que des chambres d’eau, ne sont jamais trop grands, quelque soit d’ailleurs le moteur que l’on emploie, et plus la vitesse de l’eau est faible, tant à l’entrée qu’à la sortie de la turbine, plus la chute est utilisée complètement.
- L’on n’est limité, dans leur établissement, que par des considérations de pratique, de dépense ou d’emplacement.
- Tableau des pertes de charge et débits des conduites pour différentes vitesses de l’eau.
- VITESSE DE L’EAU PAR SECONDE '
- Diamètre intérieur o,5o m. 0,70 m. 1 mètre 1,5o m. 2 mètres 3 mètres 4 mètres
- des
- conduites perte de perte de perte de pette dt débit perte de débit perte de perte de
- en litres charge en mm. en litres charge en mm. en litres charge en mm. en litres charge en mm. en litres charge en mm. en litres charge en mm. en litres charge en mm.
- 0,20 9 0,775 22 3,400 3o 6,3oo 45 13,200 62 22,00 93 47,5o 125 81,00 54,00
- o,3o 21 0,587 5o 2,270 70 4, i55 Io5 8,83o 140 14,65 210 31,70 280
- 0,40 37 0,3oo 87 1,70 125 3, i5o 190 6,65o 25o I I ,00 375 23,8o 5oo 40,00
- o,5o 6o 0,320 i35 i,35o 195 2,5i5 295 5,3oo 390 8,80 590 19,00 780 32,20
- o,6o 85 0,260 200 1,13o 280 2,000 425 4,420 56o 7,3o 85o 15,90 1 r3o 27,00
- o,8o i5o 0,195 35o o,85o 5oo 1,570 750 3,3oo 1000 5,5o i5oo 11,80 2000 20,00
- 1 ,00 235 0, i55 55o 0,680 785 1,260 r r8o 2,65o 1570 4,40 235o 9,5o 3140 16,00
- I ,20 340 0, i3o 790 0,565 0,450 1 r3o 1, o5o 0,840 1695 2,200 2260 3,70 3400 7,90 4520 13,40
- i,5o 53o 0,100 1235 1770 2650 1,700 353o 2,90 53oo 6,3o 7070 10,80
- 1,70 680 0,090 1590 0,400 o,35o 2270 0,740 3400 : ,55o 4540 2,60 6800 5,5o 9100 9,5o
- 2,00 940 0,080 2200 3140 o,63o 4710 1 ,325 6280 2,20 94^0 4,70 12560 8,00
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les dimensions que nous donnons dans le tableau ci-devant pour les tuyaux d’amenée ont été calculées de façon à rester dans les limites de la pratique courante, mais elles peuvent être, modifiées si, pour des raisons d’économie dans l’installation ou des circonstances locales, on préfère perdre un peu de chute, en adoptant par exemple des tuyaux d’amenée de plus faible diamètre.
- En général, on ne dépasse pas une vitesse de l’eau de o,5o m. à la seconde dans les canaux d’amenée et de fuite, et il y a toujours avantage à la diminuer, quoique dans certains cas il faille se résigner à aller bien au-delà.
- Dans aucun canal bien conditionné, la profondeur de l’eau, au repos, ne devrait être inférieure à o,5o ouo,6o m. pour les petits débits, et de 0,80 à i,5o m. pour les débits plus importants.
- S’il y a une certaine profondeur d'eau dans le canal de fuite, celle qui s’échappe de la turbine déplace cette eau morte, et le niveau d’aval ne monte pas, se confondant pour ainsi dire, instantanément avec le niveau de la rivière.
- Si, au contraire, cette profondeur d’eau n’existe pas, le niveau d’aval montera proportionnellement à la quantité d’eau débitée, ce qui occasionnera une perte de chute souvent considérable.
- Sous la turbine même, il est indispensable d’avoir une certaine profondeur, afin que le dégagement de l’eau puisse se faire convenablement.
- L’eau est amenée aux turbines dans des tuyaux en fonte, en tôle, en bois ou en ciment.
- Les tuyaux en bois, s’ils sont bien faits et convenablement cerclés, peuvent faire un très bon service et sont les moins coûteux.
- Les tuyaux en ciment ne doivent être conseillés que dans les pays où l’on est très habitué à exécuter ces sortes de travaux, et pour des chutes relativement faibles.
- Les tuyaux en fonte sont les plus durables, mais aussi les plus coûteux.
- Les plus pratiques au point de vue de la solidité, de la durée et du prix, sont les tuyaux en tôle.
- \
- Chutes..
- La chute est la différence de hauteur verticale mesurée en face de la turbine, entre la surface I
- du niveau de l’eau en aval et la surface du niveau de l’eau en amont, lorsque le moteur est en marche.
- On divise les chutes d’eau en trois classes :
- i° Les basses chutes (de i à 3 mètres) ;
- 3° Les moyennes chutes (de 3 à 7 mètres) ;
- 3° Les hautes chutes (au-dessus de 7 mètres.)
- Si l’eau est amenée aux turbines par des tuyaux, son frottement contre les parois occasionne une perte de chute, ou perte de charge, d’autant plus importante que sa vitésse est plus grande, et que ses tuyaux sont d’un plus grand diamètre par rapport à la quantité qu’ils doivent débiter.
- Le dernier tableau indique la perte de charge en millimètres due au passage de l’eau dans des tuyaux de différents diamètres, pour chaque mètre de longueur de la conduite.
- Les coudes, changement brusques de section ou de direction, etc., peuvent modifier considérablement les résultats, mais notre dernier tableau n'en demeure pas moins très précieux à consulter pour l’ingénieur chargé d’établir une conduite d’eau pour turbine.
- Puissance d'une chute. — La puissance théorique d’une chute en chevaux est égale à la quantité d’eau exprimée en litres, multipliée par la hauteur de chute et divisée par 75 kilos.
- ,, P x ir 75 '
- Il convient, pour obtenir la puissance développée sur l’arbre du moteur, ou puissance utilisable, de multiplier la puissance théorique par le chiffre représentant le rendement du moteur que l’on emploie, roue ou turbine.
- Si l’on suppose au moteur un rendement de 75 0/0 la puissance utilisable sera égale à la puissance théorique multipliée par 0,75.
- P utilisable = X 0,75.
- 75
- Choix du moteur.
- Les moteurs hydrauliques, qui sont certainement les plus réguliers d’allure en régime fixe, sont au contraire très sensibles aux variations de charge, à cause de la difficulté réelle qu’il y a à manœuvrer rapidement les vannages à l’aide de régulateurs de vitesse.
- Pour utiliser les forces hydrauliques à la pro-
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- duction de l’éclairage électrique on emploie les turbines de préférence aux roues. Les premières, par suite de leur grande vitesse initiale, simplifient beaucoup la transmission de mouvement. Un autre avantage non moins précieux dans certains pays, est que, tournant sous l’eau, elles sont presque à l’abri de la gelée. Le rendement des turbines est constant en toute saison et supérieur à celui des roues hydrauliques. Elles ont encore l’avantage d’occuper peu de place et de permettre l’utilisation de chutes considérables et d’un faible débit.
- Néanmoins, dans certains cas particuliers, pays privé d’ateliers de construction, terrains où la pose présente des difficultés spéciales, localités où les chutes sont faibles et l’eau abondante, on peut conseiller l’emploi d’une roue hydraulique.
- Lorsque les chutes dont on fait usage sont hautes, le matériel producteur d’électricité se compose de turbines de petit diamètre, tournant à grande vitesse, et capables d’actionner directement les dynamos. Ce matériel est peu encombrant et peu coûteux, et il suffit souvent de construire un barrage de peu d’importance pour pouvoir emmagasiner une très grande quantité d’eau qui sera disponible au moment voulu.
- Le rendement élevé est la première des conditions pour un moteur, mais en dehors de cet avantage, il ne faut pas pei'dre de vue d’autres qualités non moins essentielles.
- Une turbine doit en outre pour avoir un bon rendement :
- i° Marcher noyée sans perte appréciable de de rendement :
- 2” Être simple, robuste et n’exiger aucun entretien ;
- 3° Avoir des organes parfaitement équilibrés et symétriques, condition essentielle pour obtenir une régularité parfaite.
- Certaines turbines, par le principe même de leur construction, sont auto-régulatrices, ce qui permet de renoncer dans la plupart des cas à un appareil automatique spécial de réglage de l’admission de l’eau.
- Rendement.
- Les turbines bien construites donnent o/o de rendement, tandis que les roues hydrauliques donnent de 5o à 66 o/o.
- Ce rendement est celui obtenu lorsqu’elles
- travaillent à pleine admission, mais dès que le cours d’eau diminue, ce rendement baisse dans des proportions assez considérables.
- La force disponible, au lieu de rester proportionnelle à la quantité d’eau ou à peu près, c’est-à-dire d’être moitié de la force totale si le débit est diminué de moitié par exemple, se trouve le plus souvent réduite au quart, par suite de la diminution du rendement, et oblige de demander à grands frais, à la vapeur, le manque de force hydraulique.
- Il est donc très important de choisir une turbine accusant un rendement élevé, non seulement à pleine admission, mais aussi et surtout avec les débits de l’été, lorsque l’eau fait défaut, et que c’est à ce moment qu’il est essentiel de l'utiliser aussi complètement que possible.
- Installation des turbines.
- Lorsque les chutes sont faibles on installe le bâtiment des turbines sur le cours d’eau lui-même ou sur une dérivation qui lui est parallèle.
- Lorsque l’on a de hautes chutes à utiliser, mais au-dessous de 3oo mètres, on place le bâtiment des turbines au bas des chutes. L’eau arrive aux turbines par des conduites forcées, dont la partie supérieure part d’une chambre d’eau où le niveau de cette dernière se maintient librement à la même hauteur que le niveau d’amont dans le canal d’amenée.
- Lorsque la chute dont on dispose dépasse 3oo mètres, on a recours, pour l’utiliser, à plusieurs usines placées successivement l’une au dessous de l’autre et utilisant chacune une partie de la chute totale.
- C’est ainsi qu’à Gênes on emploie pour une distribution de force une chute de 55o mètres. Trois usines sont placées sur le parcours de la conduite, la première à iio mètres au-dessous du point de départ de la conduite, la deuxième à iio mètres au-dessous de la première et la troisième à i5o mètres au-dessous de la deuxième. Il reste encore une chute de i8o mètres au-dessous de la troisième usine, mais qui est utilisée à la distribution d’eau dans la ville de Gênes. Des réservoirs ont été construits près de chaque usine de manière à permettre une marche indépendante de chacune d’elles, la puissance exigée étant variable de l’une à l’autre au même instant.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le mode d’utilisation des très hautes chutes au moyen de plusieurs usines placées les unes au-dessous des autres est celui le plus économique et en même temps présentant les plus grandes garanties de sécurité au point de vue de la marche sans accidents.
- L’épaisseur et le prix des conduites d’amenée de l’eau sont ainsi beaucoup réduits et de plus la construction des turbines demande aussi moins de soins.
- Lorsque par suite des différences de vitesse des turbines et dynamos on ne peut réaliser un couplage direct, il est préférable de mettre les turbines en dehors de la salle des dynamos, dans de petits bâtiments annexes spéciaux. On obtiendra une installation symétrique en divisant la puissance en deux groupes égaux placés chacun sur l’un des côtés de la salle des dynamos.
- Si le type des turbines et leur usine permet leur couplage direct avec les dynamos, une seule salle sera affectée à toute l’installation. Dans ce cas., il faut prendre toutes les précautions nécessaires pour qu’un accident aux turbines ou à leurs conduites d’amenée ou de fuite ne puisse noyer la salle, ce qui serait préjudiciable pour le matériel électrique et particulièrement pour les dynamos, surtout si celles-ci fournissent un courant de haute tension.
- Si les turbines sont à axe horizontal et que leur faible vitesse ne permet pas le couplage direct aux dynamos, on actionnera ces dernières au moyen d’une transmission placée dans le prolongement de l’arbre de la turbine.
- Si les turbines sont à axe vertical, un engrenage d’angle est nécessaire pour la transmission de leur mouvement aux dynamos. En raison des grandes vitesses usitées, les engrenages à dents de bois sur fonte doivent seuls être employés. Ce dernier mode de transmission a l’avantage de joindre à une marche très douce, la suppression presque complète de tout bruit.
- Il convient, toutes les fois qu’on le peut, de ne pas faire usage d’engrenages dans une installation destinée à un service public et dans laquelle les chances d’accidents et d’arrêts doivent être réduites le plus possible.
- Lofsqu’il est nécessaire de faire usage d’un moteur à vapeur pour suppléer ou remplacer le moteur hydraulique, il faut disposer ces deux moteurs pour commander la même transmis-
- sion de manière à pouvoir faire marcher les ma’ chines électriques soit par le moteur à vapeur soit par le moteur hydraulique, soit enfin par ces deux moteurs réunis en temps de basses eaux.
- La salle des machines devra être pourvue d’un pont roulant pour permettre le montage et le démontage des pièces lourdes.
- Réglage.
- Les turbines doivent actionner la dynamo à vitesse constante. Elles doivent être, dans le but de maintenir cette marche malgré les variations de charge, munies d’un régulateur sensible fermant plus ou moins la conduite d’amenée de l’eau, découvrant un nombre plus ou moins grand d’orifices ou interceptant plus ou moins l’entrée de l’eau dans les orifices ouverts de la turbine.
- Le réglage des turbines à vitesse constante peut aussi être effectué à la main. Dans ce cas, le volant commandant ce réglage devra être placé dans la salle des dynamos, sur le tableau de distribution même. Le volant de commande devra actionner un indicateur gradué montrant à chaque instant, suivant le nombre d’orifices ouverts ou le degré d’ouverture de la conduite ou des orifices, la puissance en chevaux dont on dispose. Cette disposition permet de faire varier le nombre de chevaux suivant les indications de l’ampèremètre, c’est-à-dire suivant les besoins de l’éclairage.
- Bâtiments.
- Lorsque l’usine hydraulique se trouve dans des'endroits éloignés des villes ou difficilement accessibles, il est indispensable de surélever l’usine d’un ou deux étages pour loger le personnel de surveillance. Dans les pays froids, il est aussi utile de prévoir un accès dans les logements par l’intérieur de l’usine afin d’éviter au personnel d’avoir à sortir en hiver. De plus, on établira un chauffage de l’usine, soit au moyen d’un calorifère placé en sous-sol, soit au moyen d’un poêle central.
- Une salle spéciale devra être réservée pour le matériel de rechange et les menus accessoires d’entretien : huile, chiffons, outillage.
- Dans le cas où l’usine comporte des transfor-
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- mateurs ou des accumulateurs, il pourra être aussi nécessaire de leur réserver une salle spéciale où ils seront parfaitement à l’abri de l’humidité et bien aérés.
- J.-P. Anney.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Sur la construction des appareils téléphoniques.
- L’administration française vient d’envoyer aux constructeurs d’appareils téléphoniques une circulaire leur indiquant quelles prescriptions leur seront imposées à partir du rr janvier i8g3.
- Avant de faire connaître cette circulaire, quelques explications sont nécessaires.
- On sait que l’administration française exploite le service des téléphones depuis le rr septembre 1889. Aù lieu d’adopter la façon d’opérer des sociétés téléphoniques, lesquelles fournissent et entretiennent pour le prix de l’abonnement les appareils installés chez l’abonné, l’administration met les abonnés en demeure de se procurer leurs appareils. Mais comme elle se charge de l’entretien des appareils achetés par l'abonné, elle n’accepte dans ses réseaux que les appareils bien construits et d’un type assez puissant pour assurer une bonne conservation.
- Cette façon d’opérer laisse la voie ouverte à toutes les améliorations à apporter dans les appareils téléphoniques par les chercheurs et les constructeurs. Elle est préférable au système employé par les Sociétés téléphoniques anglaises, par exemple, lesquelles, lorsqu’elles ont adopté un type bon marché, s’y tiennent et l’imposent à leurs abonnés.
- Ceci posé, l’administration se trouvait en présence de grandes difficultés pour l’entretien des appareils téléphoniques des abonnés, en raison surtout de la diversité des pièces. En conséquence, elle impose aux constructeurs, à partir du i01' janvier 1893, les prescriptions suivantes :
- i° Toutes les vis entrant dans la construction des appareils téléphoniques devront être faites avec des filières fabriquées avec un jeu d’ou-
- tils qui sera établi par les soins du Dépôt central et dont un exemplaire sera remis aux constructeurs qui en feront la demande;
- 2° Les contacts à butée seront absolument proscrits et remplacés par des contacts à frottement ;
- 3° Il y aura lieu de supprimer les boudins qui sortent des joues des bobines d’induction. Noyer dans ces joues des plots métalliques sur lesquels on prendra la communication avec les circuits de la bobine;
- 40 Ne faire usage que de paillettes d’acier avec contacts platinés pour les ressorts de communication;
- 5* Le ressort antagoniste du crochet mobile devra fonctionner d’une façon normale sous des poids de 200 à 600 grammes attachés au crochet ;
- 6° Les vis à bois seront remplacées par des vis à
- ZM CM Z S C3
- Fig. 1
- métaux ou par des boulons. Les têtes de boulons seront munies d’une oreille et les écrous refendus pour permettre le serrage au tournevis;
- 70 Toutes les communications seront établies en fil de cuivre recouvert d’un isolant avec tresse de coton ou de soie et terminé par des poulies en laiton. La tresse sera rouge pour le circuit primaire, bleue pour le circuit secondaire, jaune pour le circuit d’appel et des trois couleurs pour les fils communs aux trois circuits;
- 8° Les bornes auront la disposition et porteront les indications figurant ci-dessus (fig. 1);
- 90 On n’emploiera pour les joues des bobines d’induction que du bois de buis bien sec et bien sain;
- io° Les cordons souples seront attachés sur les récepteurs à des bornes extérieures ;
- ii° Les membranes des récepteurs seront vernies.
- Enfin l’administration, sans en faire une obligation, conseille l’adoption des dispositions suivantes :
- i° Fendre les têtes des boulons pour permettre le serrage au tournevis;
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- LA . L UMIÈRE ÉLEC TRIQUE
- 2° Placer le crochet commutateur à gauche, ce qui permet à la personne qui se sert du téléphone d'avoir la main droite libre;
- 3° Ne plus faire usage, pour les bobines du récepteur, de bobines en bois qui se fendent, et employer, au contraire, des joues métalliques soudées sur les noyaux, eh veillant à ce que cette carcasse métallique soit bien isolée du fil qu’elle supporte.
- Toutes ces prescriptions se comprennent d’elles-mêmes. La seconde, entre autres, s’explique par ce fait que les contacts s'oxydant plus facilement avec les courants induits, on a intérêt à employer des contacts à frottement, les-
- quels se nettoient automatiquement à chaque, mouvement du crochet commutateur.
- Les abonnés profiteront, ainsi que l’administration, de l’application de ces prescriptions, puisqu’elles sont destinées à prévenir aussi une foule de petits dérangements dont le résultat le plus clair était d’indisposer contre l'administration les abonnés dont le service était momentanément suspendu.
- Compteur Singer (1891).
- Le principe de ce compteur consiste à dériver une partie du courant à mesurer au travers d’une
- Fig. i. — Compteur Singer (1891).
- résistance a, renfermée dans une capacité pleine d’air A. Le temps que la dilatation de cet air, sous l’influence de réchauffement de a, met à refo\iler le mercure G en Bi jusqu’au contact des fils de B donne approximativement, corrections faites du rayonnement, etc., l’intensité du courant en a.
- L’appareil comprend deux de .ces tubes communicants A Blt qui, à chaque contact en B,font osciller tantôt dans un sens tantôt dans l’autre le balancier ci, lequel totalise en E leurs indications.
- G. R.
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- Sur la traction électrique (*).
- Au bout de cinq ans d’expérience, on peut dire que la propulsion électrique des voitures de tramways est un succès au point de vue des convenances du public, mais au point de vue financier on ne peut considérer ce succès comme indiscutable. La traction électrique s’est montrée indubitablement préférable non seulement à la traction animale, mais même à tout autre genre de traction.
- Les premiers moteurs électriques ont été trouvés trop légers pour le travail qu’ils avaient à faire; lorsqu’ils eurent été remplacés par des moteurs plus lourds, les voitures primitives se montrèrent trop faibles pour résister à la traction ; ensuite les nouvelles voitures furent si lourdes qu’elles endommagèrent la ligne et qu’il devint nécessaire de reconstruire complètement cette dernière, et ainsi de suite. Pendant la première année ou les deux premières années, les frais de réparation et d’entretien des moteurs et les pertes résultant des échecs, ont constitué un chapitre formidable, mais ces inconvénients ont été surmontés par l’augmentation de la puissance ou du poids de la machinerie motrice ainsi que par l’adoption de transmissions directes. G. B.
- Les applications de l’électricité dans la marine _ anglaise, par Henry E. Deadman (*).
- Les applications de l’électricité à la marine peuvent être classées dans les catégories suivantes :
- 1. Projecteurs ;
- 2. Eclairage intérieur. des navires et installation temporaires pour leur construction et leur réparation ;
- 3. Canons et torpilles :
- 4. Communications électriques ;
- 5. Applications diverses.
- Projecteurs.
- L’introduction des projeteurs, sans lesquels aucun bâtiment de guerre ou torpilleur moderne ne serait considéré comme complet, date de 1876; et le premier navire qui ait été muni de foyers électriques d’exploration a été le Minotaur
- (*) Engineering News.
- (s) Communication faite a l’Institution of Mechanical Engineers.
- Quelques expériences préliminaires faites par MM. Wilde et C°, de Manchester, à bord de la canonnière Cornet, avaient donné des résultats satisfaisants, et l’on procéda à une installation complète sur le Minotaur. On se servit d’une dynamo à courants alternatifs avec 32 pôles et tournant à 400 tours par minute, Le projecteur était d’un type très primitif; il était pourvu d’un réflecteur parabolique et de lentilles dioptriques et divergentes. Un diaphragme permettait de combiner des signaux lumineux. La lampe Wilde avait des charbons à section carrée, et on la réglait à la main. Le circuit était à retour par la terre.
- L’année suivante ce fut le Téméraire qui reçut une installation semblable, avec des projecteurs Mangin. En 1877, le Neptune, le Dreadnaught et plusieurs autres vaisseaux furent pourvus d’appareils de ce genre.
- La commande directe des dynamos a été introduite en 1878; à cette époqne, MM. Wilde et C° couplèrent leurs machines sur des moteurs construits par Brotherhood et par Chadwick, de Manchester. La dynamo avait été aussi perfectionnée, de façon à peimettre l’alimentation simultanée de deux projecteurs à arc. La même année, le Triumph a été pourvu d’une installation semblable par MM. Siemens Brothers and C°.
- Les dynamos étaient au nombre de quatre, du type horizontal, disposées en deux paires, et chaque paire couplée en parallèle sur un circuit. Un tableau de commutation permettait, d’ailleurs, de grouper les dynamos de différentes manières.
- Le projecteur employé était un appareil Siemens holophote, lourd et massif, étant construit en fonte, Il contenait des lentilles divergentes et dioptriques, ces dernières composées d’anneaux de verre non concentriques de section triangulaire, et maintenues par un cadre métallique. Il était aussi pourvu d’un dispositif à signaux. La lampe était du type autorégulateur de Siemens, munie d’un petit miroir. Elle était compliquée et se dérangeait fréquemment. Les charbons étaient souvent au collage, et la lampe était sensible aux moindres variations de vitesse des dynamos; elle n’est d’ailleurs pas devenue d’un emploi général.
- Vint ensuite la dynamo Gramme pour projections de MM. Sautter-Lemonnîer de Paris ; et en 1881, Y Inflexible fut muni de cette dynamo.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On se servit dans cette installation du projecteur Mangin à la place de la lentille dioptrique. La lampe était réglée à la main et occupait une position inclinée. La dynamo Gramme a été remplacée depuis par d’autres, mais le réflecteur Mangin et la lampe inclinée réglée à la main ont survécu et sont devenus les appareils types de ce service.
- Projecleur du service naval. — De ces premières tentatives est sorti graduellement le projecteur naval moderne, devenu familier à beaucoup de personnes. Il consiste en une lanterne cylindrique en acier très mince, ayant dans sa partie postérieure un miroir parabolique en verre argenté, au foyer duquel on produit un arc entre deux charbons fixés dans une lampe inclinée, c’est-à-dire faisant avec l'axe du miroir un angle d’environ 70°. Le déplacement des crayons de charbon n’est pas automatique, il se fait à la main ; et la lanterne est suspendue de telle façon qu’elle peut se mouvoir sur son piédestal en décrivant le cercle entier dans l’azimut, et environ 6o° en altitude. Pendant ce mouvement les connexions électriques sont assurées par des contacts frottants. Un commutateur fixé dans le piédestal permet de couper et d’établir le circuit. Les conducteurs passent par l’un des bras creux qui supportent la lanterne, puis dans le porte-tourillon pour arriver à deux ressorts placés au fond de la cage de la lampe. Lorsque celle-ci est mise en place elle fait contact avec ces ressorts, et complète le circuit à travers les charbons.
- Deux modèles de ces projecteurs sont utilisés dans le service naval, le plus grand ayant un réflecteur de 60 centimètres pour les navires, et le plus petit avec un réflecteur de 5o centimètres pour les torpilleurs. Dans ces projecteurs le miroir parabolique fait converger les rayons en un faisceau de lumière puissant et pénétrant. On peut adapter à la face de la lanterne des lentilles divergentès pour disperser les rayons sur une plus grande surface, lorsqu’on le désire ; et l’on peut aussi prévoir un écran pour le service des signaux.
- Les deux .parties les plus importantes pour la production d’un faisceau bien net sont naturellement le miroir réflecteur et les charbons. Pour la fourniture de ces articles le service naval a dû s’adressser jusque dans ces derniers temps à des fabricants français. L’Amirauté, émue de
- cet état d’infériorité de l’industrie anglaise relativement à ces objets, s’est efforcée de susciter aux fabricants français des concurrents parmi les industriels anglais. Tout ce que ceux-ci ont présenté a été soigneusement examiné et essayé à Portsmouth. Mais les miroirs et les charbons français ne laissent rien à désirer et sont encore des modèles jusqu’ici non dépassés.
- Miroirs et réflecteurs. — En ce qui concerne les miroirs, les qualités requises sont au nombre de trois :
- Premièrement, ils doivent projeter un faisceau de lumière cylindrique, nettement découpé, homogène, de grande intensité et de puissance pénétrante.
- Deuxièmement, pendant le fonctionnement ils ne doivent pas être susceptibles de se fendiller par le contact avec l’eau sous forme de pluie" ou d’aspersion par l’eau de mer, ni lorsqu’ils sont frappés par un courant d’air froid.
- Enfin, troisièmement, ils doivent résister aux ébranlements provoqués par les décharges des grosses pièces de canon. Ces qualités devraient être réunies sans que le prix fût trop élevé ; néanmoins, l’efficacité est la condition primordiale. Jusqu’ici six constructeurs anglais ont fait essayer leurs miroirs, et d’autres en construisent dans ce but. Un modèle anglais ayant les qualités requises a été obtenu, et il soutient la comparaison avec les productions françaises ; la moitié des appareils à fournir cette année sera commandée à la maison qui construit ce modèle.
- Charbons. — Les charbons anglais n’ont fourni pendant longtemps que des résultats décourageants ; même après plusieurs essais faits par la même maison aucun des spécimens présentés n’approchait en qualité des produits français. Les trois propriétés requises pour de bons charbons sont la fixité de l’arc, qu’ils doivent produire sans flamme ni sifflement excessif ; une pureté parfaite et une structure homogène, de façon à obtenir un cratère régulier et une pointe bien formée ; enfin, une usure régulière et uniforme, sans éclats ni émiettements. Les efforts persévérants des industriels anglais ont déjà été couronnés d’un certain succès. Quoique les charbons anglais n’atteignent pas encore les qualités de ceux importés précédemment de France* on espère arriver bientôt à la perfection
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- du type français, pour rendre ces charbons acceptables dans la marine.
- Emploi des projecteurs. — Le projecteur de service actuel exige la présence d’au moins un homme pour diriger le faisceau lumineux, et pour surveiller les charbons. C’est là un inconvénient, parce que l’emplacement du projecteur est évidemment un but très apparent pour le feu de l’ennemi, et une très mauvaise position pour observer l’objet éclairé ; il serait avantageux de pouvoir manœuvrer l’appareil à distance, d’un endroit abrité, par exemple d’une tourelle blindée. A cet effet, il faudrait avoir une bonne lampe automatique et un moteur convenable pour tourner le projecteur. C’est sur ces deux perfectionnements qu’il convient de porter l’attention.
- Une lampe automatique est de première nécessité; sans elle il est impossible de faire la manœuvre à distance. Plusieurs modèles ont été proposés, mais aucun n’a été adopté pour l’usage général. Une lampe dans laquelle les charbons sont réglés par un petit moteur électrique placé dans une dérivation semble promettre une solution ; mais elle n’est pas encore revenue de chez le constructeur sous sa forme définitive. On a aussi fait des expériences avec un moteur destiné à tourner le projecteur, et les résultats^ ont été satisfaisants; mais il ne saurait être employé avant l’adoption d’une lampe automatique.
- ÉCLAIRAGE A INCANDESCENCE
- L’électricité est aujourd’hui mise à contribution dans une large mesure pour l’éclairage intérieur des navires ; tous les grands vaisseaux, les bâtiments de guerre et les croiseurs de première et de seconde classe sont éclairés électriquement. De plus, ce mode d’éclairage n'est pas limité aux parties habitables du navire, il est employé à l’exclusion de tous les autres modes, bien que ceux-ci puissent être conservés comme réserve. C’est ainsi que l’éclairage électrique est étendu aux chambres des machines, aux soutes à charbon, magasins, batteries, etc., de même qu’à l illumination des boussoles, cadrans télégraphiques, lanternes à signaux, sémaphores, etc. Des groupes de lampes à incandescence, au-dessous d’un réflecteur métallique émaillé, servent à éclairer le pont, quand on procède à l’em-
- magasinement du charbon ou à d’autres opérations pendant la nuit. Dans un grand vaisseau de combat comme le Royal Sovereign, il y a environ 800 de ces lampes à incandescence, nécessitant, pour ce système seul, environ i3 kilomètres de câbles électriques, équivalant à quelque chose comme 25o kilomètres de fil de cuivre de diverses grosseurs, principalement de 9/10 de millimètre de diamètre.
- Historique. — La première installation d’éclairage intérieur dans la marine anglaise a été effectuée en 1881, à bord de Y Inflexible, par la Compagnie anglo-américaine Brush. C’était un système à arc et à incandescence combinés. Les dynamos étaient du type Brush, dont le premier spécimen apporté en Angleterre fut acheté par l’Amirauté et est encore en service aux docks de Portsmouth. Chaque machine était capable d’alimenter 16 lampes à arc Brush de 2000 bougies.
- Les lampes avaient deux paires de charbons, brûlant chacune pendant huit heures. Ces lampes étaient allumées et éteintes par un commutateur qui ouvrait et fermait un court circuit. Ce système ne présentait pas une grande sécurité, puisque chaque lampe, même éteinte, restait toujours en circuit. Aux docks, on imagina un commutateur qui permettait de les exclure complètement du circuit.
- Les lampes à incandescence Swan étaient groupées par séries de 18 et ces séries placées en dérivation sur le circuit principal des lampes à arc. Chaque lampe était munie d’un coupe-circuit automatique, qui introduisait en circuit une résistance égale à celle de la lampe lorsque celle-ci sautait.
- Ce système n’existe plus sur Y Inflexible ; il y a été remplacé par une installation sur des méthodes modernes. Les cinq transports des Indes ont été ensuite pourvus de lampes à incandescence par la Compagnie Edison, qui employait la dynamo Edison-Iiopkinson donnant 180 ampères à 110 volts. Le Polyphemus a été éclairé par MM. Siemens et le Colossus par la Compa-gnie Brush, ce dernier avec des dynamos Victoria.
- Le Polyphemus était le seul vaisseau anglais éclairé par le système à fil unique. L’adoption de l’éclairage électrique intérieur est devenue générale ; tous les navires nouveaux, à l’exception des croiseurs de petit tonnage, reçurent
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- I 32
- leurs installations chaque fois qu’une réparation ou une réfection en fournit l’occasion. La marine anglaise compte maintenant environ 3oo navires éclairés à l’électricité, et munis de projecteurs.
- Difficultés. — Les premières installations, quoique entièrement satisfaisantes au point de vue de l’éclairage obtenu, ne l’étaient certainement pas en ce qui concerne la sécurité de l’installation ; en effet, elles étaient une source constante de dérangements, aussi bien les dynamos que les conducteurs, nécessitant de fréquentes réparations ou des renouvellements. Ces inconvénients résultaient partiellement de la mauvaise construction et des conditions existant nécessairement à bord de bâtiments de guerre, telles que la nécessité de placer les dynamos dans les parties inférieures du navire, et à l’abri des projectiles. Elles se trouvaient ainsi reléguées, soit dans l’atmosphère humide et la température élevée de la salle des machines, soit dans un autre compartiment étroit et mal ventilé. Dans ces conditions, l’isolement souffrait bientôt, et la machine était rapidement mise hors de service.
- Les conducteurs traversant le bâtiment avaient aussi à souffrir des infiltrations de l’eau de mer, qui détruisait l’isolant et produisait des courts circuits, mettant souvent le feu aux boiseries ou autres matières inflammables.
- Remèdes. — Presque toutes ces difficultés ont été successivement surmontées. Comme il est toujours nécessaire de placer les dynamos à l’abri, on a pris l’habitude de prévoir une dynamo additionnelle, capable d’alimenter toutes les lampes susceptibles de fonctionner en même temps, et de la placer avec son moteur dans un espace ouvert entre les ponts ou sur le pont convenablement abrité. Ce groupe est appelé la dynamo de jour ou de paix. L’introduction de fils couverts de plomb marque une époque dans l’éclairage des navires; ces fils sont exclusivement employés dans toutes les installations récentes, et prennent la place des anciens conducteurs au fur et à mesure du renouvellement de ceux-ci. Ces câbles permettent de se passer des caniveaux en bois auparavant employés ; ils sont plus simples et plus efficaces. Les caniveaux en bois sont encore employés en Amérique conjointement avec la couverture de plomb
- des câbles ; mais, d’après l’auteur, ils ne font qu’augmenter le coût de l’installation, tout en n’étant pas efficaces puisqu’ils forment de si bons réservoirs d’eau. A. H.
- (A suivre.)
- Une forme de dynamomètre électromagnétique, par M. L. Pasqualini (*).
- Ce frein dynamométrique a été imaginé exclusivement pour les. moteurs de faible puissance et à grande vitesse ; il est fondé sur un principe analogue à celui employé par M. Deprez pour déterminer le travail absorbé par une dynamo.
- Il se compose d’un disque plein A en cuivre d’un centimètre d’épaisseur et de 20 centimètres de diamètre, qui est monté sur un axe B, lequel peut être relié à l’axe du moteur en expérience
- Fig-, 1 et 2.— Dynamomètre électromagnétique Pasqualini.
- Coupe; épanouissements polaires.
- au moyen d’un ressort à spirale qui fait fonction de joint élastique et flexible.
- Le disque A tourne entre les épanouissements polaires d’un électro-aimant C, disposés comme l’indiquent les figures 1 et 2 ; l’intervalle entre le fer et le cuivre est moindre que 1 millimètre.
- L’électro-aimant est porté par une tige métallique reposant en T sur des couteaux, et il est équilibré par un volant V.
- Sur le prolongement du diamètre horizontal de ce volant sont disposées deux tiges divisées sur lesquelles peuvent se mouvoir deux curseurs de poids connu P; un contre-poids est placé à la partie inférieure du volant et sert à donner plus de stabilité au système et, en même temps, à en varier à volonté la sensibilité.
- Un indice fixé à la partie supérieure du volant marque la position d’équilibre du système (fig. 1 et 3).
- Lorsque le courant passe dans l’électro, et que le disque A est en mouvement, les courants
- (*) Eleltricista, août 1892.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 133
- de Foucault très intenses qui se développent dans celui-ci tendent à arrêter le mouvement et, par réaction, à faire tourner l’électro-aimant et le système du volant et de ses contre-poids.
- On règle le courant d'excitation de l’électro-
- Hf mi nvimnTiu'u'iviy.niW^
- Fig-. 3.— Dynamomètre électromagnétique Pasqualini. Vue en haut.
- aimant pour obtenir la vitesse voulue, et on déplace un des curseurs P jusqu’à ce que l’indice soit revenu au zéro.
- Soient :
- r la longueur en mètres de ce déplacement ; « le nombre de tours à la seconde du disque A. P le poids du curseur en kilogrammes, Posera le moment exprimé en kilogrammètres qui
- 2 7r Y P 1t
- s’oppose au mouvement du disque, et ——
- la puissance en chevaux absorbée par le frein.
- L’appareil peut être rendu aussi sensible qu’on veut; dans le modèle construit, une différence
- Le tableau suivant contient quelques chiffres obtenus avec un même moteur électrique qui
- Frein 3rony Frein électromagnétique
- Travail Travail
- électrique Travail utile électrique Travail utile
- dépensé dépensé
- chevaux chcvitux chcvuux chevaux
- 0,706 0,134 0,480 O
- 0,768 0,207 0,570 0,072
- 0,997 o,38r 0,621 Oj r r7
- I > 190 o,5oi 0,689 0,142
- 1,264 o,5io 0,640 0,764 0,210
- i,6o3 0,871 0.291
- ' — 1, i3o 0,427 0,559
- — — i,39i
- 1,658 0,692
- ont servi à comparer ce frein avec un frein de Prony ; les courbes (fig. 4) qui ont été construites avec ces données prouvent, par leur allure, la plus grande exactitude du frein électromagnétique.
- G. P.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Puissance drft&nJçe en chcuaiix
- Fig. 4
- de moment de 0,004 kilogrammètre produisait une inclinaison très sensible à l’œil.
- Le frein peut être maintenu en action pendant un temps assez long sans que la température atteigne une valeur trop élevée, quand bien même la puissance absorbée serait de deux chevaux.
- Nouvelles expériences sur la capacité inductive spécifique des électrolytes, par Edward B. Rosa (*).
- I,
- Dans une note annexée à l'article sur la « capacité inductive spécifique des électrolytes », publiée en mars 1891 (2), j’ai brièvement indiqué quelques expériences que j’effectuai alors sur les propriétés du verre dans un champ électrique uniforme à l’intérieur de divers liquides. Ces expériences avaient pour but de vérifier des résultats obtenus antérieurementqui indiquaient que l’eau et l’alcool possèdent un pouvoir inducteur spécifique bien supérieur à celui des autres liquides, mais non infini comme on La prétendu quelquefois.
- (') Philosophical Magazine, 5* série, t. XXXIV, p. 344, 1892.
- H La Lumière Electrique, t. XLI, p. 235,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i3q
- L’énergie d’un système électrique est W = ^///KF2^-
- En supposant le milieu isotrope et en prenant le cas d’un diélectrique solide plongé dans un liquide, nous pouvons écrire
- expression dans laquelle la première intégrale peut être prise relativement au liquide, la seconde se rapportant au solide. Si Kj > K la force dans le liquide près du solide se trouve augmentée, tandis qu’elle est affaiblie à l’intérieur du solide comparativement à ce qu’elle seèrait dans l’absence du solide. L’énergie totale, néanmoins, est accrue par la présence du solide, et si le champ est variable le solide est soumis à une force résultante qui le pousse vers les parties les plus intenses du champ.
- Si, au contraire, Kj < K le solide tend à se mouvoir vers les régions où la force électrique est moindre. C’est un cas analogue à celui de corps magnétiques et diamagnétiques placés dans un champ magnétique.
- Ces considérations conduisent à prévoir que le verre, par exemple, doit tendre vers les parties intenses du champ dans l’air, dans la térébenthine, et dans d’autres diélectriques ayant une faible valeur de K, mais doit, au contraire, se diriger vers les régions plus faibles du champ dans l’eau et dans l’alcool. De plus, puisque pour l’eau et l’alcool K est très grand, le verre se trouvera soumis dans l’eau à une force beau, coup plus considérable que dans l’air. Ces prévisions se sont trouvées complètement vérifiées.
- II
- Champ électrique.
- Afin d’obtenir un champ électrique où l’intensité de la force électrique pût varier dans des conditions connues, j’ai choisi le cas de deux fils parallèles de charges opposées. Comme on sait, les surfaces équipotentielles et les tubes de force sont dans ce cas des cylindres à section circulaire se coupant à angle droit. Dans la figure i on a représenté une section du champ perpendiculaire aux deux fils parallèles MN.
- Le champ peut être calculé au moyen de fonctions conjuguées à deux dimensions. En posant
- log- (x + iy) = » -MP.
- nous avons le cas d’un fil simple chargé, où a — constante est l’équation des surfaces équipotentielles et p = constante celle des lignes de force. Donc
- donne le cas de deux fils avec des charges de signes contraires. En transportant l’origine à un point à égale distance des deux fils et sur la droite qui les joint, nous trouvons
- a=i ioz §» p=arc tan^ (tt)=arc tans »
- Rx = s/âl), Rp =* Va* + B2-
- a représente les lignes équipotentielles, et fi les lignes de force; a et b sont les distances entre les points M et N respectivement et les points Ci, c2, c3..., le long de l’axe des V. Pour des va* leurs données de a et de ù, a est une constante de même que Ra rayon des lignes équipotentielles, qui sont donc des cercles avec c1,c2, c3... comme centres. A est la distance constante ON, B est la distance de O aux points Sl5 S2, S2... Pour une valeur donnée de B, p est constant de même que Rp; le rayon de la ligne de force correspondante, qui est par conséquent un cercle.
- Ces deux systèmes de cercles divisent le plan en surfaces comprises dans les carrés limites, et la figure i montre comment varie la force d’un point à un autre. Pour obtenir la force en un point quelconque le long de l’axe des X, il faut
- chercher la valeur correspondante de ^ pour
- y — O ; et pour la force en des points de l’axe des Y (la force étant naturellement perpendiculaire à cet axe) il faut, puisque ^ ^ chercher
- la valeur correspondante de
- x étant nul
- Ainsi
- d a dx
- d a d b A r i 4 A2 1
- dbdx~~2 |_ÏL? (7Y—vYJ’
- d (3 _ 2 A
- d y — ~ yï + A* ’
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 135
- A l’origine x — y = o; et Ra=co; donc, la force
- a_____j2 dp
- dx ~ A dy'
- La force croît à mesure que nous nous éloignons de l’origine en suivant l’axe des X, tandis qu’elle décroît le long de l’axe des Y. Nous pouvons remplacer toute la surface équipoten-tielle, comme a8, par un conducteur portant une charge égale à celle de la ligne N, et en enlevant N du système l’espace compris dans a8 est
- au même potentiel, et le champ extérieur n’est aucunement troublé. Donc, au lieu de se servir de deux fils chargés M et N pour produire le champ électrique, on emploie deux cylindres circulaires de diamètre considérable.
- Un diélectrique solide situé à un point quelconque de l’axe des Y s’approchera ou s’éloignera de l’origine O, selon que sa capacité inductive spécifique sera plus ou moins grande que celle du milieu ambiant. Lorsque le milieu liquide est légèrement conducteur, le cas n'est
- y
- Fig. i
- pas aussi simple, car le solide devient alors le siège de charges superficielles, et les lignes de force le contournent. La distribution de l’énergie est modifiée, et nous ne pouvons dire alors que les capacités inductives forment l’unique critérium déterminant la direction de la force résultante agissant sur le solide.
- Appareils.
- Dans les expériences on a employé deux paires d’électrodes Mt N! et 1VL N2 représentées en coupe dans la figure 2. Elles étaient en platine, avaient 0,9 cm. de diamètre, 5 centimètres de longueur, et leurs centres étaient distants de
- 2,6 cm.. et M2 étaient reliés à l’un des pôles d’une batterie donnant jusqu’à 140 volts; Nx et N2 communiquaient à l’autre pôle; un commutateur tournant servait à donner 5o à 100 alter-nativités par seconde.
- Deux cylindres S! S2 en verre, montés sur des tiges de verre, étaient portés par les bras d’une balance de torsion, dont d était l’axe de rotation. La déviation était mesurée par une échelle et lunette, et la force déterminée en valeur absolue.
- Les cylindres de verre furent successivement remplacés par des cylindres de paraffine, de cire d’abeilles, et d’autres diélectriques, de charbon j et de laiton parmi les conducteurs.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 136
- La force / sur les cylindres est perpendiculaire à la direction des lignes de force et propor-d (F2)
- tionnelle à ^ -, où F est la force électrique,
- F = C
- 2 A
- A4 + y2’
- où C dépend de la différence de potentiel entre les électrodes, / possède un maximum à un point P, où
- _A
- V5J
- c’est-à-dire, environ au quart de la distance entre les axes des cylindres et l’origine. Autour
- de ce maximum la force ne varie que faiblement pour une distance considérable. C’est donc là un emplacement favorable pour le solide S, puisqu’il n’est pas nécessaire de connaître exactement sa position. Néanmoins, on a toujours effectué un réglage assez précis en amenant d’abord le solide entre les milieux des électrodes où la force résultante est nulle, et en tournant ensuite la vis de torsion toujours du même angle au moyen d’un levier se prolongeant jusqu’à la lunette.
- La force résultante/exercée sur le solide est inversement proportionnelle à A3, et directement proportionnelle au volume du cylindre, c’est-à-dire au cube de ses dimensions linéaires. Donc, en changeant lés dimensions linéaires du
- Fig. 2
- système, on ne fait pas varier la force exercée sur le solide. Voici un résumé des résultats observés :
- 1. Des cylindres de verre dans l’air, les huiles de pétrole, le sulfure de carbone, la térébenthine et la benzine sont attirés, c’est-à-dire qu’ils se meuvent vers des parties plus intenses du champ.
- 2. La force est minima dans l’air et maxima dans la térébenthine ; en un mot, elle est plus grande dans les milieux de plus forte capacité inductive spécifique, mais de beaucoup inférieure à celle du verre. Cela indique que la variation principale de l’énergie est localisée dans le müieu liquide.
- 3. Dans l’eau, dans l’alcool, et dans l’éther (ce dernier contenant de l’eau comme impureté) le verre est repoussé, les forces de répulsion respectives étant entre elles comme 9 : 3 : 1. Dans
- le sulfure de carbone contenant environ 20 0/0 du même éther, le verre est attiré, mais avec une proportion d’éther de 40 0/0 il est repoussé.
- 4. La force de répulsion agissant sur le verre dans l’eau est plus de soixante fois supérieure à celle de l’attraction dans l’air. Comme ce rapport est à peu près celui des pouvoirs inducteurs, cela indique, comme dans le cas du verre plongé dans des liquides de faible pouvoir inducteur, que la principale variation de l’énergie due à la présence du Verre a lieu dans le milieu fluide.
- 5. La rorce sur le verre est proportionnelle au carré de la différence de potentiel entre les électrodes, et par conséquent à F2. Dans le cas de l’eau et de l’alcool cette loi a été vérifiée très exactement ; et dans le cas des autres liquides, où les forces étaient beaucoup plus petites, elle a été vérifiée approximativement.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i3?
- III
- Cylindres conducteurs.
- Si le cylindre est un conducteur et s’il est entouré d’un milieu non conducteur, les lignes de force convergent vers lui, comme les lignes de force magnétique sont rassemblées par une pièce de fer placée dans le champ magnétique. La force résultante est toujours une attraction vers les électrodes. C’est une conséquence de la tendance que possèdent les lignes de force à se raccourcir, et comme elles sont plus nombreuses du côté de l’origine, le conducteur est attiré dans cette direction.
- Si le milieu ambiant est conducteur, le cas n’est pas modifié pourvu que le solide soit beaucoup plus conducteur. Ainsi, supposons que le cylindre soit en charbon et le milieu ambiant de l’eau. Celle-ci est un assez bon conducteur, mais le charbon conduit des millions de fois mieux que l’eau distillée, et les lignes de force seront disposées sensiblement comme si l’eau ne conduisait pas et si le charbon était un excellent conducteur.
- La force résultante exercée sur le cylindre dans un champ donné sera évidemment proportionnelle à la capacité inductive spécifique du milieu. C’est un cas beaucoup plus simple que celui d’un diélectrique solide dans un liquide, où la conductibilité de ce dernier et le pouvoir inducteur du solide affectent le résultat.
- Comme précédemment, la position des cylindres conducteurs n’a pas besoin d’être réglée d’une façon précise, et en employant les mêmes cylindres avec la même différence de potentiel, il semble que l’on ait là une excellente méthode pour mesurer la capacité spécifique des liquides. Des cylindres de charbon (découpés dans des crayons de lampes à arc) ont donc été fixés sur la balance de torsion, et l’on a mesuré la force d’attraction dans des conditions variées.
- 1. La force est, comme il était à prévoir, exactement proportionnelle au carré de la différence de potentiel pour l’air et pour tous les liquides, conducteurs ou non.
- 2. La force est approximativement proportionnelle au volume du cylindre. Cela a été vérifié pour trois cylindres à peu près de la même longueur, mais de volumes différents, soit 0,73, 5,7 et 10 centimètres cubes respective-
- ment. La force augmentait un peu plus vite que le volume, ce qui est dû à ce que les plus grands cylindres s’avancent plus loin dans les parties intenses du champ près des électrodes. Pour de petites variations de volume, on peut prendre la force comme proportionnelle au volume.
- 3. Les tableaux suivants donnent des séries de mesures faites avec la deuxième paire de cylindres (volume 5,7 cm3) dans l’air et dans la térébenthine. D’autres mesures concordaient avec celles-ci presque complètement.
- TABLEAU I. — Air.
- V = Potentiels volts Déviations cm. Carrés de — 100 Rapport des dé- ,/ V V viationsaf ) V100 /
- io5,o 2,02 1, 102 1,83
- 107,0 2,08 1,145 1,82
- i32,5 3, l5 1,755 1,80
- 118,2 2,53 1,397 1,81
- Moyenne pour 100 volts i,8i5
- TABLEAU IL — Térébenthine.
- Potentiels volts Déviations cm. Carrés de 100 Rapport des dé- . t. ( v Y viations a { ) \ioo J
- IOI ,4 4,48 1,028 4,36
- — 4,44 — 4,32
- — 4,45 — 4.33
- 101,5 4,48 1 ,o3o 4,35
- — 4,47 — 4,34
- 101,2 4,47 1,024 4,36
- Moyenne pour 100 volts 4,34
- = Capacité inductive spécifique
- I , O I 3
- de la térébenthine.
- D’autres liquides ont été examinés de la même manière, et les valeurs suivantes sont les capacités inductives spécifiques obtenues:
- K
- Eau à i6“,5 C...................................... 70
- Alcool, à environ g3 0/0.............................. 30,9
- Éther (souillé d’eau et d’alcool)............ ,~r 8,4
- Térébenthine....................................... 2,39
- Huile de pétrole (épreuve à 3oo").................. 2,04
- Huile de pétrole, léger pour éclairage............. . 1,97
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- 138
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La différence entre la valeur ci-dessus pour l’alcool et celle donnée antérieurement (25,7) est attribuable à l’eau que celui-ci contenait. L’éther pur donne aussi une plus petite valeur que celle du tableau précédent.
- Cette méthode est capable de donner des résultats satisfaisants, quoiqu’elle ne puisse être employée avec des huiles lourdes ; car la force à mesurer est faible et le volume des cylindres est considérable; donc ceux-ci se déplacent très lentement dans un liquide visqueux. La méthode donnée dans le premier travail est applicable à des liquides de ce genre, et elle est peut-être plus commode pour tous les liquides.
- IV
- Théorie mathématique.
- Une solution exacte de ce problème serait difficile à trouver, mais on peut arriver à une approximation de la façon suivante. Maxwell donne une expression pour l’action mécanique entre deux systèmes électriques en fonction de l’intégrale sùperficielle prise relativement à un des systèmes. La valeur de la composante de la force le long des Y est
- B = // {lpx a + mpyy + np,y)ds, où d s est un élément de la surface fermée d’un
- 7
- Fig. 3
- système, et /, m, n les cosinus de direction de la normale sur ds. En écrivant V au lieu de V pour le potentiel, les valeurs des différents p sont
- 1 rfVdV ~ 4 71 d.y dx
- 1 (/dVy /dV\! /dvyi
- p» = r«\(dj) -(d-z) -fe) S
- _ I dYdV P*9 ~ 4 n dy d x'
- Dans notre cas, si l’axe des Z est choisi parallèlement à l’axe du cylindre, 77—= o, et nous
- avons
- „ LK" A n/dV\2 , /dV\!
- B = iurp /)coa0(d7) -cos0Uy)
- + 2 sin 0 ^ | d(i
- d r dx S
- puisque ds = L.pdO, si L est la longueur du cylindre et p son rayon. K” est la capacité inductive spécifique du milieu, précédemment supposée égale à l’unité. En employant r et 0 au lieu de a; et de y (voir fig. 3) l’expression devient
- LK'
- 8
- Pf
- » (d vy
- cos0\dr)
- cos 0 /dVV
- uny
- sin 0 dV dV 2 r dr di1.
- d 0.
- (2)
- Puisque deux lignes parallèles chargées à signes opposés possèdent des surfaces équipo-tentielles constituées par des cylindres qui sont de plus en plus excentriques à mesure qu’ils grandissent, nous pouvons remplacer nos deux cylindres circulaires parallèles par deux lignes M N qui sont plus rapprochées que les axes des
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i3g
- cylindres. Le potentiel en un point quelconque F distant de R' et de R" de ces deux lignes est
- V = iog R' — log R".
- En développant log R1 et log R1' en fonction de R, de r et de l’angle <I>, nous avons approximativement
- logR'=logR—£cos <1* ^ + I cos 2'1* E + I cos3«l>L-+.j
- logR'=logR—j^cos<I>,L + i cos2'I>, ~ + ^cos3l>, ^ +.J
- <I> = oc — 0 et <I>, = a + 0 ;
- donc
- K'___K"
- où K = , .o ,En différcntiant cette valeur K' + R''
- de V", nous obtenons, après avoir fait r = p,
- dv „ , Asina . . , sinaa . „ , ,,sin3a . , i -d— = — 2;R +1 ) sin 0 p si ne 0 -h g - R- - sin3 -+... (
- i dV' , .„ ,(sina . . , sinea . „ , „sin3a . 0 . ) pd6-“ + 3(K-,)|-irs,n0+p-R-sina’+l>--R-s.n3a4...j
- Pour trouver la valeur de B (équation 2), nous intégrons par rapport à 0 entre o et 2 .7 les trois termes sous le signe intégrale.
- r
- cos 0
- (ÇXd 0
- \ clr )
- tT I Y~
- sin a sinO ^ + - sin 2 a sin 2 0 ^5
- (3)
- 1 r5 1
- + - sin 3 a sin 3 0 +.....I,
- A l’intérieur du cylindre le potentiel est V' = a, r sin 0 + atr- sin 2 ô + a3 r’ sin 3 0+.. A l’extérieur le potentiel est
- V" = V + — sin 0 + sin 2 0 + ~ sin 3 0 + . r r’
- V étant le potentiel lorsque le cylindre est absent, et „%> a3... et bt b.z b2... étant des coefficients indéterminés. En substituant la valeur V donnée par (3) dans l’expression de V", nous avons
- ( sin a sin 2a, „ sin 2 a sin 3 a ,
- ’4np(k + i)! J --------+ p-------mr-----+•
- 1
- cos 0 I
- Jf
- fdV" iy ,,
- (do p) d(i
- ( sin a sin 2 a „ sin 2 1 sin 3 a , = 4icp(k— i)-|----^----- +(.' -----------h
- . „ ( 1 d\" dV\ in 0 ( - —7— -tt ) d0 = o.
- \p dr d f)J
- 2 0
- v" = [7 “ 21sin x]sin 0+1T ~ l W sin 2 *] SÜ1
- + [p -1 {£sin 3 “] sin 3 0 +.
- A la surface, où r = p est le rayon du cylindre, les conditions sont que V'= V" et K' d V"
- = K" —. Ces équations déterminent les coefficients a, a2 a3... L\ lu b3... et donnent
- V- .}(*£-r) S? «in.+ 1 (K C-.-) 3 .
- + .. i>
- En substituant dans l’équation (2) nous avons puisque
- ,K + I )2 - (K - I)2:= 4 K = 4 »
- „ LK‘ K' — K' (sinasinîa , „ sin2asin3a ,
- n = TT lE+lë i-iv— + p —W— + -P5)
- Mais Lirp2=v, volume du cylindre A
- sin « =
- AB R* ’
- B2 — A2 A
- sin 201 = 2
- sin 3 a = 3
- R2 R‘
- Pour le cas d’un cylindre conducteur comme le charbon, K' est inconnu; mais par suite de la grande conductibilité, la distribution'du potentiel est la même que si K' était infini. Donc
- K' —K"
- K/ + K' — ' '
- En remplaçant dans l'équation (5) nous avons
- B2 - A2 ,
- „ 4 1’,., A2B( , p2
- n ~ u K R» ! ' + R8 " R2
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 140
- Dans l’expérience, A2 = 5 B2 et B = 1,22 cm., et dans le cas des cylindres de charbon, r> = 2,85 cm3. En remplaçant ces valeurs dans la formule et en négligeant le second terme très petit, nous obtenons pour l’air
- B = 0,53 dyne.
- Nous ne savons pas encore quelle est l’intensité du champ ou la différence de potentiel entre les électrodes. Notre formule pour le potentiel dû à deux fils parallèles est
- V = log R' — log R" — log ^ ;
- qui montre que le long de l’axe des Y où R' = R", on a V = o. En a (fig. 3), R' = 0,37 cm., et R'' = 2,07 cm., d’où V = ± 1,72 unité électro-stâtiques ou ± 516 volts. La force de 0,62 dyne obtenue ci-dessus se rapporte donc à une différence de potentiel de io32 volts entre les deux électrodes. Pour 100 volts, puisque la force est inversement proportionnelle au carré de la dif-
- fio32 ^
- férence de potentiel, cette force serait \ -^~J — io6,5 fois moindre, soit
- B = 0,0049 dyne pour 100 volts.
- La torsion du fil de suspension nécessitait une force de 0,0040 dyne pour chaque centimètre de déviation sur l’échelle. Gomme 100 volts nous donnaient 1,5 cm. avec des cylindres de charbon dans l’air (pour cette position de l’échelle), cela correspondrait à 0,0060 dyne. Ainsi, la force mesurée est à peu près de 20 0/0 supérieure à celle calculée. Cette différence est probablement due en grande partie à l’effet des extrémités des cylindres, qui tend à augmenter la force, et dont il n’a pas été tenu compte dans le calcul. De plus, les électrodes étant courtes, le champ ne devrait pas être tout à fait uniforme le long de l’axe des Z, comme nous l’avons supposé; cela n’aurait lieu que pour des électrodes de onggeur infinie.
- La concordance est néanmoins suffisante pour servir de vérification de la formule qui, quoique seulement approximative, présente un grand
- intérêt. Pour déterminer la capacité inductive spécifique de liquides, nous n’avons qu’à comparer les forces exercées sur les mêmes cylindres dans les différents liquides, et l’erreur due aux bases des cylindres reste alors sans effet.
- Les expériences ont été effectuées l’année dernière au laboratoire de physique de l’Université John Hopkins, et ce mémoire, combiné avec celui déjà publié, a constitué une thèse pour l’obtention du grade de docteur en philosophie. J’ai à remercier le docteur Rowland pour la solution donnée dans la quatrième partie de ce travail.
- A. H.
- Réunion de la Société helvétique des sciences naturelles.
- La soixante-quinzième réunion de la Société helvétique des sciences naturelles a eu lieu dernièrement à Bâle. Bien que la majeure partie des travaux n’ait pas trait à l’électricité, ce congrès présente quelque intérêt aux électriciens, grâce aux communications de MM. Raoul Pictet, Sar-razin, De la Rive, etc. Parmi les savants les plus connus qui assistaient aux séances, se trouvaient les professeurs Wislicenius, Wiede-mann, His (de Leipzig), Blondlot (de Nancy), Forel (de Morges), Heim (de Zurich), Hagen-bach-Bischoff, etc.
- M. Raoul Pictet a traité du rôle des basses températures dans la science contemporaine. Après un aperçu historique de la question, dans lequel il a rendu hommage à Faraday et à Régnault, M. Pictet a constaté que ces études d’abord spéculatives n’ont reçu d’applications pratiques que depuis l’avènement de la théorie mécanique de la chaleur.
- Partant de certaines hypothèses extrêmement ingénieuses, basées sur les dernières découvertes scientifiques, M. Pictet a institué une série d’expériences extrêmement variées, embrassant le plus vaste domaine. C’est ainsi qu’il est arrivé à la solution de .plusieurs problèmes de la psychochimie, solutions qui permettent d’entrevoir une identité entre les lois de la mécanique moléculaire et celles de la mécanique céleste.
- L’exposé de la méthode expérimentale suivie dans le laboratoire de M. R. Pictet, à Berlin, a fait l’objet de plusieurs communications. On a
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- déterminé l’action des basses températures sur le magnétisme des aimants artificiels et sur les piles hydro-électriques. Dans le premier cas, le phénomène observé est le suivant :
- Un aimant fabriqué en 1879 mis en expérience à cette époque a montré une augmentation de magnétisme considérable. Plongé dans un bain d’alcool porté progressivement de la température de -j- 28° à celle de — 990,5, cet aimant agissait sur une armature de fer doux placée à une faible distance de ses pôles. On a constaté que par le fait de l’abaissement graduel de la température, la puissance attractive de l’aimant subissait un accroissement atteignant 3i 0/0. L’aimant revenu à la température ambiante ne reprenait pas sa force initiale, mais celle-ci conservait une valeur un peu supérieure.
- L’action des basses températures sur les piles s’exprime par une loi constante : la production du courant diminue avec l’abaissement de température. Ce résultat expérimental que l’on pouvait prévoir, mais que l’on n’avait pas encore obtenu d’une manière rigoureuse, confirme les théories émises, dès i83o, par Auguste de la Rive, sur les relations entre les diverses forces physiques. On sait que les travaux de De la Rive ont été les précurseurs de la loi de Helmholtz, sur la conservation de l’énergie. Le parallélisme constaté entre l’état des phénomènes physiques et celui des phénomènes chimiques dans la pile est donc un fait doublement intéressant.
- Parmi les autres observations de M. R. Pictet, il faut signaler celles sur le maximum de densité de l’eau sous forte pression, lequel est plus bas que -f- 4“, sur les points de cristallisation des hydrates d’acide sulfurique, sur la polarisation rotatoire des liquides refroidis, la conductibilité électrique des métaux, etc.
- M. Ch. Soret a traité de la difficulté de la théorie de la polarisation diélectrique.
- MM. L. de la Rive et Ed. Sarrazin, dont la Lumière Electrique a publié les expériences, ont entretenu la section de physique des ondes électriques. Voici, d'après M. E. Young, quels furent les points capitaux discutés dans cette réunion :
- La grande découverte de Hertz sur leur propagation^ profondément ému le monde savant. A Genève, en particulier, MM. L. de la Rive et Ed. Sarrazin ont vérifié toutes les expériences
- faites à Carlsruhe, et ils ont eu la bonne fortune, au cours de leurs recherches, de recueillir une moisson si riche de faits nouveaux qu’ils ont modifié sur les points essentiels les conclusions tirées au début de cette étude. Leur communication à Bâle était donc très attendue; aussi, comme il s’agissait de questions fondamentales, les membres des deux sections de physique et de chimie s’étaient-ils réunis pour les entendre dans la grande salle de Bernouilli.
- Les deux savants ont réussi à montrer d’une façon très évidente les phénomènes lumineux. Les vibrations hertziennes, émanant de décharges électriques produites sur une table au centre de la salle, étaient recueillies par un résonateur ordinaire (cercle de cuivre fendu sur un point seulement de sa circonférence). Entre les lèvres de cette fente, on voyait de tous les points de la salle jaillir des étincelles fort brillantes.
- MM. de la Rive et Sarrazin ont eu l’idée de faire décharger la bobine de Ruhmkorff non plus dans l’air, comme précédemment, mais dans un bain d’huile d’olive. La résistance qu’offre l’huile est énorme; pour traverser cette masse mauvaise conductrice, l’étincelle réclame toute la tension disponible. L’effet sur les ondulations électriques qui en découlent est augmenté dans une telle proportion que ces expériences pourront désormais, grâce à cette disposition nouvelle, être présentées dans tous les cours de physique.
- A. B.
- Duretés relatives des différents métaux employés dans la galvanoplastie.
- Les expériences faites sur ce sujet sont très peu nombreuses, et cela tient à la difficulté que l’on a éprouvé jusqu’à ces derniers temps à déterminer d’une façon exacte la dureté des métaux et des alliages. Une erreur fondamentale, commise par tous ceux qui travaillaient dans cette voie, était, la confusion de la dureté d’un métal, avec sa ténacité. Une méthode destinée à mesurer l’une ne doit pas être influencée par l’autre.
- Ces causes d’erreurs ont été presque entièrement évitées dans un appareil inventé il y a quelques années, par M. Thomas Turner, de Birmingham. Apercevant les défauts de toutes les
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- méthodes précédentes, l’inventeur abandonna les chemins déjà frayés par ses prédécesseurs, et travailla dans une direction tout à fait différente.
- L’instrument qu’il a employé dans ses recherches est très simple. Un fléau à bras inégaux, analogue au fléau d’une balance romaine, repose par des couteaux sur la partie supérieure d’une colonne. Un contrepoids situé sur le petit bras du fléau sert à faire équilibre au poids de l’autre bras. . L’équilibre est rendu parfait au moyen d’un écrou mobile sur une vis. A l’extrémité du grand bras est une pointe de cuivre, dont l’extrémité est munie d’un petit diamant. Un plateau mobile le long du fléau détermine, par sa position et par les poids qu’il contient, la pression exercée par la pointe de diamant sur la surface du métal. La partie supérieure de la colonne est mobile autour d’un axe vertical : la pointe de diamant décrit alors un arc de cercle de longueur quelconque.
- Si l’on place sous la pointe de diamant une surface métallique polie, et si l’on exerce une pression suffisante, il est évident que si l’on fait tourner l’instrument sur son pivot, le diamant produira sur la surface du métal une rayure plus ou moins profonde. La grandeur du poids placé dans le plateau est une mesure de la solidité du métal. Cet appareil,appelé scléromètre, peut servir à mesurer la dureté de la couche métallique déposée par la galvanoplastie sur un objet quelconque : le scléromètre permet de donner à ces mesures une précision qu’elles ne pouvaient avoir auparavant.
- Plusieurs expériences ont été faites dernièrement à ce sujet par MM. Stauger et Blount, sur les trois métaux les plus employés dans la galvanoplastie. Le nickel, l’argent et l’alliage zinc-argent. Voici les résultats de ces expériences :
- Métal de l'ànoje Dureté
- Nickel, laminé......................................... n,5
- Nickel, laminé et recuit............................... 8,5
- Zinc-argent, fondu..................................... 5,5
- Argent, laminé......................................... 4,5
- Argent, laminé et recuit............................... 3,5
- Les nombres représentent les poids en grammes pour lesquels la pression du diamant sur l’échantillon est équivalente. On peut se faire une idée de ces différents chiffres en les comparant avec ceux relatifs aux métaux communs.
- Ainsi, le plomb du commerce ne demande
- qu’une pression de i gramme. L’étain a une dureté exprimée parle nombre 2,5; le cuivre, 8; l’acier doux, 21; l’acier dur et la fonte de fer, 25,3o et plus; le verre à vitre environ 60.
- G. H.
- BIBLIOGRAPHIE
- Noch cinmal, wte sollen wir unsere Electricitaets-
- werke baucn ? (Encore une fois, comment devons-nous
- construire nos stations centrales ?), par F. Ross.
- Le directeur de la Société Hélios, de Cologne, avait publié l’année dernière, sous le titre : Comment devons-nous construire nos stations centrales ? une brochure qui a marqué le début d’une interminable discussion entre partisans du courant alternatif et avocats du système de distribution par accumulateurs. Les parties les plus importantes de cette première brochure avaient été communiquées à la Société électrotechnique de Berlin, et nous avons donné, dans notre numéro du 4 avril de l’année dernière, un compte rendu de cette communication.
- M. Ross s’était efforcé de démontrer le mauvais rendement que donnaient quelques stations centrales à accumulateurs. Il avait montré comme exemple, d’après des chiffres fournis par la station centrale même, les rendements obtenus à Barmen. Du rrau 10 mai 1890, avant le renouvellement des plaques, les accumulateurs de Barmen ont donné un rendement en watt-heures de 37 0/0, et du 20 au 28 septembre 1890, après le renouvellement des plaques, un rendement de 55,8 0/0. En 1889, le rendement des accumulateurs de la station de Darmstadt était de 38,6 0/0 et de 55,9 0/0 en 1890. La batterie avait été reconstruite au mois d’août 1889, des courts circuits intérieurs en ayant fait tomber le rendement jusqu’à 16 0/0.
- La réponse aux affirmations de M. Ross ne s’est pas fait attendre ; elle a été donnée sous une forme quelque peu violente par la fabrique d’accumulateurs de Hagen, qui est la principale intéressée dans cette controverse. Les fabricants d’accumulateurs font valoir qu’à Darmstadt la batterie ne faisait qu’un service auxiliaire; elle n’était employée que quatre fois par semaine à l’éclairage |du théâtre et à l’ali-
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- mentation de quelques lampes privées. La brochure de Hagen cite ensuite les rendements suivants :
- 0/0
- Dessau, 1890..................... 78,9
- Dessau, 1891..................... 79,37
- Barmen, 1891..................... 70,3
- Hannovre, 1891................... 78,7
- Kensing-ton Court................ 85,3
- Davies Street.................... 82,94
- C’est pour répondre à ces arguments que M. F. Ross vient d’éditer la nouvelle brochure que nous avons sous les yeux. En premier lieu, il fait remarquer que les deux derniers nombres du tableau précédent n’ont pas été obtenus avec des accumulateurs Tudor, mais se rapportent à des accumulateurs Crompton-Howell, qu’ils ont été fournis par les fabricants mêmes et que les deux stations qui les employaient avaient refusé toute vérification.
- Quant à la batterie de Barmen, si, d’après M. Ross, le rendement a été élevé jusqu’à 70 0/0, il n’en est pas moins vrai que la fabrique d’accumulateurs a donné elle-même pour le mois de février 1891 le chiffre 56,85 0/0.
- La brochure du directeur de la Société Hélios contient une série de lettres à l’appui de ces dires et un rapport du directeur de la station à courants alternatifs de Cologne devant prouver que les allégations de la fabrique de Hagen relatives au mauvais fonctionnement de cette station étaient sans fondement.
- Quelle que puisse être la valeur des arguments mis en avant de part et d’autre, le fait est indéniable que la station de Barmen a dû se résigner à une dépense de 3oooo marks pour le renouvellement de sa batterie.
- En tenant compte des circonstances dans lesquelles se produit cette discussion sur le mérite plus ou moins grand des accumulateurs, on peut trouver dans les brochures publiées par les deux parties des chiffres très intéressants, résultats obtenus dans la pratique, qui sont les seuls dignes d’être considérés dans le cas d’appareils qui exigent des soins si minutieux. Nous regrettons seulement que les contradicteurs aient cru devoir se servir d’un style moins courtois que ne le voudrait une discussion purement technique. A. H.
- Etude pratique sur l'éclairage des gares de chemins de fer, ports, usines, chantiers et établissements industriels, par Georges.Dumont et Gustave Baignéres. Paris, 1891, Baudry et C", éditeurs.
- MM. Georges Dumont et Gustave Baignères, viennent de publier à la librairie Baudry une étudé sur les installations privées qui rendra des services importants à tous ceux — et ils sont nombreux aujourd’hui —qui sont appelés à établir un devis sans être bien au courant des questions d’électricité; ils ont envisagé principalement l’éclairage des gares et donné d’utiles renseignements sur les conditions auxquelles doit satisfaire l’éclairage des différentes parties de la gare, mais leur étude s’applique également aux installations faites dans les usines, les ports, etc.
- Après avoir donné une méthode simple pour calculer la canalisation, et les prix de tous les appareils ou matériaux nécessaires, M. Dumont calcule à titre d’exemples les frais dé premier établissement et les prix de revient du kilowatt dans des gares de différentes importances. Les conditions favorables de l’installation et de l’exploitation permettent d’atteindre des prix peu élevés. Le rayon de distribution est faible, les canalisations aériennes n’entraînent pas à de grandes dépenses, et dans bien des cas on peut utiliser un local et un moteur déjà existants. En outre, le service est régulier, et la durée d’éclairage varie de i5oo heures à 4000 heures par an, suivant que la gare a ou non de service de nuit.
- En résumé, M. Dumont arrive à des prix de revient du kilowatt-heure qui oscillent entre 0,48 fr. et 0,62 fr., tous frais compris, suivant l’importance de l’installation.
- En tenant compte d’une part de l’intérêt, de l’amortissement et de l’entretien, d’autre partdu prix de l’énergie électrique, et en faisant les calculs d’une façon analogue pour l’éclairage au gaz, l'auteur arrive à conclure que l’énergie électrique vendue à raison deo,35fr. le kilowattheure est équivalente au gaz vendu à raison de 0,15 fr. le mètre cube, les frais d'installation d’intérieur et d’entretien étant à la charge de la compagnie de chemins de fer, et la durée d’éclairage étant de 25oo heures par an. Ces chiffres s’appliqueraient aussi bien à l’éclairage à incandescence qu’à l’éclairage à arc, si l’on prend soin de comparer ces derniers avec des becs de gaz intensifs.
- M. Dumont suppose que les stations centrales
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- pourraient livrer l’énergie électrique à ce prix et même à des prix plus bas de o,3o fr. ou o,25 fr. le kilowatt, « puisque l’usine créée en vue d'un service public verra ses frais généraux diminuer rapidement à mesure que sa production sera plus grande, que l’amortissement du matériel mécanique et électrique pourra se faire en un plus grand nombre d’années, et enfin que les frais résultant de l’emploi d’un matériel de secours se répartissant sur un nombre plus grand de kilowatts produits annuellement grèveront moins le prix de revient réel de l’énergie électrique. »
- Il est certain que les stations centrales ont tout avantage à vendre le plus possible et qu’elles sont toutes disposées à faire pour cela des avantages aux gros consommateurs, surtout lorsque cet accroissement de débit peut se faire sans augmentation correspondante du matériel et, des frais généraux, ce qui a lieu dans le cas de la consommation diurne.
- Mais dans le cas des gares, il n’en serait pas de même. La demande se produirait au moment des heures de pleine charge et l’on ne pourrait y satisfaire que grâce à une augmentation de matériel. Dans bien des cas même, il faudrait recourir à un matériel spécial ; l’avantage qu’aurait la station centrale à vendre au-dessous de son prix de revient moyen n’est pas très évident. Les charges très lourdes qui résultent du service en .station centrale permettent difficilement à une usine de ce genre de lutter contre une installation assez importante faite en vue d’un service nettement défini.
- M. Dumont fait remarquer que pour calculer le prix de revient de l’éclairage électrique, il s’est placé dans des conditions défavorables : « ainsi l’intérêt et l’amortissement du matériel mécanique et électrique (chaudières, moteurs, dynamos) et des lampes et de leur appareillage, ont été comptés à i3 o/o; l’intérêt et l’amortissement de la canalisation et du bâtiment à io o/o ; nous avons admis une consommation de houille de 3 kilog. par cheval-heure, en comptant cette houille à 25 francs la tonne.
- « Il est évident que si l’on peut réduire le taux de l’intérêt et de l’amortissement à 4 0/0, par exemple; si l’on se trouve dans une région où le prix des charbons est relativement bas; si l’on admet que les moteurs ne consomment que 1,5oo kilog. de houille par cheval-heure au lieu
- de 3 kilog. ; si enfin on peut utiliser un local déjà construit et employer tout ou partie d’un personnel existant, on pourra abaisser très notablement le prix de revient de l’énergie électrique et arriver à des prix oscillant entre 0,15 et o,3o le kilowatt-heure. »
- Il faut se méfier beaucoup de ces prix calculés d’après les avant-projets. Dans la plupart des cas, ils sont très trompeurs; le fait n’est pas spécial à l’éclairage : les entrepreneurs du chemin de fer électrique souterrain de Stockwell, à Londres, avaient garanti la traction au prix de 0,20 fr. le train kilomètre; le coût moyen résultant de l’exploitation s’est élevé à plus du double : à 0,48 fr.
- M. Dumont en donne lui-même un autre exemple. Le calcul effectué pour l’éclairage de la gare de Bienne (Suisse), en admettant une durée annuelle d’éclairage de 2600 heures et une installation de 22 lampes à arc de 8 ampères, montées par groupes de deux en série et 174 lampes de 16 bougies, faisait ressortir les frais de premier établissement à 60000 francs et le prix du kilowatt-heure, tous frais compris, à 0,53 fr. Le prix de l’énergie électrique seule, indépendamment des charges d’intérêt et d’amortissement était de 0,40, ce qui donnait comme coût horaire :
- Francs
- Pour la lampe à arc de 8 ampères.......... 0,2226
- — incandescence de 16 bougies .. o,o3i2
- — carcel-heure (arc)........ o,oo556
- — carcel-heure (incandescence).. 0,01960
- La distribution réelle comprend :
- 22 lampes à arc, dont 8 de 6 ampères et 14 de 8ampères; 121 lampes à incandescence, dont 5o de 10 bougies, 65 de 16 bougies et 6 de 25 bougies, soit’en moyenne 121 lampes de 14 bougies.
- Les frais de premier établissement se seraient élevés à 47 406 francs, et les frais annuels d’exploitation à 9606 francs.
- La durée annuelle de l’éclairage est de
- i65 000 heures pour les lampes à-incandescence.
- 14 o65 — — à arc de 6 ampères.
- 17 986 — — à arc de 8 ampères.
- ce qui correspond à 1364 heures par an et par lampe à incandescence, 1758 heures pour les lampes de 6 ampères et 1285 pour les lampes de 8 ampères.
- Les lampes à incandescence absorbent en moyenne 51,5 watts, les lampes à arc de 6 am-
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- pères 315 watts et celles de 8 ampères 420 watts chacune.
- Le prix de revient de l’éclairage électrique est de 0,469 par kilowatt-heure. En tenant compte de l’intérêt et de l’amortissement des installations à 14 0/0, le prix de revient indiqué ci-dessus est augmenté de 0,324 fr- » de sorte que le prix total du kilowatt-heure est en réalité de 0,793 fr., c’est-à-dire juste 5o 0/0 plus élevé que le prix calculé.
- Le prix de revient est donc par heure, de
- 4,1 centimes pour la lampe à incandescence.
- 25 — — à arc de 6 ampères.
- 33,3 — — à arc de 8 ampères.
- L’auteur prend soin, du reste, lui-même, d’avertir que ses chiffres n’ont rien d’absolu. L’ensemble de son étude avec les données pratiques nombreuses qu’elle contient, n’en sera pas moins d’un utile secours dans bien des cas, mais, nous le répétons, il faut se tenir en garde contre ces chiffres calculés à l’avance et que viennent trop souvent contredire les chiffres fournis par les statistiques d’exploitation.
- G. P.
- Induction coils — A pratical manual for amateur coil makers. (Bobines d’induction — Manuel pratique à .1’usage des amateurs), par G.-E. Bonney. London, Whit-taker and C\ 1892.
- Ce livre contient de nombreux renseignements pratiques sur les bobines d’induction et les moyens de les construire en vue d’obtenir des effets déterminés; il sera certainement accueilli avec plaisir par les amateurs et rendra plus d’un service. La plupart des renseignements qu’il publie sont empruntés aux journaux anglais English Mechanic, Design and Work, Work ; toutes les parties essentielles de l’appareil et ses accessoires sont décrits en détail avec procédés de fabrication à l’appui; rien n’est laissé au hasard ; les dimensions, la longueur et le poids des fils, les dimensions du condensateur, sont données dans chaque cas. Les procédés d’enroulement, d’isolement, la manière de reconnaître les défauts et de les corriger, sont également passés en revue. L’ouvrage se termine par l’étude des piles qu’on peut employer pour actionner les bobines. L’auteur préconise la paraffine pour isoler les couches de fil du secondaire; cette sub-
- stance présente de grands avantages, mais il aurait été bon de donner quelques détails sur les autres isolants.
- Les bobines à l’huile sont à peu près passées sous silence; elles présentent pourtant de grands avantages dans bien des cas, et l’auteur pourra trouver dans la Notice de M. Du Moncel, d’utiles renseignements à ce sujet.
- Dans une seconde édition, l’auteur devrait aussi parler des petites bobines secondaires de M. Tesla et des expériences si intéressantes qu’on peut faire avec ce dispositif, même exécuté sous de faibles dimensions.
- Certaines parties de l’ouvrage pourraient être modifiées avec avantage; les discussions étymologiques et philologiques du commencement gagneraient à être remplacées par une définition expérimentale claire des phénomènes d’induction; les effets magnétiques, calorifiques et physiologiques des courants induits seraient mieux à leur place après la description des bobines; les expériences qu’on peut exécuter avec une bobine d’induction y trouveraient naturellement place; il est bon de savoir construire un appareil, mais encore faut-il pouvoir s’en servir utilement.
- Les interrupteurs sont un peu négligés; ils constituent pourtant une des parties importantes d’une bobine d’induction.
- G. P.
- The Electric Railway in theory and practice. (La traction électrique, en théorie et en pratique), par Oscar T. Cros-by et Louis Bell. New-York, 1892.
- Cet ouvrage présente un intérêt considérable, non seulement par le suj-et traité, mais en raison aussi des opinions personnelles émises par l’auteur. Nul n’était mieux en situation que le superintendant delà puissante compagnie Thomson-Houston pour traiter ce sujet; aussi l’ouvrage qu’il a écrit en collaboration avec M. L. Bell est-il un de ceux qui marquent et qui resteront. C’est le premier que nous ayons sur la traction électrique; il en fera naître certainement un grand nombre d’autres, mais il restera sûrement le meilleur guide de tous ceux qui auront à s’occuper de ce sujet important.
- La traction électrique est malheureusement trop peu développée en France;- il serait à souhaiter que l’ouvrage de MM. Crosby et Bell fût traduit dans notre langue et vint donner une
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- nouvelle impulsion à cette industrie et servir de guide à nos ingénieurs. La grande pratique de l’auteur et sa parfaite connaissance du sujet qu’il traite leur éviteraient bien des tâtonnements.
- MM. Crosby et Bell ont choisi parmi les systèmes actuellement si nombreux qu’on a proposés sur la traction électrique ceux que la pratique a consacrés, laissant dans l’ombre la foule des appareils mort-nés, pensant que cette description les « entraînerait bientôt sur le simple terrain d’un champ funèbre d’appareils défunts, dont la description serait moins intéressante qu’une collection d’épitaphes et ne présenterait qu’une valeur accidentelle, même pour le moraliste. » Ils ont eu raison.
- Le plan de leur ouvrage est excessivement simple et permet d’étudier chaque chose à sa place et sans répétition.
- Après avoir donné dans les deux premiers chapitres des renseignements généraux sur la théorie de l’électricité et sur les moteurs mécaniques, ils décrivent successivement les moteurs électriques et l’équipement des voitures, la ligne, la voie, la station.
- Tous ces chapitres comprennent les renseignements et les chiffres nécessaires pour calculer le devis d’une installation, le choix et le mode de réglage des moteurs, les trolleys, les parafoudres ; des instructions pratiques pour la conduite des voitures et les soins à donner aux moteurs éviteront bien des accidents. Toutefois, comme ceux-ci peuvent toujours se produire, il eût été bon d’en parler un peu plus en détail ; des instructions pratiques sont du reste données pour chaque partie de l’exploitation : conduite des générateurs à la station centrale, instructions aux ouvriers des lignes, etc.
- Un chapitre sur le rendement des différentes parties de la traction électrique, des considérations commerciales, la classilication des dépenses des tramways électriques, complètent les renseignements pratiques permettant de calculer dans les différents cas les éléments d’une installation et de son exploitation. Les chiffres statistiques y sont moins nombreux qu’on aurait pu l’espérer. L’auteur parle « de ce qui peut être fait en bonne pratique et non de ce qui est fait en mauvaise pratique. » N’eût-il pas mieux valu prendre les choses telles qu’elles sont, en indiquant les moyens de rendre bonne la mauvaise pratique, que de parler de choses non réalisées?
- Les modes divers de traction, traction par accumulateurs, conduite souterraine, telphérage, etc., sont étudiés dans deux chapitres séparés. Les auteurs ne sont pas, avec raison, partisans de la traction par accumulateurs : « Un chapitre sur l’application des accumulateurs à la traction électrique doit ressembler, par une triste nécessité à ce fameux traité écrit par un marin au retour d’un voyage aux îles Fidji, sur les mœurs et coutumes des insulaires : « mœurs nulles, coutumes bestiales. » Ils décrivent pourtant ce qui a été fait à ce sujet, et concluent « qu’il est juste de dire que si l’accumulateur pouvait être construit de façon à durer longtemps ou à posséder une efficacité spécifique de beaucoup supérieure à celle des accumulateurs actuels, il aurait un champ d’opérations considérable, partout où les lignes aériennes font naître des objections. Mais, comme le faisait remarquer l’un de nous il y a plus de deux ans, en discutant cette, question, ce temps n’est pas encore venu. »
- M. Crosby a été l’un des premiers à s’occuper pratiquement de la traction des trains à grande vitesse, et ses expériences bien connues de Laurel sont actuellement les seules, croyons-nous, qui aient été faites pour prouver la possibilité de vitesses atteignant 200 et même 25o kilomètres à l’heure; dans son ouvrage actuel, il prouve par des chiffres la possibilité économique d’une exploitation de ce genre.
- La traction des métropolitains est beaucoup plus simple que celle des tramways, par suite de la régularité du service, des facilités d’installation de la ligne, tandis que dans les rues « les ingénieurs électriciens doivent être subordonnés à tous les di'oits immémoriaux des hommes, des bêtes et des arbres. » L’exemple du City and South London Railway ne restera certainement pas sans imitateurs.
- Un chapitre consacré à l’historique de la question et un appendice contenant les conditions de voisinage des lignes des tramways et des téléphones, les instructions aux ouvriers des lignes ; la classification des dépenses des tramways électriques des rues, par M. Bettis; la protection contre la foudre, par M. Elihu Thomson, terminent cet ouvrage d’une lecture agréable et rempli d’idées originales.
- G. P.
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- M7
- FAITS DIVERS
- Le consul des Etats-Unis à Managua vient de faire un intéressant rapport sur le commerce du caoutchouc dans le Nicaragua. Après avoir décrit les méthodes d’exploitation, toutes très barbares, il constate que la provision de caoutchouc va d’année en année en diminuant. Le gouvernement du Nicaragua ne fait aucun effort pour empêcher cette dévastation; chacun peut couper les arbres, même les jeunes.
- L’arbre à caoutchouc peut être cultivé et les grands terrains libres de ce pays s’y prêteraient admirablement.
- MM. Brown et Boveri, de Bade (Suisse), viennent d’être chargés de l’exécution d’une importante installation de transmission de force à Novorossisk, sur la mer Noire. D’après V Elehlrotechnische Zeitschrift, cette installation est destinée à améliorer le service des embarquements des blés que contiennent les énormes magasins de cette ville.
- L’installation se compose de quatre machines à vapeur de 25o chevaux accouplées directement avec des dynamos Brown. Celles-ci sont des machines à courants triphasés, d’une puissance de 3oo chevaux à 23o volts excitées séparément. L’énergie sera distribuée entre une soixantaine de moteurs de puissance variant entre io et 20 chevaux, et tournant à 5oo tours par minute.
- La "plus grande distance à franchir est d’environ 1200 mètres. Les conducteurs seront aériens. Une partie de l’énergie servira aussi à alimenter quelques lampes à arc et à incandescence pour i’éclairage des magasins.
- La construction d’un réseau très étendu de tramways électriques à conducteurs souterrains pour Madrid a été donnée à un architecte de Barcelone. On ne sait pas jusqu’ici si l’on trouvera le capital nécessaire pour cette grande entreprise; l’opinion générale est que le projet a peu de chances d’être réalisé.
- Une surface lumineuse de 10 kilomètres de diamètre pourrait, d’après les astronomes, être vue de la planète Mars. Or, A en croire certains dires, les habitants de cette planète (s’il en existe) feraient de grands efforts pour communiquer avec nous au moyen d’éclats de lumière de forme triangulaire.
- Tablant sur cette base si peu sûre,, le révérend M. Ha-
- weis propose de répondre à ces signaux en éteignant et en rallumant par intermittence tous les foyers de lumière de Londres. « Si l’on essayait ce procédé, dit-il, seulement pendant une heure chaque nuit, on pourrait obtenir quelques résultats. » C’est une proposition; de là à la réalisation, il y a plus loin que de la coupe aux lèvres.-
- A la Bourse des produits de New-York on a imaginé une nouvelle application des ventilateurs électriques. Chaque aile est marquée et au moyen du commutateur qui coupe le courant on fait jouer à la machine le rôle d’une roulette. Les joueurs n’ont pu être sérieusement inquiétés, car aucun texte de loi n’a prévu ce mode d’emploi du ventilateur électrique.
- Décidément le Journal des postes et des télégraphes rapporte un fait qui pourrait passer pour la parodie d’une des plus jolies comédies de Molière, le Médecin malgré lui. Un jeune homme qui connaissait la manipulation du télégraphe s’offrit comme opérateur pendant une quarantaine qu’il subissait a l’île Swinburne, près de New-York. Lorsqu’il reçut son exeat, il fît ses préparatifs de départ, mais on lui notifia qu’il devait rester, l’administration ayant besoin de ses services, et force lui fut d’obéir à cette réquisition extraordinaire.
- Les actionnaires de la Compagnie parisienne de l'air comprimé se sont réunis le 10 octobre, au siège social, en Assemblée générale ; le nombre des actions] présentes ou représentées était de 17150.
- L’Assemblée, à l’unanimité, a pris acte de la démission de M. Victor Popp, comme directeur de la compagnie, ainsi que celles de MM. le baron Deslandes et Victor Popp comme administrateurs, et a enregistré la séparation définitive de la Compagnie avec son ancien directeur.
- Depuis plusieurs mois, M. Mascart a établi, dans la partie supérieure de la tour Eiffel, des électromètres enregistreurs de son système. Ce savant ne cherche point en ce moment à exécuter des mesures précises. II veut uniquement se rendre compte de ce que l’on peut faire pour utiliser à l’étude de l’électricité atmosphérique une situation sans rivale dans la monde.
- A cause de la difficulté d’alimenter le jet d’eau collecteur, les appareils ont été placés sur les premières marches de l’escalier qui conduit au phare. Ils sont à peine
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- à un mètre au-dessus du toit de l’appartement de M. Eiffel, à quatre ou cinq mètres au-dessus de celui de la dernière plateforme publique. Ils sont dominés par toute la masse du phare de la plateforme des enregistreurs et de son paratonnerre.
- Les conditions sont donc tout à fait défavorables à la détermination du potentiel de l’air. On ne peut évidemment obtenir de la sorte que des nombres bien inférieurs aux nombres réels et n’étant pas susceptibles d’être utilisés à des déterminations sérieuses.
- Il est donc intéressant de savoir que même dans de semblables circonstances les valeurs indiquées pour le potentiel de l’air sont au moins décuple de celles que l'on recueille au Parc Saint-Maur.
- Ce fait montre que l’accroissement du potentiel de l’air avec la hauteur est bien une réalité physique et doit encourager les savants français à faire le nécessaire pour déterminer rigoureusement la valeur d’un élément d’une si haute importance pour le progrès de la météorologie électrique.
- Au moyen d’un fil de platine chauffé au rouge on peut couper des objets constitués par des matières organiques. On n’avait peut-être pas eu l’idée de s’en servir pour couper le bois.
- D’après Chemical News* M. Warren emploie un fil de platine porté au rouge par le courant pour fendre les bois les plus durs.
- Cette scie d’un nouveau genre présente un inconvénient : le fil de platine casse facilement. Pour y remédier, M. Warren se sert d’un fil d’acier platiné dans une solution de chlorure de platine dans l’éther.
- Des nombreux essais faits pour étudier l’influence de la lumière électrique sur la végétation, il résulte que les plantes soumises aux rayons de cette lumière artificielle se développent, dans la généralité des cas, très vigoureusement. M. Gaston Bonnier s’est proposé, dans un travail qu’il vient de communiquer à l’Académie, de chercher quelles modifications de structure anatomique il est possible d’obtenir en soumettant des plantes à une lumière d’intensité sensiblement constante.
- Les expériences ont fourni les résultats suivants : i° On peut provoquer, par un éclairage continu, des modifications de structure considérables dans les feuilles et les jeunes tiges des arbres ;
- 2° On peut réaliser un milieu tel que la plante respire, assimile et transpire jour et nuit d’une manière invariable; le Végétal semble .alors comme gêné par cette continuité et ses tissus ont une structure plus simple; .
- 3* L’éclairage électrique discontinu (avec douze heures d’obscurité sür vingt-quatre) produit dans les divers
- , organes une structure qui se rapproche plus de la structure normale que celle provoquée par la lumière électrique ininterrompue.
- Gomme nous l’avons annoncé, la maison Siemens et I-Ialske a établi a Chicago une succursale de sa maison de construction. Ce nouvel établissement a déjà commencé à travailler. Il vient d’être chargé de l’exécution d’une grande installation dans les usines de la brasserie Pabst, à Milwaukee. Cette installation comprendra trois dynamos à commande directe, dont deux de 25o chevaux, la troisième de 90 chevaux.
- La plus grande vitesse réalisée jusqu’à ce jour a été constatée le ior septembre pour un train de la Philadelphia and Reading Road, inaugurée à cette date. Comme nous l’apprend le Scientific American, la vitesse maxima maintenue pendant 6 minutes par un train composé d’une locomotive et de plusieurs grandes voitures de voyageurs, a été de 145 kilomètres à l’heure. La voie était naturellement dans des conditions très favorables, en palier, en ligne droite et munie de rails de 5o kilos par mètre, les plus lourds qui aient été employés.
- Le contrôle de cette vitesse a été fait par un grand nombre de personnes compétentes. L’électricité permettra probablement de dépasser cette vitesse, et l’on peut espérer qu’avant la fin du siècle on pourra marcher à 200 kilomètres à l’heure.
- Nous avons dit que pour éviter les glissements, une maison allemande se sert de courroies perforées, laissant échapper l’air entraîné.
- La Mineralized Rubber C% de New-York, recommande l’usage de courroies en caoutchouc cannelées sur la face qui embrasse la poulie, neuve ou vieille, en bois ou en métal, et dont la jante est aussi recouverte d’un bandage également ondulé de la même manière. Il paraît qu’en outre de la suppression des glissements, l’usure' est diminuée.
- Un cas de foudre globulaire a été observé à Salies de Béarn, vers 8 heures dans la soirée du 21 septembre. Des personnes dignes de foi, déclarent, comme d’ordinaire, avoir vu une sphère brillante se promener pendant quelques instants avant de disparaître. La hn du phénomène n’a pas été accompagnée de l’explosion par laquelle on termine ordinairetnent les récits de ce genre. On sait que quelques physiciens expliquent ces phénomènes par la persistance sur là rétine de l’impression produite par une
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- étincelle électrique d’une grande vivacité. Sans chercher à généraliser les conclusions, il semble que les choses ont dû se passer ainsi dans cette circonstance et qu’il s’agit d’un effet de ce genre produit par une décharge lointaine. En effet, au moment où l’observation était faite dans un hôtel isolé de la ville, on constatait un coup de foudre beaucoup plus violent et qui, par des dégâts d’une certaine importance, laissait des traces incontestables de sa présence.
- En tout cas la question ne sera tranchée d’une façon définitive, que lorsqu’un photographe armé d'un appareil nstantané aura la chance de prendre un cliché de la foudre sous cette forme aussi peu ordinaire que bizarre.
- Les journaux politiques ont raconté plusieurs circonstances analogues a propos des violents et nombreux coups de foudre qui ont accompagnés les grandes tempêtes de la syzygie du commencement d’octobre.
- Dans un travail publié par Wiedemann's Annalen, M. Ph. Lenard recherche la cause de la production d’électricité négative dans le voisinage des chutes d’eau. On admettait jusqu’ici que les gouttes d’eau étaient simplement chargées de l’électricité négative de la terre. Il paraît, au contraire, que l’électricité des gouttes d’eau ne se produit que lorsque dans leur chute elles rencontrent un obstacle. L’apparition de l’électricité négative au moment de la pluie serait donc attribuable au choc des gouttes d’eau rencontrant le sol.
- Il est temps que l’emploi des chutes d’eau et des forces naturelles vienne soulager les mines de charbon. En effet, la consommation du monde entier a été estimée pour 1890 à 405 millions de tonnes, dont 182 pour la Grande-Bretagne, 141 pour les Etats-Unis, 90 pour l’Allemagne, 28 pour la France et 20 pour la Belgique. En cal* culant d’après l’accroissement moyen, qui a été de Go millions par an pendant la dernière décade, il est certain que le chiffre formidable de un demi-milliard de tonnes par an ne tardera pas à être atteint.
- Éclairage électrique.
- Il est question d’établir à Tornavento, en Italie, une usine électrique qui utiliserait la puissance hydraulique du canal Villoresi, à sa chute dans le Tessin, pour la production de force motrice et de lumière destinées a l’éclairage et à l’industrie de Milan. La puissance théorique â capter serait d’eilviron 3o 000 chevaux ; mais, au début, on n’en utiliserait qu’une partie, quitte à développer les installations au fur et à mesure de l’extension des besoins* La Société concessionnaire des travaux pense
- avoir terminé, pour 1894, une installation de 1000 chevaux.
- En dépit de tout ce que l’on a pu dire et écrire, l’administration de la Bibliothèque nationale n’a pris aucune mesure pour l’éclairage de la salle de lecture de la rue Richelieu. Ce progrès est ajourné à l’époque où l’on construira les nouveaux bâtiments. Comme les années précédentes, on renvoie les lecteurs à 5 heures et même à 4 heures, suivant la longueur des jours. Paris est maintenant la seule capitale si mal partagée.
- A noter une conquête dans une région où l’empire de la tradition est immense. Les dispositions ont été prises pour qu’à la rentrée des chambres anglaises, la chambre des lords soit éclairée à la lumière électrique.
- Comme nous l’avons fait remarquer récemment, l’industrie électrique fait au Japon de constants progrès. Plusieurs compagnies d’éclairage électrique sont établies dans ce pays. On nous dit que la compagnie de Yokohama a fait l’année dernière de brillantes affaires.
- D’après un correspondant de YElectrical Plant, il n’en est pas de même de la compagnie d’éclairage électrique de Toltio. Les recettes de cette compagnie ont atteint l’année passée la somme de iioi5 yen, soit environ 52000 francs, mais les dépenses ont été de i3736 yen, ou 71000 francs; d’où un déficit de 19000 francs. A l’assemblée générale, tenue sous la présidence de M. Januma Taye-mon, les administrateurs ont donné leur démission. On ne sait au juste à quelle cause Attribuer le mauvais résultat obtenu; cette compagnie n’a, d’ailleurs, eu que des malheurs. Au dernier grand tremblement de terre, la cheminée de son usine fut renversée et les bâtiments considérablement endommagés.
- Unç autre compagnie de Tokio, la Teikoku Dento Kaisha, ou compagnie impériale d’éclairage électrique, fait de rapides progrès. Ayant débuté en juin 1891 avec environ 190 lampes installées dans l’hôpital d’Azabu (décidément le Japon nous donne l’exemple), elle alimente maintenant environ 700 lampes. L’installation consistant en une machine compound de 5o chevaux, un alternateur Westinghouse de 22 ampères à 1 000 volts, un autre de i5 ampères sous 1000 volts, avec tous les appareils accessoires, a été exécutée par MM. Taltata et C°, de Tokio. On propose' actuellement de doubler la capacité de cette usine.
- La mort de l’infortuné électricien qui a formé le projet d’introduire la lumière électrique à Presle n’a point interrompu les travaux d’installation qui marchent à leur
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- terme. Bientôt sera terminée complètement l’installation de l’éclairage qui comprendra au moins 3oo lampes, résultat considérable dans une commune de i5oo habitants et qui fonctionne déjà dans une partie notable. Nous sommes heureux d’ajouter que l’on n’a point oublié M. Vibrac à qui l’on doit ce progrès. Un monument que M. Gobert, son associé, et ses amis ont fait élever à sa mémoire va être incessamment inauguré avec une certaine solennité.
- La ville d’Azpeytra, dans le Guipuscoa, n’a qu’une population de 2 à 3ooo habitants, mais elle possède le monastère de Loyola. C’est làquepourla seconde fois depuis la fondation de l’ordre les délégués de toutes les provinces se sont réunis pour procéder à l’élection du général des jésuites. Cette circonstance nous a permis d’apprendre que cette ville est éclairée d’une façon très remarquable à la lumière électrique.
- L’éclairage -électrique de Zurich fait de rapides progrès. Cette installation pourra alimenter cet hiver environ 3ooo lampes. Elle a été exécutée par les ateliers d’Œrli-lton. La distribution se fait par courants alternatifs et transformateurs, et la station est combinée avec les machines à eau de la ville.
- Télégraphie et Téléphonie.
- Nous avons raconté que les différentes colonies anglaises du monde austral, sauf Queensland et la Nouvelle-Zélande, se Sont entendues pour garantir à la Compagnie télégraphique orientale la perte qu’elle subirait si elle consentait à diminuer la valeur du mot. La première année de l’arrangement vient d’expirer. La perte a été immense, elle a dépassé un million de francs. En présence d’un semblable déficit, les colonies se sont décidées a diminuer la réduction dans une proportion notable. La Nouvelle-Zélande a adhéré au nouvel arrangement, on espère obtenir l’adhésion de Queensland.
- La télégraphie électrique a une tendance invincible à envahir les océans. Non seulement elle s’est emparée du fond de la mer depuis que les câbles la traversent dans tous les sens, mais le dessus des mers n’est pas lui-môme à l’abri de ses atteintes.On nous apprend que l’Amirauté britannique s’est décidée à rattacher par un fil télégraphique à la ville de Douvres le bateau-phare ancré sur la vbanc de Godwin, Une fois ce premier résultat obtenu, il ne sera pas difficile, en faisant le fil plus gros, d’envoyer à ce vaisseau le courant produit dans l’usine de Douvres. La même dynamo* pourra donc servir à l’éclairage des rues de la ville, et à celui des océans. Mais, en attendant
- ce résultat Ton pourra communiquer avec des bâtiments naviguant en pleine mer du Nord.
- D’un autre côté, l’on prête à l’administration des phares le projet d’augmenter la partie des feux qui existent de manière à leur permettre d’etre visibles jusqu’à une distance de 40 milles marins.
- Sous la raison a Antwerp Téléphoné and Electrical Works », on vient de monter à Anvers une fabrique qui construira toutes sortes d’appareils électriques, spécialement pour la téléphonie.
- La connaissance des résultats que l’on peut obtenir avec le téléphone n’est pas toujours présente à l’esprit des stratégistes et des écrivains scientifiques militaires. Le rédacteur d’un journal spécial a raconté que dans les grandes manœuvres la présence d’un corps d’armée avait été reconnue parce que le général commandant avait fait dresser le ballon captif près de son quartier général.
- U Eclair a cherché à justifier la manœuvre en disant que le renseignement n’avait point de valeur, parce que l’on ne savait pas si le ballon était placé à l’aile droite, au centre ou à l’aile gauche.
- Il y avait à faire une réponse beaucoup plus simple, c’était de faire remarquer que la nacelle était rattachée par un téléphone au quartier général; on peut le placer à une distance quelconque du lieu où les renseignements recueillis sont ainsi utilisés.
- Le bulletin de statistique des Etats-Unis contient les nombres suivants qui permettent de se rendre compte du développement considérable qu’a pris la téléphonie en Amérique, en même temps que de la centralisation de cette industrie dans un nombre de mains de plus en plus petit.
- 1880 1890
- Nombre de compagnies té-
- léphoniques 148 53
- Capitaux engagés Fr. 73 028 935 36I 708 680
- Recettes brutes r5 490 405 82 022 9i5
- Dépenses., 11 868 5i5 55 719 355
- Bénéfices nets 3 621 890 26 3o3 56o
- Nombre de bureaux centraux 437 1 241
- Nombre de téléphones et de transmetteurs 108 638 467 356
- Kilomètres de fil 55 200 387 000
- Nombre d’employés 3 338 8 645
- — d’abonnés 48 414 227 357
- — de conversations.. » 453 200 000
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 3i, boulevard des Italiens.
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- Journal universel dyÉlectricité
- 31» Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS IIERZ
- XIV ANNÉE (TOME XLVIL SAMEDI 22 OCTOBRE 1892 N” 43
- SOMMAIRE. — Couplage et synchronisation des alternateurs ; André Blondel. — Etude sur la gutta-percha ; Léon Brasse. Application du principe d’homogénéité en électricité; E. Carvallo. — Les lampes à arc; Gustave Richard. — Equations générales du couplage de deux alternateurs en parallèle ; F. Guilbert. — Chronique et revue de la presse industrielle : L’industrie électrique en Allemagne. — La lumière électrique et l’analyse spectrale des atmosphères planétaires. — Distribution par courants polyphasés, par Rankin Kennedy. — Générateur pyromagnétique Berliner, — L’éclairage de la Cité de Londres. — Plaque d’accumulateur Colgate. —Téléphone Andrews et Brown. — Téléphone et microphone Noriéga. — Accumulateur Usher et Draper. — Boussole Nichol-son. — Boussole Oliver. — Les applications de l’électricité dans la marine anglaise, par Henry E. Deàdman. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la production de l’étincelle de l’oscillateur de Hertz dans un diélectrique liquide, au lieu de l’air, par MM. Sarasin et De la Rive.— Mesure des pertes par hystérésis et courants de Foucault dans les transformateurs, par S. Evershed et E.-B. Vignoles. — Résistance et conductibilité magnétiques apparentes, par Ch. Steinmetz. — Faits divers.
- COUPLAGE ET SYNCHRONISATION
- DES ALTERNATEURS (’)
- Couplage en parallèle.
- Deux questions distinctes sont à considérer dans l’étude du couplage en parallèle : d’abord comment le synchronisme, une fois établi, se maintient-il ? en second lieu, comment peut-on produire l’accouplement à coup sûr et sans danger pour les induits? Ces deux points de vue sont également importants pour le jugement comparatif des divers types d’alternateurs : je les étudierai donc successivement.
- D’un autre côté, les alternateurs peuvent être accouplés non seulement par paire, mais en nombre quelconque; dans le second cas les conditions ne sont pas absolument les mêmes que dans le premier, et il y aura lieu de les indiquer à part.
- Enfin, les réactions synchronisantes ne peuvent obtenir leur effet que si les moteurs leur permettent de se produire : on sera donc conduit à examiner le rôle important que ceux-ci peuvent jouer dans la question par leur puissance disponible, leur mode de commande et leur régulation.
- (') La Lumière Électrique du 24 septembre 1892, p. 6i5.
- Dans tout ce chapitre, afin de simplifier la typographie, j’emploierai pour désigner les valeurs efficaces les lettres Ex Eg I, I2, que j’avais appliquées précédemment aux valeurs maxima ; celles-ci auront alors pour expressions Ej fî, etc.
- Machines synchronisées.
- L’étude des réactions électromagnétiques des machines synchronisées se réduit en dernière analyse à la détermination du diagramme des puissances de chaque alternateur en fonction du décalage de phase. La méthode graphique que j’ai employée jusqu’ici permet encore de le tracer à l’aide de constructions extrêmement simples.
- Je supposerai d’abord qu’il s’agit de deux alternateurs identiques At et A2 (fig. 1), tournant à la même vitesse, ayant chacun une résistance intérieure r, une self-induction l et un
- /nv l
- même module tang 9 = —. Malgré cette symétrie, la valeur de l’excitation peut ne pas être la même pour tous deux. J’appellerai donc E, et E2 les forces électromotrices, induites, supposées toujours sinusoïdales, et 0 le décalage de. la seconde à partir de la première ; R et L désigneront encore la résistance et la self-induction du
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- circuit extérieur, que je supposerai, ne contenir aucune force contre-électr.omotrice.
- Les deux alternateurs peuvent être considérés comme couplés en série l’un sur l’autre; les forces électromotrices sont donc opposées l’une à l’autre si on les mesure en suivant le circuit
- Fig. 1
- fermé A, M A2 N Aa, et se représenteront encore (fig. 2) par deux vecteurs tels que O Ax et O A2. Si on les mesure au contraire dans le même sens par rapport au circuit extérieur M RL N, elles seront représentées par O A4 et O A2 ;
- Solution graphique.
- pour simplifier, je supposerai le décalage 0 compté à partir de O A\.
- Courants et tensions. — Gela posé, le courant instantané 4 ou 4, fourni par chaque alternateur Aj ou A2, peut être considéré comme la résultante de deux autres : le courant utile (4)« ou (4)«> employé dans le circuit extérieur, et le cou-rajît synchronisant (4).,. ou (4).<, échangé entre les deux alternateurs. Le courant total dans le circuit extérieur étant égal d’une part à la somme des courants utiles (*,)„ + (4)«, et de l’autre à la
- somme algébrique des courants apparents 4 +4! le courant synchronisant doit avoir la même valeur 4 dans les deux induits.
- 11 est donc le même que celui qui circulerait dans les deux alternateurs fonctionnant en série, le circuit extérieur étant supprimé ; et son vecteur représentatif Is s’obtiendra par la construction habituelle (fig. 2) en projetant A4 A2 sur la ligne A4 b, sous l’angle de retard cp tel que
- . il ml
- tang <?==;« — = —.
- D’où
- 1 = HHE.
- 1 r
- Etant donnée l’égalité du module et du courant
- Fig. 3. — Diagrammes des puissances (P,)„ et (P2)„ dues ail courant I„.
- (P,)„ = E, x h. t,
- (p2)„ = e3 xSTS
- synchronisant dans les deux dynamos, la chute de tension dans l’induit correspondante à ce courant seul est aussi la même en grandeur pour chacune, mais avec un décalage = -k. Elle est représentée par A2 C pour l’alternateur A2, et par A4 G pour l’alternateur Ax.
- La force électromotrice disponible pour la production du courant utile est donc seulement la résultante (O A4 + A4 G) = O G pour l’alternateur At et la même résultante (O A2 -(- Â2 G) = Ü G pour l’alternateur A2.
- Les deux courants utiles (4)« et (4)» sont donc égaux entre eux, et leur valeur pourra s’obtenir en affectant à chacun d’eux un circuit extérieur fictif ayant pour constantes 2 R et 2 L.
- Si on pose
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- JOUl'NÀh"'. EMVEli^ETE D'ELECTR'.CITE
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- •le courant'utilerest représenté parla projection de O G suivant Oc et on a
- i,
- Oc
- 2 R +.r"
- On serait arrivé à la même solution par une voie purement algébrique, en posant les deux équations différentielles connues
- R [ii + it) -(- L
- ci (g_+ i.)
- . dt
- + r
- , l ^ + 1 dt
- (!•)
- D’où, en ajoutant et retranchant :
- (2 R + y) \i±A\ + (3 L + i)± (*±i) = ±±Jb : (3)
- (4)
- Ces deux équations, ne contenant plus chacune qu'une seule inconnue, sont simplement la traduction analytique de la solution géométrique précédente, à condition de poser '
- 1-1 / * • i • v r d‘ (il + îo) . t d i»
- R (i,l+ i,) L + r u + l = ty
- ((a)
- û +• it 2
- i
- it
- i.
- - ! 7?
- •Fig. 4. — Diagramme des puissances (P1), et (P.)s dues au courant synchronisant I,.
- (P,)3 = E, x ÎÏ7 t7 (P,). = E. x Il5 T7
- Fig. 5. — Diagramme des puissances totales P, et P P, = E, X dTÜT"
- P. = E, X Ë7 U.
- Connaissant les deux courants ia et is, les courants apparents It et I3 s’obtiendront aisément en ramenant les segments A\ b et O c à la même
- échelle; par exemple en prenant Oc1;
- -Oc,
- 2 R-j-r
- puis en composant géométriquement Oc' avec les deux segments
- D’où
- c' b, = c' b2 — A', b.
- Ii = ot; . _ pE
- 2 /’ 7 2 ~ 2 r
- La tension aux bornes s’obtient en composant
- O A'j ou O A2 avec les chutes de voltage dues aux deux courants iH et is\ il suffit de portera
- partir de C, un segment C D égal à ^ r ^ ^
- et faisant avec O c l’angle «p en avance. Le vecteur O D représente, la quantité cherchée V. On peut l’obtenir également en traçant un angle
- cOD = y, tel que tang y. = ui et en prenan
- projection de O D.-= O c.
- Puissances. — La puissance fournie par chaque alternateur est la somme algébrique de la: puissance P„ correspondante au courant utile et de
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- la puissance P4. correspondante au courant synchronisant. Chacune de ces deux quantités peut être représentée immédiatement à l’aide d’un diagramme semblable à ceux du couplage en série.
- i° Puissances utiles P„ (fig. 3). — La tension utilisée O C étant égale à la moitié de (Ej + E^, la puissance fournie par elle est égale à celle que donneraient les deux alternateursjxavtiillant en tension sur un circuit fictif de résistance 2 (2 R -f- r) et de self-induction 2 (2 L -f- /).
- Il suffit donc, conformément à la règle de la page 56o, t. XLV, démontrée page 416, de tracer les deux lignes Oj\ et O j2 faisant avec O Ax (opposé à OA',) les angles ^ et—<]/, et ayant respectivement pour longueurs
- rw. _ E- cos * ___________?!_________„ i n.ï .
- Jt 2 (2 R + r) 2 ^(2 R + r)s 4- (2 L + if 2
- et de même
- o j,=
- Ej cos 4*
- 2 (2 R + r
- -, = - (h).)
- (l,)e et (I2)e désignant les intensités que donneraient les alternateurs travaillant chacun isolément sur le circuit fictif considéré.
- Sur ces deux lignes comme diamètres on construit les cercles et <r2 et on en déduit les deux cercles et s2. Les puissances utiles des deux alternateurs, lors d’un décalage 0, sont respectivement, comme d’habitude,
- (P,)„ = E, x h, tu (P,). = E. x ITT*-
- 2° Puissances synchronisantes P* (fig. 4). — D’après ce qui précède, celles-ci sont les mêmes que si les deux alternateurs étaient couplés simplement en série; leurs forces électromotrices sont donc représentées par O Ax et O A2, et le décalage est non plus 0, mais it-f-0. Le circuit ayant pour constantes 2 r et 2/, le diagramme se construira suivant la même règle en traçant les deux droites 0 J„ et o J2 faisant avec O A'2 les angles +9 et — <p et ayant pour longueurs
- OJ, -
- 2 r E. cos <p 2 r
- (I,)cc et (I2)cc représentant les intensités que fourniraient les alternateurs isolés et fermés en
- court circuit. On en déduit les quatre cercles corrrespondants Sx S2 Sx S2 et les puissances
- (P.). =E,x îvr,
- (P,).' = e, x HTTt.
- D’après la convention sur les signes des segments faite au commencement de ce travail, ceux-ci, supposés mesurés du point indiqué par leur première lettre à celui indiqué par la seconde, sont positifs ou négatifs suivant qu’ils sont dirigés dans le même sens que l’index O A2, ou dans le sens opposé.
- 3° Puissances totales (fig. 5). — Les puissances totales sont les sommes des précédentes, et on peut les écrire de la façon suivante
- p, = e, [ïïtt7 + iht,] = e, [üt; + 01; - (ôïï; + 017)],
- p. = Es [hTtI + hLtt]= Es [crL + ÔT, — (o h, + ôlü)]-
- Les deux premiers termes de chaque parenthèse sont constants et égaux respectivement à O Zx, 0 2x, O Z2 et oz2- On peut donc écrire
- OL + ôft = zTzi, et üt^ + ôf, =
- et prendre ces segments pour rayons de deux cercles Cx et C2 décrits autour de O comme centre.
- D’autre part, les deux derniers termes de chaque parenthèse sont des sécantes de cercle ; leur somme peut donc se transformer en une sécante unique, d’après la règle ordinaire d’addition des fonctions sinusoïdales. Il suffit de prendre pour diamètre de deux nouveaux cercles rx et r2 les segments O Kx (résultante géométrique de O Jx et de Oy'j), et O K2 (résultante de O J2etde Ojt). On a alors, en grandeurs et signes, les identités
- W, = OÏfi + Ôîï, et ÔdI = ÔH-, + Ôht, et par suite
- p, =e, [ôûT-ôd;] = e, x d7Ü,,
- Ps = Es [ou; — OD,] — E, x 157u;.
- La détermination complète de chaque puissance se réduit donc, dans le couplage en parallèle comme dans le couplage en série, à la lecture d’un seul segment sur une épure composée de quatre cercles extrêmement aisés à obtenir.
- Les constructions nécessaires à la détermination de ces cercles sont représentées à part sur la figure 6, et résumées dans la règle suivante :
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- • 155
- Etant donné la direction O A't, qui représente la force électromotrice de l’alternateur Alt tracer à droite et à gauche de celle-ci deux angles
- A', OJ, = A', OJ, = ç; ^tan
- et prendre deux segments
- oj,-i(i.).., oj, = i (I,)c.
- (I,)cc et (I2)cc désignant les intensités en court circuit pour chaque alternateur, mesurées directement ou calculées.
- Tracer en Ja et J2 deux parallèles à O A^, former dans le même sens que pour <p, deux angles
- Pi Ji W, = p, J, W, = (tung <]/ — m
- et prendre des segments
- Ji Kj = Ji w, — ^ (I,),
- J,Kt=J,Wi=^ (i,),
- (I,)c et (I2)c étant les intensités que fourniraient séparément les deux alternateurs sur un circuit de résistance 2 R-{- r et de self-induction 2 Quand Ex = E2, ces intensités sont précisément celles que doivent débiter les deux alternateurs quand ils sont en coïncidence de phase.
- Les résultantes O Kt et O K2 sont les diamètres des cercles et r2, et les projections wx et w2 des points W, et W2 donnent les rayons Ow2 pour le cercle Ct et pour le cercle C2.
- Cette solution simple, obtenue sans calcul, montre une fois de plus les avantages de la mé-
- thode graphique imaginée par Fresnel, au commencement du siècle, pour l'étude des vibrations et appliquée aux courants alternatifs par M. Blackesley.
- On remarquera qu’elle est une simple généralisation du diagramme de couplage en série.
- Le diagramme ainsi obtenu permet encore accessoirement de lire les tensions et les intensités, à la seule condition de tracer autour de O
- deux cercles de rayons ^ (I2)e, et ^ (I2)cc. Pour
- plus de clarté, j’ai représenté ceux-ci a part (fig. 7) en les désignant par les mêmes symboles.
- Ce diagramme ne diffère de la figure 5 que par le changement d’échelle qui rend les intensités plus lisibles. On a pris ici deux échelles telles que
- OJ, = ^(L)„ en ampères
- et
- OJ, = E, en volts.
- Il en résulte qu’un segment quelconque de l’épure représente à l’échelle des ampères une intensité, et à l’échelle des volts la chute de tension que subirait ce courant dans l’armature d’un des alternateurs multipliée par 2.
- En gardant comme précédemment Oax = i (I2)e
- etOA'a=±(I2)c,, on obtient L et I„ avec leurs
- vraies phases en rabattant ax a2 en L a2, et A’* A2 en A', B. En reportant ce dernier segment parallèlement à lui-même en aoB, et a2B2, on obtient les courants résultants pour chaque machine II=LB1 I2=LB2.
- Enfin, la chute de tension due au courant utile, I„, étant représentée par le segment
- C/==^a2<2i, il suffit de le rabattre d’un angle
- <1/ — ® pour l’amener dans sa phase et obtenir ainsi le vecteur OD qui représente la tension aux bornes Y.
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- 156 . LA. LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Expressions algébriques des puissances. — Les expressions algébriques des puissances ne présentent pas d’intérêt immédiat, puisque les diagrammes précédents dispensent de tout calcul. Cependant, pouf être com'plet, jé les écris ici à simple vue d’après les figures 3, 4 et 5, et les formules géométriques placées au dessous :
- P, = ^[(1,). cos •Lf + (L), cos (0 + 4-) + (Ii),« cos ?
- 4-(!,)„„ cos 4-0 4-ï)].
- (S)
- elle décroît donc très vite quand le' décalâge augmente. ... ......
- Dans le cas ordinaire où les alternateurs ont même voltage, les quatre cercles r/Fa^Cuffig.fi) se réduisent à trois ; : il suffit d’effectuer la construction du diamètre OKj et dé tracer OK> symétrique par rapport à OA/. Dans les formules précédentes, on supprimera les indices 1 et 2 des intensités et des forces électromotrices.
- On peut alors mettre sous une forme simple
- P. -= [(I.)e COS -fr i- (I,). COS (0 - -J/) 4 (Dec COS 5
- + (tl„ cos (~ 4- 0 — :)].
- En se rappelant que, par définition,
- E,.
- (!.),.= — (I.). =
- '/r- 4- m211 E,
- (IS).. = T=
- \! /r'-
- \/2R+?')j4 m*(2h+lf
- (I.). =
- V r1 4- ni* l-E.
- (6)
- \/(2R 4-r)s+w!(2L+ /)
- il est facile, parallèlement à la composition géométrique effectuée tout à l'heure, de fondre en un seul le second et le quatrième terme de chaque parenthèse. On a ainsi
- - [(D* cos (0 -F 'i»).4" (Dec cos (- T Q 4- 9)1 = X. cos d- ?)
- i [>!•,), cos (0 — <!/) 4" (Dec cos (r- +' 0 “ ?)1 = X. cos (1’— ï)
- en posant (fig. 6) • .
- x, = OÏL -^/AD*. + (DD ~ 2 (D, (Dec CO . (y il/) , X, = Oit, = va,)*. 4- (DD - 2 (I,). (I,),« COS (? - 4;) , et
- o- _ (D, sin 4 4- (L),, sin 9 (I,), sin ij< 4- (I,)r, sin 1
- ans S — cos ,t, + (!„),, cos? (I,),cos 4- (I,),, cos 9
- Fig. 7. — Diagramme des intensités et tensions.
- les diverses expressions accessoires suivantes. Puissance totale :
- P, 4- P2 =• E [Iee cos 9(1 — cos 0) 4-1, cos J/ (1 4- cos 0)]
- ' — D1 — cos 0) r (1 + cos >) (2 R 4- r) ~].
- L r1 4- j/i* /* + (2 R 4- rf 4- m1 (2 L 4- /)*J ’ ;
- Différence des puissances :
- m (2 L 4- l) , m l
- (2 R + rf 4- 77t* (2 L 4-~ÿ +
- ~ 2 R -u _________ , _____r__
- (2 R 4- 7')2 4- 7772 (2 L t L 7‘* 4 m- L1
- Cette expression fait remarquer eh passant, qoe les deux angles K\ O K, et O K2 sont égaux, et elle donne leur valeur algébrique Enfin la puissance utilisée dans le circuit extérieur a pour valeur (fig. 7)
- P„ — R(2l„)2=4Rxcn a.2 == R1 (Ii),2 4-(D,s4-2(D,{I), cosO]
- = E2
- P, — P5 — E sin 0 [I,, sin 9 — I, sin •[/], C m l
- I. r- 4 777" l-Courant utile total :
- 21„ = 2 1, cos
- Tension aux bornes :
- 777 (2 L 4-l) 1
- (2 R + 7-)*4-.7«*(qL + /)2J- W
- (9)
- 2RI,cos - . /_______R2 + m- L2______
- («ri)' + »-(L+;)i
- •(io>)
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- JOURNAL UNIVERSEL. D’ÉLEC T RI CITÉ 15 7
- Puissance utilisée :
- P,' = R [21,]2 cosa ® = 2 R I,2 (t -f cos 0), (11)
- expression qu’on représenterait encore aisément à l’aide de deux cercles.
- Rendement :
- puis en retranchant simplement les deux équations
- r, (i, - ù) +l,É (î, e, - e,.
- En remarquant que
- Œ l>
- r, 4- r. /, + /.
- p, = g?_______________j__________
- 71 P, 4 P. 2 R + r coss j.aR + r 0' (12)
- 1 + ~tanff 2
- Pour 0= o, on a
- (P,)0 = (P,)0 =EI, cos 4, = E x proj. de K, W, (fi g. 5), (P,)o = 4RI.2 = i^:|7. El cos 4,
- 2 R
- r,n = ----, valeur maxima de ri.
- ' 2 R + r
- Cas de deux alternateurs inégaux.
- Les deux équations différentielles (1) et (2) sont alors remplacées par les suivantes :
- R (i, 4- û) + L —4 r. f, 4- h = e, (.3)
- dt
- on peut mettre ces deux équations sous la forme suivante :
- (rt + r.) 1, -f (l, l.) = et — et (i5)
- r, r. r,+r
- ~ï) d"
- h h \d i, /, -j- li) dt
- l,
- t\ + li
- e.
- +
- l\ + lt
- et (16)
- en posant :
- courant synchronisant,
- i
- courant utile,
- l, L
- h 4- h h + h *“
- courants totaux,
- i.
- Û + î*
- 11 4- Il _h_ lt 4* li
- L + L
- R (U 4- U) + I
- d(i, +i,) dt
- + r2 L 4- l.
- dù
- dt
- (14)
- La solution générale est compliquée (a) et ne se prête pas à une discussion graphique simple. Mais on peut étudier un cas particulier, susceptible d’applications, celui où les deux alterna-
- teurs ont même module, c’est-à-dire -- = —.
- i\ r2
- On obtient alors, en multipliant la première équation par
- h _ u h r, ’
- On voit que le courant synchronisant est encore celui qui circulerait dans les deux alternateurs couplés simplement en série -, quant au courant utile, son expression est un peu plus complexe, et il se partage entre les deux alterna* teurs non plus également, mais en raison inverse des impédences.
- Les diagrammes de puissance et d’intensités s’obtiendront encore d’une façon tout à fait analogue à celle indiquée plus haut. Il suffit de remplacer sur la figure 3 les valeurs de oj\ et oj-2 par les suivantes :
- et l’ajoutant à la seconde,
- [R(‘ +^)+'2](/,+?s)+L[(I +K)+/31
- d(i,+L) ,4
- dU^^iÉ
- et
- en posant
- 0.7, ==
- l, + h
- (I.),
- O.
- /,
- /. 4- h
- (U,
- ’) M. Guilbert, qui m’a prêté son très utile concours pour le calcul et la construction des courbes numériques relatives à la théorie des moteurs synchrones, au début de ce travail, m’a communiqué une solution relativement simple de ce cas général. Je lui laisse le soin de l’exposer lui-même aux lecteurs de ce journal. (Voir plus loin, page 175).
- <4ùe =
- (h) . =
- E,
- \J{*+Nr,)’+NA
- E.
- V/(R+4+4;)’+'»'('- + r-M
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- avec
- tang == ni
- L + R +
- l, h
- 11 *+ /»
- r,+r,
- De même sur le diagramme 4 on prendra
- La solution précédente peut être appliquée à
- titre d’approximation au cas général où^-
- car en pratique ce rapport est assez grand pour qu’on ait le droit de négliger dans l’équation
- (16) le terme -É~L. devant R et L + .
- ri ~r r2 h ~r
- oj, = (I,) = —=
- 9 V?’» + rs)2 -+- nC1 (/, + 4)4 '
- OJ3 = (I,) = .7=
- y/<r, +rt* + m*(lt + LF
- tang ç = m —.
- r, + rt
- Le diagramme résultant s’obtiendra en composant les précédents après avoir réduit la ligure 3 à une échelle convenable d’après les
- Remarques sur la détermination pratique des constantes nécessaires à l'étude du couplage.
- Avant d’étudier les diagrammes relatifs à des alternateurs existants, il est nécessaire de faire quelques remarques sur la façon dont ils sont obtenus et le degré de confiance, qu’ils méritent.
- Fig. 8
- rapports ~~ ou 7—7—r. car on a, pour les in-
- Il 11 l\ 1%
- tensités efficaces,
- '-m1-11- (,7)
- + (,8)
- La figure 8, analogue à la figure 6, représente la construction des 4 cercles rlt P2, Cn C2 définitifs dans le cas où Ei = E2. Les 2 segments J, Kj et J2 K2 sont alors égaux, et par suite aussi les angles wx O K, et wx O K2.
- Le diagramme des intensités s’obtiendra comme précédemment (fig. 7) en décrivant deux cercles de rayon Oj2 et O J2 et en prenant Ohj =*= Oj\, O A’j = O Jj. Le segment La., qui représente le courant total fourni au circuit extérieur devra être divisé en deux segments proportionnels à lt et /2, qu’on composera ensuite ave L et — Is
- Fig. 9 et 10. — Mesure de l’inductance m l sur la caractéristique.
- Pour les couplages, en parallèle aussi bien qu’en série et sur réseau, les éléments qu’il est nécessaire de connaître et que les constructeurs devraient toujours fournir exactement pour leurs alternateurs, se réduisent aux suivants : la force électromotrice E, la résistance intérieure r, l’inductance m l.
- En général, on ne connaît par des mesures que lès deux premiers; quant à l’inductance, on doit la déduire de la caractéristique : ce procédé est le seul convenable, car. la self-induction d'un alternateur n’est en réalité qu’un coefficient empirique, qu’on doit mesurer dans les conditions les plus voisines de la réalité pratique.
- Supposons d’abord l’excitation constante : la caractéristique aux bornes déterminée sur des résistances mortes (fig. 9) est une ligne tombante telle que NM. Pour une intensité quelconque!,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 15g
- la tension V == m M ; portons Ma = )i et décrivons autour de m un cercle de rayon m A égal à la force électromotrice induite constante E0.
- L’horizontale a A, menée du point a jusqu’à la rencontre de ce cercle représentera, comme on le sait, la force électromotrice de self-induction m l I ; il suffit de la diviser par I pour avoir l’inductance. L’angle aMA n’est autre que <p, car
- A a ml I ml .
- De même, en supposant L = o, l’angle AmM n’est autre que 4>, car
- A a ml I
- ™ nrr+Ft -tan&r v
- Supposons, au contraire, comme cela est le cas dans la plupart des stations centrales, que la tension de distribution aux bornes V soit maintenue constante (V = E0). On déterminera (fig. io) l’excitation nécessaire et par suite la force électromotrice E = mM! pour chaque valeur du courant; on aura ainsi un ou plusieurs points d’une caractéristique interne N M' : pour chacun d’eux, mil s’obtiendra en traçant un cercle de rayon m M' et prenant B a' = r I. Dans le cas où le potentiel est maintenu constant, non plus aux bornes, mais à l’extrémité de feeders, on prendra B a' = pl, p désignant la résistance totale de l’induit et des feeders.
- Si, par suite de la valeur élevée du module, cette construction manque un peu de précision, on emploiera la formule qui en est la traduction :
- V/(t/-(t + ’')" <l9)
- dans laquelle r est en général négligeable devant y.
- Connaissant ml, on obtient facilement la valeur correspondante du courant en court circuit Icc, pour la même valeur du voltage E0.
- En effet, supposons qu’on prenne sur la direction MA,MD = mA = E; la projection "M d sera égale à r lcc. On voit donc que
- M A
- Dans les alternateurs sans fer, types Siemens,
- Ferranti, Mordey, Labour, Patin, etc., la valeur trouvée pour l’inductance ml reste sensiblement constante, quelque soit le point qu’on a pris sur la caractéristique, c'est-à-dire que la self-induction varie extrêmement peu avec l’intensité du courant. Cela tient à ce que le flux produit par le courant d'armature n’est qu’une fraction assez faible du flux inducteur, que le circuit magnétique dans lequel il circule comprend un entrefer relativement considérable, et enfin qu’il n’y a point de noyau soumis à des effets variables d’hystérésis et de courants de Foucault. On peut donc pour ces machines considérer le coefficient empirique l comme ayant une valeur constante qu’on appelle la self-induction de la machine. On sait du reste que les lois de M. Joubert s’appliquent d’une façon très satisfaisante à ce genre d’alternateurs (9 ce qui se traduit par une forme sensiblement elliptique de la caractéristique : celle-ci doit être, en effet, une ellipse parfaite si la loi harmonique est exactement vérifiée (8).
- Il n’en est pas de même pour les alternateurs à fer, dans lesquels l’induction maxima dans l’induit et les inducteurs, et par suite la perméabilité , varient considérablement suivant le courant. L’inductance doit donc être variable aussi avec l’intensité.
- A cette première difficulté, il faut en ajouter une seconde, dont il serait encore plus difficile de tenir compte. Dans un certain nombre d’alternateurs à fer, l’induit est muni de dents qui produisent un entrefer variable avec la phase. La résistance du circuit magnétique parcouru par le flux propre de l’induit subit alors des variations périodiques plus importantes que dans les alternateurs sans fer, où elle est négligeable : l’effet d’auto-induction du courant, et par suite le coefficient /, peut donc encore, à égalité d’intensité efficace, être différent suivant le décalage.
- Dans ces conditions le diagramme que nous avons établi ne correspond plus aux faits, parce que non seulement l’inductance change de valeur, mais encore elle en change inégalement pour les deux alternateurs, le courant de l’un
- (* *) A condition que la self-induction ne soit pas trop forte.
- (*) Cela est évident sur l’équation (V + ri)1 + {ml I)* = E* (supposé constant).
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- 160 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- diminuant tandis que celui de l’autre augmente. Il serait foi't utile de pouvoir en tenir compte pour chaque décalage, par une méthode d'approximations successives, en calculant d’abord les valeurs du courant avec des valeurs provisoires ml et 77?/2, puis en corrigeant celles-ci d’après les intensités et les décalages correspondants.
- On pourrait appliquer dans ce but, au moins pour les régimes extrêmes, les formules approximatives données plus haut et en déduire les puissances maxima et minima au moment du décrochage ; mais cette recherche présente en général une trop grande complication.
- Certains auteurs, frappés de ces imperfections de la théorie ordinaire, ont attaqué très vivement la notion même de la self-induction et ont prétendu lui substituer celle de la réaction d'induit. M. Swinburne, notamment, qui semble avoir professé sur cette question du couplage des opinions variées, a repris une idée précédemment émise par Sir W. Thomson, pour en faire la base d’une nouvelle théorie, où cette réaction joue le rôle principal. ,
- La discussion de celle-ci m’entraînerait trop loin en ce moment; mais je montrerai prochainement que l’hypothèse fondamentale est jusqu’ici contraire à l’expérience. En tout cas, le caractère extrêmement vague des résultats auxquels elle a conduit M. Swinburne ne doit pas nous encourager à le suivre dans cette voie semée de chausse-trapes.
- Je garderai donc l’expression de self-induction pour représenter l’ensemble complexe des réactions de l’induit sur lui-même, en ayant soin de ne pas oublier que c’est un coefficient empirique.
- Dans ces conditions, la théorie présente, fondée sur l’hypothèse harmonique, ne l'eprésente évidemment pas la réalité absolue pour les machines à fer, mais elle permet de se faire une idée approchée du sens et de la grandeur des phénomènes : c’est encore là un but suffisamment intéressant.
- Applications aux alternateurs existants.
- Pour tirer parti de la théorie précédente, il faut avant tout se rendre compte des conditions pratiques où on a à l’appliquer.
- La fameuse condition d’Hopkinson — — i-,
- qui traduit la meilleure aptitude théorique au couplage et que nous retrouverons plus loin, n’a, dans l’état actuel de l’électrotechnique, qu’un intérêt purement algébrique. Il est en effet impossible, en général, de réaliser des alternaieurs de haute tension, de fréquence supérieure à 40 et de rendement convenable dont l
- le module — soit inférieur à 10, même sans fer r .
- dans l’induit : supposer ce module égal à l’unité, c’est s’écarter absolument de la vraisemblance et rester à côté de la question. Sans doute, le jour où on emploiera couramment des condensateurs, il sera facile de réaliser un module quelconque moyennant certaines précautions ; mais ce n’est encore là que le domaine de l’avenir,' et en attendant il faut prendre les alternateurs comme ils sont.
- C’est donc à ce point de vue que je me placerai d’abord, et pour plus d’exactitude je choisirai comme exemples des alternateurs existants.
- André Blondel.
- (A suivre).
- ÉTUDE SUR LA GUTTA-PERCHA O
- Production. — M. Burclc évalue à a3o grammes de gutta épurée complètement la production d’un Dichopsis oblongifolium de 20 mètres de haut, ayant 60 centimètres de circonférence à hauteur d’homme.
- Un arbre de la même espèce ayant 40 centimètres de circonférence ne lui en a donné que 160 grammes.
- Un Dichopsis de 60 centimètres de circonférence est loin d’être adulte ; il lui faut une circonférence double pour qu'il soit d’âge à porter des fleurs et des fruits, mais un arbre de 60 cem timètres est rare aujourd’hui. On peut admettre qu’un Dichopsis de 26ans produit 3oo grammes de gutta.
- (') La Lumière Électrique du i5 octobre 1892,. p. 109...
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 161
- Les chiffres de M. Sérullas, qui se rapportent au Dichopsis gutta, sont très voisins.
- Un arbrisseau-de 4 ans ne laisse pas écouler de gui ta.
- Un arbre de i5 à iG ans
- , en donne de .......... 90 à 110 grammes.
- Un arbre de 3o ans
- (adulte)............ 25o à 260 grammes.
- Un arbre à l’apogée de
- sa végétation....... 5oo gr. maximum exceptionnel.
- Un arbre à son déclin.. o.
- On s’est souvent demandé s’il y avait nécessité à abattre l’arbre et s’il ne suffisait pas pour obtenir la gutta de pratiquer des incisions dans l’écorce.
- L’indigène de Sumatra comprend bien que cette méthode rationnelle appliquée sur le même arbre donnerait pendant plusieurs années une certaine quantité de gutta, mais il ne peut s’ôter de l’idée que cette méthode diminuerait considérablement la production annuelle et récompenserait fort peu ses efforts. Dans son oeuvre de destruction, il s’inquiète le moins possible des conséquences qu’elle lui réserve dans un prochain avenir; il ne songe qu’au plus ou moins de peine inhérent à son travail. Si l’ascension à l’arbre et l’incision de l’écorce lui paraissent plus facile que l’abatage il monte à l’arbre sans l’abattre. C’est ainsi qu’il traite les arbres à caoutchouc. Quant à l’arbre à gutta, il est convaincu que l’abatage lui donnera moins de peine que l’ascension ; il ne voit donc pas pourquoi il se donnerait la peine de l’inciser pour une production qu’il regarde comme insignifiante.
- L’incision sans abatage donne au moins la moitié, si ce n’est les deux tiers, du produit que fournit l’abatage, et n’oublions pas que par abatage on n’extrait que la moitié de la gutta, puisqu’on ne fait pas d’incisions à la partie de l’arbre qui repose sur le sol. Un écoulement partiel du suc laiteux ne fait aucun tort à l’arbre. M. Burck a fait à quatre arbres du même genre des incisions qui ne les ont pas empêchés de fleurir six mois après, ce qui prouve l’innocuité de l’opération. L’incision sur les arbres à gutta vivants est donc non seulement possible, mais, d’après le même auteur, elle produit deux fois autant que l’abatage.
- Bornéo. — M. Levs, consul général des possessions britanniques du nord de Bornéo, décrit ainsi la récolte de la gutta-percha dans le nord-
- ouest de cette île, à Sarawak et à Pontianak Labuan, etc.
- « La gutta-percha est le jus épaissi d'arbres de la famille des Sapotacées. Diverses sortes sont produites par des arbres différents, mais la gutta rouge pure de Bornéo est le produit du Dichopsis gutta. D’autres espèces de Dichopsis produisent des jus qui sont de qualité inférieure et mêlés par les natifs à la bonne gutta. La variété rouge est obtenue d’arbres de 40 à 5o mètres qui croissent dans les vieilles jungles, sur les versants de collines. Voici comment on procède à l’extraction du produit brut. Quand on a trouvé un arbre assez âgé pour être exploité, c'est-à-dire ayant 1 mètre de circonférence à hauteur d’homme, on l’abat, on enlève la cime et on pratique des incisions circulaires dans l’écorce à des intervalles de 3o à 40 centimètres. Le jus s’écoule pendant deux ou trois jours; on le recueille dans un vase quelconque, tel que feuilles, noix de coco coupées en deux parties, puis on le fait bouillir dans un pot pendant une demi-heure avec un peu d’eau. On fait bouillir le lait pour l’empêcher de durcir par son exposition à l’air, car dans ces conditions il devient sans valeur.
- « Il est très difficile d’évaluer le produit d’un arbre, car la quantité varie avec la taille de l’arbre, la saison;l’écoulement du jus est maximum quand le feuillage atteint tout son développement, mais un arbre exploitable de peu d’importance donne généralement i5 kilogrammes de gutta, tandis qu’un gros peut en donner jusqu’à 45 kilogrammes.
- « Une autre espèce de Dichopsis donne une gutta inférieure de couleur blanche. Cet arbre est plus petit; il atteint seulement 20 a 3o mètres, son feuillage diffère légèrement, et il fournit moins de gutta, seulement 12 a i3 kilogrammes. »
- Guyane. — On récolte la balata en faisant des incisions à l’écorce du Sapota Mülleri à partir du sol et aussi haut qu’on peut atteindre. On a soin de diriger les coups des manière à faire des incisions obliques, et on place un anneau de terre glaise autour du tronc pour diriger le lait dans un vase qu’on a disposé au pied de l’arbre.
- Pour opérer la coagulation on abandonne le lait dans des bacs en bois étanches et préalablement graissés, de grandeurs variables, mais ayant invariablement 10 centimètres de profondeur. On les remplit jusqu’au bord et on les place àTom-
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- IÔ2
- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- bre jusqu’à, dessication complète du jus. En temps sec, deux ou trois jours suffisent; par un temps humide, il faut une semaine et plus.
- La gutta de balata est peu falsifiée; souvent les ouvriers jettent dans le jus abandonné à là dessication les courroies, bretelles, tabliers en balata ayant fait un long usage et devant être remplacés. Une fraude un peu plus rare aujourd’hui, mais qui fut commune pendant quelque temps, consistait en la présence de chaux dans la gomme. Voici d'où cela provenait. Le récol-teur de balata ne termine pas ordinairement la préparation de la balata brute; il se borne à recueillir le jus et le vend à des négociants qui en opèrent la dessication. Or, pendant un certain temps, l’Indien ajoutait de l’eau au lait et le négociant n’y trouvait pas son compte en poids sec, c’est alors que pour masquer la fraude, donner un aspect convenablement épais à son lait et corriger le défaut de rendement, l’Indien additionna de chaux le suc qu’il avait coupé d’eau après récolte.
- Les feuilles de balata desséchées ont environ 7 à 8 millimètres d’épaisseur, et en longueur et largeur les dimensions du bac qui a servi à la dessication. A Surinam ces feuilles sont retravaillées et mises en pains; ces pains ont alors une teinte gris noirâtre, tandis que les feuilles sont toujours d’un jaune plus ou moins rougeâtre. La saignée de l’arbre à balata est répétée plusieurs fois dans la saison des pluies. On dit que le jus est plus abondant à l’époque de la pleine lune; cette croyance existe aussi en différents points de la Malaisie.
- Un gros arbre peut donner une vingtaine de kilogrammes de gomme sèche.
- Au Venezuela et au Brésil on a essayé à plusieurs reprises de coaguler le lait de balata au moyen de l’alun; le produit est beaucoup moins bon que celui qui provient de la dessication pure et simple. On a aussi tenté de procéder à la dessication au moyen de bassines à double fond chauffées à la vapeur: nous ne savons pas si ce procédé est devenu courant ; la balata continue à arriver en feuilles paraissant avoir été travaillées de même qu’autrefois.
- Rrocédé de M. Sérullas. — A l’abatage insensé des arbres, M. Sérullas a pensé qu’il fallait substituer l’utilisation des feuilles qui contiennent 4 o/o de gutta.
- Voici quelles sont les quantités de feuilles que
- l’on peut enlever à un Dichopsis gutta aux diverses époques de sa vie sans lui faire subir de dommage.
- Fouilles sèclios
- Arbrisseau de 4 ans. 3 kg. = 3oo gr. de gutta.
- Arbre de i5 à 16 ans. 9 à n kg. = 900 à 1100 gr. de gutta
- — 3oans.... 7 à 12 kg. = 700 à 1200 —
- — à l’apogée
- de sa végétation.. ioài5 kg. = 1000 à i5oo —
- Arbre à son déclin. 5 à 8 kg. = 5oo à 800 —
- Si l’on compare ce tableau à celui du même auteur que nous avons donné pour indiquer les quantités de gutta produites par l’abatage, on est frappé de l’avantage que présente l’emploi du procédé basé sur l’extraction de la gutta des feuilles.
- Deux procédés chimiques permettent d’extraire la gutta des feuilles séchées et pulvérisées.
- M. Jungfleisch a proposé l’emploi du toluène pour dissoudre la gomme; on filtre et on chasse le toluène au moyen d’un courant de vapeur d’eau.
- M. Sérullas préfère attaquer les feuilles par l’acide chlorhydrique, puis par la soude en vase clos, enfin dissoudre la cellulose dans le réactif de Schweizer (oxyde de cuivre ammoniacal). La gutta reste comme résidu après qu’on a enlevé tous les tissus de la feuille.
- Cette nouvelle méthode est très séduisante, mais nous n’avons pas encore pu nous prononcer sur la valeur du produit obtenu.
- CONCLUSIONS
- Huit années d’explorations nous ont fait connaître les arbres à gutta de Sumatra et de la côte occidentale de Malacca, mais nous sommes toujours dans la même ignorance quant aux provenances de Bornéo et de la côte orientale de la péninsule malaise. La gutta de Sumatra n’a jamais été considérée comme la meilleure sorte; la supériorité a toujours été accordée aux sortes dites de Macassar, et ces sortes ne sont en réalité que les espèces venant de Banjermassin, Ivotaringin, Coti, Bolungan, Sandakan, car l’île de Célèbes ne renferme pas d’arbres à gutta exploités. Ce n’est que plus tard que l’état de Pahang exporta de la gutta dont la qualité surpassa toutes les autres.
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- i63
- Or, il nous semble difficile d’admettre que les sortes de Pahang et de Bornéo soient le produit d’un Dichopsis quelconque.
- En effet, le produit du Dichopsis est caractérisé par un épaississement immédiat du suc qui fait qu’il est impossible de récolter celui-ci exempt de fragments d’écorces ; tous les explorateurs sont d’un avis unanime sur ce point. En outre la gutta qui provient de ces arbres est toujours colorée par les matières tinctoriales de l’écorce quand on lui fait subir l’épuration par l’eau bouillante.
- De plus, le rendement en gutta d’un arbre adulte est toujours très faible.
- Au contraire la gutta de Pahang est d’un blanc jaunâtre et renferme très peu d’impuretés. Cela ne peut signifier que deux choses ; ou bien l’écoulement du suc est abondant et la coagulation n’est pas immédiate, bref, les choses se passent comme nous l’avons vu pour le Payena Leerii et et les arbres de Soupayang et Halaban ; ou bien la gutta a été très épurée et elle n’est pas de la même espèce que celle des Dichopsis, puisqu’elle n’a pris aucune coloration aux dépens de l’écorce pendant cette opération. Nous n’avons aucun renseignement sur le rendement des arbres de Pahang ni sur leur mode d’exploitation, mais nous croyons bien que cette gutta n'est pas du tout le produit d’un Dichopsis.
- Pour les guttas de Bornéo, nous avons quelque chose de plus : c’est le rapport de M. Leys, le consul anglais. Il nous dit que la gutta rouge de Bornéo est le produit du Dichopsis gutta, mais les propriétés qu’il assigne au jus, non immédiatement coagulable, et les rendements qu’il indique sont en parfait désaccord avec tout ce qu’on nous a enseigné touchant les Dichopsis. Or, il nous semble plus naturel d’admettre que le consul s’est trompé au point de vue botanique que de penser qu’il n’est pas capable d’apprécier une différence entre 25o grammes de gutta, pro-duitd’un Dichopsis, et les chiffres énormes de i5 à 45 kilogrammes qu’il indique.
- Il est donc tout à fait admissible de penser que l’arbre à gutta du nord de Bornéo n’est pas un Dichopsis. La gutta de Sandakan ressemble comme nous l’avons dit, à la gutta de Pahang; elle est très pure et de couleur blanche jaunâtre. Celle de Sarawak est beaucoup plus rouge, mais très mêlée de fragments d’écorce que nous avons tout lieu de croire surajoutés; on y trouve
- toujours des veines blanches qui renferment très peu de corps étrangers.
- Il est difficile de se prononcer quant aux provenances de Pontianak : d’ailleurs des arbres du genre Dichopsis ont été signalés dans cette région.
- Les deux espèces très voisines Kotaringin et Banjermassin sont très intéressantes à comparer. Kotaringin, gutta très propre est assez blanche, parfois même tout à fait blanche, tandis que Banjermassin, toujours très chargée de débris d’écorces, est toujours fortement colorée. Si la présence des fragments d’écorces était inhérente au mode de récolte, et que, comme cela a été décrit pour les Dichopsis, la gutta dût subir un certain nombre de manipulations pour en être débarrassée, ce devrait être Kotaringin la plus travaillée et par conséquent la plus colorée. C’est absolument le contraire qu’on remarque. 11 est donc plus probable que les impuretés de Banjermassin sont ajoutées après coup.
- La gutta de Maragulai, très blanche et peu chargée d’impuretés, donne lieu aux mêmes considérations. Les guttas de Bagan et de Pékan présentent quelque chose de très particulier qui les éloigne aussi bien des guttas de Dichopsis que des guttas dont nous venons de parler. Elles ressemblent énormément par toutes leurs propriétés à la gutta balata, et nous pensons que spécialement celle de Bagan pourrait très bien n’être pas le résultat d’une coagulation du suc, mais bien d’une véritable dessication comme celle qu’on pratique à la Guyane, ou de toute autre opération analogue.
- Les sortes de Sumatra, nous l’avons suffisamment établi, sont le produit du Dichopsis oblon-gifolium plus ou moins mélangé avec celui du Payena Leerii, du bouhâ balam et des autres arbres non décrits dont nous avons dit quelques mots. La gutta de Padang présente bien les caractères décrits par tous les explorateurs comme caractéristique du produit de Dichopsis; fragments d’écorces, couleur rouge, ete. Nous n’avons rien à ajouter quant aux espèces désignées sous le nom de Souni; ce sont des mélanges.
- Une question très difficile à aborder, c’est celle qui a trait aux origines des sortes de Bolungan et de Coti. N’était la résistance spécifique, nous pourrions répéter ce que nous avons dit au sujet des autres espèces de Bornéo, mais nous trouvons ici une résistance spécifique élevée et
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- i6q LA- LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’autant plus élevée que les échantillons sont de récolte plus récente. Les n°" 29, 3o et 3.2 du tableau sont des espèces récoltées il y a une dizaine d’années; toutes les autres sont plus récentes. Cela provient, à n’en pas douter, de mélanges que font maintenant les indigènes, parce que les espèces genre Sandakan viennent à manquer ou ne suffisent pas à la consommation. La résistance spécifique plus grande est probablement due à l’addition de sucs provenant du Payena Leerii.
- Cet arbre produit en effet un suc à résistance spécifique très élevée, nos 35 et 36 du tableau, mais ce suc a une tendance à la résinification, et alors la résistance spécifique baisse en même temps que la gutta devient cassante (nos 37 et 38). C’est ce qui fait qu’on rejette systématiquement dans la fabrication des câbles l’emploi exclusif des guttas à isolement élevé. Il en faut bien un peu,- mais il ne faut pas dépasser la dose strictement requise pour la commodité du travail, sous peine de s’exposer à des mécomptes qui, pour être souvent à longue échéance, n’en sont que plus graves, puisque les inconvénients peuvent ne survenir que lorsque la responsabilité du fabricant est dégagée.
- Les espèces provenant d’Assahan, de Tren-ganu, et la gutta blanche de Pahang sont certainement des mélanges du suc du Payena avec du bo'uha balam. Nous donnons (n° 43 du tableau précité) une analyse de ce dernier produit qui montre que la résine s’y trouve en proportion deux fois plus forte que la gutta. Toutes ces guttas blanches inférieures ont une résistance spécifique moindre que celle du suc pur de Payena. Peut-être ce fait doit-il être attribué au mélange de ce suc avec la gutta très résineuse bouhâ balam, mais nous n’avons pu le vérifier, puisque nous n’avons pas pu déterminer la -résistance spécifique de ce dernier produit.
- En résumé :
- - r Toutes les guttas de qualité supérieure ont une faible résistance spécifique et il n’est pas du tout démontré qu’elles sont le produit d’arbres du genre Dichopsis ;
- 20 La gutta de Padang, produit du Dichopsis oblongifolium est une gutta de qualité moyenne; saTésistance spécifique est assez élevée ;
- 3° Les guttas bolungan et coti employées dans le passé avaient une résistance spécifique faible; celles qui nous arrivent maintenant en ont une
- de plus en plus forte, il faut être très prudent dans leur emploi ; -
- 4° Les guttas blanches présentent toutes une résistance spécifique élevée; elles ne peuvent être employées ni seules, ni en grande proportion pour la confection des câbles;
- 5° Enfin, nous ne croyons pas que ce soit le produit d’un Dichopsis qui, comme on l’a dit, ait servi à lui seul de diélectrique pour les câbles sous-marins posés depuis l’origine, car sa résistance spécifique s’est toujours montrée voisine de 400.io° mégohms, et nous ne connaissons pas un câble d’origine anglaise dont la résistance spécifique ait dépassé 120.10° mégohms.
- Pour nous les meilleures qualités de gutta sont celles de Pahang, de Sarawak et dé'Sandakan. Nous avons essayé dans ce travail de faire partager au lecteur notre avis que le rendement des arbres qui produisent ces sortes doit être assez abondant ; il faudrait donc, avant de choisir définitivement comme producteur, pour en faire des plantations, un Dichopsis guttà ou oblongifolium, dont le rendement est si minime, diriger une enquête du côté de Pahang ou du nord de Bornéo, et avant tout vérifier les assertions de M. Leys relatives à1 cette dernière région.
- L’importance du capital qu’il faudra immobiliser pendant de. longues années dans les plantations avant de pouvoir récolter de la gutta exige qu’on ne s’engage pas dans cette voie sur un à peu près, mais bien avec toutes les garanties possibles de succès.
- Léon Brasse.
- APPLICATION DU PRINCIPE D’HOMOGÉNÉITÉ EN ÉLECTRICITÉ
- 1. Je vais m’occuper d’une controverse portée à l’Académie des sciences, par M. Clavenad, dans la séance du 3 octobre. 1892 (j1), au sujet d’une note de M. Vaschy, du i3 juin (2). Elle est intéressante et l’origine de la question est dans deux articles que j’ai publiés ici même (3).
- (') Comptes rendus, t. CXV,' p. 470.
- (2) Comptes rendus, t. CXIV, p. 1416.
- (’) La Lumière Electrique, t. XLli, p. Eo5 et t. XLIII, p. 554.
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- A la suite d’une intéressante remarque de M. F. Lucas (1), j’ai développé un théorème de similitude, relatif aux fonctions des machines. Ma démonstration reposait sur le seul principe d’homogénéité des équations de la physique par rapport aux trois grandeurs fondamentales de la mécanique, longueur, temps et masse. Dans un article inséré aux Annales Télégraphiques, en janvier-février 1892, M. Vaschy reprend mon théorème sous une forme plus abstraite et rappelle que les formules d’électricité sont homogènes, non seulement par rapport aux trois grandeurs fondamentales de la mécanique, mais aussi par rapport à une quatrième grandeur, une grandeur électrique qui peut être choisie arbitrairement. Cela est en effet très bien mis en évidence dans le Traité d'électricité de Maxwell.
- Avec lui, je prendrai pour quatrième grandeur fondamentale la quantité d’électricité e et j’adopterai ses notations. Le lecteur pourra ainsi retrouver toutes nos formules au t. II, p. 297, 299 et 3oo de l’édition française de Maxwell.
- 2. Une intéressante application de ces principes d’homogénéité a été abordée par M. Vaschy dans la note citée, c’est la recherche des lois physiques. Il en donne trois exemples, la formule de la durée d’oscillation du pendule et deux exemples empruntés à l’électricité. Il a ensuite publié un autre exemple dans la note qui a provoqué celle de M. Clavenad. La démonstration de M. Vaschy est cependant exacte; elle présente seulement un inconvénient, c’est d’exiger la connaissance a priori de la loi qu’on cherche à établir. On est alors en droit de se demander à quoi peut servir la méthode. De plus, il en résulte sur la démonstration une légère obscurité et une apparence d’arbitraire qui ont trompé M. Clavenad.
- Je vais donc reprendre l’exemple en litige par une véritable méthode de recherche, logique et uniforme. On verra que raison doit être donnée à M. Vaschy. On reconnaîtra le point délicat où s’est glissée l’erreur de M. Clavenad, et on dégagera facilement de la méthode des conséquences importantes et très générales.
- 3. Le problème est celui-ci :
- Un courant est lancé sur une ligne télégraphique. On admet qu’il se propage avec une vi-
- Ù) Traité pratiqua d’électricité, Baudrv, 1S02.
- tesse uniforme i>, et que cette vitesse dépend seulement des éléments ci-dessous :
- >. capacité................. j par unité
- Y coeiicient de soif-induction .. ! de
- p résistance,............... ) longueur du lil.
- E force électromotrice employée.
- C’est un postulat, mais on conçoit que, dans certains cas, un pareil postulat puisse être établi par expérience sans qu’on puisse cependant dégager facilement des déterminations expérimentales la forme de la relation
- >'=/(Y> b P- E).
- Il y a donc intérêt à découvrir cette forme par l’analyse. Voici la méthode générale qu’on peut employer.
- 4. La formule cherchée doit être homogène par rapport aux quatre grandeurs fondamentales, longueur L, temps T, masse M, quantité d’électricité e. Si donc v est une somme de termes de la forme y" V F7 E'', les exposants inconnus n,p,q,r devront être tels que l’égalité v — v(t p'/ E'- soit homogène par rapport aux quatre grandeurs fondamentales ou que
- v-1 à" oq Er (1
- soit de degré zéro. Je forme le tableau des dimensions des quantités qui figurent dans cette expression (t).
- Définitions Valeurs symboliques
- 1» vitesse L T-1
- capacité e L-3 T- M-* e°-
- À longueur E L self-induction _ p
- L M e-2
- longueur C L
- résistance E LT-1 Me-*
- p F longueur C E fnrre olprlromotrice — F-.. . , ,
- L3 T-2 M e-1
- Je remplace chaque lettre par son symbole dans l’expression (1), j’obtiens (LT-1)-1 L--3T-M - 'c»y {LMe—V \LT—‘Me (LaT--8Mé.-br
- Je dois écrire que la somme des exposants de chacune des lettres fondamentales L, T, M,e est nulle. J’obtiens
- E) 0 = — 1 — 3 + p + <7 -r
- T) o = -fi + 2;/ — q — 2 r
- M) 0 = — n + p + q 4- r
- a) U = 4- 2 n — ap — 2 q — r
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Ces quatre équations déterminent les quatre inconnues et donnent pour valeurs
- i
- n = p =—-, q<=r=o.
- Ainsi la loi cherchée est nécessairement
- constante VY >-
- (A)
- On peut vérifier les calculs en constatant que cette formule est effectivement homogène.
- 5. Je retrouve bien la formule de M. Vaschy à l’exclusion de toute autre. C’est donc que la formule de M. Clavenad (B), v — constante
- (p. 472, 6n ligne) est fausse. Et, en effet, si je remplace v, y et À par leurs valeurs symboliques, j’obtiens
- LT—* = (L—5T2 M—* e2)-ï (L M e-*)l.
- Cette égalité n’est pas vérifiée pour e quelconque et la formule de M. Clavenad ne satisfait pas au principe de l’homogénéité à quatre dimensions.
- Est-ce donc une simple faute de calcul? Non certes. La question est au contraire délicate et instructive.
- 6. Pour nous en rendre compte, voyons quelle valeur symbolique il faut attribuer à e pour rendre l’égalité du n° 5 homogène par rapport à L, T, M. Il n’y a qu’à tirer e de cette relation. 11 vient
- 1 1
- e *= Lï MS •
- On reconnaît l’expression symbolique de e dans le système électromagnétique.
- C’est donc ce système qu’a adopté, sans le dire, M. Clavenad, et il ne considère que les trois grandeurs fondamentales de la mécanique. Cela ressort d’ailleurs de ses calculs de la page 471. M. Vaschy, au contraire, n’adopte aucun système particulier. Il conserve les quatre grandeurs fondamentales comme il l’annonce très explicitement dans sa note (J).
- De là un premier désaccord entre les deux auteurs. Le désaccord s’aggrave par le fait que voici :
- A la page 470, M. Clavenad affirme que v
- est de dimensions nulles. C’est faux dans le système général à quatre dimensions et aussi dans le système électromagnétique. Ce n’est vrai que dans le système électrostatique. On peut le voir par la méthode que je viens d’employer.
- Ainsi, sans en prévenir le lecteur, M. Cia-, venad aurait employé le système électrostatique à la page 470 et le système électromagnétique à la page 471? C'est peu probable et je préfère croire à une erreur typographique. C’est sans
- doute vy/j et non v y/- que M. Clavenad a
- prétendu écrire à la deuxième ligne par le ba,s de la page 470, de même que c’est certainement v. \Jy A et non pas v — y/yA qu’on doit lire à la huitième ligne par le bas.
- 7. Quoi qu’il en soit, admettre avec A1. Clavenad que v y/- a des dimensions nulles, c’est
- admettre que v — constante
- être une
- solution de la question ; admettre que v y/ ~ a des dimensions nulles, c’est admettre que v — constante y/- peut être une solution. Enfin, savoir avec M. Vaschy que v. y/y nulles, c’est savoir que v
- est une
- est de dimensions constante
- H *
- solution.
- Mais si on connaît la solution, il n’y a plus à la trouver. C’est cependant là le problème. La méthode de M. Vaschy permet seulement de démontrer qu’il n’y a pas d’autre solution possible que celle qu’il doit à une intuition inexpliquée.
- 8. Mais comment se fait-il que le même principe de l’homogénéité appliqué dans trois systèmes différents, conduise à trois résultats différents et contradictoires :
- (A) v
- constante VY 1
- (R)
- V = constante
- (C) v = constante y ^ ?
- Cette contradiction n’est qu’apparente. Nous allons le montrer en soumettant les deux systèmes électrostatique et électromagnétique, à l’analyse complète du n°-4.
- 9. Je dois encore écrire que l’expression
- V—1 ynXp p»Er
- (') Comptas rendus, t. CXIV, p. 1417.
- (0
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- estdedegre zéro, mais cette fois par rapport aux trois grandeurs L, T, M seulement et en adoptant les expressions symboliques du système électrostatique, par exemple, Or, je peux pour ce nouveau calcul, utiliser le tableau du n° 4 et la formule à laquelle il a conduit, savoir
- (2)
- (LT-1)-4 (L-’T*M—4ey (LMe-y (LT-'Me-y (L’T-’Me-')'.
- Il suffira de remplacer dans cette expression, e par son symbole électrostatique. Quel changement cela porte-t-il aux équations (L), (T), (M), (e) du n° 4? D’abord, l’équation (e) est supprimée. Puis, au second membre de l’équation (L), il faut ajouter les termes qui proviennent de e. Or l’exposant de e dans l’expression (2) est le second membre de l’équation (e), savoir 2 « — 2 p — iq—r. D’autre part, l’expression électrostatique » J
- e=L*T M* contient L à la puissance 3/2. Donc par le fait de e, il faudra ajouter au second
- 3
- membre de l’équation (L) la quantité - (en — 2p
- — 2 q — r). De même, il faudra ajouter—(2 n
- — 2p — 2q —r) à l’équation (T) et -j- l- (2 n— 2p
- — 2 q — r) à l’équation (M).
- Les équations deviennent ainsi dans le système électrostatique
- (L') o = — 1 —2 p —2 q Jf1—
- rr'L o = + I + 2 p + q — r
- (M') o = +1-
- De ces équations, on tire
- q = r = o, P = —\->
- et comme n ne figure pas dans ces équations, sa valeur peut être prise arbitrairement. Les équations sont toujours satisfaites et l’expression (1) sera toujours de dimensions nulles. On en conclut pour v la formule
- V = ).-!/* p (y). (C')
- rencontrée plus haut, n’en est qu’un cas particulier.
- Pour appliquer au système électrodynamique la méthode que nous venons d’appliquer au système électrostatique, on doit remplacer, dans les formules du n° 4, e par son expression symbolique L1^2 Ml/2 dans ce système.
- On trouve, par la même méthode, que la forme générale des valeurs de v satisfaisant aux principes d’homogénéité, dans le système électromagnétique, est
- v = r-1(2 f (» (B')
- La formule rencontrée plus haut
- en est un cas particulier.
- 10. Pour quelle raison maintenant M. Clave-nad trouve-t-il la forme particulière (B) au lieu de la forme générale (B')? La voici :
- De ses formules
- r~h>> A = 1 (p. 471), (b)
- M. Clavenad déduit
- r L*
- ps — A, (p)
- C’est une solution des formules (b), mais ce n’est pas la plus générale. C’est
- V=A" (?')
- qu’il devrait écrire, n étant tout à fait arbitraire. Il trouverait alors la solution générale
- 1
- v = r~2 <p (x), (B')
- au lieu de la solution particulière
- v — constante . (B)
- 11. En résumé, le postulat du n° 3 étant admis : i" Si on admet le principe de l’homogénéité à
- quatre lettres fondamentales, v est forcément de la forme
- Cette formule, où ^ représente une fonction arbitraire, donne l’expression générale des valeurs de v qui satisfont au principe de l’homogénéité dans le système électrostatique La formule
- constante ...
- v —----—— ; (A)
- \/ Y >
- 2° Si on admet le principe de l’homogénéité à trois lettres dans le système électrostatique, v est forcément de la forme _
- 1» = constante
- (C)
- v —
- <? (y) . Vx ’
- (B')
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 3°.Si on admet le principe de l’homogénéité à trois lettres, dans le système électromagnétique, v est de la forme
- v=ip. (C')
- vr
- Or la forme (A) rentre comme cas particulier dans la forme (B') et aussi dans la forme (C'). La contradiction trouvée plus haut n’existe donc pas dans le fond : la formule (A) qui satisfait au système général satisfait aussi aux deux autres. Il est bien évident a priori qu’il doit en être ainsi. Au contraire, une formule qui satisfait au principe d’homogénéité dans le système électromagnétique ne satisfait pas nécessairement au même principe dans les deux autres systèmes. C’est aussi assez évident a priori.
- 12. De ces remarques résulte l’avantage qu’il y a à prendre le système général à quatre unités fondamentales. Cet avantage a été signalé par M. Vaschy. Peut-être ne l’a-t-il pas fait assez ressortir.
- On l’a vu ici, il fournit une équation de condition de plus que les autres. Il permet donc de déterminer entièrement la loi cherchée, alors que l’emploi d’un système particulier à trois quantités fondamentales ne permet pas de la déterminer entièrement, mais laisse une fonction arbitraire. Quelques remarques peuvent être encore utiles.
- Elles sont relatives aux équations (L), (T), (M), (e) du n° 4.
- i° Ces équations peuvent être indéterminées ; cela arrive en général si on fait entrer dans la loi qu’on veut déterminer plus de cinq grandeurs électriques ou mécaniques;
- 20 Elles peuvent être impossibles. Cela arrive en général si on fait entrer dans la loi à établir moins de cinq grandeurs physiques. Le postulat qui les aurait amenées serait inexact.
- De là résulte qu’il est en général raisonnable d’introduire cinq grandeurs, c’est ce qu’a fait M. Vaschy en posant
- v —f (r> >•» P. E).
- Je serais heureux si la précédente discussion a pu attirer l’attention et apporter quelque lumière sur cet important sujet de l’homogénéité dés équations de la physique.
- D’une part, elle est appelée à rendre des services, soit, dans l’enseignement, soit dans la recherche des lois physiques. D’autre part, ilreste
- quelque chose à faire pour en pénétrer la véritable nature. Pourquoi cette quatrième unité fondamentale s’introduit-elle avec une pareille importance en électricité? C’est peut-être à cause de notre ignorance sur la nature des phénomènes électriques.
- E. Carvallo.
- LES LAMPES A ARC 0
- Nous avons décrit, dans notre numéro du 3o juillet dernier, page 212, la lampe focale de
- Fig. 1. — Projecteur Pasqualini.
- Shepard. La lampe focale de JW. D.-L. Pasqualini,
- C) La Lumière Electrique du 3o juillet 1892
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- chef électricien de la marine italienne, représentée par les figures 1 à 4, établie d’après le même principe, fonctionne avec succès depuis plus d’une année.
- Ainsi que l’indique le diagramme des connexions (fig.2), le mécanisme régulateur de cette lampe, qui consiste (fig. 1) en une vis à pas contraires B' faisant écrou en a a! sur les porte-
- résistance de l’arc baisse, D attire T sur P' et met l’armature en dérivation sur l’arc, de manière que le courant J entre par V et en sorte
- Fig. 4. — Projecteur Pasqualini. Détail du relais.
- par V', et que l’armature, tournant en sens contraire que précédemment, rapproche les charbons. Les inducteurs compoundEde la dynamo
- Fig. 2 et 3. — Projecteur Pasqualini. Montage automatique et à la main.
- charbons, est mu par la transmission à vis sans fin d'une dynamo M, commandée par un relais différentiel à deux solénoïdes S et D, l’un en série l’autre en dérivation sur l’arc, de manière é attirer (fig. 4) leur armature T G, malgré ses ressorts m m, sur P ou sur P', suivant que la résistance de l’arc diminue ou augmente. Dans le premier cas, S attire T sur P, autour de G, et met I armature en dérivation sur N L; le courant J entre par V' et sort par V, et l’armature tourne de manière à écarter les charbons : quand la I
- étant enroulés en série et dérivation sont ainsi toujours excités; en outre, comme la résistance de la dynamo est très faible, on a intercalé dans le circuit, pour parer aux étincelles, une résistance R, de 0,18 à o,3o ohm, selon la longueur
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- du circuit, et à double enroulement contrarié pour éviter les effets d’auto-induction.
- Il suffit, pour faire fonctionner cette lampe à la main, par la manette ni, de tourner le commutateur J de la position figure 2 à la position
- Fig-. 6 — Lampe différentielle Warburton avec coupe-circuit automatique.
- figure 3, de manière à couper du circuit le relais et sa dynamo.
- Le charbon positif creux a 260 millimètres de long, le négatif plein a 145 millimètres de long et 18 millimètres de diamètre. Le courant est de
- Fig. 7 et 8. -r Lampe Norman et Payne (1891).
- 5o ampères et 45 à 48 volts, l’intensité lumineuse moyenne de 4500 bougies, et la portée en temps clair de 35oo mètres.
- L’organe régulateur de la lampe Warburton, est (fig. 5) un soléno'ide différentiel kl — k en dérivation, l en série — dont l’armature ni agit par la corde h, fixée en i et moufflée en g sur le levier e. A l’amorçage, ce levier serre d’abord,
- par le frein d, la roue c, reliée au charbon positif a par la crémaillère b, et la soulève d’un bloc avec ce charbon, puis la régularisation s’établit comme dans toutes les lampes différentielles, avec cette particularité que les mouvements de l’armature m sont réduits de moitié sur la poulie g, ce qui rendrait, d’après M. Warburton, la régularisation plus stable. On peut en faire varier la sensibilité par le ressort n et le contrepoids o.
- 0
- Fig. 9 à i3. — Lampe différentielle Goold (1892).
- En figure 6, ce contrepoids forme l’armature o' de la dérivation k-, en outre, quand, par suite d’un accident quelconque, tel que la rupture de la corde q ou h ou le passage d’un courant trop intense en k, l’armature o' descend trop bas, son prolongement o2, appuyant sur r, coupe la lampe du circuit par ni : 11 étant relié au pôle positif du circuit ét s au négatif.
- La bobine simple ou différentielle de la lampe Norman et Payne est (fig. 8) enroulée sur une âme en verre 1 1, renfermant l’armature 7, à
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- dashpot 5, avec piston 6, auquel sont articulés (fig. 7) les bielles 9 et 10 des bras 11 et 12, qui actionnent le porte-charbon 8 par leurs extrémités munies de ressorts disposés de manière à éviter les coincements.
- Les deux solénoïdes 3 et 4 de la lampe de M. Goold, ingénieur de la compagnie Edison, sont montés (fig. 9 à i3) l’un en série, l’autre en dérivation.
- L’armature 5 de l’électro 3 est articulée en 6 6
- Fig. 14 a 16. — Lampe différentielle Schefbauer (1891).
- Schéma des circuits.
- au balancier 7, dont la forme est indiquée parla figure 11, et l’armature 8 de 4, chargée en 10 de poids régulateurs 14 (fig. 12), attaque l’autre extrémité de ce balancier par le galet 12. Le balancier 7 porte, au-delà de son articulation 6, en 16, unebiellette 17, articulée au frein 18, et un contact 19, en prise avec la lame 20, facile à remplacer et reliée par 21 à la résistance de dérivation 23.
- Au démarrage, l’électro 3, attirant le balancier 7 autour de l’articulation 9 alors fixée, sou-
- lève le charbon positif par 17 et le frein 18, puis., l’arc augmentant de longueur, l’électro 4 soulève à son tour 7 autour de 6, de manière à descendre graduellement le charbon. Si cette descente se prolonge au-dessous de la limite prévue par le réglage de la lampe, le contact 19-20 ferme la résistance 23 et coupe du circuit l’électro 4, dont l’armature 8 rétablit, en retombant sur sa vis 9', l’arc à une longueur réglée par cette vis.
- Quand le charbon est épuisé, la tête 33 met par 3o-3i la lampe hors circuit.
- Fig. 17 à ai. — Lampe Schefbauer. Ensemble. Détail des porte-charbons et des dashpots.
- La lampe est enfermée dans un châssis d’une seule pièce 33-36 (fig. i3) d’une construction plus facile et plus rigide que les montures assemblées.
- Le.fonctionnement de la lampe de M. Schefbauer, également attaché à la compagnie Edison, est le suivant, en supposant la lampe montée en quantité comme l’indiquent les connexions représentées en traits pleins sur la figure 14.
- Au démarrage, l’armature J du solénoïde différentiel B et sa crémaillère articulée sont au
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- bas de course, au repos sur la butée V, et les charbons XX' au contact : Le commutateur M étant tourné de façon que les balais P et e', N et m' (fig. i5 et 16) soient au contact des segments de M, le courant suit le lil e, la résistance a\ l’enroulement sérié ax et les charbons, l’électro F,/ et m\ l’armature J J' est attirée en même temps que magnétisée, de sorte que son prolongement J' fait, par adhérence magnétique, tourner le disque L et lever par K la crémaillère
- I de X, ce qui amorce l’arc. En même temps, l’électro F, attirant son armature G sur E, ferme le circuit du sôlénoïde dérivé^, enroulé en sens inverse de a, de sorte que la régularisation différentielle s’établit aussitôt. Les charbons une fois usés, il passe par l’arc un courant trop faible pour que F puisse maintenir son armature G, laquelle, retombant sur «', coupe du circuit la dér rivationg.
- Dans ce même cas, et quand la lampe est
- Fig. 22 à 25. — Lampe à moteur Edison (1892). Régulateur.
- montée en série, l’armature G se trouvant appuyée sur n’, le‘courant passe de e à m d’après les connexions pointillées, par c o1 h' IiGn’ n et la résistance de dérivation d\ mais, au démarrage, F attire G, et le courant passe comme précédemment par e a a’, les charbons F, m et la dérivation d.
- On voit qu’en parallèle m est relié à gf e n C', avec les fils n et o supprimés; tandis qu’en série e se relie par o'D avec h', et m avec n' par d! dn.
- L’armature J est pourvue d’un dashpot 1 2 (fig. 21) attaché à son prolongement J', recouvert d’une couche de métal non magnétique J2, qui l’empêche de coller au disque L par magnétisme rémanent tout en le touchant presque. Le bras O de cette armature se termine (fig. 18) par un crochet O', en prise dans l’une des joues R de la pince RR', serrée-sur le charbon supérieur X par la vis O” O2.
- Le charbon inférieur fixe X'est serré de même parT2T3(fig. 19 et 20) entre les mâchoires WW',
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- dont l’une, W, est maintenue par la clavette T' dans l’encoche T du disque S', vissé en S dans le châssis de la lampe,
- La lampe Edison représentée par les figures 22 à 23 a pour organe régulateur une dynamo à inducteurs compound en deux bobines, l’une en dérivation, 9, et l’autre, 8, en série sur l’arc, actionnant le charbon positif par le train à cré-maillère 28 29,
- Fig. 26 à 29. — Lampe différentielle Logan (1892). Elévation. Coupes AA et SS. Détail du frein et du porte-charbon.
- L’armature 1, avec anneau Paccinolli crénelé, tourne entre des pièces polaires 5 5 très étendues, avec un démarrage et des arrêts graduels prévenant toute oscillation brusque du charbon supérieur. Le commutateur 3 est à quatre balais 4, et les fils de l’armature lui sont reliés par dessus un disque isolant 6.
- Ainsi que l’indique le schéma (fig. 25), la bobine en- sérieS est reliée par n à la borne d’entrée 10 et, par 12, au charbon inférieur; la bobine 9 est dérivée sur la dynamo et l’arc par
- le fil 15, qui comprend le coupe-circuit 16. Lorsque le courant augmente trop en 9, 16 attire son armature 17, qui lâche le bras 18, aussitôt 2 appelé par son ressort 20 sur le contact 18, de manière à couper 9 du circuit.
- Les mouvements de la dynamo sont, de plus, amortis par l’action du champ magnétique des pôles 21 et 22 sur le disque de cuivre 24, qui reçoit de l’armature, par 27 et 26, une rotation rapide entre leurs projections affleurantes 23.
- Le régulateur de la lampe Logan : un frein d’arc-boutement D (fig. 27) est commandé par
- Fig. 3o et 3i. — Lampe différentielle Logan. Schéma des circuitsjet détail des leviers du frein.
- deux paires d’électro-aimants H H en série, 11 en dérivation,dont les armatures actionnent : celles de H H, les bras supérieurs e e des leviers e e' e2 (fig. 31 ), et celles des 11 les bras inférieurs. Ces deux leviers, conjugués par l’engrènement e5e5, et pivotésen e4, sont tirés en e' e' par les ressorts de rappel K, et reçoivent en e2c' les attaches dd (fig. 27) du frein D.
- La figure 3i représente le diagramme des connexions de la lampe. Au repos, les charbons C C' sont séparés : le courant passe, au démarrage, tout entier par la paire d’électros H H, qui, abaissant autour de e.t les bras ee et les attaches e.,e2 du frein D, abaisse aussi, malgré les res-
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- sorts K, ce frein, qui laisse descendre le porte-charbon B. Le courant passe alors par ces charbons au contact et par l’électro I qui, attirant L sur i1, rompt le circuit HH L/ en /, et le fait se partager entre H H et les électros à fils fins II. Grâce à cet affaiblissement de l’attraction de H H, les ressorts de rappel K reprennent le dessus, abaissent leurs bras ë ë, relèvent par D, coincé sur b b, le porte-charbon B, et font jaillir l’arc. Quand la résistance de l’arc augmente, l’attraction de 11 abaisse de nouveau le frein D, et laisse les charbons se rapprocher.
- Ainsi qu’on le voit en figure 28, le frein D enclenche latéralement les montants b b du
- Fig. 32 et 33. — Lampe Harrison (1892).
- porte-charbon B, guidés en sur G et en b2sur M M, et il est relié au charbon G par une corde e passant au-dessus d’une poulie b3. Lorsque le frein D, buté en d' (fig. 28) sur le montant da, s’abaisse autour de ce point et lâche b b, le porte-charbon B s’abaisse, ralenti par l’inertie des roues F F mues (fig. 26) par ses crémaillères, G le suivant par le lâche que cette descente donne à la corde c. Les mouvements de D sont, de plus, amortis par son frottement sur les lames P, attirées sur lui par les électros I.
- L’emploi de deux crémaillères b b au lieu d’u'ne seule rend le guidage de B parfaitement rectiligne, sans coincements, et l’ensemble du mécanisme permet de diminuer considérablement la longueur de la lampe.
- La lampe de M. Harrison, représentée par les
- figures 32 et 33, est remarquable par sa grande simplicité.
- Quand l’arc augmente, le courant diminue
- Fig. 34 à 36. — Lampe thermostatique Irish (r
- dans les électros en série B B, qui, lâchant leur armature-frein G, sur laquelle appuient les poulies D, à axe coulissé en D2, permettent aux char-
- Fig. 37. — Lampe Irish.
- bons de se rapprocher ; quand l’arc diminue, le frein G, attiré par B, arrête les poulies et les soulève.
- La lampe Irish, représentée par les figures 3q à 37, a pour organe régulateur un fil ou une bande de cuivre G tendue en D, traversée
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- par le courant, et dont la dilatation permet au I ressort G de soulever plus ou moins le charbon supérieur F, par son frein F', au moyen du levier E, articulé en 9. Le frein F' est constitué par un encliquetage qui s’arcboute sur le charbon par son appui sur la tige/, à ressort P. Le courant suit le trajet (H C E A', B et F' F, arc A et H) avec ou sans rhéostat R, interposé par le commutateur V entre A et H'. A sa limite
- d’usure, le ressort N' arrête le charbon par l’encoche n de son attache.
- Lorsque la lampe fonctionne en série, dès que l’arc s’allonge trop., le levier E ferme par K L, le circuit de H à B su'r le fil X, moins résistant que G, lequel se contracte et rapproche les charbons.
- En figure 37, le courant se divise à l’entrée en Y en deux circuits : A B' et A' G B' au travers de C qui, en se dilatapt, lâche par E le frein F' et laisse F tomber au contact de LJ. Après ce contact, il ne passe plus qu’un faible courant par G, dont la contraction sépare les charbons
- puis régularise l’arc comme précédemment. Le second ressort O' P' rend l’action du frein plus sensible.
- Enfin, la figure 36 indique comment on peut remplacer l’action du fil G par celle d’un électro-aimant W, en série sur le circuit.
- Les charbons creux présentent, en général, l’inconvénient de se laisser imprégner par la substance qui constitue le noyau central, ce qui donne naissance à une formation de scories; en outre, la substance du noyau, rendue poreuse par la haute température de son séchage, emmagasine des gaz dont l’échappement trouble la régularité de l’arc. Afin d’éviter ces inconvénients, M. Grudelbach constitue ses charbons en une tige creuse de graphite très dense, pressée et recuite, dans laquelle on refoule, sans qu’il faille le recuire ensuite, le noyau formé de charbon pulvérisé, mélangé à sec à la substance éclairante voulue, et tassé à la presse par un piston cannelé pour laisser échapper l’air.
- Les figures 38 et 39 représentent le système de réflecteurs récemment proposés par M.P.Sée pour l’éclairage des ateliers. Ges réflecteurs d sont calculés de manière à répartir uniformément la lumière de leur lampe c sur des écrans e, que l’on peut, au moyen de contre-poids ki, rabattre en g ou (fig. 39) replier sur eux-mêmes.
- Gustave Richard.
- ÉQUATIONS GÉNÉRALES
- DU
- COUPLAGE DE DEUX ALTERNATEURS
- EN PARALLÈLE
- Dans un récent article sur le couplage des alternateurs en quantité, M. Blondel a laissé de côté le cas général où les deux alternateurs ont des constantes différentes, parce qu’il se prête difficilement à une discussion graphique. Je me propose d’indiquer ici une solution analytique relativement simple à laquelle il a fait allusion et qui peut présenter un'certâln intérêt théorique.
- Soient donc 1\ et 4, la résistance et la self-induction de l’alternateur ; r2 et 4 les mêmes
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- quantités pour l’alternateur a2 ; et R et L la résistance ét la self-induction du circuit extérieur. Les équations sont :
- r, 4 4 4 ~ 4 R (4 4 4) + L —= E, sin mt (1)
- dis dt
- Posons
- d (i, 4 i,) dt
- j _ t-t ~r H _ *-<
- — 2 5 — 3 1
- I est le courant utile et i le courant synchronisant.
- Substituant ix et f2 les équations deviennent alors :
- r, (I + t) + 4 d + 2 RI 4 2 L ^ = 2 E, sin wZ • (3)
- rs{l-i) + h
- dt d(l -- i) dt
- d t dl
- 4 2 RI + 2 L — 2Es sin {mt— 6) (4)
- Multiplions ces deux équations par 4 et lu et ajoutons, puis par r2 et rx, et ajoutons nous aurons les deux équations suivantes :
- (r.i/.+r2/i)I+(/2r,— ltr 2)Z4244^7 42RI(444)42L(444)
- (5)
- = 2 E, /. sin vit 4 2 E2 li sin (ml — 0), .
- 2 r, r21 4 {li r° 4 4 r,) ^ 4 (4 ra — 4 r,) ^
- (6)
- + 2RI(r, +r2) + 2L(r,+r2) ~ =2E,r,sinwti+2Eardsin(«U—0)
- Dérivons les deux membres delà deuxième en te-
- , d? I 2T d2i 2.
- nant compte de ce que — — m{ 1, =—mh-,
- puis éliminons i entre cette nouvelle équation et la première, nous obtenons l’équation en 1 :
- W+P § =
- rsE,cos(w£ + q>9) rjEscos(wîY—0 f-ç4)'
- +
- cos ®4
- COS cp2
- en posant pour simplifier :
- a = 4 r. + 4 r, 4 R (4 4 4) 4 L {i'i 4 r») p = Wl U Z2 + vii L (/, + 4) — rt r2 — R (r, 4 r.)
- m h
- tangï, = —7— tang<j)2
- ‘t 1
- m U
- d’où l’expression de I.
- = _ cos_9[^_ sin(w/+Çî + ç)+ Jùg. sin(«lZ—0+<p, + ?)] en posant
- tang?
- _m p
- Pour calculer l’expression de *' il serait peu commode de se servir de l’équation (5) ; il vaut mieux procéder de la façon suivante.
- On résout les équations (3) et (4), par rapport
- à I et^j; leurs expressions sont au dénominateur près et en posant :
- r, + 2 R = r,' rs 4 2 R = rJ l, 4- 2 L = I,'
- /. 4 2 L = /.'
- IJ[ E,sin mt—li ^ —r,i
- 4'^E,si
- •j'^Ejsii
- dt
- di
- ti) — 4'^E2sin(wZ—0)44 rtij
- +?V^E2sin(wZ—0)44 jt + r,tj
- • r2'( E,sin vit—1, —1
- Puis on dérive l’expression de I et on l’égale
- à celle de 4^; on obtient ainsi l’équation : dl
- di _ E, rJ sin {mt 4 o2') E2r,' sin (îmZ — 0 4 y J)
- — ^ 4 a dt~~ cos <p2f 7 cos ï,'
- en posant pour simplifier
- a = 4 i't 4 4 r,' 4 i'i IJ 4 r. IJ p = r, rJ 4 r2 r/ - m* 4 4' — m. I. IJ
- tang ç/ :
- m IJ
- :~î-T
- tang <p.' =
- m U
- On vérifie facilement que les quantités a et p sont les mêmes que plus haut.
- L’expression de i est donc :
- *= - HT [S? sinW^'+4- sin(»rt-84?/+9)]
- Telles sont les expressions assez simples auxquelles M. Blondel lait allusion.
- Je m’étais imposé dans ce calcul I et i comme inconnues; mais on peut calculer aussi simplement et directement les expressions des courants instantanés, et pour ce faire il suffit d’opérer surfa, par exemple, de la même façon que sur f, c’est-à-dire de résoudre les équations(i) et (2) par rapport
- à ix etet d’égaler la dérivée de la première
- expression à la seconde.
- Il est donc absolument inutile que je reproduise ce calcul, et j’indiquerai simplement le résultat auquel on arrive.
- L’expression de û est :
- cosf' r
- a L
- E, R , E» rJ
- —1— sin {mt 4- m—œ') 4 ——
- COSîp T T ' COSSp!
- sin {mt — 04?)— <p')J
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- En posant
- tang-ç tangç, tan g 9'
- m L
- TT’ m h' r,' ’
- m p m (l/ r.’ 4- IJ r,’ — 2 R L)
- ~ôT — wi2 (L2 - 4') + r,' r*'—R2
- ré — r, -p R, rJ = rt + R.
- I,' == l, + R, lé = U + R.
- On en déduit par analogie
- __cos*/ r
- 1 ~' oc L cossp
- E. R . , ,, E| rJ . .
- sin(w£—9+9—9H-------- sin (/»/+$„—9')
- COSCpg J
- OU
- tang-
- m V2
- Les expressions des courants efficaces lt I2 s’en déduiraient immédiatement en remarquant
- que Ij et I2sont respectivement, au facteur-^ près,
- V 2
- les vecteurs résultants de deux vecteurs faisant entre eux les angles
- te + 6 + ® — tpt, pour û, tc — 9 + <f — ç9, pour ù.
- Pour chacun, un de ces vecteurs est fixe, l’autre variable avec le décalage 0. Néanmoins la discussion graphique serait encore suffisamment compliquée et m’entraînerait un peu loin du but que je me proposais.
- F. Guilbert.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- L’industrie électrique en Allemagne
- M. Fr. Vogel a réuni quelques chiffres intéressants relatifs à la -production de l’industrie électrique en Allemagne. Nous prenons dans l’Eleklrolechnische Zeitschrift les renseignements qui suivent et qui se rapportent à 1890 et 1891.
- On a fait des appareils deux groupes :
- i° Télégraphie, téléphonie, signaux, etc.;
- 2” Machines électriques et accessoires.
- 1. Signaux électriques :
- La production d’appareils télégraphiques a
- été de 1,9 million de francs. Les téléphones, microphones, etc. ont dépassé en valeur 2 millions de francs. Enfin, l’on a fabriqué pour près de 2 millions de dispositifs à signaux pour chemins de fer, etc.
- En ajoutant la valeur des appareils de téléphonie domestique, de sonnerie, etc., on peut évaluer à 10 millions de francs la production totale dans cette catégorie d’appareils.
- 2. Machines électriques :
- On a construit en moyenne par an 3 5oo machines à courant continu, à courants alternatifs, et transformateurs, représentant une valeur de 8 millions.
- Une des grandes maisons allemandes a produit en 1886 environ 35o machines, d’une puissance totale de 25 millions de watts, tandis que pour chacune des années 1890 et 1891, sa production a atteint 760 machines de 10 millions de watts, au total, ce qui prouve que les grandes unités ont de plus en plus la faveur des praticiens.
- Les accumulateurs sont très employés en Allemagne; on en a fabriqué pour 5,6 millions de francs par an.
- Les lampes à arc sont fabriquées au nombre de 17000 par an et représentent une valeur de 2,5 millions. Il se produit pour près de 2 millions de crayons de charbon. 2 millions de lampes à incandescence produites annuellement donnent environ 3,2 millions de francs.
- Enfin, pour les articles fabriqués un peu partout, on peut compter une production annuelle de 12 millions de francs; de sorte qu’au total la catégorie des machines électriques donne lieu à 33 ou 34 millions de francs de transactions.
- Les usines qui fabriquent ces objets occupent i5ooo personnes; ce nombre augmenterait naturellement dans de grandes proportions si l’on voulait y ajouter tous les employés des maisons d’installation et les ouvriers des petits ateliers, aujourd’hui si nombreux, qui fabriquent des sonneries, des tableaux indicateurs, etc.
- La lumière électrique et l’analyse spectrale des atmosphères planétaires.
- M. Janssen s’occupe en ce moment d’une des applications les plus curieuses de la lumière électrique : la détermination par son aide de la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- constitution de l’atmosphère de Vénus. C’est un problème dont l’intérêt est excessivement grand. En effet, s’il y a de la vapeur d’eau dans ce milieu gazeux, on peut affirmer que Vénus possède des mers et des fleuves, l’organisation de cette brillante sœur céleste de la Terre est à peu près semblable à celle de notre planète.
- La base de ces recherches longues et pénibles autant qu’importantes au point de vue philosophique est la propriété bien connue de la lumière électrique de n’offrir que des raies brillantes et pas une seule raie obscure.
- M. Janssen a commencé par faire passer un jet puissant de lumière électrique à travers un tube renfermant une quantité considérable de vapeur d’eau chauffée à une température de 3oo°. En opérant ainsi sur une longueur de 52 mètres, il est parvenu à déterminer exactement les raies de la vapeur d’eau. En possession de ces résultats précieux, il a profité des deux apparitions de Vénus qui ont eu lieu il y a quelques mois pour étudier la lumière de cette planète. Le but qu’il s’est proposé est de discerner si dans les raies qui la caractérisent, on retrouve celles qui décèlent d’une façon infaillible l’eau à l’état de vapeur.
- La position exceptionnellement favorable dans laquelle cet astre s’est trouvé a permis à M. Janssen de poursuivre ses études avec des chances très rares de succès. Cependant, il n’a pu arriver à Paris à des résultats complètement démonstratifs. En effet, quoique la hauteur de l’astre au-dessus de notre horizon ait été considérable, ses rayons traversant une partie de l’atmosphère où l’eau se trouve répandue à l’état de vapeur ont pris par cela seul les raies caractéristiques de cette substance. Il a donc été difficile de distinguer dans l’effet total que constate le spec-troscope ce qui appartient à la planète et ce qui appartient à notre terre.
- Il n’en est pas de même au sommet du Mont-Blanc, où toute l’eau que contient la partie supérieure de l’atmosphère de la terre est réduite à l’état de neige, forme sous laquelle elle ne modifie nullement la nature des raies données par la lumière.
- Cette circonstance explique pourquoi le savant astronome tient tant à la construction d’un grand observatoire placé au sommet d’une montagne si longtemps considérée comme à peu près inaccessible. Les travaux qui ont repris
- avec activité et auxquels M. Janssen préside lui-même depuis quelques mois, comme les années précédentes, sont donc le couronnement de ceux qu’il a commencé par exécuter à l'observatoire de Meudon, et qui, comme nous l’avons dit en commençant cette courte notice, reposent sur une propriété caractéristique que la lumière électrique possède en commun avec la lumière du soleil.
- En effet, l’on sait qu’aucune des raies innombrables qu’on aperçoit dans son spectre ne lui appartient, toutes sont produites par des métaux en suspension dans la photosphère ; c’est ainsi que les raies sombres qu’on voit dans toute espèce de lumière électrique lui sont en réalité complètement étrangères, et ne proviennent que des matières métalliques renfermées dans les substances des électrodes. Quoi qu’il en soit, c’est grâce à l’emploi de la lumière électrique que l’esprit humain arrive à constater l’identité de composition des divers corps du système solaire.
- Ce fait immense affirmé par Galilée dès qu’il eut dirigé la lunette sortie de sa main vers les espaces célestes, conduit à l’idée que les diverses planètes, au moins celles qui, comme Mars et Vénus, offrent tant d’analogie avec la notre, sont couvertes de plantes et 'd’animaux n’offrant probablement pas plus de différence avec les organes que nous connaissons, que ceux de la zone torride avec ceux de la zone glaciale.
- Lorsque M. Janssen aura terminé le mémoire auquel il travaille en ce moment, nous aurons l’occasion de revenir sur les détails ingénieux de construction imaginés par ce savant astronome pour faire l’étude complète du spectre de la vapeur d’eau. En effet, comme nous venons de le voir, il ne suffit pas de reconnaître quelques indices plus ou moins fugitifs décelant la présence d’un élément qui se trouve dans nojtre propre atmosphère. La démonstration ne saurait être complète qu’à condition que l’on puisse se livrer à un véritable dosage, à une sorte d’analyse quantitative. Alors on aura la clef de cette graduation délicate, mais seulement alors l’homme de science pourra se fier à l’analogie, seul guide qu’il possède pour se hasarder dans des régions que jusqu’ici n’ont fréquentées que des poètes, des romanciers et des rêveurs, mais qui seront bien autrement séduisantes lorsque
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- i/9
- les esprits positifs, auront une base scientifique pour les parcourir à leur tour.
- W. de F.
- Distribution par courants polyphasés, par Rankin Kennedy (').
- Un système de distribution électrique à basse tension par courants continus, dérivés de courants polyphasés à haute tension, a été récemment proposé par l’auteur. Dans ce système, l’énergie électrique doit être produite dans une station convenablement située, en un endroit où l’eau et le charbon peuvent être transportés avec facilité, et en dehors de la ville sur du terrain à bas prix. De cette station l’énergie est transmise
- / ' V'>’
- Fig. i. — Districts d’éclairage de Glasgow.
- sous forme de courants à haute tension, alternatifs et à deux ou trois phases. Gcs courants sont reçus dans des sous-stations réparties entre les différents districts de la ville que l’on veut alimenter par du courant continu à basse tension.
- Gomme exemple on a pris la ville de Glasgow, où les sous-stations ont été distribuées comme l’indique le plan figure i. En c se trouve la station centrale génératrice sur la Clyde, où le charbon peut être directement transporté par bateaux au prix de 7 à 8 francs la tonne. L’eau pour la condensation peut être directement puisée dans la rivière.
- D’après la figure 1 sept districts couvrent Glasgow. Le double cercle autour de la station centrale a un rayon de 400 mètres environ. Dans ce rayon on peut distribuer directement à basse tension; les six autres,districts seraient alimen-
- (’) Electrical Review, de Londres, 9 septembre 1892.
- tés par des feeders à haute tension fournissant des courants polyphasés :
- Deux arguments font donner la préférence aux courants polyphasés :
- i° On peut les produire facilement par des dynamos très simples sans commutateurs ni balais, de sorte qu’il n’y a pas de difficulté à atteindre des tensions de 10000 volts. Le rendement de ces générateurs peut s’élever au-dessus de 90 0/0;
- 20 Les courants polyphasés peuvent être aisément et économiquement réduits à une tension peu dangereuse et convertis en courants continus.
- Il est évident que dans ce système la sous-station acquiert une grande importance. Sa fonction est de réduire la pression à celle du réseau
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- Fig. 2. — Montage d’une sous-station.
- de distribution. Si le courant à haute tension était continu, il pourrait être transformé par un générateur-moteur ou par une série d’accumulateurs. Dans le cas du courant alternatif rien n’est plus facile que de diminuer la tension, mais il est beaucoup plus difficile d’opérer la transformation en courant continu ; un moteur-générateur serait, comme dans le cas du courant continu, peu économique.
- Si le courant d’alimentation est polyphasé, la transformation de haute en basse tension est simple et économique, et la conversion en courant continu est aussi très pratique. Ce sont ces raisons qui ont fait adopter dans ce système les courants polyphasés.
- La figure 2 est le diagramme des communications d’une sous-station pour les feeders a b à courants diphasés. A l’arrivée, la première opération est la réduction de la tension, produite par les deux transformateurs ordinaires C, D.
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- 18 o
- La conversion de ces deux courants alternatifs en courant continu peut être opérée par trois méthodes différentes : par un moteur-générateur, par un moteur à champ tournant muni d’un commutateur, ou par deux ou plusieurs-commutateurs tournant synchroniquement avec le courant. C’est cette dernière méthode que l’auteur a adoptée.
- Dans la figure 2 les commutateurs sont fixés
- Fig. 3. — Transformation des courants triphasés en courant continu.
- sur le même arbre. Le secondaire E est relié au commutateur A, le secondaire F au commutateur B. Les deux commutateurs couplent les les deux courants en série.
- La figure 3 est un schéma de la transformation de courants triphasés en courant continu. Les secondaires sont en série et pourvus de commutateurs redresseurs ; on les a réprésentés
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- Fig. 4. — 1. Courants décalés de 1/4 de période. —
- •2. Redressement de ces courants.
- chargeant une batterie d’accumulateurs. Tous les commutateurs peuvent être placés sur l’arbre d’un même moteur synchrone, mais l’auteur préfère donner à chaque appareil son moteur particulier et l’actionner par le courant qu’il est chargé de redresser.
- Dans cette méthode il ne peut y avoir beaucoup) de perte, puisque les moteurs n’absorbent presque pas d’énergie, quelque intenses que soient les courants qu'ils transforment; la synchronisation est facile à obtenir, puisque les in-
- duits ne sont pas chargés et que la self-induction ne retarde pas un courant plus que les autres.
- L’auteur indique comme un des avantages de son système l’emploi possible des accumulateurs et la faculté de se servir de moteurs à courant continu de toute puissance.
- La figure 4 montre les courbes suivies par les courants utilisés dans ce système. Avec deux courants déphasés d’un quart de période, le courant résultant est de la forme de la courbe 1. Après le redressement de ces courants et leur couplage en série, on obtient la courbe 2 montrant que la tension ne tombe jamais au-dessous de 100 volts, si la tension maxima est de 141 volts. Avec des courants triphasés la différence entre les maxima et les minima des courants redressés est évidemment beaucoup moindre.
- Générateur pyromagnétique Berliner.
- L’esprit d’invention et de réinvention de nos collègues de l’autre côté de l’Atlantique ne connaît pas de bornes. Voici qu’ils nous dotent d’une nouvelle édition du générateur pyromagnétique. C’est M. Emile Berliner, de Washington, qui est l’inventeur de ce nouveau concurrent à la machine dynamo,’ dont la construction est, paraît-il, basée sur les deux principes fondamentaux ci-dessous. Pour l’édification de nos lecteurs, nous donnons l’énoncé de ces principes en respectant sa phraséologie.
- « Premier principe : la capacité inductive des métaux magnétiques est réduite par la chaleur et devient nulle à une certaine température critique qui dépend de la nature du métal. Si le métal est refroidi au-dessous de sa température critique, sa capacité inductive croît d’abord très rapidement, ensuite très lentement, jusqu’à ce qu’à une température relativement basse la capacité inductive du métal atteigne son maximum. Entre ces limites il y a une diminution de la capacité inductive pour chaque accroissement de la température et une augmentation pour chaque abaissement de température. _
- « Second principe : si un aimant est capable de porter une armature formée d’une masse de fer ou d’un autre métal magnétique d’un certain poids maximum, il sera aussi capable de porter sur une armature de poids beaucoup plus faible, une masse de métal non magnétique pesant environ les trois quarts de l’armatu,re maxima, »
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- « Par exemple, si un aimant est capable de tenir suspendue une masse de fer — c’est-à-dire une armature de fer — ne pesant pas plus de 20 livres, il sera aussi capable de tenir suspendue une masse de laiton ou d’autre métal non magnétique pesant environ i5 livres au moyen d’une armature de fer ne pesant qu’une fraction d’once. »
- Mais n’abusons pas de la citation, qui deviendrait trop longue si nous voulions reproduire l’article de trois colonnes agrémentées de figures que le Western Electrician consacre à ce générateur.
- Le premier « principe » devient compréhensible si nous substituons la perméabilité magnétique au terme « capacité inductive » jusqu’à nouvel ordre réservé au pouvoir inducteur des diélectriques. Quant au second énoncé, il conviendrait peut-être de rappeler à l’inventeur que la force portante d’un aimant est proportionnelle à la section de l’armature et au carré de l’induction magnétique à laquelle elle est soumise. D’ailleurs, il est difficile de comprendre ce que la force portante vient faire dans le dispositif en question. Voici en quelques mots en quoi consiste ce dernier.
- Un barreau aimanté portant une bobine de fil est planté verticalement dans le couvercle d’un poêle. Au-dessous de cet aimant et dans la chambre supérieure du poêle est fixée la dite armature. L’aimant est creux et mis en communication avec un soufflet. Quand le poêle est allumé, l’armature s’échauffe, on la refroidit aussitôt en envoyant un courant d’air froid. On fait donc varier la perméabilité d’une partie du circuit, par suite le flux total, et c’est ce qui induit des courants dans la bobine.
- Dans un autre dispositif c’est de l’eau froide qui tombe goutte à goutte sur l’armature, qui s’échauffe et se refroidit alternativement, ce qui donne un courant alternatif. Ici l’auteur est saisi d'une crainte; si l’eau en arrivant sur la plaque chaude allait ne pas s’évaporer, s’il se produisait le phénomène de la caléfaction ! Ce cas est prévu, il y a dans la paroi du poêle un canal de déversement qui enlève l’excès d’eau, et la « machine » n’en fonctionnerait pas moins bien (ou mal).
- A. H.
- L’éclairage de la Cité de Londres.
- Les méthodes graphiques, si claires et d’une compréhension si facile, deviennent de plus en plus populaires. Récemment, nous en avons donné un exemple (x) dans le rapport de la
- ^ 8000
- 3,------
- 4000
- Fig. 1
- Compagnie de l’Industrie électrique de Genève. La même méthode a été adoptée par la compagnie City of London Electric Lighting, dont
- * 3000 «
- Fig. 2
- l’Electrician, de Londres, reproduit les courbes d’exploitation (fig. i, 2 et 3).
- Ces courbes sont très simples, mais il faut es-
- « 3000
- -• 2000
- Fig. 3
- pérer qu’on leur adjoindra celle du nombre de kilowatts-heures produits par mois et celle de la quantité de charbon consommée aux diverses époques de l’année, etc.
- La figure 1 montre qu’à la fin du mois d’août
- (') La Lumière Electrique, t. XLV, p. 481.
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- la compagnie de la Cité avait en service près de 35o lampes à arc, soit environ 87 0/0 du nombre prévu. On voit aussi que l’éclairage privé a fait des progrès rapides, le nombre total de lampes de 8 bougies étant de 14000.
- L’inspection des figures 2 et 3, permet de se rendre compte de l’état financier des deux stations de Bankside et de Wool Quay. Les circonstances sont telles que les dépenses ont excédé les recettes pendant la majeure partie de l’année. Vers le milieu du mois de juillet, la courbe des recettes s’est élevée au-dessus de celle des dépenses et depuis lors les deux facteurs semblent en équilibre instable. L’hiver et les brouillards de la Tamise vont très probablement faire monter la courbe des recettes.
- Le rapporteur de la compagnie a fait une intéressante communication relative aux mesures que l’on prend pour être prévenu à temps de l’approche des brouillards. Le comité des docks aurait promis de télégraphier des docks au moment où le brouillard commence à monter le long du fleuve. On a même proposé de placer des observateurs en communication téléphonique avec les stations centrales, sur les points les plus élevés de Londres. Mais ces précautions ne seront pas toujours suffisantes, car l’obscurité amenée par le brouillard remplace très souvent en cinq minutes la clarté relative des rues de Londres.
- A ce propos, il est intéressant de noter les attitudes différentes que prennent envers le brouillard les gaziers et les électriciens. Pour un directeur d’usine à gaz, l’arrivée brusque du brouillard n’est pas très terrible; ce qu’il redoute, c’est une obscurité prolongée qui peut lui enlever toute sa réserve de gaz. L’ingénieur d’une station centrale, au contraire, n’a pas de réserve proprement dite; mais il possède trop souvent des machines inactives; un brouillard de longue durée, pourvu que le charbon ne fasse pas défaut, ne peut donc être pour lui qu’une bonne affaire,, tandis qu’une obscurité soudaine est sa bête noire.
- Plaque d’accumulateur Colgate.
- v De nouvelles formes de plaques pour accumulateurs se succèdent sans interruption. Malgré le peu de faveur des piles secondaires aux Etats-
- Unis, le Patent-Office nous apporte chaque semaine deux ou trois formes de plaques plus ou moins nouvelles.
- Dans ces dispositions, les Américains cherchent surtout à réaliser des accumulateurs légers, de grande énergie spécifique. Gomme exemple, nous donnerons la nouvelle plaque de M. A. Colgate, de New-York, d’après 1 ’Electrical World. Voici comment cet inventeur construit sa plaque, représentée par la figure 1.
- De longues et étroites bandes de plomb passent dans une machine qui les perfore et leur imprime deux rainures longitudinales, et les tord ensuite avec une corde en amiante. De ces cordes, on compose un tissu lâche comme le montre la figure. Plusieurs de ces tissus sont
- Fig. 1. — Plaque d’accumulateur Colgate.
- ensuite pressés ensemble modérément, et donnent une plaque qu’il reste à fixer dans un cadre.
- Dans un des modèles, chaque plaque est formée de trois couches de i5 centimètres sur 20 de côté. L’épaisseur est de près d’un centimètre, les plaques sont distantes entre elles d’un demi-centimètre. Un élément contient quatre de ces plaques, qui ne pèsent ensemble que 3,6 kilog. La surface active est de 72 centimètres carrés pour chaque centimètre carré de la surface de l’emplacement qu’occupe l’élément.
- Téléphone Andrews et Brown (1892).
- Ce téléphone est caractérisé par l’emploi d’une armature B, pivotée en L entre les pôles N S de l’aimant permanent A, et relié par D à la membrane en bois E, à laquelle elle transmet ses
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- vibrations. On obtiendrait ainsi, d’après l’inventeur, de très beaux résultats, principalement aux grandes distances, parce que l'on peut intensilier
- Fig. 1
- autant que l’on veut le champ magnétique de B, qui ne vient jamais au contact des pôles de A, tout en en restant extrêmement rapproché.
- G. R.
- Téléphone et microphone Noriéga (1892).
- Le téléphone récepteur I et le microphone M sont (fig. i) réunis par une semelle en bronze K.
- La poignée en vulcanite A renferme un ai-
- mant plat B, en forme d’U, à pôles C, bobinés d’un fil J, relié au circuit téléphonique principal, et le levier G permet d’en rapprocher plus ou moins la membrane H.
- Les charbons O du microphone transmetteur, maintenus dans les coussinets en charbon N N' et appuyés sur le diaphragme par le tampon de feutre P, sont reliés à la pile locale et au fil primaire de l’électro C.
- Dans le microphone représenté par la figure 2, le diaphragme en charbon C' vibre sur des filaments de charbon F', reposant sur un bloc Et aussi en charbon.
- Le microphone représenté par les figures 3 et 4 se compose d’un diaphragme en bois A,
- Fig. 3 et 4.
- faisant vibrer sur le feutre amortisseur i, à serrage réglé par les vis e, les rondins de carbone D, maintenus par les paliers de carbone GG, fixés au diaphragme et reliés au circuit.
- G. R.
- Accumulateurs Usher et Draper (1892).
- Chacun des éléments de cet accumulateur est formé d’une série de tablettes constituée par une enveloppe en feuille de plomb A (fig. 8), criblée de trous, de 25 millimètres.de large sur i5o millimètres de long et 4 millimètres d’épaisseur, remplie de peroxyde de plomb, dans lequel plonge une lame de plomb B, de 1,5 mm.xô millimètres sur 180 millimètres de long.
- Ces tablettes sont, pour la préparation des plaques positives, reliées en G et emboîtées dans des cadres en bois F, et, pour la préparation des plaques positives, assemblées par des plombs H ménageant entre elles un certain intervalle qui favorise la circulation de l’électrolyte.
- Les plaques positives de l’accumulateur représenté par les figures 4 à 7 a son peroxyde de plomb Ë pris entre deux feuilles de plomb D D, perforées et collées à la glu. sur le cadre en plomb A B ; les bords du cadre sont ensuite
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- plongés dans un bain fondu d’un mélange de cire, de soufre, de suif et de résine, qui les recouvre, en se solidifiant, d’une bande F de colle très adhésive.
- Fig. 1 à 8. — Accumulateur Usher et Draper.
- Les plaques négatives sont formées (fig. 9 et 10) d’un cadre à diagonale B, pris entre deux feuilles de plomb collées à la glu et à la cire,
- vre, chauffé à la vapeur et placé dans la boussole, y entretient une température voisine de 100%
- Fig-, 1 et 2. — Boussole Nicholson.
- nécessaire pour maintenir la luminosité du cadran. G. R.
- Boussole Oliver (1892).
- Le cadran de cette boussole flotte, équilibré par une chambre à air 23, dans une capacité complètement remplie d’huile et fermée par un fond flexible 6, qui cède à la dilatation de l’huile :
- JL
- Fig-. 9 et 10.
- puis percées, après l’introduction de la matière active, de trous fermés par un mucilage qui se dissout facilement quand on plonge la plaque dans l’électrolyte. G. R.
- Boussole Nicholson (1891).
- Le cadran de cette boussole est en celluloïd SA, recouvert d’une couche de peinture lumineuse et d’un papier blanc émaillé, le tout maintenu par un léger anneau d’aluminium a, sur un fond en talc B, et fixé par des bandes D à l’armature creuse G. Un petit serpentin en cui-
- Fig. 1 et 2. — Boussole Oliver.
- le pivot ne sert plus alors que de directrice, sans aucune charge. L’aiguille unique est, en outre, remplacée par une série de petites aiguilles 21, affleurant au nimbe, et dont le moment magnétique est plus stable et plus puissant.
- G. R.
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- Les applications de l’électricité dans la marine anglaise, par Henry E. Deadman (*).
- Dynamos. — L’Amirauté n’a pas fixé son choix sur une forme particulière de dynamo, et quoique le type Siemens prédomine actuellement dans la marine tous les constructeurs connus y sont représentés. L’expérience acquise dans l’essai et l’emploi des dynamos de divers types a été très avantageuse en permettant de découvrir les points faibles et d’indiquer les perfectionnements à apporter. Ces points faibles dans la plupart des machines étaient un isolement imparfait dû à un manque de soin dans la construction et un échauffement intérieur excessif de l’induit. Dans quelques cas la section du cuivre était trop faible.
- Par ordre de l’Amirauté, M. Lane, l’électricien des docks de Portsmouth, établit une machine pour 400 ampères à 80 volts, qui devait réunir tous les perfectionnements indiqués par l’expérience.
- Cinq machines ont été construites sur ce plan, deux d’entre elles pour le Rnperl, actuellement en construction. L’occasion ne s’est pas encore présentée de les essayer dans les conditions du service sur mer, mais deux d’entre elles ont été employées pendant un an à pleine charge dans une installation d’éclairage temporaire sur les chantiers de construction. Par moments, elles travaillent au-dessus de leur charge normale, entre 420 et 43o ampères; et elles se sont toujours comportées d'une façon satisfaisante. Elles sont actionnées à 33o tours par minute par des machines compound verticales de 36 chevaux, calculées et construites aux docks. Le poids total de la dynamo et du moteur avec la plaque de fondation est d’environ 5,5 tonnes.
- Accessoires. — En ce qui concerne les accessoires nécessaires pour compléter une installation— tels que commutateurs, coupe-circuits fusibles, supports de lampes, réflecteurs, etc., — des modèles ont été établis conformément à l’expérience acquise, pour répondre aux exigences spéciales de la marine, qui demandent de la simplicité et delà solidité. Le principe appliqué dans les installations actuelles est de rendre toutes les parties du circuit inaccessibles à l’eau, en employant des câbles sous plomb, et
- en enfermant les jonctions dans des boîtes étanches, de même que les commutateurs et coupe-circuits principaux.
- Installations temporaires. — L’emploi d'installations temporaires d’éclairage électrique pendant la construction des navires est pratiqué aux docks de Portsmouth. Les expériences dans cette direction ont eu des résultats si satisfaisants qu’à l’exception des plus petits bateaux la lumière électrique est maintenant installée à bord de tout nouveau bâtiment dès les premières étapes de sa construction et dans tous les navires soumis à des réparations un peu importantes.
- Le caractère de ces installations temporaires varie avec les circonstances dans chaque cas. Lorsqu’il s’agit de constructions dans les chantiers voisins de l’atelier d’électricité, il est naturellement commode de prendre le courant sur une dynamo de l’atelier, les conducteurs étant conduits au vaisseau sur des poteaux temporaires .
- Lorsque la distance à franchir devient trop considérable, on installe une dynamo avec son moteur dans le voisinage du chantier. Après le lancement, la dynamo est reportée sur le bâtiment même, dans un hangar temporaire. De cette façon, l’éclairage est continu et suit le vaisseau dans toutes les opérations successives de la construction. Les appareils sont installés grossièrement; les câbles sont simplement liés à des crochets; les lampes sont fixées sur des planches et protégées par un réseau de fils, mais sans aucun globe.
- Coût. — Quoiqu’on ne puisse faire de comparaison précise entre ce nouveau mode d’éclairage et l’ancien emploi des chandelles, on estime que pour un croiseur de première classe, comme le Royal Arthur, le coût total de l’éclairage électrique pendant toute la période de construction, y compris la dépréciation des appareils, est d’environ 3oooo francs. Ce prix ne doit pas dépasser beaucoup, s’il le dépasse, le coût des chandelles pendant la même période; mais l’éclairage infiniment supérieur que l'on obtient par la lumière électrique — permettant d’effectuer le travail mieux, plus rapidement, et de faciliter la surveillance, sans parler des avantages hygiéniques et autres — justifie l’emploi de ce système, même si la dépense est beaucoup plus élevée que celle de l’éclairage par chandelles.
- (*) La Lumière Electrique du i5 octobre 1892, p. 129.
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- Essai de dynamos. — Avant d’être acceptées des constructeurs, les dynamos sont essayées par les soins de l’Amirauté ; et comme pas moins de i5o ont été essayées à Portsmouth durant les deux dernières années, on a acquis dans cette opération une grande expérience.
- Presque toutes les dynamos, excepté celles pour les torpilleurs, ont une puissance de 400 ampères sous 80 volts; elles sont toutes à courant continu et enroulées en compound. Les dynamos sont couplées directement sur des moteurs à vapeur compound verticaux, travaillant généralement avec une pression de vapeur de 7 kilos par centimètre carré à une vitesse de 33o tours par minute.
- La dynamo et le moteur doivent subir un essai continu durant six heures à pleine charge. Toutes les demi-heures, on prend la pression de vapeur, l’intensité de courant et la force électromotrice, de même que la température du laboratoire d’essai, des inducteurs et de l’armature. Il est stipulé qu’une minute après la cessation de l’essai la température de toute partie accessible de la machine ne doit pas excéder celle du laboratoire de plus de 16 à 170 C.; et la température maxima de l’induit à la fin de l’essai après l’arrêt ne doit dépasser celle du l.ocal de plus de 4o°C. Si ces limites sont dépassées de plus de 5 degrés, la machine peut être refusée.
- Ces essais de température sont considérés comme étant de grande importance. L’induit de rechange qui accompagne chaque machine est essayé de la même façon pendant deux heures. Le voltmètre Cardew et l’ampèremètre Siemens sont les instruments de mesure employés à bord des navires anglais. Des instruments très délicats, tels que les électrodynamomètres, ne conviennent pas dans ces conditions spéciales.
- Comme essais additionnels, on examine si les machines ne sont pas dérangées par une brusque rupture du circuit; en enlevant brusquement la charge normale, l’augmentation de la vitesse et du voltage ne doit pas dépasser 25 0/0. Les dynamos doivent aussi être compoundées de façon à donner une force électromotrice constante de 80 volts quand le courant varie de 400 à 10 ampères, la vitesse étant constante.
- Moteurs. — En ce qui concerne les moteurs, on attache beaucoup d’importance à leur économie relativement à la consommation de vapeur. Les constructeurs doivent indiquer la consom-
- mation d’eau par cheval-heure électrique, et garantir qu’elle ne sera pas dépassée. Une amende est encourue pour toute livre d’eau par cheval-heure excédant le maximum garanti ; et si l’excès dépasse 5 kilos, la machine peut être rejetée pour cette raison. L’eau employée est mesurée soigneusement, et tous les efforts doivent tendre à ne pas perdre de vapeur par des fuites. On examine aussi très rigoureusement les organes de régulation, et il est stipulé que l’augmentation de vitesse lorsque la charge est graduellement enlevée ne doit pas dépasser 5 0/0.
- Résistances. — Avant et après l’essai de six heures, on mesure les résistances de la dynamo complète, de l’induit et des enroulements shunt et série des inducteurs; on obtient aussi les résistances à froid et à chaud.
- La dynamo et le moteur sont essayés une dernière fois lorsqu’ils sont installés à bord du navire.
- CIRCUITS DES TORPILLES ET CANONS.
- Circuits des torpilles. — Lorsque la torpille Whitehead, ou torpille-poisson, fut adoptée comme élément de l’armement offensif des vaisseaux de guerre, elle était lancée de son chariot au moyen d'un piston actionné par l’air comprimé. Le lancement était effectué par l’ouverture d’une valve de communication entre le cylindre lance-torpilles et un réservoir à air comprimé. Comme il était nécessaire que la décharge de la torpille pût être effectuée d’un poste d’observation et de direction éloigné, l’électricité fut employée dès le début pour effectuer la communication entre l’observateur et la valve de lancement; et en 1879 on installa un dispositif électrique pour permettre l’ouverture à distance de cette valve de lancement. La méthode consistant à lancer les torpilles d’un chariot au moyen d’un piston fut, néanmoins, bientôt abandonnée et remplacée par le principe du canon pneumatique. Dans ce procédé, la torpille est elle-même placée dans un canon, où l’on admet de l’air comprimé derrière la torpille; et le lancement est effectué par l’expansion de l’air agissant directement sur le culot de la torpille, exactement comme la force explosive de la poudre chasse un projectile hors d’un canon.
- Lorsqu’il s’agit de commander la valve d’un point éloigné, on se sert encore de l’électricité,
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- mais suivant un procédé perfectionné. Les cir- 1 cuits dont on se sert maintenant sont à retour par la terre, et les conducteurs sont doublés aux endroits exposés, comme près des tubes lance-torpilles. Dans ces dernières années, on a introduit l’emploi de la poudre pour la décharge des torpilles. A cet effet, une cartouche contenant une petite charge de poudre à canon est placée dans une chambre ménagée dans le culot du tube de la torpille. La cartouche est allumée par un courant produit dans un circuit local, c’est-à-dire par une batterie renfermée dans le tube de la torpille. Ce circuit local est momentanément fermé par l’action du circuit de décharge venant de la station d’observation.
- Circuits des canons. — L’électricité est encore employée dans la marine pour décharger les canons, soit individuellement, soit par groupes, d’un poste d’observation abrité. Ce système paraît être entré dans la pratique vers 1874, et le courant était- produit par des piles de Volta. Celles-ci se composaient d’environ 160 éléments, constitués par des plaques de cuivre et de zinc alternées et superposées, et séparées par une sorte de flanelle trempée dans du vinaigre dilué. Avec ces piles, on employait des amorces à haute tension, qui non seulement étaient dangereuses, mais rataient fréquemment par suite de la difficulté qu’il y avait à préserver les circuits de l’humidité. De 1874 a 1881, les circuits des canons étaient entièrement métalliques. Aujourd’hui, on a adopté le retour par la terre, excepté dans le cas de certains circuits auxiliaires.
- Dispositifs de sûreté. — Ils sont absolument nécessaires dans le circuit de travail ordinaire, en raison de la possibilité d’un allumage prématuré du canon, ce qui pourrait avoir des conséquences désastreuses.
- Par exemple, le canon pourrait être allumé accidentellement avant que la culasse ne soit en place et verrouillée; pour éviter ce danger, le circuit se rompt automatiquement par l’ouverture de la culasse et se rétablit de nouveau au moment de la fermeture après la charge. Le canon pourrait également être déchargé avant sa mise en batterie; dans ce cas, l’énergie du recul pourrait déranger l’affût. Pour l’éviter, le circuit est interrompu automatiquement sur la face du chariot, par l’action du recul, et il reprend à nouveau quand le canon revient à sa position de
- mise en batterie. L’ouverture et la fermeture des circuits sont effectuées par des contacts frottants; or, ceux-ci ne sont pas toujours très sûrs et donnent quelquefois lieu à des ratés; un circuit exempt de ces interruptions présenterait plus de sécurité. Dans les vaisseaux modernes, les canons ne peuvent être tournés d’un tour entier; on exclut le danger des décharges à l’intérieur du navire par un dispositif automatique en relation avec le mécanisme hydraulique, et qui n’a rien à faire avec les circuits électriques.
- MOYENS DE COMMUNICATION ÉLECTRIQUES.
- L’efficacité et la sécurité d’un vaisseau de guerre moderne dépendent en grande partie des moyens de communication entre les diverses parties du bâtiment. L’officier commandant de la dunette les mouvements du navire doit être à même de transmettre instantanément à la chambre des machines quelques signaux convenus d’avance et concernant la mise en route, l’arrêt, etc., des machines, et il aime recevoir un signal de retour l’assurant que son ordre a été reçu et est en cours d’exécution. Pendant les manœuvres d’escadre, dans lesquelles son vaisseau doit conserver sa place exacte par rapport aux autres, il doit pouvoir communiquer aux machinistes ses ordres relatifs à de faibles variations de vitesse, par exemple, un tour déplus ou de moins à ajouter ou à retrancher d’un nombre de tours considérable.
- Il désire également pouvoir se rendre compte par lui-même, sur le pont, du nombre de tours des machines, sans se servir pour cela d’une montre et sans compter le nombre de révolutions. Quand il a la barre sous les yeux, comme cela a lieu généralement lorsqu’on se sert de la vapeur ou d’un autre agent mécanique pour gouverner le navire, il veut avoir l’indication que le gouvernail obéit bien à la barre. En un mot, il faut que le commandant puisse communiquer avec toutes les parties du navire où se trouvent des officiers et des hommes. Pour les signaux convenus d’avance, on se sert d’appareils de transmission et de réception mécaniques ou électriques, tandis que pour les communications d’un caractère plus général, on emploie des tuyaux acoustiques.
- Il y a environ six ans, on se plaignait beaucoup du mauvais fonctionnement des signaux
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- et des moyens d’intercommunication. Comme à cette époque beaucoup de nouveaux appareils, la plupart électriques, furent proposés, on forma un comité composé d’officiers de marine, de constructeurs et d’ingénieurs, et dont l’auteur faisait partie, pour faire une enquête générale sur ce sujet. Au cours de cette enquête, le comité étudia toutes les méthodes en usage, y compris celles de la marine marchande; il examina et essaya soigneusement beaucoup de nouveaux instruments, et effectua une série d’expériences.
- Tuyaux acoustiques et sonneries d'appel. — Parmi d’autres perfectionnements, le comité recommandait d’augmenter de 32 à 5o millimètres le diamètre intérieur des tuyaux acoustiques destinés à être placés dans des endroits exposés au bruit et aux trépidations, et chaque fois que la longueurdes tuyaux dépasse 3o mètres. Cette amélioration a été adoptée d’une façon générale dans la marine et donne les meilleurs résultats.
- La disposition des sonneries d’appel consiste en une série de boutons d’appel à la station transmettrice, avec le tableau indicateur ordinaire à annonciateurs à la station réceptrice. L’annonciateur tombé indique la station qui appelle et par conséquent le tuyau dans lequel il faut parler.
- On trouve que les tuyaux acoustiques soumis à de fortes vibrations ne permettent pas de communiquer d’une façon satisfaisante. Beaucoup de dispositifs ont été et sont encore essayés. Le comité avait beaucoup de confiance dans les facilités qu’offrirait un système électrique de communication; entre autres instruments, il essaya des téléphones de diverses formes, mais les résultats ne furent pas tels qu'ils permissent l’introduction de ces instruments dans la marine.
- Télégraphes. — Sur un navire, les systèmes mécaniques présentent plusieurs grands avantages sur les systèmes électriques; mais comme moyen de communication à distance, le système électrique est de beaucoup le meilleur. Les nombreux inconvénients d’un système de leviers pt de poulies s’étendant à travers une grande partie de la longueur du navire ont à peine besoin d’être mentionnés, tandis que les grandes facilités qu’offre un simple fil isolé sont évidentes.
- Le comité recommanda donc de conserver le
- télégraphe mécanique reliant la dunette à la chambre des machines, mais de choisir des dispositifs électriques pour le télégraphe transmettant des ordres relatifs à la vitesse des machines. De nombreux télégraphes électriques ont donc été introduits dans la marine; mais les rapports faits sur leur compte ne sont pas unanimement favorables, quoique dans plusieurs cas ils le soient à un haut degré. Actuellement, le fonctionnement des télégraphes électriques dans la marine semble assez incertain, de sorte que de ce côté le champ est ouvert à de nouvelles inventions. Les télégraphes déjà en service sont actionnés par des piles primaires ou secondaires; on en a proposé un nouveau qui doit être directement actionné par la dynamo.
- APPLICATIONS ÉLECTRIQUES DIVERSES.
- Mines sous-marines. — Mentionnons encore quelques autres applications de l’électricité dans la marine anglaise. Il y a en premier lieu les mines sous-marines, permettant de faire sauter des torpilles stationnaires ou des mines, en envoyant un courant électrique d’une station d’observation sur la côte, après que la position du navire ennemi est déterminée par des instruments spéciaux placés dans deux postes d’observation très éloignés, mais réunis électriquement.
- On a aussi imaginé un appareil électrique permettant de lancer un bateau entièrement vide dans le champ d’action des mines de l'ennemi, pour provoquer l’explosion de celles-ci et les rendre ainsi inoffensives. L’appareil permet de diriger le bateau, de l’arrêter, de faire descendre les contre-mines et de les décharger. De cette façon, on peut effectuer une opération très dangereuse sans exposer personne, et la pire éventualité qui puisse se produire est la destruction du bateau seulement.
- Signaux de nuit. — Le sémaphore ordinaire de jour est illuminé la nuit par des lampes à incandescence devant un réflecteur, le tout étant contenu dans une boîte en bois un peu en avant des bras du sémaphore, peints en blanc pour les rendre plus visibles la nuit sous les rayons des lampes électriques. On a introduit récemment un autre système consistant en quatre lampes à éclats disposées en ligne verticale au sommet du grand mât. Au moyen d’un
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- jeu de commutateurs, les diverses lampes peuvent être allumées ou éteintes séparément, et leurs combinaisons sont interprétées d’après un code conventionnel. Cette disposition est spécialement destinée aux manœuvres d’escadre, pour transmettre des ordres relatifs aux changements de cours, de vitesse, etc.
- Pointage des canons. — Les mires des canons sont rendues visibles la nuit par de petites lampes à incandescence alimentées par le courant de trois éléments Leclanché. Une résistance en circuit permet de faire varier l’intensité lumineuse selon les circonstances.
- Inspection de l'âme des canons. — L’appareil qui sert à inspecter l’intérieur des pièces de canon consiste en un miroir incliné qu’une longue tige permet de promener dans toutes les parties de l’âme. Selon le calibre des pièces, la tige porte une à quatre lampes à incandescence de ioo bougies, qui donnent un éclairage permettant de découvrir les moindres défauts.
- Moteurs. — L’application des moteurs électriques n’a pas reçu dans la marine anglaise une extension aussi grande que dans les marines des autres nations. L’auteur n’est pas convaincu de leur sécurité de fonctionnement dans leur application aux canons, au transport des munitions, etc.; mais si la pratique donne des résultats satisfaisants, la marine anglaise ne manquera, sans doute, pas de les appliquer. Selon l’auteur, la science électrique est encore dans son enfance et promet de donner lieu à des applications dont on ne se fait pas encore une idée.
- A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la production de l’étincelle de l’oscillateur de Hertz dans un diélectrique liquide, au lieu de l’air, par MM. Sarasin et De la Rive (*).
- Nous avons récemment essayé de plonger dans un liquide isolant les deux petites boules de 3 à 4 centimètres de diamètre, entre lesquelles s’opère la décharge de Ruhmkorff dans l’oscil-
- lateur hertzien, et nous avons trouvé qu’on obtient ainsi des effets plus intenses sur le résonateur.
- Le liquide employé en premier lieu a été l’huile d’olive. Un bocal cylindrique de 20 centimètres de diamètre est percé latéralement de deux ouvertures par lesquelles pénètrent les tiges horizontales de l’oscillateur, au travers de bouchons soigneusement assujettis ; les deux petites sphères qui terminent les tiges sont ainsi immergées dans le liquide où se produit l’étincelle.
- Quand on augmente progressivement la distance explosive, la tension des deux bornes arrive assez promptement à sa limite, soit parce qu'elle est voisine de la tension maxima de l’inducteur, soit parce que l’étincelle circule autour du bocal de verre, au lieu de traverser la couche d’huile.
- Dans nos expériences, nous obtenons une étincelle d’un peu plus de 1 centimètre. Elle se produit régulièrement, accompagnée du son caractéristique, semblable à celui d’un choc, beaucoup plus intense que dans l'air.
- L’effet sur le résonateur est très notablement augmenté par cette disposition. Dans le voisinage de l’oscillateur, l’étincelle prend un véritable éclat; à la distance de 10 mètres, pour les résonateurs de grand diamètre, 0,75 m. et 1 mètre, elle reste encore bien lumineuse et visible de loin.
- Les interférences de la force électromotrice, par réflexion sur une surface métallique plane, donnent les mêmes résultats que lorsque la décharge de l’oscillateur a lieu dans l’air, c’est-à-dire qu’elles donnent là longueur d’onde propre au résonateur employé.
- L’huile se carbonise et perd sa transparence ; mais si l’on emploie, comme nous le faisons, une capacité de deux litres, il n’y a pas trace d’échauffement : l’altération du liquide ne donne pas lieu à une altération d’intensité, en faisant fonctionner l’appareil pendant plus de vingt minutes.
- Cette constance, comparée à la diminution rapide dans l’air, à laquelle on doit remédier en essuyant fréquemment les boules, est un avantage notable. _
- Nous avons remplacé l’huile soit par l’essence de térébenthine, soit par le pétrole, et obtenu des résultats analogues. Seulement, quand on
- C) Comptes rendtis, t. CXV, p. 439.
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- emploie ces liquides et en particulier le pétrole, il se produit une sorte d’ébullition, entre l’étincelle et la surface, qui pourrait peut-être provoquer une combustion. Il résulte de ces premiers essais que l’huile est préférable.
- Mesure des pertes par hystérésis et courants de Foucault dans les transformateurs, par S. Evershed et E.-B. Vignoles (').
- I
- Nous avons pensé qu'il serait intéressant de donner ici quelques résultats obtenus par une méthode analogue à celle publiée par le professeur Ewing pour la mesure des pertes par hystérésis et courants de Foucault dans le fer soumis à une aimantation alternative.
- ŒÆc'lmcmètte
- Fig. i. — T, transformateur. P, circuit primaire. A. Ampèremètre. V,, voltmètre Cardew aux bornes du secondaire.
- Les mesures avaient pour but de rechercher si l’effet observé par M. Mordey, c’est-à-dire la diminution des pertes à pleine charge, peut être attribué à ce fait que certaines parties du noyau se trouvent soumises à une aimantation transversale lorsque le secondaire est parcouru par un courant. L’aimantation transversale est due à la juxtaposition des bobines primaires et secondaires produisant une torsion locale des lignes de force.
- Des résultats obtenus antérieurement nous avaient fait penser que cette aimantation transversale pouvait avoir pour résultat une diminution de l’hystérésis ; et quoique dans un transformateur ordinaire la perturbation soit très faible et confinée dans une partie du noyau, il était possibleque l’effet pût s’étendre au noyau entier; (*)
- (*) The Electrician, 16 octobre 1891 et 3o septembre 1892.
- tout comme dans une solution sursaturée de sel une petite perturbation locale peut faire cristalliser toute la masse.
- La question que nous avons donc cherché à élucider est celle-ci : Une force magnétisante alternative transversale affecte-t-elle la perte par hystérésis et par courants de Foucault produite par une induction alternative longitudinale?
- Nous avons mesuré la perte par l’élévation de la température d’un petit modèle de transformateur. Une fois les corrections faites, la vitesse d’échauffement est une mesure de la vitesse de production de la chaleur et par suite de la puissance perdue dans le fer.
- Temps en minutes
- Fig. 2. — Echauffement du noyau par l’induction alternative longitudinale. O, échauffement observé ; H, échauffement rectifié. C C C courbe de refroidissement.
- Echauffement moyen = 1,77" G par minute.
- Les températures ont été mesurées au moyen d’un thermomètre; quoique cet appareil ne fournisse ses indications qu’avec un certain retard, nous l’avons préféré à un couple thermo-électrique, parce que nous n’avions en vue que la vitesse de réchauffement et que dans ce cas un faible retard n’a pas d’importance.
- L’induction dans le noyau était mesurée par un voltmètre Cardew aux bornes du circuit secondaire. Le courant primaire doit être maintenu constant. On le mesurait au moyen d’un ampèremètre de MM. Goolden et C”. La disposition des appareils est représentée par la figure 1. On trouvera plus de détails relativement aux appareils dans la seconde partie de cet article.
- Dans la première expérience, nous détermi-
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- nions l’élévation de température du noyau pendant que la vitesse de l'alternateur, le courant primaire et le voltage secondaire étaient constants. Après un échauffement de i5° G à 160 C,
- Fig. 3. — T, transformateur. P, circuit primaire. A, .ampèremètre. V,, Cardew aux bornes du secondaire. V., Cardew sur les bobines S S mesurant l’induction transversale.
- on remplaçait le courant alternatif par [un courant continu équivalent et l’on prenait la courbe du refroidissement permettant de faire la correction sur réchauffement.
- Temps en minutes
- Fig. 4. — Echauffement du noyau par l’induction longitudinale avec induction transversale. Echauffement moyen = 1,91" C par minute.
- La vitesse d’échauffement étant uniforme, la courbe doit être une droite; les expériences ont en effet donné les droites comme on le voit par les figures 2 et 4, ce qui est une vérification de
- l’exactitude de la méthode. Voici les résultats ohtenus :
- Expérience I. — Pas d’aimantation transversale.
- Fréquence = 104 périodes par seconde; courant primaire = ia5 amp.; volts secondaires =>= 27,5; densité maxima de l’induction = 8900 gauss.
- Heure Température Je fer Température de l'aii Heure Température du fer Température de l'air
- Couruut alternatif
- li. m. s. degré# C. degré# C. remplacé par courait continu
- 3 20 37 21 14,7
- 21 54 23 — li. m. #. degré# C. degrés C.
- 23 I I 25 — 3 33 56 35,8 —
- 24 3i 27 - 35 36 35 —
- 25 i5 28 — 37 41 34 16,1
- 25 5q 29 — 39 58 33 —
- 26 44 3o — 42 19 32 16,6
- 27 3o 3i — 44 57 3l —
- 28 i5 32 — 48 3 29,9 17,2
- 29 2 33 — 5o 5o 29 —
- 29 5o 34 — 54 11 28 17,7
- 3o 42 — 57 .55 27 —
- 3t 3i 36 15,5 4 2 26 26 —
- 7 44 25 18,3
- 12 7 24 —
- 18 29 23 18,8
- 26 3 22
- Pour la deuxième expérience on disposait un électro-aimant lamellaire (fig. 3), de façon à aimanter transversalement une partie du noyau du transformateur; on mesurait l’induction transversale au moyen d’une bobine l’embrassant et reliée à un voltmètre de Cardew. L’électroaimant était excité par un courant alternatif disposé en dérivation sur le circuit primaire.
- Expérience II. — Aimantation transversale.
- Induction transversale = 2 3oo lignes; fréquence = 104 périodes par seconde; courant primaire = 125 amp. ; volts secondaires = 27,5; densité d’induction maxima = 8 900 gauss.
- Heure Température du fer Température de l'aîr Heure Température du fer Température de l'ait
- Courant alternatif
- h. ni. a. degréa C. degrés C. remplacé par courant continu
- 6 3 5i 20 14,9
- 5 0 22 )i. ni. a. degrés C. degré# C.
- 5 38 23 — 6 17 7 36 —
- 6 52 25 — 19 21 35 —
- 7 29 26 . _ 21 39 34 —
- 8 45 28 — 24 O 33 16,0
- 9 24 29 — 26 32 32 —
- 10 5 3o — 29 20 3i —
- 10 45 3i — 32 19 3o 16,6
- I I 27 32 — 35 46 29 —
- 12 IO 33 — 39 19 28 —
- 12 5l 34 — 43 3o 27 17.7
- i3 38 35 —, 48 1 26 —
- 14 23 36 15,2 53 18 25 —
- 5g i5 24 18,3
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On remarque que la vitesse d’échauffement est à peu près de 8 o/o plus grande dans l’expérience II que dans l’expérience I. Ceci prouva que les résultats obtenus par M. Mordey n’étaient pas dus à l’aimantation transversale.
- Nous avons abandonné cette question pour passer à la comparaison des pertes par hystérésis et courants de Foucault telles que les donne le calcul avec les pertes qu’indique l’expérience effectuée d’après la méthode ci-dessus; les résultats de cette investigation font l’objet de la partie II de cet article.
- II
- La méthode précédemment décrite nous ayant donné d’excellents résultats, nous l’avons appliquée à un examen préliminaire de là question de rhystérésis visqueuse.
- C’est un sujet qui attire depuis longtemps l’attention des physiciens, MM. Ayrton et Perry étaient arrivés en 1883 à la conclusion que le déplacement du champ dans un moteur indiquait l’existence de l’hystérésis visqueuse. D’autres, au contraire, ont nié l’existence de la viscosité magnétique, et expliquent les résultats obtenus comme étant dus aux réactions de l’induit et aux courants de Foucault.
- La première publication sur ce sujet est celle du professeur Ewing, qui montra que lorsque le fer est soumis à une aimantation faible, l’induction continue à augmenter pendant quelques minutes après l’application de la force magnétisante.
- Mais avant cette publication, d’autres expériences avaient été faites par M. C.-J. Barley à la Central Institution. Un anneau de fer tournait au-dessus d’un électro-aimant dans le champ duquel était suspendu un aimant permanent immédiatement au-dessus de l’anneau. Par la division du fer leâ courants de Foucault étaient éliminés autant que possible, et les courants d’air étaient empêchés par des écrans protégeant l’aiguille suspendue. Le résultat fut qu’en plus du déplacement du champ causé par l’hysté-résisxstatique lorsque l’anneau tournait lentement, il y avait un autre déplacement dans la même direction, lorsque l’anneau tournait à des vitesses correspondant à une fréquence d’environ ioo périodes par seconde ou plus; et M. Bar-
- ley attribua cet effet à l’hystérésis visqueuse. Les expériences ne semblent pas avoir conduit à des résultats quantitatifs, et ne peuvent guère être considérées comme concluantes.
- Théoriquement, il semblerait que les molécules doivent avoir quelque inertie, et qu’il faut un certain temps pour les diriger; mais il restait à savoir si dans un transformateur alimenté par un alternateur à ioo périodes par seconde le temps nécessaire pour que l’induction passe de zéro à sa valeur maxima — environ 1/400 de seconde— est suffisant pour produire une différence sérieuse sur la grandeur et l’induction produite par une force magnétisante donnée.
- Le professeur Ryan.dont les courbes auraient été d’une valeur considérable s’il avait indiqué
- S/ifièodiat
- V\MVWV
- tous les détails et toutes les dimensions de ses transformateurs, a donné une courbe des pertes dans le fer dans laquelle les courants de Foucault sont combinés avec l’hystérésis (/); et en comparant cette courbe avec celle d’Ewing, le professeur Ryan conclut qu’il n’.y a pas déplacé pour l’hystérésis visqueuse, mais il semble supposer que son fer était identique en qualité avec celui du professeur Ewing, ce qu’il est difficile de garantir, comme nous allons le montrer.
- En mars 1891, nous imaginions une méthode qui nous fit espérer de pouvoir résoudre défini- (*)
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXV, p. 233.
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- tivementla question. Pour avoir des explications plus développées il est nécessaire de se reporter au travail publié par l’un de nous en mai 1891 (J). La disposition était en résumé celle-ci (fig. 5) :
- L’anneau de fer est enroulé de deux primaires superposés, dans l’un desquels, Pa, on maintient un courant constant ; dans l'autre, P2, on produit une force magnétisante de sens opposé, de sorte qu’en ouvrant et fermant ce circuit, le fer peut être soumis instantanément à une induction cyclique, partant du point le plus bas de la courbe et y revenant. En consultant la figure 6, on verra que l’on peut faire des observations sur la courbe ascendante en établissant simplement un courant dans P2, et l’on obtient ainsi des or-
- Fig. è. — Méthode pour obtenir les ordonnées de la courbe cyclique.
- données AB, CD, etc. ; et puisque notre galvanomètre prend environ une seconde pour décrire son élongation, son temps périodique étant de 3,8 secondes, il suit que toutes les observations sur la courbe ascendante donnent l’intégrale de l’induction jusqu'à une seconde à partir de l’éla^ blissemenl de la force magnétisante.
- Il n’en est pas de même de la courbe descendante. Pour obtenir celle-ci, il est nécessaire d'amener le courant P2 à sa valeur maxima, de le diminuer jusqu’à la valeur voulue, de lire l’indication de l’ampèremètre (tout cela prenant uue demi-minute environ), et ensuite de rompre le circuit.
- Par conséquent, si l’induction présente un retard sur la force magnétisante, elle a le temps de baisser pendant ces opérations, et nous de-
- (*) Voir les articles de M. Palaz dans La Lumière Electrique, t. XL, p. 5ig et 567, et t. XLI, p. 423 et 464.
- vons naturellement prévoir qu’elle variera plus dans les parties raides de la courbe; donc le résultat devait être une différence de forme entre les courbes ascendante et descendante, cette dernière étant plus perpendiculaire à l'axe des H que l’autre, et renfermant une surface moindre. Cette considération se dégageait de l’étude de nos courbes, dont beaucoup laissent reconnaître ce phénomène.
- La différence entre le travail effectué lorsque l'induction parcourt son cycle en deux secondes et celui qui serait accompli si le temps était beaucoup plus grand est considérable. La courbe de la figure 7 en est un bon exemple. La ligne en trait plein est obtenue en prenant pour ordonnée l’intégrale de l’induction pendant la première seconde, tandis que la ligne pointillée montre la surface obtenue en ne mesurant l’induction qu’au bout d’un temps relativement long, par exemple une demi-minute. La différence des deux surfaces représente 19 0/0 de la plus petite. On comprendra que cette courbe particulière est un cas extrême ; mais il faut remarquer que toutes nos courbes donnent des pertes supérieures à celles données dans les tableaux d’Ewing pour les mêmes substances.
- Toutes les courbes, excepté les nôtres, ont été obtenues par des méthodes statiques (1), qui donnent l’aire de la courbe en pointillé ; et si la différence entre les quantités d’énergie dans les deux cas est si considérable, pourquoi ne serait-elle pas beaucoup plus importante quand le temps employé n’est que 1/100 de seconde ? Des expériences préliminaires nous avaient permis de prévoir qu’une différence de 5o /o n’était pas invraisemblable. Pour nous fixer sur ce point, il était nécessaire d’actionner le transformateur par un courant alternatif et de comparer les pertes avec celles qui se produisent lorsque le cycle est plus lent.
- Les considérations suivantes montreront qu’une comparaison de ce genre n’est pas sans valeur pratique. Le nombre des lampes alimentées par les circuits des compagnies employant le courant alternatif doit excéder, à Londres seulement, l’équivalent de 120000 lampes de trente watts. Les transformateurs sont pour la plupart
- (*) Pendant l’impression de ce mémoire, le Dr Hopkinson nous a communiqué un travail sur le même sujet; nous l’avons publié dans notre numéro du 1" de ce mois, p. 38.
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- de petites dimensions, et il faut au moins 5 o/o de leur puissance totale pour leur excitation, les pertes par hystérésis absorbant 80 o/o de ces 5 o/o. La valeur commerciale de cette puissance (170 kilowatts par heure) ne peut être inférieure à 260000 francs par an, somme dépensée en pure perte, et toute enquête sur les causes de ce gaspillage ne peut qu’avoir de l’intérêt au point de vue commercial. Remarquons que ce calcul du rendement des transformateurs est basé sur la supposition que les courbes statiques donnent la perte par hystérésis ; il s’ensuit que s’il y a en réalité une perte additionnelle atteignant 5o 0/0, il faudrait ajouter au chiffre ci-dessus une nouvelle somme de 125 000 francs.
- Fig. 7
- Mais en dehors de ce point de vue, la question présente un grand intérêt scientifique.
- Nous allons maintenant décrire les expériences qui permettent de trancher la question. La première méthode et la plus satisfaisante implique l’emploi d’un wattmètre. Si l’on maintient à une valeur très faible la force contre-électromotrice de la bobine des volts et si aucune partie métallique de l’appareil n’introduit des erreurs dues aux courants de Foucault, la méthode est absolument précise. Mais il faut du temps pour construire un tel wattmètre et nous étions impatients ; nous résolûmes donc d’effectuer quelques expériences préliminaires par la méthode thermométrique.
- On procédait ainsi : on déterminait la vitesse de l’élévation de la température, après correction pour le refroidissement, et l’on comparait les
- résultats avec ceux déduits des données suivantes :
- 1. L’aire de la courbe B H, fournie par le fer examiné. Ceci donne les watts dépensés en hystérésis, lorsque le fer parcourt son cycle en deux secondes environ.
- 2. Les watts dissipés en courants de Foucault dans le fer sous la densité d’induction moyenne. Cette perte est si faible en comparaison de celle due à l’hystérésis qu’il n’est pas nécessaire de la.soumettre à un examen mathématique très développé.
- I et 2 nous donnent le taux de la conversion, de l’énergie en chaleur.
- II faut aussi déterminer la chaleur spécifique du transformateur, et nous pouvons alors prévoir la vitesse de réchauffement— s’il n’y a pas de refroidissement — et en admettant que la
- Fig. 8
- courbe B H est la même pour des fréquences aussi différentes que 100 périodes par seconde et o,5 période par seconde. Toute différence entre les effets calculés et ceux observés peut être attribuée à l’hystérésis visqueuse.
- ' TRANSFORMATEUR
- Le transformateur (fig. 8) était constitué par 20 disques de tôle en fer au charbon de bois ; leur diamètre intérieur était de 4,15 cm., le diamètre extérieur de 9,25 cm.
- L’épaisseur moyenne de chaque disque était d’après 40 mesures de 0,0414 cm. Dans le noyau ainsi formé était logé le réservoir d’un thermomètre médical, dont l’échelle s’étendait de 10 à 35° C, en dixièmes de degré, où l’on pouvait aisément lire jusqu’à o,025°C.
- Un circuit secondaire de 3oo tours était enroulé uniformément tout autour de l’anneau pour permettre de mesurer l’induction au moyen d’un voltmètre Cardew. Le circuit primaire était
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- 19D
- constitué par un seul câble dressé sur lequel était enfilé le transformateur sans le toucher. Cette précaution était prise pour rendre le R I2 de ce câble aussi peu important que possible.
- Voici d’ailleurs toutes les données relatives à ce transformateur :
- Aire de la section perpendiculaire à l’induction................................. 2,12 cm8
- Longueur moyenne du circuit magnétique 21,02 cm.
- Volume du fer.......................... 44,55 cm5.
- Poids du transformateur avec son secondaire................................. 377 grammes.
- Circuit secondaire...................... 3oo tours/
- Résistance du secondaire................. 7,5 ohms.
- Résistance du voltmètre Cardew........... 55 ohms.
- Force électromotrice efficace dans le circuit secondaire = Lecture au Cardew x ^55 ^-?*5^.
- A. II.
- (A suivre.)
- Résistance et conductibilité magnétiques apparentes par Ch. Steinmetz (*)
- Si nous soumettons un circuit magnétique quelconque à une force magnétomotrice F, cette force F produit un « flux magnétique », c’est-à-dire un certain nombre de lignes de force magnétiques <I>, et nous définissons par le rapport
- la résistance magnétique ou reluclance ; et la conductibilité ou perméabilité magnétique parla réciproque
- 1 <1>
- ^ = r =
- Dans des circuits composés totalement ou partiellement de fer, la résistance magnétique R, et par suite la perméabilité g, sont des quantités variables dépendant de la densité du courant magnétique, c’est-à-dire du nombre de lignes de force traversant une unité de surface de la section transversale.
- Comme on ne possède pas d’équation représentant exactement la relation entre la résistance magnétique et la force magnétomotrice, on se sert dans la pratique de courbes ; ordinairement les abscisses représentent la fox-ce magnétomotrice F en ampères-tours par centimètre
- (') Eleclrical Engineer, de New-York, 14 septembre 1892.
- de longueur du circuit magnétique, tandis que les ordonnées donnent la densité de courant magnétique (le flux), en kilolignes par centimètre carré, comme le montre la courbe de l’induction de la figure ci-dessous.
- La conductibilité magnétique se ti'ouve avoir une signification géométrique. Relions un point quelconque 7 de la courbe avec l’origine O par une droite; la tangente de l’angle a compris entre cette ligne 7 O et l’axe des abscisses O A est la conductibilité magnétique au point 7 :
- P- = p = tang- a.
- Cette î-elation nous permet de suivi-e les variations de la conductibilité magnétique g en
- iucti *n
- f- >-
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- 0 4 8 12 16 20 A°
- Force magnétomotrice e/t am/ièretoars /tar cm..
- Kig. 1
- suivant les variations du rayon vecteur O 7 loi'sque 7 se déplace le long de la caractéris-tique de l’origine à la satui'ation. Les valeurs de tang a ont servi à ti-acer la courbe g, qui montre que la conductibilité est minima au début, g0 — tang a„ = 5oo, ci'oît ensuite jusqu’à un maximum g1 = tanga, = 2320, et diminue ensuite lentement, atteignant 640 pour la force magnétomotrice F = 24.
- Mais nous pouvons encore déduire une autre fonction tangente. En ti'açant au point 7 une tangente à la courbe I, cette tangente foi-rne un angle iv avec une parallèle à l’axe des abscisses. La fonction tangente de cet angle w est ce que j’appellex'ai la conductibilité magnétique apparente au point 7. Cette valeur est souvent d’une importance plus considérable que la conductibilité réelle. C’est la conductibilité que ren-
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- ig6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- -'-‘'firr
- y?;* ’•>•
- contre une force magnétomotrice lorsqu’elle agit sur un circuit déjà aimanté jusqu’au point y par une autre force magnétomotrice.
- Supposons, par exemple, que le circuit est aimanté par la force magnétomotrice F = 6 ampères-tours par centimètre, produisant le flux <5 = 12,95 kilolignes par centimètre carré. En introduisant dans ce circuit une nouvelle force f= 0,1 ampère-tour par centimètre, cette force/ superposée à F, augmentera ou diminuera, selon son sens, le flux <5 produit par F, soit à i3,o8, soit à 12,82 kilolignes par centimètre carré, c’est-à-dire la force magnétomotrice / = 0,1 produira un flux additionnel <p = o, 13, superposé au flux <5 = 12,95 dû à F = 6, et par suite la force magnétomotrice / rencontrera
- ©
- une conductibilité magnétique apparente 8 = y
- = 13oo, tandis que la conductibilité réelle en ce point est
- Cette notion de la conductibilité magnétique apparente présentera de l’importance dans tous les cas où plusieurs forces magnétomotrices seront superposées dans un même circuit, comme par exemple dans la dynamo compound, où l’action des bobines en série est combinée aux bobines shunt; ou dans l’alternateur où la force magnétomotrice pulsatoire de l’induit est superposée au champ constant.
- La conductibilité apparente est beaucoup plus variable que la conductibilité réelle. En deux endroits les deux courbes y et 8 se coupent à l’origine et au maximum de la conductibilité réelle.
- La courbe 8 part du même point, 5oo, que la courbe y, mais croît beaucoup plus vite jusqu’à la valeur maxima 3700 pour le flux (5 = 7,25 correspondant à la force magnétomotrice F = 3,5, et décroît ensuite aussi rapidement pour couper y à 2 320, tomber à 100 pour F = 12 et à 40 pour F = 24.
- 11 est intéressant de remarquer que pour 2,5 ampères-tours environ par centimètre, la conductibilité apparente est plus du double de la conductibilité réelle, tandis qu’à 14 ampères-tours la première est déjà inférieure à 1/4 de l’autre.
- A un plus haut degré que pour l’établisse-
- ment des dynamos à courant continu, la considération de la conductibilité magnétique apparente est importante en ce qui concerne les machines à courants alternatifs. Pour un alternateur à potentiel constant une petite réaction de l’induit a plus d’influence que dans la dynamo à courant continu, parce que l’alternateur a, en dehors de la chute de potentiel due à la résistance et à la self-induction de l’induit, une autre cause de chute de potentiel qui ne se trouve pas dans la dynamo à courant continu.
- Chaque fois qu’une bobine d’induit passe devant un pôle inducteur, le courant de l’induit introduit dans le circuit magnétique inducteur une force magnétomotrice qui agit sur le courant d’excitation. Le circuit inducteur est donc influencé par deux forces magnétomotrices, celle supposée constante du courant d’excitation et la force pulsatoire due à l’induit. Cette dernière, si elle est de quelque importance, ne contrariera pas seulement le champ inducteur au moment où il y aurait lieu d’augmenter l’induction — ce qui a pour effet de déformer la courbe du courant sinusoïdal, — mais elle induit aussi dans le courant excitateur une force électromotrice alternative qui produit des étincelles à l’excitatrice et fait perdre une quantité d’énergie considérable.
- Il est donc évident que pour réduire à leur minimum les fluctuations du courant d’excitation d’un alternateur il faut aimanter les inducteurs jusqu’au point de la caractéristique où la conductibilité magnétique apparente est très faible. Par exemple, en employant du fer donnant la courbe d’aimantation représentée sur la figure, si l’on aimante le champ jusqu’à une densité de i5ooo lignes de force par centimètre carré, les fluctuations du courant d’excitation seront réduites, malgré le grand nombre de spires excitatrices, jusqu’à environ 1/12 de la valeur qu’elles auraient à 8000 lignes par centimètre carré. Les pulsations du champ se trouveront même réduites encore plus. Dans la pratique cette diminution est, en effet, due dans beaucoup de cas aux courants de Foucault créés dans le fer inducteur. Mais compter sur les courants de Foucault ce n’est certainement pas un moyen de construire des dynamos économiques.
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- FAITS DIVERS
- Nous décrirons les expériences faites par les professeurs Dewar et Fleming- sur la résistance électrique aux basses températures. Dans une lettre à VElectrician, M. J. Hopkinson fait remarquer que ces expériences sont intéressantes à divers points de vue nouveaux.
- On a observé, dans le cas du fer et du nickel, que les coefficients de température de la résistance sont beaucoup plus grands au-dessous qu’au-dessus de la température à laquelle la substance passe de la condition magnétisable à la condition non magnétisable. Dans le cas du fer, les coefficients sont 0,019 et 0,007. S’il y avait un changement analogue dans le coefficient de température du cuivre, par exemple, à une température supérieure à — 1970 G, les professeurs Dewar et Fleming auraient pu le découvrir.
- Nous pouvons donc conclure que très probablement le cuivre et le platine 11e sont pas magnétisables au-dessus de — 1970 G, et que for, l’argent, l’aluminium et l’étain ne le sont pas au-dessus de — 182“ G. Cette déduction est importante parce que Faraday et d’autres après lui ont admis comme très probable que des métaux non magnétiques peuvent devenir magnétisables à une température suffisamment basse.
- Il serait intéressant de connaître la résistance d’un alliage de fer et de 12 0/0 de manganèse aux très basses températures. Si cette substance se comporte comme l’acier ou le nickel, elle serait magnétisable après le refroidissement, non seulement à une basse température, mais encore à des températures plus élevées; de plus, après refroidissement, la résistance à toute température inférieure, à un certain point, serait moindre que la résistance A la même température avant refroidissement. M. J. Hopkinson a trouvé que cette substance reste non magnétisable à une température d’environ — roo° G. II h’a pu descendre au-dessous de cette température, faute de moyens de refroidissement.
- Actuellement, on peut entrevoir la fin des opérations de la construction de la carte magnétique de la France par M. Moureaux. Deux ou trois années suffiront à cette immense tâche. Les mesures auront été exécutées sur 720 stations différentes. Quelques-unes ont été déjà vérifiées à deux reprises différentes, et les valeurs calculées coïncident d’une façon très satisfaisante avec les valeurs observées. Mais ce contrôle ne pourra être considéré comme véritablement démonstratif qu’à partir de 1894.
- La General Electric Company construit maintenant de grands alternateurs. C’est ainsi que pour Providence, par exemple, elle vient de construire un alternateur de 375 ki-
- lowatts. Pour les stations centrales de tramways, cette compagnie fournit aussi des machines de 5oo à 600 kilowatts.
- Les grandes unités génératrices ont d’ailleurs de plus en plus la faveur du public, et fou dit que les ateliers récemment installés aux Etats-Unis par la maison Siemens et Halske se feront une spécialité de la construction de grandes dynamos génératrices jusqu’à 1000 chevaux.
- Plusieurs personnes ont entre les mains du camphre obtenu par voie électrique.
- On sait que le camphre peut théoriquement s’obtenir par oxydation du térébenthène qui constitue la majeure partie de l’essence de térébenthine. L’électrolyse du chlorhydrate de térébenthine, dans des' conditions particulières, engendre du camphre, sans doute par l’action de l’ozone formé à l’anode.
- Nous reviendrons sur la description du procédé employé. Ce procédé présente un intérêt parce que, comme on le sait, le camphre a notablement augmenté de prix, par suite de son emploi dans la confection de la poudre sans fumée.
- M. Donval, le directeur du Nouveau-Cirque, vient d’introduire une modification des plus utiles au point de vue du confort et qui n’aura certainement pas le don de déplaire aux ouvreuses. L’innovation consiste à avoir fait placer dans chaque loge et à la portée des spectateurs, des appels de sonneries électriques qui permettent d’appeler à volonté soit l’ouvreuse, soit un glacier installé au rez-de-chaussée.
- L’idée est des plus simples, et il serait à souhaiter qu’on comprenne davantage les ressources de l’électricité.
- A Hobart (Tasmanie), MM. Siemens Brothers construisent un tramway électrique à'système aérien. La ligne, A voie unique, aura i3 kilomètres de longueur et un écartement de rails de 1,06 m.
- Les conducteurs sont suspendus à des fils transversaux tendus entre les poteaux tubulaires en fer. Les voitures sont disposées pour transporter 48 voyageurs; chacune est munie de deux moteurs de 18 chevaux. Trois groupes générateurs Willians-Siemens sont placés à la station. Le voltage employé est de 5oo.
- La conservation et le vieillissement des vins par le courant alternatif, dont nous avons déjà, à plusieurs reprises, entretenu nos lecteurs, continue à être l’objet d’expériences suivies.
- S’il n’est pas démontré que les germes de maladie sont absolument détruits par les chocs électriques dans la masse liquide, il est certain que diverses matières pro-
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- téiques se coagulent et produisent une clarification et un véritable collage. Les vins sont améliorés.
- D’après le Financial and Mining Record9 on emploie maintenant dans la fonderie le procédé suivant: un fourneau électrique est hermétiquement fermé; pendant que le courant passe et que le métal entre en fusion, 011 fait le vide; tous les gaz qui se dégagent du métal sont ainsi enlevés, et il paraît que la fusion est plus facile et donne déplus beaux résultats.
- Un commencement d’incendie s’est déclaré le 26 septembre à la cathédrale de Rouen. Le feu avait pris par la formation accidentelle d’un court circuit entre deux fils qui, portés au rouge, firent fondre un tuyau de gaz. C’est le gaz qui a mis le feu à une poutre, et il est bien cprtain que beaucoup d’accidents de ce genre ne sont dus qu’à la présence, à côté de l’éclairage électrique, de canalisations de gaz. L’un ou l’autre, mais non les deux simultanément.
- Le baron Léon de Lenval, de Nice, offre un prix de 3ooo francs à l’inventeur de la meilleure application des principes du microphone à la construction d’un appareil portatif pour les personnes atteintes de surdité. Les appareils doivent être envoyés, avant le 3i décembre 1892, au professeur Victor von Lange, à Vienne (Autriche).
- Un laboratoire d’électricité de Philadelphie a fait une série d’expériences avec des fils de quartz, qui ont donné les mêmes résultats favorables obtenus par d’autres expérimentateurs. Ces fils sont parfaitement élastiques et ne sont pas influencés par l’humidité ou par les variations de température. Ils ont aussi une grande résistance à la traction. Un fil de quartz de 0,002 mm. de diamètre porte un poids de 5oo grammes.
- Les constructeurs d’électromètres et de galvanomètres ont avantage à remplacer les fils de cocon par des fils de quartz.
- Le tramway électrique de San Francisco-San Mateo est sous beaucoup de rapports la ligne la mieux construite de la côte du Pacifique. San Francisco est très montueux, et l’on pronostiquait un insuccès pour toute entreprise de tramway électrique, Ces prévisions ne se sont pas réalisées.
- La ligne, construite par la compagnie Thomson-I-Iouston, a 16 kilomètres de longueur. Elle contient des pentes nombreuses; l’une d’elles atteint 14 0/0 une autre 11,6 0/0. i5 voitures sont munies de deux moteurs de 25 chevaux, i5 autres voitures de moteurs de i5 chevaux. Dernièrement, une VOituré devait gravir la pente de 11,6 0/0 et
- 193 personnes y avaient pris place. Malgré cette charge énorme, la voiture monta très facilement.
- Il arrive dans la Cité de Londres une circonstance assez curieuse. La station de distribution du cimetière de Saint-Benet Finit, dans le quartier de Broltesburg, nécessite naturellement de faire des excavations.
- Ces travaux ont lieu à l’endroit où furent ensevelies pêle-mêle, entassées les unes sur les autres, les victimes de l’épouvantable épidémie qui ravagea la ville en i665 et est connue dans l’histoire sous le nom de Peste de Londres. Tout a disparu depuis lors, excepté un petit nombre de pierres tombales dont les inscriptions ont été effacées. Une seule est encore lisible et dit en langue anglaise ce qui suit : « C’est en cet endroit que se trouvait l’église de Saint-Benet avant le terrible incendie de 1666 ».
- MM. Crompton et C# continuent à faire des essais du système de cuisine électrique qu’ils ont exposé au Palais de Cristal de Londres. A Porstmouth, ils se sont hardiment présentés en compétition avec les poêles et les fourneaux à gaz, et ont obtenu la plus haute distinction.'
- Dans leur établissement de Brompton Road, 148, ils ont une vitrine où l’on voit des cafetières bouillant par l’électricité et des poêles électriques en action. Une foule considérable stationne constamment pour assister à ces démonstrations.
- Il paraît que ces appareils vont être installés dans des grandes maisons en construction dans le West-End, où l’on avait l’intention d’employer le gaz, comme on le fait jusqu’ici. On ajoute même que les compagnies d’électricité vont imiter leurs rivales et abaisser le prix du courant destiné à être employé sous forme de chaleur.
- MM. Ilarker et Hartog, d’Edimbourg, ont décrit récemment un calorimètre très délicat, qui diffère du calorimètre Bunsen en ce que la glace y est remplacée par de l’acide acétique cristallisé, de sorte que l’appareil peut être employé aux températures ordinaires.
- Quoique l’utilisation des chutes d’eau ait beaucoup progressé dans ces dernières années, la force motrice des machines à vapeur est encore la principale sùurce d’énergie pour la production de l’électricité. C’est naturellement surtout dans les pays plats que l’on est obligé d’avoir recours au charbon; comme exemple, YElectroteknische Zeitschrift cite les chiffres relatifs à la Prusse.
- Dans ce pays l’énergie électrique était produite au début de l’année 1891 par 983 machines d’une puissance totale de 49489 chevaux, et au début de 1892 par 1260 machines de 69087 chevaux.
- Le nombre total des machines productrices d’éieetrî-
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- cité a donc augmenté en 1891 de 28,2 0/0 et leur puissance de 39,6 0/0. En 1891, ces moteurs à vapeur constituaient en nombre 1,59 0/0 et en puissance 2,68 u/o du total de toutes les machines à vapeur, tandis qu’en 1892 ces proportions sont devenues respectivement 1,94 0/0 et 3,5 0/0.
- C’est naturellement surtout Berlin qui contribue à cet accroissement; là le taux d’augmentation a été pour le nombre de machines de 21,50/0 et pour leur puissance de 29,7 0/0.
- La maison Schieren et C°, de New-York, a fabriqué dernièrement pour la Brooklyn City Railroad C° une courroie en cuir large de 1,8 m., longue de 35,4 m. et ne pesant pas moins de 10000 kilogrammes. Cette courroie monstre doit transmettre 1600 chevaux d’une machine à vapeur à des dynamos. Des courroies de ce genre resteront une rareté, car le couplage direct des dynamos sur les moteurs à vapeur est toujours et restera probablement en faveur.
- D’après le dernier bulletin de la General Electric Company, il existe maintenant 402 tramways électriques employant les systèmes Edison et Thomson-Houston. Le nombre des voitures circulant sur ces voies est de 8o85, et la longueur des voies de 6800 kilomètres.
- Un citoyen de Buffalo a combiné l’électricité avec le gaz qui, dans cette ville, sort naturellement de terre. Quand la maîtresse de la maison se réveille par un de ces matins d’hiver dont nous avons en ce moment un avant-goût, il suffit qu’elle presse sur un bouton électrique pour que dans plusieurs pièces des poêles à gaz s’allument, de même que le fourneau de cuisine; en même temps la cuisinière est appelée.
- Donc, pendant que la famille s’habille, les pièces acquièrent une douce température et le déjeuner se fait. Avis à nos ménagères.
- /WWWWWWWWW
- Voici un exemple de langage employé par certains journaux dits scientifiques*
- Dans une note intitulée : Moulin à vent de forme nouvelle pour générations électriques (sic) un de nos confrères dit que les électriciens cherchent à généraliser l’adoption de l’électricité comme force éclairante et actionnante. Le système qu’il décrit se complète par l’adjonction de mécanismes qui permettent de rompre le circuit (de la dynamo chargeant des accumulateurs) « lorsque la vitesse perd le caractère accumulatif ». Le système « semble remplir les conditions voulues, qui sont d’être toujours prêt à marcher, de marcher sans avoir besoin d’être surveillé, et de marcher si grande que soit la force du vent, etc. j>
- A ses précédentes recherches, M. Gaston Bonnier ajoute cette observation que sous l’action continue de la lumière électrique pendant sept mois, certaines plantes ont accusé une augmentation de chlorophylle, puis n’ont pas tardé à dépérir; certaines autres ont continué à se développer comme à la lumière normale, mais leurs feuilles se sont déformées au point de devenir méconnaissables.
- M. Dehérain pense que ces expériences ne sont pas concluantes, et qu’il n’y a rien à attendre de la lumière électrique pour activer la végétation des plantes de serre.
- A propos des qualités des diverses sources de lumière, M. de Lacaze-Duthiers a parlé à l’Académie de l’actinie qui se cache le jour dans le sable et n’en sort que la nuit. Ce petit animal, espèce de polype auquel ses belles couleurs ont valu le nom d’anémone de mer, se ferme sous l’action des rayons solaires; il reste, au contraire, épanoui, quelque intense que soit la lumière électrique qui l’éclaire. Cette expérience montre la différence entre l’action des deux lumières.
- Nous ferons remarquer à ce propos que l’on attribue en général à la lumière de l’arc voltaïque une grande proportion de rayons violets et bleus. Rappelons que cette croyance est basée sur une illusion d’optique; c’est du moins ce qui résulterait des expériences de M. Trotter, publiées dans ce journal il y a quelques mois, qui prouvent que l’arc contient beaucoup plus de jaune que de violet. Sa lumière doit donc être beaucoup moins acti-nique que celle du soleil.
- Aux derniers exercices de tir au canon à Woolwich l’électricité a joué un grand rôle. L’allumage, la mesure de la vitesse, les signaux étaient effectués par des appareils électriques.
- L’éclairage électrique et la téléphonie ont aussi rendu de grands services sur le chhmp de tir, et les personnes compétentes ont exprimé toute leur satisfaction des résultats obtenus.
- Le Journal des Inventeurs parle d’un nouvel emploi de l’aluminium qui consiste à placer une lame de ce métal entre les deux semelles de cuir d’une chaussure. On éviterait ainsi la pénétration de l’humidité.
- Éclairage électrique.
- D’après YIndian Engineer, la municipalité deRangooh (Inde) a reçu de la Compagnie Edison-Swan une lettre offrant d’éclairer cette ville à l’électricité au même prix que lui coûte actuellement l’éclairage à huile. Chaque lampe à huile serait remplacée par une lampe électrique,
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- mais fournissant trois fois plus de lumière.La compagnie demande une concession de cinquante ans et garantit à la municipalité 5 o/o sur les bénéfices nets.
- Le ministre de la marine a adressé aux préfets la circulaire suivante :
- « Les avis des différents ports sur la question de la suppression du déjeuner aux ouvriers des arsenaux, posée par ma dépêche du 28 juin dernier, sont très partagés, et cette divergence d’opinions me paraît à elle seule suffisante pour conserver le statu quo. Mais il y a lieu de remarquer, d’autre part, que l'installation de V éclair âge électrique sera à peu près générale dans peu de temps et permettra de rendre plus uniforme la durée de la journée de travail.
- « J’ai l’honneur de vous faire savoir que, dans ces conditions, j’ai décidé qu’il ne sera rien changé, pour le moment, aux usages établis pour le déjeuner des ouvriers. »
- La lumière électrique permet d’obtenir les effets les plus variés dans l’éclairage d’intérieur. On place maintenant des lampes à incandescence dans les murs, derrière des vitraux colorés ou simplement craquelés. On affirme qu’une pièce éclairée de cette manière produit un effet ravissant; l’on a l’illusion de la lumière du soleil entrant par des vitraux colorés.
- Nous avons relaté naguère qu’un tribunal américain avait jugé que les stations centrales' ne pouvaient, au point de vue des taxes, être assimilées aux manufactures, l’électricité n’étant pas une matière et ne pouvant donc être comprise parmi les objets manufacturés. Les conséquences de ce précédent ne laissent pas que d’être amusantes.
- Un habitant de Saint-Louis voulant s’éclairer à l’électricité sans payer le courant au compteur, eut l’idée très simple de prendre une dérivation sur des câbles de distribution passant à proximité de sa maison. Cette façon peu usitée de « s’abonner » à l’éclairage électrique n’était pas du goût de la compagnie, aussi notre abonné occulte dut-il comparaître devant la justice. Mais les juges, se rappelant que l’électricité n’était pas un produit manufacturé et guidés par une logique imperturbable, ont abandonné l’accusation, attendu que seuls des objets palpables peuvent être l’objet de larcins.
- La question de l’éclairage électrique est depuis longtemps pendante devant la municipalité de Liège. En attendant que celle-ci prenne une décision, plusieurs gros commerçants se sont éclairés pour leur compte.
- D’autre part, la transmission électrique de l’énergie tend à se répandre parmi les grands ateliers de construction
- de la région. Elle est déjà appliquée par la fabrique nationale d’armes de guerre de Iferstal, par la Compagnie d’électricité de Liège, etc. La Société de la Vieille-Montagne va de même installer la transmission électrique dans son usine de Valentin Cocq.
- Une machine à vapeur de 5oo chevaux, construite par les ateliers Cockerill, commandera directement une dynamo dont le courant sera distribué à vingt-neuf moteurs de 1 à 40 chevaux dissiminés dans les différents ateliers. L’installation coûtera 260000 francs.
- Nous avons déjà donné à différentes reprises des preuves de l’énergie avec laquelle le gaz se défend à Paris, contre l’extension fatale de la lumière électrique. En voici quelques preuves nouvelles qui méritent d’être signalées.
- On vient d’ouvrir sur le boulevard Saint-Germain, en face du cercle de librairie, à deux pas de l’hôtel des sociétés savantes, et tout près des bureaux du futur secteur de la rive gauche, une grande boutique servant à l’exposition pratique de toutes les applications du gaz. L’éclairage est sous la forme perfectionnée qui a la prétention de lutter avec la lumière d’incandescence.
- Dans l’Exposition des arts de la femme, au Palais de l’Industrie, l’électricité a été soigneusement omise. Non seulement on ne l’emploie pas pour l’éclairage des salons où l’on fait admirer des toilettes féminines et des meubles de luxe, mais les rares machines à coudre que l’on y rencontre, marchent encore avec des pédales.
- Le directeur de la compagnie Edison de Bellefonte (Pensylvanie) annonce à l'Electrical World la « mort » à un âge très respectable, d’une lampe à incandescence Edison de 10 bougies à 107 volts, qui a fonctionné du ior avril 1884 au 3o mai 1892 en travaillant quotidiennement en moyenne pendant i3 heures et demie. Cette lampe aurait donc « vécu » plus de 40000 heures et pendant les trois dernières années sous un voltage de 110. Possède-t-on un acte de naissance authentique?
- Télégraphie et Téléphonie.
- Depuis avril dernier, le réseau télégraphique du Mexique s’est accru de i5oo kilomètres de nouvelles lignes, ce qui donne actuellement un total de 355oo kilomètres de lignes. On continue d’ailleurs à préparer le matériel nécessaire à la création de nouvelles et importantes lignes, dont la construction sera entreprise après la saison pluvieuse.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory,
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- %i, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV ANNÉE (TOME XLVt) SAMEDI 29 OCTOBRE 1892 N° 44
- SOMMAIRE. — Le développement des accumulateurs; Frank Géraldy. — Pose du câble d’Oran-Marseille; P. Mar- cillac. — Applications mécaniques de l’électricité; Gustave Richard. —Sur une relation entre la vitesse de propagation, le coefficient de self-induction et la capacité; Clavenad. — Le chlore et la soude électrolytiques (systèmes Richardson-Holland et B. Cutten); E. Andréoli. — Chronique et revue de la presse industrielle : Sur les moteurs à courants alternatifs à champ magnétique tournant, par M. Jean Sahulka. — Appareil avertisseur électrique pour l’alimentation des chaudières fixes. — Ciseau électrique pour sculpture. — Accumulateur de la «.General Electric Lamp C° ». — Compteur à induction E. Thomson. — Ampèremètre pendulaire Harrison et Budd. — Ampèremètre alternatif Schallenberger. — Accouplement d’intercommunication Hall et Lillard. — Conducteurs Bar-rett. — Relais auto-compensateur Richards et James. — Statistique des stations centrales d’éclairage électrique de l’état de Massachusetts. — Ampèremètre compensateur Weston. — Fourneau électrique Parker pour la fabrication du phosphore. — Sur quelques appareils de chauffage électrique. — Revue des travaux récents en électricité ; L’action des courants alternatifs sur le corps humain. — Sur le diélectrique des condensateurs, par W.-H. Preece. — Mesure des pertes par hystérésis et courants de Foucault dans les transformateurs, par S. Ever-shed et E.-B. Vignoles. — Sur la résistance électrique des métaux, des alliages et des corps non métalliques jusqu’à la température d’ébullition de l’oxygène liquide, par James Dewar et J.-A. Fleming. — Faits divers.
- LE DÉVELOPPEMENT DES ACCUMULATEURS
- Les applications des accumulateurs deviennent tous les jours plus nombreuses et plus importantes. L’appareil est encore discuté; on n’est pas d’accord sur les résultats, mais on s’en sert de plus en plus.
- Gela ne peut surprendre, l’accumulation de la puissance est utile dans toutes les industries, elle est évidemment particulièrement précieuse dans celles où le travail efficace est, par la force des choses, concentré en quelques heures de la journée.
- Ce besoin a toujours été si clairement ressenti que dès la première apparition d’un accumulateur ayant quelque semblant d appareil pratique, les entrepreneurs le présentèrent sur le marché, assurés de trouver une demande considérable.
- Nous avons dit, il y a dix ans, ce que cette précipitation avait de fâcheux, et comment en offrant trop tôt un appareil imparfait on jetait dans le public des illusions dont le prompt démenti ne pouvait que retarder l’heure du développement normal.
- Ces appareils doivent, pour pouvoir entrer dans la pratique courante, réunir sinon absolument, au moins dans une suffisante proportion,
- un certain nombre de qualités ; la solidité d’abord, qui manquait complètement aux premiers types établis; une capacité suffisante ; la possibilité de supporter sans détérioration des débits variables et pouvant prendre une valeur assez élevée pour que l’appareil donne une utilisation en rapport avec son prix.
- Dans le cours des dernières années, beaucoup de tixrvaux ont été faits sur les accumulateurs. En dehors des recherches.de laboratoire, il s’est établi de grandes usines de fabrication, et l’on sait que c’est là le milieu où s’élabore réellement un appareil desti'né à la pratique.
- De ces études il est sorti un assez grand nombre de types d’accumulateurs. A vrai dire, chaque fabrique a le sien ; au fond, ils ne sont pas tous bien distincts, et il ne serait pas utile de chercher à les examiner; d’ailleurs, nous n’avons pas les renseignements nécessaires; il faut se contenter en cette matière de ce qu’on peut se procurer, et il faut convenir qu’à l’heure actuelle les renseignements sur ce sujet présentant quelques garanties d’exactitude sont rares.
- Il semble que dans la poursuite des diverses qualités qui faisaient défaut dans l’appareil originaire, on se soit d’abord attaché à la solidité. Cela était logique, car, comme on pourrait dire en parodiant la maxime latine, il faut vivre d’abord, fonctionner ensuite. Certains types parais-
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- sent être arrivés dans cette voie à des résultats très complets. Nous avons à cet égard des renseignements récents sur les accumulateurs du système Tudor par une étude faite à l’usine de Lyon, et sur les accumulateurs Epstein par un rapport du professeur Ayrton.
- Il faut remarquer dès l’abord que ces deux accumulateurs se rapprochent de l’ancien type de Planté formé par attaque directe d’une plaque de plomb. Dans l’accumulateur Epstein, on commence par traiter cette plaque par l’acide azotique bouillant, et on transforme ensuite en peroxyde la couche de sels adhérents à la plaque.
- Dans les accumulateurs Tudor, on rapporte une pâte d’oxyde dans des rainures que présente la plaque, rainures peu profondes, en sorte que la. quantité d’oxyde est faible ; le document
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- Fig. i. — Accumulateur de la Société pour le travail des métaux (1888).
- auquel je me réfère dit que le plus souvent cette couche d’oxyde, après avoir aidé à la formation et aux premières décharges, tombe, laissant travailler la plaque seule.
- Ces modes de construction doivent en effet contribuer à donner une réelle solidité, je ne pourrais dire qu’elle soit absolument prouvée; le document relatif aux accumulateurs Tudor nous donne des appréciations favorables, mais qui ne sont pas suffisamment appuyées de faits précis.
- Le rapport du professeur Ayrton renferme, au contraire, des expériences; les épreuves auxquelles il a soumis les accumulateurs sont sévères certainement, mais elles ne sont pas extrêmes. On a poussé les débits jusqu’à 2,77 ampères par kilo; c’est beaucoup, mais enfin cela se peut; l’épreuve la plus dure me paraît être d’avoir laissé les plaques déchargées pendant de longs délais; une fois pendant dix-sept jours.
- En somme, les résultats obtenus sont rassurants; M. Epstein est plein de confiance. Il a entrepris de conduire des bateaux avec des accumulateurs et se déclare prêta entreprendre la traction des tramways.
- Les accumulateurs à oxydes rapportés se rapprochant plus ou moins du type Faure ne se tiennent nullement pour battus. Iis connaissent très bien la difficulté inhérente à leur nature. Elle consiste à fixer solidement sur une plaque ou une grille conductrice les oxydes formant la matière active, et cela, bien entendu, sans faire usage d’enveloppes ou de couvertures qui augmentent la résistance, nuisent au rendement sans atteindre sûrement le but visé.
- Mais ils déclarent que cette difficulté n’est pas
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- insurmontable et qu’à vouloir abandonner le système on perd sur la capacité et l’efficacité de l’appareil en diminuant là quantité de* matière active qu’il renferme.
- Il semble bien en effet qu’à ce point de vue on est dans la vérité. Les documents que nous avons cités donnent, comme capacité limite des accumulateurs auxquels ils se rapportent, 11 1/2 ampères-heures par kilog. de plaque environ; il paraît certain que les accumulateurs à pastilles encastrées vont plus loin. Nous avons sur ce point quelques renseignements relatifs aux appareils de la Société pour le travail électrique des métaux, appareils déjà décrits dans ce journal, dont la constitution part du chlorure de plomb fondu, encastré dans des grilles, réduit et peroxydé électriquement. Ces renseignements se rapportent à des batteries construites pour le
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- service de la marine; on a constaté des capacités s’élevant jusqu’àiS ampères-heures par kilog. de plaque.
- C’est là sans doute le travail d’une batterie choisie et placée dans les meilleures conditions; peut-être n’en faudrait-il pas demander autant dans le service pratique ; mais il n’est pas douteux que de toutes parts on a dû soumettre à l’expérience des appareils d’élite, et les résultats restent comparables.
- Les débits de ces appareils sont normalement de 2 ampères par kilog. de plaque, ils peuvent
- être élevées à 3 et même au-dessus sans incon* vénient grave.
- Ce sont là des qualités fort utiles. Dans certains cas, je sais qu’on emploie l’accumulateur seulement comme moyen de régulation.
- La capacité et son débit sont alors indifférents, mais c’est l’exception; le plus souvent il sert de complément à une usine; dans ce cas, en marche normale on n’utilise pas toute la capacité, mais celle-ci constitue la réserve de l’usine; si une machine vient à manquer, on compte que la batterie fera son service; elle devra donc aug.
- Accumulateur de la Société pour
- Fig. 2.
- menter son débit et faire face à la demande du réseau pendant le temps le plus long possible. La capacité est encore plus importante lorsque l’accumulateur forme, comme il arrive dans certains systèmes, l’organe essentiel de la distribution.
- Devons-nous croire que ces accumulateurs si bien doués comme capacité et débit ont la même supériorité comme solidité? Il faudrait être moins hardi de ce côté. Néanmoins, la Société qui les fabrique a en eux assez de confiance pouf avoir entrepris une traction de tramways ; c’est l’épreuve la plus sérieuse à laquelle on puisse actuellement soumettre cette sorte d’appareils ; quelques mois écoulés nous donneron une réponse définitive.
- Au reste, ce n’est pas la seule question encore indécise que soulèvent ces accumulateurs ; on n’est nullement d’accord au sujet de leur rendement. Nous prions le lecteur de se reporter au numéro du i5 octobre; il y trouvera, pages 142 et 143, le résumé d’une discussion fort vive qui s’est élevée en Allemagne sur ce point. L’une des parties signale des rendements de 37 0/0,' l’autre des rendements de 85 0/0. Je ne serais' pas étonné quand les deux chiffres seraient vrais, quoique je fusse porté à douter un peu du plus élevé, par la raison qu’il eëtr plus facile de descendre le rendement que de le monter à de telles hauteurs. Ce qui est exact, c’est que le rendement dés accumulateurs varie énormément. L’état de la batterie a une influence très grande*
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- et l’on sait maintenant que ces appareils veulent une surveillance assidue et un entretien constant.
- La manière de la traiter n’agit pas moins : il faut recharger avec beaucoup de méthode, ne pas se fier aux symptômes extérieurs, tels que bouillonnement du liquide, etc.; tenir compte de L’énergie dépensée et la restituer intégralement avec le coefficient nécessaire; puis veiller à ce que la déchargé s’opère avec régularité. Dans de telles conditions, on atteint certainement de bons rendements. La Société pour le travail des métaux a garanti dans certains cas un rendement moyen en énergie de 72 0/0; c’est un résultat qui doit exiger de sérieuses précautions, mais qu’il ne paraît pas impossible d’obtenir.
- Le temps et une expérience plus longue achèveront de nous fixer sur ces choses, comme du reste sur bien d’autres que la vie encore bien courte de l’industrie électrique laisse incertaines.
- Ce qui est prouvé, c’est, ainsi que je le disais en commençant, l’utilité certaine de l’accumulateur mise en évidence par son développement croissant. En voici une preuve palpable. Nous nous rappelons ce qu’étaient les accumulateurs il y a quelques années ; la Société pour le travail des métaux fabriquait il y a quatre ans les appareils représentés figure 1, formés de sept plaques de 0,20 m. sur 0,20 m., pesant ensemble environ 3q kilos. Elle fabrique couramment aujourd’hui et livre tous les jours l’appareil représenté figure 2 (ces deux figures ont été faites à la même échelle afin de faire ressortir la différence des dimensions); cet appareil renferme 71 plaques de 0,80 m. sur 0,40 m. pesant ensemble 923 kilos environ; près d’une tonne de plomb. La figure 3 montre en regard la plaque minuscule de 0,06 sur 0,06 et celle de 0,80 sur 0,40. La Société va fondre des plaques de 0,80 m. sur 0,80 m. pour des appareils de dimension plus grande.
- Qui de nous l’eût pensé, il y a quelque douze ans, lorsque le regretté Planté nous montrait ses petits bocaux cylindriques, qu’il aimait d’une tendresse paternelle si vive ? C’est un de ces tours que la science électrique nous joue si souvent^ et c’est pourquoi on l’aime tant.
- Frank Géraldy.
- POSE DU CABLE D’ORAN-MARSEILLE
- La pose d’un câble sous-marin est devenue aujourd’hui une opération banale. Comme toutes les preuves du génie humain ce n’est pas assez « fin de siècle », et à l’exception des câbles toujours rêvés, jamais construits, qui doivent relier quelque jour à travers le Pacifique, malgré 8000 mètres de fond, la Chine aux Etats-Unis, ces conducteurs n’ont plus le privilège de faire parler d’eux. Ils se bornent à rendre sans fracas ni réclame d’immenses services et, pour n’envisager qu’un point, par Marseille ils mettent Alger, Oran, Bizerte et Tunis à une heure de Paris. Nous rompons pourtant le silence général qui s’est fait autour de ces grandes entreprises pour dire quelques mots du câble de Marseille à Oran. Ce conducteur est le premier d’une série nouvelle, celle des câbles français. On sait que le monopole de ces constructions appartenait jusqu’à présent à l’Angleterre, qui s’en montrait à juste titre fort jalouse. On n’abdique pas volontiers un renom soutenu par les Thomson, les Varley, etc., pour ne parler que du côté scientifique!
- Les usines françaises, officielles “ou privées, produisaient des câbles d’une certaine importance ou armaient les âmes provenant d’Angleterre, mais là se bornaient les efforts.
- Récemment, deux manufactures créées à Calais et à Saint-Tropez ont entrepris l’une la construction du câble de 1100 kilomètres qui relie Oran à Marseille, l’autre, celle d’un deuxième conducteur qui reliera Tunis à Marseille avec atterrissement à Bizerte.
- Voici, d’après les renseignements que l’on a bien voulu nous donner, quelques-unes des conditions imposées au point de vue électrique, aux constructeurs français.
- Le câble de grands fonds est prolongé.à ses deux extrémités par un câble d’atterrissement le raccordant au réseau terrestre. •
- Le câble doit être neuf. L’âme est formée d’une cordelette de sept fils de cuivre du poids de 48 kilos par mille marin de 1862 mètres, dont la résistance électrique, à la température dé 24° C. ne doit pas dépasser 12 ohms légaux.
- L’enveloppe isolante est composée de trois couches de gutta-percha alternant avec autant de couches de composition Chatterton. La pre-
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- mière couche de Chatterton est placée directement sur le toron de cuivre.
- Les diverses couches isolantes sont, naturellement, bien centrées et adhérentes entre elles, sans aucune bulle d'air.
- Des expériences faites au cours de la fabrication sur des bouts fabriqués permettaient de s’assurer que la gutta-percha était apte à la soudure sur elle-même, sans boursouflures, sans difficultés.
- L’enveloppe isolante pèse au minimum 63 kilogrammes par mille marin. Aux essais faits après la fabrication pour reconnaître le bon état de l’âme avant qu’elle ne reçût son enveloppe
- extérieure, après vingt-quatre heures d’immersion dans de l’eau à 24° C, le diélectrique devait avoir un isolement compris entre 3oo et i5oo mégohms par mille marin après deux minutes de charge, soit avec le courant positif, soit avec le courant négatif. Enfin, pour la réception du câble armé prêt à être embarqué et celle du câble après son embarquement, l’isolement ne devait pas être inférieur à 5oo megohms par mille marin; les corrections de température étant établies d’après une table dressée pendant la fabrication du câble.
- La pile montée pour les essais d’isolement ne devait pas avoir une force électromotrice inférieure à celle de 200 éléments Daniell.
- La capacité électrostatique du câble par mille
- marin ne devait pas dépasser 36 centièmes de microfarad.
- Les poids de cuivre et de gutta-percha étaient exigés à 5 0/0 près.
- Telles étaient les conditions électriques imposées aux constructeurs, en outre, bien entendu, de tous les essais ou échantillonnages que comporte le contrôle d’un semblable travail.
- Les conditions mécaniques étaient les suivantes :
- L’âme est revêtue d’une enveloppe de chanvre tanné ou de jute tanné, d’une épaisseur convenable pour la protéger contre l'armature métallique. Celle-ci est du type classique auquel paraissent s’être arrêtés tous les constructeurs après les essais malheureux des recouvrements par rubans métalliques, c'est-à-dire qu’elle est formée de fils de fer jointifs dont le nombre et le diamètre varient avec les types des câbles utilisés.
- On emploie :
- Pour le câble de grands fonds, quinze fils d’acier (fer homogène) galvanisés, de 2 1/2 mm. de diamètre. Le fil offre une résistance à la rupture, de 78 à 80 kilogrammes par millimètre carré, de façon à ce que le câble ait une résistance minima de 5 1/2 tonnes;
- Pour le câble intermédiaire, dix fils de fer galvanisés, de 5 millimètres de diamètre, supportant environ 35 à 40 kilogrammes par millimètre carré, de sorte que le câble offre une résistance minima à la rupture de 7 1/2 tonnes.
- Pour le câble de côte, la première armature, semblable à celle du câble de grands fonds, est entourée d’une gaine de filin de jute et recou-verté d’une deuxième armature de onze gros fils de fer galvanisés, de 7 millimètres de diamètre. La résistance à la rupture de ce dernier câble est supérieure à 22 tonnes.
- La galvanisation des fils était rigoureusement contrôlée par des essais chimiques.
- Enfin, l’armature métallique est recouverte à son tour, par deux garnitures d’étoupes ou toiles goudronnées, enroulées en sens contraire et imprégnées d’une composition bitumeuse et siliceuse.
- Ainsi revêtu, le câble de côte offre l’aspec.t d’un grand serpent d’un noir brillant, de la grosseur d’un verre à gaz.
- Ajoutons, pour clore l’énumération des conditions électriques que devait remplir le nouveau
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- câble, qu’après l’immersion il avait à subir de nouvelles épreuves de réception définitive. Il était stipulé que l’isolement ne devait, pas être inférieur à 1800 mégohms par mille marin, avec une force électromotrice de 100 éléments Da-niell, et sans correction de température après deux minutes d’électrisation, soit avec le courant positif, soit avec le courant négatif.
- Contrairement à ce qui s’était fait jusqu’à présent dans des circonstances analogues, la Société générale des Téléphones, adjudicataire de la nouvelle ligne, ne jugea pas à propos de faire éclairer sa route par le navire la Charente que, l’Etat emploie pour la pose des câbles côtiers et pour la recherche et la réparation des défauts qui se produisent sur le réseau sous-marin, Ce pilotage n’est cependant pas inutile en général, la masse énorme de fer et d’acier que renferme un vaisseau portant un câble, pouvant fausser dans des limites assez étendues, les indications des compas du bord.
- Quoi qu’il en soit, cette précaution fut laissée de côté.
- Le navire le François-Arago, grand et puissant vapeur, haut de bord, gréé en brick-goë-lette, muni à l’avant et à l’arrière de machines de relèvement et de déroulement, couvert de mécanismes accessoires, tels que grandes bouées, dynamomètres d’immersion indiquant à chaque instant l’effort exercé par le câble qui s’enfonce dans l’eau, sondes fixes et à poids perdu (type de la sonde de Brooke utilisée jadis par Maury et débaptisée pour des motifs absolument inconnus) (*), compteur ou indicateur
- (f) Il y a de longues années, nous lisions dans un des volumes de M. le comte Du Moncel, un des regrettés fondateurs 'de La Lumière Electrique, ces simples et loyales lignes : « Dans cet ouvrage, on pourra voir figurer beaucoup de noms d’inventeurs inconnus que j’aurais pu passer sous silence en me servant, comme certains auteurs, de l’interminablç phrase : ON a fait telle chose, ON a imaginé tel moyen. Mais, outre que je trouve cette manière d’agir injuste pour ceux qui ont leur réputation à faire, je ne vois pas pourquoi des noms obscurs ne seraient pas mis en lumière lorsque les personnes auxquelles ils appartiennent ont fait quelque chose de bon.
- « 11 m’est impossible de partager cet esprit d’exclusion et de coterie qui, sous prétexte de débarrasser la science de détails inutiles, s’oppose au développement des talents naissants. »
- Nous inspirant de cette pensée, nous dirons que l’inventeur de la sonde Brooke n’a certes plus sa réputation à.faire, Maury, Michelet, et après Michelet, Sonrel, ont
- des profondeurs pour les sondages opérés avec du fil Thomson, etc., etc., se rendit avec son chargement complet au point d’atterrissement indiqué près d’Oran.
- Après avoir posé et relié aux lignes souterraines d’Oran le câble côtier, et frappé l’extrémité de celui-ci sur une bouée, YArago reprenait la mer, opérait des sondages, jalonnait en quelque sorte sa route et venait mouiller en face de la crique de Roucas-Blanc dans le golfe de Marseille. Des bouées jnouillées à plusieurs milles de la côte servaient de repères indiquant la direction primitivement suivie et sondée. Le 3o août, le François-Arago posait le câble côtier du côté de la France.
- La plage basse, l’eau peu profonde maintenant le navire à distance, on lova l’énorme conducteur sur un grand chaland remorqué par un canot à vapeur.
- A 3 heures 22 du soir, le bout du câble s’engage sur le galet de descente et quitte le bord. Une nombreuse équipe l’enroule avec de minutieuses précautions pour éviter les coques; à [bord, ingénieur, officiers et marins surveillent son passage sur les poulies. Le cha-
- tour à tour, comme marin, comme écrivain et comme savant, donné à la sonde de Brooke, lieutenant de la marine militaire des Etats-Unis, les éloges qui lui étaient dus. M. Ch. Ploix, dans son volume « Vents et courants» ou extrait des Sailing Directions de Maury, en a reproduit les dispositions ingénieuses que nous empruntons à l’ouvrage (F. Didot, Paris, i863) pour rectifier, s’il est possible, une injustice commise à l’encontre de l’inven-tetir par des constructeurs qui ont démarqué l’appareil en l’affublant de noms quelconques.
- Pour ceux qui ne connaissent pas la sonde de grands fonds, nous rappellerons le principe du système. Un corps lourd (boulet ou masse métallique) est percé d’un trou que traverse à frottement doux un cylindre creux attaché à un double déclic. Une selle de métal percée en son centre soutient le boulet et s’accroche par deux cordelettes aux bras mobiles du déclic. Tant que la sonde descend, les pièces mobiles sont relevées par la traction de la ligne. Le boulet est soutenu. Dès que la sonde touche le fond, le cylindre cesse de” peser sur la ligne ; le boulet pèse toujours, incline les pièces mobiles, entraîne avec lui les cordes détachées du cylindre et devient libre. On retire la ligne, le boulet restant au fond (voir la figure 1 donnant les premiers modèles du lieutenant Brooke). L’appareil cesse ainsi de lui-même d’entraîner la ligne lorsqu’il a touché le fond.
- Avec les sondes à poids fixe, on file parfois plusieurs encâblures de ligne que les courants entraînent, alors que la sonde.a touché depuis longtemps, et on se trompe grossièrement.
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- land prend le large, immergeant le câble. Un léger incident se produit : un steamer de promenade chargé de curieux arrive droit sur l’arrière de YArago, là où le câble se déroule. Un signal rouge rapidement hissé lui intime un ordre de changement de marche. Il passe sur l’avant et l’accident est évité. A 5 heures, le chaland touchant le fond, ne peut plus avancer; le bout du câble passe sur un grand canot qui continue la pose mais qui talonne à son tour à une demi-encâblure de la plage. Les hommes saisissent le câble (fig. 2) et se jettent à l’eau en soutenant le conducteur, qu’on haie à terre en frappant un palan qui permet une énergique traction. À 5 heures 1/2, le câble pénètre enfin dans
- la maison d’atterrissement, où il est livré aux ingénieurs qui l’attendent auprès d’une installation d’appareils de mesure.
- Disons à ce propos que la cabine des instruments de mesure électrique à bord de YArago est une des plus remarquables installations de cette nature spéciale. Ce n’est pas que les appareils soient nouveaux, inédits ou de formes particulières; mais les dispositions prises, la répartition et la mise en œuvre des instruments les plus récents et les plus perfectionnés sont si simples, si pratiques, si commodes qu’elles réunissaient tous les suffrages des ingénieurs nombreux, français ou étrangers, qui ont eu la bonne fortune de s’en servir.
- Le 3i août, YArago reprenant la route déjà suivie, posait le câble de grands fonds. Trois jours après, il relevait la bouée d’Oran qui retenait le premier câble d’atterrissement, opérait la jonction et livrait au service le nouveau conducteur.
- Il est à peine besoin d’insister sur l’importance commerciale de ce nouveau moyen de communication avec la métropole. Il évite aux télégrammes le double transit par Marseille et par Alger, cause de retards et peut-être source d’erreurs. Au point de vue militaire, il est d’une sérieuse valeur, car on n’a pas perdu le souvenir de l’insurrection qui, en 1871, avait rompu toutes les lignes terrestres de la côte algérienne. Le cas ne pourrait plus se reproduire sans doute; mais, en cas d'interruptions isolant les villes principales les unes des autres, le réseau
- sous-marin rendrait d’importants services. On ne peut que féliciter la.Société générale des Téléphones, qui vient enfin de rendre française la construction des grands câbles, de sa première et brillante opération.
- P. Marcillac.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ 0
- Comme le savent nos lecteurs, l’emploi de l’électricité pour la propulsion des navires fait
- (') La Lumière Electrique, 8 octobre 1892, p. 56.
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- chaque jour de nouveaux progrès, mais en res • tant, jusqu’ici, confiné aux petites forces et à la navigation fluviale, avec possibilité de recharger facilement et vite les accumulateurs du bateau.
- MM. Heilmann et Drouin ont récemment proposé d’étendre cette application aux grands navires. Il ne saurait évidemment être ici question d’accumulateurs, puisqu’il s’agit de puissances
- comptées par milliers de chevaux, et que l’on né peut guère espérer retirer plus de3o watts-heures ou 0,04 cheval-heure par kilogramme d’accumu^ lateur. Le kilogramme de charbon fournit donc, dans une machine marine brûlant un kilo par ‘ cheval-heure, au moins 25 fois plus de puissance que le kilo d’accumulateur. Aussi la méthode proposée par MM. Heilmann et Drouin consiste-
- Fig. 1 à 3. — Heilmann et Drouin (1891). Navigation électrique.
- t-elle simplement (fig. 1 à 3) à commander les hélices directement au moyen de réceptrices R, actionnée par des génératrices D Dj... mises en mouvement par des machines à vapeur M.
- En somme, on remplace l’arbre de l’hélice par la transmission électrique M R. Les avantages qu’y voient les inventeurs sont la faculté d’em-
- ployer des machines motrices plus divisées et plus rapides que les grandes machines actuelles, d’avoir des hélices plus. petites, plus rapides, mieux immergées (fig. 3); mais cette transmission électrique semble plus coûteuse, plus compliquée, moins sûre peut-être, malgré les rechanges, que l’arbre actuel ; son rendement est
- Fig. 4 et 5. — Heilmann et Drouin. Radeau électrique.
- certainement moindre, et rien ne prouve que celui des machines rapides D D, serait supérieur à celui des moteurs actuels. En somme, le projet est discutable, et il faudrait attendre, pour se prononcer, tout au moins les résultats donnés par là méthode analogue proposée par les mêmes inventeurs pour le remplacement des locomotives ordinaires par des locomotives à transmission électrique.
- Pour le moment, je croirais plus volontiers au
- succès de l’application d’allure plus modeste indiquée par les figures 4 et 5, et qui consiste à l'emorquer, par exemple, un train de bois L par une dynamo logée à l’arrière dans une boîte O, étanche et mobile, ainsi que son hélice V, autour de l’axe Q, commandé par la barre de gouvernail S. Cette dynamo, reliée à une génératrice locomobile J, avec ou sans accumulateurs K, peut s’accrocher facilement en Y.
- Le fonctionnement de l’ascenseur électrique
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- flerdmzn, représenté parles figures 6 à 10 est le suivant (1).
- Pour mettre en marche, on tourne, par la corde de manoeuvre, la poulie P et le pignon o2 (fig. 8),
- le secteur P'à droite ou à gauche suivant que l’on veut monter ou descendre, et ce mouvement élève ou abaisse, en même temps qu’il la déplace à droite ou à gauche, la tringle de manœuvre O,
- Fig. 6 et 7. — Ascenseur Herdmann (1892), élévation et vue par bout du treuil électrique.
- laquelle élève ou abaisse, par (w W' W r) le commutateur R (fig. 7 et 9). S’il le soulève de manière à en amener les bras zz sur les con-
- Fig. 8. — Ascenseur Ilerdmann. Plan.
- tacts 5 et 6, le courant passe de 6 à 5 par le so-lénoïde S, lequel, attirant son armature, ferme
- C) La Lumière Électrique, 9 avril 1892, p. 58.
- par 9 - 10, le circuit des inducteurs de la dynamo M, en même temps que le contact 11 ferme gra-guellement celui de l’armature par les résistances 12; mais cette fermeture ne peut se compléter que si le contact i5 du ressort J'(fig. 10) fixé
- Fig. 9. — Ascenseur Herdmann. Schéma des circuits.
- à Taxe du levier J J2 est sur la touche 16. Si le commutateur R s’abaisse, au contraire, de façon à amener zz sur les contacts 6 et 25 (fig. 9), le courant passe de 6 à 25 par le solénoïde, et aussi dans l’armature de M par n, 12, i3 et 25, suivant les flèches pleines de la figure 9.
- Le second mouvement de la tringle O : le mou-vementhorizontal déplace par X7 (fig.yetS) sur
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- l’arbre m de la dynamo le galet D, calé à rainure sur cet arbre, de manière à l’écarter ou à le rapprocher du centre du plateau C, calé sur l’axe B' qui commande par vis sans fin B (fig. 10) le tambour A, du treuil et à mener ce tambour plus ou
- Fig. io. — Ascenseur Herdmann. Détails.
- moins vite. L’amplitude de l’oscillation du secteur P', à droite ou à gauche, est limitée par la position du levier coudé N' et de son toc n (fig. 7 et 8) vis-à-vis des tocs P2 P2 de P'.
- ifr
- Fig. il et 12. — Ascenseur Herdmann. Variante.
- La vis sans fin B est (fig. io) folle sur B', et sa butée est transmise par le cadre H I au levier J, retenu par le ressort L. Si la charge de l’ascenseur dépasse sa valeur normale , le ressort L cède, et J déplace par N le levier N' n', de manière à réduire l’oscillation du secteur P' et à diminuer d’autant la vitesse de l’ascenseur; et si
- la charge dépasse la limite permise, les tocs J3 (fig. 8) du levier J J2 viennent se présenter aux tocsP3 du segment P' de manière à en empêcher
- Fig. i3 et 14. — Horloge électrique Ellis (1892),
- tout mouvement, à le maintenir dans sa position moyenne correspondant à l’arrêt de l’ascenseur;
- Fig. i5 et 16. — Horloge Weston (1892). Ensemble et plan-coupe 2 2.
- enfin, si, pour une raison quelconque, les tocs P3 ne fonctionnaient pas la flexion du ressort J'romprait, comme en pointillé figure 19, le circuit de la dynamo en 16, et le solénoïde S laisserai
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- retomber son armature qui serrerait en même temps par son poids le frein F du plateau G (fig. 7). On a en outre un troisième moyen de limiter la charge en ce que le plateau C est poussé sur son galet de friction D par un levier ED', à ressort d’appui E réglable par un écrou.
- Dans le dispositif représenté par les figures 11 et 12 le commutateur K est manœuvré du levier Y de la cabine par les électros W et W'. En outre, l’axe du tambour que la dynamo D commande par la vis sans fin A' porte un écrou O à bras s et s', qui, aux fins des courses montantes ou des-
- Fig. 17. Horloge électrique Weston.
- Couplage de deux horloges.
- cendantes, suivant la position du commutateur, montent sur les cames en spirale T ou T', de manière que le levier R ramène automatiquement le commutateur à sa position moyenne, et arrête l’ascenseur, dont la course est ainsi réglée par l’écartement variable de ces cames. On reconnaîtra d’autre part facilement sur les figures 11 et 12 les principaux mécanismes de l’as-cenceur précédent; notamment en N J H le frein serré par la chute de l’armature N, et en C le levier de butée arrêtant l’ascenseur quand la charge est trop forte.
- L’horloge électrique de M. F. Ellis est (fig. i3 et 14) extrêmement simple : à chaque tour, la roue
- d’échappement D de l’horloge maîtresse ferme, par le ressort très flexible l, le circuit des électros F des horloges électriques réglées par D. Ces électros attirent alors puis laissent retomber la barre M, dont le cliquet N, fait en retom-
- Fig. 18. — Indicateur à. boules Siemens, Grimston et Perrett (1891).
- bant jusqu’à son arrêt par P, avancer d’une dent seulement le rochetQ du mécanisme. Un second cliquet U empêche tout recul à la montée de M. Le moteur de l’horloge électrique de Weston,
- Fig. 19. — Indicateur Siemens et Schloemer.
- représentée par les figures 15 et 16 est une bobine B, mobile dans le champ magnétique intense réservé entre le cylindre de fer doux C et les pôles F de l’aimant permanent A. Cette bobine est calée par ses fonds d’aluminium II sur l’axe G de l’ancre N,qui effectue ainsi, à chaque lancé du courant par l’horloge maîtresse une oscilla-
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- tion réglée par les ressorts spiraux antagonistes M et M', dont on peut faire varier les tensions par les bras K et L ; et cette oscillation commande par la roue d’échappement O le mécanisme P de l’horloge. Le courant passe de la borne i à la borne 2 par L, le ressort M, la bobine, le ressort M' et le bras K.
- La ligure 17 indique comment on peut commander par exemple deux horloges par un seul pendule a pourvu de deux contacts b et c, isolés l’un de l’autre, et qui ferment successivement le circuit de la pile par ci'e' et par de, de sorte que le courant passe aux horloges alternativement
- Fig. 20 à 22. — Galet de friction électromagnétique de Bovet (1892).
- en sens contraire par (hgf), puis par (f gh), en faisant osciller simultanément leurs bobines de gauche à droite puis de droite à gauche.
- Les indicateurs du tableau électrique Siemens frères, Grimston et Perrelt représenté par la figure 18 sont constitués par une série de boules I, moitié blanches et moitié noires, abritées par le verre G et traversant le tableau S. Chaque boule est pourvue d’un électro-aimant M, qui, lors du passage du courant attire son armature A, laquelle, déclenchée de i permet à la boule appelée de faire, sous l’action du ressort spécial B, un demi-tour, de manière à présenter hors du tableau sa face blanche au lieu de la noire. Une fois le signal reconnu, on ramène la boule à sa position primitive par son téton G en tournant, par E la barre de rappel D, et l’armature lâchée
- A se renclenche d’elle-même en i. La forme sphérique permet de voir le signal également bien en face du tableau et de côté; en outre, toutes les parties délicates de l’appareil sont parfaitement à l’abri des poussières et de l’humidité.
- L’indicateur Siemens frères et Schloemer représenté par la figure 19 a pour organe principal très simple un électro-aimant LA, mobile entre les pôles N et S d’un aimant en fer à cheval, et qui tourne de 1800 au passage du cou-
- Fig. 23. — Ventilateur Beers.
- rant en L, puis revient à sa position primitive au passage d’un second courant en sens contraire du premier. Cet électro commande directement l’arbre de l’indicateur.
- Nous avons décrit à la page 63 de notre numéro du 8 octobre l’embrayage électromagnétique de M. de Bovet, le galet de friction électromagnétique du même inventeur consiste(fig. 20a 22) en un galet en fonte X, isolé de son arbre Y, et aimanté par une bobine a de sorte que le volant Z de la machine motrice entraîne ce galet avec une adhérence fonction de l’intensité du cou-
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- rant en a, ou, s’il s’agit d’une dynamo dérivée sur a, avec une adhérence proportionnelle au couple résistant de son arbre Y. Le galet X est d’abord amené légèrement au contact de Z par
- Fig-, 24 a 27. — Casse-fils Clute et Stevenson (1892).
- des moyens mécaniques : un ressort par exemple ou le poids de la dynamo. On peut, ainsi que l’indiquent les figures 21 et 22, augmenter
- l’adhérence magnétique en creusant le galet d’une gorge à profil de frottement minimumpg.
- Les ailettes Z du ventilateur de M. Beers sont fixées (fig. 23) à une cloche montée sur billes en T et qui est mise en rotation par le galet H' de l’arbre H, commandé par l’armature M à collecteur radial 1 de la dynamo C D, fixée sur la tige de suspension A. Le galet H'entraîne la cloche
- Fig-. 3o. — Machine à écrire électrique Reed (1892).
- par son frottement sur sa couronne de caoutchouc U, qui donne un mouvement très doux.
- Le fonctionnement du casse-fils électrique de Cluie et Stevenson représenté par les figures 24 à 27 est des plus simples. Le fil de chacune des bobines 3 passe au métier A par les œillets
- Fig. 28 et 29. — Perceuse électrique Weyburn (1892).
- 18 18 de la douille i3 d’un cylindre B, et au travers de l’anneau 24, par lequel la tension du fil soutient le piston 23 dans la douille 13, suspendue elle-même par le ressort réglable 14. Si la tension du fil augmente trop, la traction qu’il exerce en 18 abaisse la douille i3 malgré le ressort 14, et ferme le circuit du débrayage électrique par le contact de sa làme de platine 8
- avec la pointe 10; et ce circuit est aussi fermé, en cas de rupture du fil, par la chute du piston. 23, dont la lame 2.3 fait contact avec 10.
- Dans les deux cas, la fermeture du circuit a pour effet d’exciter l électro 37, qui, déclenchant par son armature 33 le levier 3o, laisse le ressort 28 abaisser le marteau 29, lequel, frappant la tige 55, la déclenche et permet au ressort E,
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- préalablement bandé par le levier 53, de ramener par 52 la courroie de la poulie fixe sur la poulie folle du métier, qui s’arrête aussitôt.
- L’application de l’électricité à la conduite des machines-outils s’étend, comme le savent nos
- Fig. 3i. — Valve thermostatique Roberts (1892).
- lecteurs, de plus en plus. Le dispositif de Wey-burn, représenté par les figures 28 et 29, consiste en un châssis d, mobile sur les rails b b et portant, avec la dynamo G, alimentée, par les trol-leys ffs la perceuse radiale N, à bras I et K, arti-
- G
- Fig. 32 à 34. — Avertisseur Lave (1892;.
- culés en D', qu’elle commandé par la transmission funiculaire (m F F'). La perceuse peut ainsi décrire des cercles complets autour des axes D' et D.
- Le dispositif de Reed, représenté par la figure 3o est l’un des plus simples parmi les nombreux types proposés analogues pour utiliser les ma-
- chines à écrire comme opérateurs des télégra-* phes imprimants.
- Quand on abaisse, au poste émitteur, la clef K, au contact de son distributeur D, qui tourne synchrone avec celui du récepteur, on ferme sur l’électro M le circuit de la pile de ligne B, et cet électro attire son armature A M', malgré le ressort s, d’abord de manière à fermer par t le circuit de la pile locale B' sur M, puis, grâce à ce surcroît d’excitation, jusqu’à ce que M' abaisse V autour de N assez pour que le ressort s,, con-
- Fig. 35 à 38. — Allumeur Orling.
- tinuant ce mouvement, l’attire brusquement dans la position indiquée en pointillé. Ce mouvement fait frapper la lettre par K E sur le cylindre P de la machine à écrire, puis rompt le circuit de Bj sur M, t étant isolé, dé sorte que les ressorts s et ramènent K et Mj dans leurs positions primitives, prêts à frapper une nouvelle lettre.
- La valve thermostatique de F. Roberls règle (fig. 3i) à la fois la pression et la température dans un circuit de distribution de chaleur par la vapeur ou l’air chaud. A oet effet, lorsque la
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- pression augmente, le piston différentiel D recule vers la gauche malgré son ressort et ferme les orifices a et b, par lesquels le fluide traverse la chambre régulatrice A; et si la température augmente, le même effet se produit par l'attraction de l’électro-aimant F, dont le circuit se ferme par le thermostat à mercure I.
- L’avertisseurdeM. W. Latte fonctionne(fig. 32) de la manière suivante :
- Quand on fait passer le courant dansTélectro y y, son armature E attire malgré son ressort F l’axe Ë, qui laisse retomber le bras B, solidaire du signal A. Pour remettre les choses en état, il
- Fig. 3g à 41. — Allumeur Ilamilton (1892).
- suffit de remonter par la tige G et sa butée g le levier B, dont la partie biseautée b repousse la tige c, qui se renclenche ainsi d’elle-même entre les. languettes b et b'.
- Le fonctionnement de l’allumeur de gaz Orling est particulier. Quand on presse le bouton S (fig. 35 à 38) le courant passe par l’électro A au travers du fil S de l’anneau isolé G et de la tige EC, à ressort D, reliée à l’armature B, de sorte que cette armature vibre comme celle d’un trembleur et fait tourner par K le rochet 1 du robinet de gaz O, jusqu’à ce que la butée N de I vienne fermer définitivement le circuit en L. L’armature s’arrête alors, et le gaz, ouvert en plein, reste allumé par l’étincelle en EF. Ceci fait, on lâche le bouton S et l’armature retombe.
- Pour éteindre le gaz, il suffit de presser le bouton jusqu’à ce que l’armature ait fait tourner I de l’arc N N', correspondant à la fermeture du robinet O, après quoi l’armature s’arrête de nouveau comme précédemment.
- Auprès du bouton S, se trouve un sounder téléphonique Q R, indiquant par la durée de ses vibrations si le rochet 1 décrit l’arc N' N ou l’arc
- complémentaire, s’il ferme ou s’il ouvre le gaz, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de voir le bec pour en connaître la manœuvre.
- L’allumeur très Simple de J. Hamillon peut (fig. 39 à 41) s’adapter facilement à un robinet de gaz ordinaire, gà butées gl g%. Quand ce robinet est à moitié ouvert,en tournant indifféremment de gauche à droite ou de droite à gauche, l’un des contacts ii vient, comme en figure 41, frapper l’oreille d de la pince isolée e, puis il la dépasse en faisant jaillir en e l’étincelle qui allume le gaz. Les contacts i i occupent, quand le gaz est ouvert en plein, la position indiquée en figure 40 C).'
- Gustave Richard.
- SUR UNE RELATION
- ENTRE LA VITESSE DE PROPAGATION,
- LE COEFFICIENT DE SELF-INDUCTION ET LA CAPACITÉ
- Réponse à la note de M. Carvallô.
- Par une note insérée dans le précédent numéro d q La Lumière Electrique, M. Carvallo revient sur la formule que j’ai donnée dans les Comptes rendus de VAcadémie (J) et sur la formule inexacte de M. Vaschy, qu’il défend.
- La publication de sa note n’ayant pu, à mon grand regret, malgré tous mes efforts, être arrêtée assez à temps, je me vois dans la nécessité, non pas d’engager une controverse, ce qui n’est pas le cas précisément, mais de démontrer très nettement, j’espère, son inexactitude.
- Je vais employer le procédé même que M. Carvallo appelle, avec une certaine'raison, sa méthode de recherche logique et uniforme.
- Je reprends le système d’équations des dimensions dont je me suis déjà servi, dans lequel les unités fondamentales sont : la longueur, le temps, la force électromotrice, dans lequel les dimensions de cette dernière quantité sont laissées arbitraires et qui résulte immédiatement de l’application des lois physiques connues, sans
- C) La Lumière Électrique du i5 mai 1886 et 1" février 1890, p. 207.
- (s) Comptes rendus, t. CXV, p. 470.
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- que j’aie eu à passer implicitement, comme le suppose à tort M. Carvallo, par le système électromagnétique.
- Ce système est le suivant :
- Et en remontant de l’équation des dimensions à l’équation physique :
- Q =
- ET* ET _ L
- TT’ TT; K“T;
- E=E; Q,=IL.
- que nous écrirons : v —
- pour conser-
- Les dimensions de la capacité C et du coefficient de self-induction L.5îen résultent immédiatement.
- Elles sont :
- T*
- G = j- et L,= L.
- Je ne divise pas C et Lsi par une longueur comme le font MM. Vaschy et Carvallo : on en verra plus loin la raison.
- La relation que nous cherchons entre la longueur de la ligne, le temps de propagation du courant d’un bout à l’autre, la force électromotrice, la capacité, ne doit pas contenir, en même temps qué cette dernière, la résistance, car, quand l’une est donnée, l’autre en résulte en fonction du temps, ainsi qu’on le voit en appliquant les lois physiques bien.connues.
- En effet : . .
- c _ Q _ _I_T ___ï____#
- E E résistance"
- ver au coefficient de self-induction sa notation la plus habituelle.
- Je retrouve donc bien ma formule.
- Je vais maintenant montrer qu’en suivant de plus près encore les déductions mêmes de M. Carvallo, tout en les rectifiant en ce qu’elles ont d’erroné, j’arrive au même résultat.
- En employant le système d’équations des dimensions dont se sert M. Carvallo, et en introduisant le coefficient de self-induction et la capacité absolus et non divisés par une longueur, comme il le fait, ainsi que M. Vaschy, nous aurons à étudier l’expression des dimensions suivantes :
- (LT-‘)-1(L-sT,M--,es)"(L*Me-s),,(L!T-‘Me-s)sr(L*T-!Me-1)'' v C Lw Résistance F.È.M.
- (e = quantité d’électricité).
- On doit donc avoir pour l’homogénéité :
- L 0 = — I — 2 n‘ ‘ +2P + 2 <7 + 2f
- T O = + I + 2 11 " — q — 2 r
- M o — — n + P + q + r ;
- e 0 = 2 11 — 2 p — 2 q — r
- Ces relations n’ont rien à faire avec un système d’unités plutôt qu’un autre. Je n’ai pas, encore une fois, employé le système électromagnétique spécialement, comme le dit M. Carvallo.
- J’aurai donc enfin pour l’expression qui doit être homogène par rapport aux trois unités : L, T, E:
- (LT-1)-1 (T* L-1)" L” E'
- Vitesse Capacité Coefficient de force électro-
- . self-induction motrice
- Pour l’homogénéité, je devrai avoir, en additionnant les exposants respectifs de L, T, E :
- L o = — i —ii + p
- s T O <= + I +2 11
- E o = r
- Ces quatre équations ne permettent pas de déterminer 11, p, q,r. On se heurte à une incompatibilité, car on obtient :
- et 1 — o, ce qui est absurde.
- Poursuivons notre investigation en supprimant le terme relatif à la résistance ; nous aurons :
- L O ~ — I — 2 11 + 2 p + 2 r
- T O = + I -f 2 11 -2Î*
- M 0 ~ — n -f- p + r
- E o = 2 n “2 p — r
- Ces quatre équations ne donnent encore rien.
- Il en sera de même si nous supprimons le
- terme relatif à la force électromotrice.
- L 0 = — I — 2 n + 2 p + 2 q
- T O « + I + 2 n — q
- M O — n + P + q
- e o = 2 n — 2 p —2 q
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- Enfin, supprimons à la fois la résistance et la force électromotrice, il ne nous reste que :
- (L T-1)-* (L—* T* M-‘ e8)" (L8 Me-8)"
- La vitesse, la capacité et le coefficient de self-induction, qui seuls figurent dans la formule que je cherche, restent donc isolés. On a alors :
- L 0 = — I — 2 n + 2 p ()
- T 0 i -1-2 n (2)
- M O = —- n +p (3)
- e 0 = 2 n — 2 p (4)
- Ces équations ne donnent encore rien. Mais si l’on applique la relation de dimensions
- M = L = e
- à laquelle j’ai été conduit par une série de recherches qui ont été publiées dans le Génie civil O; si, par conséquent, on additionne (1) (3) et (4), on obtient :
- o = — 1 — n + p (1)'
- qui avec
- 0=1 +2 n
- (2)
- redonne les équations obtenues.plus haut avec mon propre système et conduit encore à ma formule :
- v — A
- à l’exclusion de toute autre.
- Ainsi donc le système d’équations de dimensions et la méthode de M. Carvallo ne lui permettent pas d’obtenir l’une ou l’autre des trois formules qu’il a envisagées dans sa note, et pour obtenir ma formule, qui est la seule exacte, il faut, ou se servir d’un système d’équations de dimensions comme celui que j’ai écrit plus haut, ou faire M = L = e dans le sien.
- Si donc ma formule est établie par l’expérience, on aura par là-même une nouvelle vérification de cette dernière relation.
- Il s’agit maintenant, pour compléter cet exposé, de bien mettre le doigt sur l’erreur commise par M. Carvallo.
- Ce savant, comme M. Vaschy, introduit dans ses équations des dimensions une longueur quand il écrit :
- Capacité . _ Self-induction
- Longueur ’ ~ Longueur^ ’
- y et X étant la capacité et le coefficient de self-induction rapportés à l’unité de longueur, dit M. Vaschy.
- Or, les dimensions de ces grandeurs physiques, qu’elles soient prises absolument comme je l’ai fait (en les appelant alors Lsi et C), ou qu’elles soient rapportées à l’unité de longueur, sont les mêmes.
- G
- On a, en effet : y = ce nombre étant
- le nombre de fois que l’unité de longueur est contenue dans la longueur de la ligne.
- On n a pas le droit d’ailleurs de diviser la capacité, par exemple, par une longueur sans changer 1 essence des équations des dimensions qui traduisent en même temps les lois physiques absolues.
- Qui empêcherait, dans cet ordre d’idées, de rapporter la capacité à l’unité de volume, par exemple, ce qui conduirait à des équations tout aussi inadmissibles.
- Or, en passant des équations des dimensions, dans lesquelles il a introduit à tort une longueur, aux équations physiques proprement dites, M. Carvallo commet une grave erreur, car les équations des dimensions, je l’ai dit, ne traduisent les lois physiques que si elles ne renferment que les grandeurs physiques qui entrent réellement en jeu dans le phénomène.
- Je ferai la même observation pour la note de M. Vaschy, en remarquant que si, dans mon exposé des Comptes rendus,)’ai suivi en apparence les errements de ce savant, c’était uniquement pour serrer de plus près sa propre démonstration.
- En définitive, M. Carvallo, en se servant de l’expression de dimensions :
- (LT-1)-1 (L—3 T8 M -1 e8)" (L Me-8)" (LT-‘Me-2)q (L8T- 2Me-‘) ' v r \ P e
- ne pouvait, après avoir déterminé npqr, passer de cette équation à l’équation physique proprement dite. Celle qu’il donne devait donc être fausse.
- Au contraire, en employant : (LT-‘)-‘(L-8T8M-‘e2)”(L8Me-8)),(L8T-*Me-8)8(L8T-8Me-‘)'-
- v c L,< R e
- {') Génie Civil, t. XIX, n" .4, 5, b, 7 et 26 ; t. XX, n0' 3 et 4 ; t. XXI, n” 16.
- on retombe, comme nous l’avons vu, formule.
- sur ma
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- J’ai tout lieu de croire que cette dernière est très générale et que l’expérience la vérifie. J’espère pouvoir le montrer prochainement.
- Clavenad.
- LE CHLORE ET LA SOUDE
- ELECTROLYTIQUES
- SYSTÈMES HIC II A RD SON - HO L LAN D ET B. CUTTEN)
- La papeterie est devenue exigeante ; elle prétend ne pas pouvoir se contenter d’un simple hypochlorite pour blanchir ses pâtes d’alfa, de bois ou de paille, etc.; elle veut pouvoir traiter ses matières premières dans une lessive alcaline avant de procéder au blanchiment, et voyant que le chlorure de sodium donne, par l’électro-lyse, d’un côté du chlore de l’autre de la soude caustique, elle demande pourquoi on se bornerait à faire de l’hypochlorite de sodium seulement.
- Ce n’est pas un simple revirement qui s’est opéré; c’est une véritable révolution, car les fabricants de papier qui ne sont pas restés en arrière et qui ont étudié la question et se sont fait, en gens d’affaires qui savent compter, leur propre éducation, ne se laissent plus séduire comme autrefois par le charme prestigieux de la transformation par le courant électrique de l’eau et du sel de cuisine en hypochlorite de sodium ; les uns ont fait faire des expériences sur une petite échelle ; les autres en ont fait en grand; et tous sont arrivés à des conclusions qui, dans l’état de choses actuel et à moins d’un progrès inespéré et qui semble irréalisable, équivalent à la condamnation des hypochlorites produits par l’électrolyse pour le blanchiment des pâtes à papier, et par conséquent des fibres et des tissus.
- Le chlorure de chaux a des défauts, et même de très grands défauts, mais on ne peut lui refuser cette qualité immense que la chaux absorbe avidement le chlore et est un véhicule ou un magasin de chlore incomparable. Rien n’est plus facile que de faire une solution de chlorure de chaux qui contienne 18 ou 20 grammes de chlore par litre, et quel est l’électro-chimiste qui pourrait dire qu’il peut transformer une solution de chlorure quelconque, même la plus concentrée
- en hypochlorite dosant plus de 3 1/2 grammes de chlore par litre? Au-delà de cette limite, la solution s’échauffe ; il y a perte d’énergie électrique dans des réactions secondaires, formation de chlorate, décomposition de l’hypochlorite en chlorure; et comme, quel que soit le poids spécifique de l’électrolyte, il n’y a jamais qu’une très faible proportion de sel qui'est électrolysée efficacement et utilement, il en résulte que la perte est considérable, puisque au moins la moitié du sel va se diluer et se perdre dans la pile blanchisseuse.
- C’est en vain qu’on évoque ou qu’on invoque la possibilité de la régénération des chlorures par l’électrolyse; une solution qui a blanchi des fibres, des tissus ou de la pâte à papier doit subir elle-même un traitement spécial d’épuration, incompatible, au point de vue de l’économie et du bon emploi du temps, avec le fonctionnement régulier d’une usine ; la solution d’hypochlorite épuisée est, en effet, contaminée par toutes sortes d’impuretés et de matières organiques qui s’oxydent, causent une dépense d’énergie électrique et enlèvent au procédé électrolytique tous les avantages qu’on lui attribue.
- Certains systèmes atténuent le mal à un degré considérable ; ils peuvent utiliser les solutions d’une façon plus'avantageuse, éviter la chlorura-tation; mais, malgré tout, les grands industriels se sont peu à peu montrés plus incrédules; ils demandent aujourd’hui à l’électricité de leur fournir non pas un hypochlorite forcément beaucoup plus faible que le chlorure de chaux, mais la soude à l’état de solution ou de cristaux pour y faire bouillir les fibres ou le bois, et le chlore à l’état de gaz, pour produire du chlorure de chaux solide ou liquide, ou un hypochlorite alcalin d’un degré de concentration au moins égal à celui du chlorure de chaux.
- On reprend donc, mais avec des instruments, des appareils autrement puissants qu’autrefois, la décomposition électrolytique des chlorures en leurs éléments, c’est-à-dire en chlore et en alcali ; jusqu’ici on s’était toujours borné à des essais insuffisants pour convaincre et satisfaire l’industrie, et l’usine Greenwood elle-même s’est fermée récemment à Londres parce que les fabricants ne .se sont pas trouvés assez complètement édifiés sur les résultats qu’on pouvait en attendre. On parle du système Greenwood parce qu’il a été appliqué, sinon d’une façon gran-
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- diose, au moins d’une manière déjà large, puisqu’on opérait avec cinq cuves électrolytiques ; mais lorsqu’il s’agit de chlore et de soude, il faut au moins en avoir produit une demi-tonne à la fois pour que les manufacturiers voient clair dans un nouveau procédé qui bouleverse toutes leurs habitudes.
- Kellner, Marx Spilker, Cutten, Le Sueur, et d'autres encore, se sont mis à l’œuvre, non plus pour faire de l’hypochlorite, mais du chlore et de la soude; toutefois ils n’ont pas encore fait leurs preuves, et jusqu’à présent il n’y a eu que le procédé Richardson et Holland qui, dans l’usine de Snodland, installée pour produire io à i5 tonnes de soude caustique par semaine, puisse nous donner un aperçu de ce que l’électrolyse est capable de faire dans ses applications au blanchiment.
- Voici une description sommaire de l’usine Richardson et Holland, ou plutôt de celle de YElectrolytic Canslic Soda and Chlonne Trust. Un procédé à cuves sans diaphragmes poreux avait d’abord été l’objet d’expériences dans une papeterie du comté de Kent ; puis on se décida à construire l’usine de Snodland, qui, paraît-il, fonctionne régulièrement depuis assez longtemps et fournit à certains fabricants de papier du chlorure de chaux et une solution de soude caustique plus forte que celle dont on se sert habituellement. La machine à vapeur représente une puissance d’environ 200 chevaux; il n’y a qu’une dynamo Gülcher qui fonctionne en ce moment ; elle donne 44 volts et 450 ampères.
- Les cuves électrolytiques sont au nombre de 10, disposées en série ; elles sont chacune divisées en 3o compartiments positifs et 3o compartiments négatifs, ce qui montre que le système des cloisons n’a pas été abandonné. Ces' cuves ont 6 mètres de long, 1 de large et 23 centimètres de profondeur.
- Chaque cuve prend, dit-on, 4 volts, et sur les 44 volts, il en reste 4 pour la perte. C’est peu si on considère la nature des cloisons. Le chlore est un gaz très lourd, puisqu’un litre de chlore pèse 3,i8 grammes; il ne faut donc guère espérer qu’aussitôt formé il s’échappera de la cuve; tout au contraire, il s’y mélange avec le liquide et, quoi qu’on fasse, il s’y combine avec l’oxygène et s’y marie avec l’hydrogène. Le rôle de l’oxygène est peut-être plus compliqué qu’on ne le croit. Pour en revenir au chlore^ dans le
- système Richardson, on le fait partir au moyen d’un petit jet de vapeur qui fait le vide et qui provoque un échappement constant et régulier de gaz ; on soutire la solution de soude qui se forme dans les compartiments négatifs et on la fait passer dans des appareils de concentration, ou bien on s’en sert sur place. En ne concentrant pas cette lessive, qui est suffisamment forte pour les usages de la papeterie, on réalise une économie considérable qui se chiffrerait par 80 à 100 francs de combustible pour l’évaporation de l’eau d’une tonne de soude. L’électrolyse du sel pour produire le chlore et l’alcali consiste donc à éviter pour le fabricant l’achat de soude caustique, dont le prix varie à chaque instant, puisqu’il y a deux ans ce produit coûtait 180 à 200 francs, et qu’aujourd’hui il vaut 268,75 fr. à Liverpool.
- Elle lui évite aussi l’achat du chlorure de chaux, dont les fluctuations ne sont pas moins accusées, puisqu’il y a trois ans il valait 125 à i5o fr., qu’il est monté successivement à 180 et 190 fr. et que finalement aujourd'hui il est coté 212,5o fr.
- Tout fabricant de papier qui aura une installation électrolytique pourra donc faire lui-même chaque jour la quantité de soude et de chlorure de chaux dont il aura besoin ; au lieu d’un chlorure de chaux solide, il le produira liquide en faisant passer son chlore dans un lait de chaux, ou bien, s’il trouve, avec beaucoup de raison sans doute, que le chlorure de chaux n’est pas le meilleur des chlorures décolorants, il lui sera loisible de faire absorber son chlore dans une solution de soude, etc. Ajoutez à cela qu’il ne sera plus obligé d’avoir d’avance un stock de chlorure de chaux et de soude pour les éventualités de hausse ou de rareté de ces produits. Quand on songe à ceS avantages et à d’autres que je n’énumère pas* peut-on s’empêcher de reconnaître qu’il est biert préférable, qu'il est bien plus avantageux et que peut-être il n’est pas beaucoup plus difficile de produire électrolytiquement du chlore et de la soude que de s’acharner au blanchiment des pâtes à papier, des fibres et des tissus dans un hypochlorite électrolytique dont, quoi qu’on fasse, on ne peut guère pousser le degré chlo= rométrique au-delà de 3 grammes de chlore par litre ? Au lieu de 3 grammes, mettez qu’on puisse faire un électrolyte qui en renferme 4, 5 ou même 6, et supposez aussi que la solution ne
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- contienne que 5 o/o de chlorure de sodium ou d’autre chlorure, combien faudra-t-il de liquide pour faire ioo kilos de chlore, à raison de 5 grammes par litre? La réponse est toute faite; il en faudra' 20000 litres. 100 kilos de chlore représentent en chiffres ronds 333 kilos de chlorure de chaux. •) .
- Tenez compte de la dépense de l’électrolyse, de la main;d’œuvre, etc., et ajoutez-y la perte de la plus grande partie du sel contenu dans ces 20000 litres d’hypochlorite, et vous serez forcé de reconnaître qu’il est temps de ne plus courir après cette chimère de l’hypochlorite électrolytique, à moins qu’on ne trouve un moyen de pousser plus loin la décomposition du sel et d’obtenir une solution d’hypochlorite plus concentrée, tout en se servant d’un électrolyte dont la densité s’approche le plus possible de celle de l’eau de mer, ou bien qü’on ne réussisse à utiliser d’une façon moins imparfaite les liquides de blanchiment dans les papeteries, sans ' perte considérable de sel. -
- Maintenant que j’ai donné un aperçu de l’usine de MM. Richardson et Holland, à Snodland, je vais décrire d’après eux-mêmes leur procédé et leurs appareils pour fabriquer le chlore et la soude caustique.
- On sait bien, disent Ch. Richardson et le Colonel F.-J. Holland, que l’électrolyse d’une solution de chlorure de sodium sépare le chlore et la soude qu’elle contient, mais on n’a jamais pu le faire sur une échelle industrielle parce que les cloisons poreuses auxquelles on avait recours pour séparer les produits opposaient une grande résistance • au passage du courant. En outre, l’hydrogène libéré par la décomposition de l’eau causait une polarisation, une'force contre-électromotrice, et ce gaz, dont les bulles couvrent la surface de la cathode, provoque un surcroît de résistance.
- Pour remédier-à ces inconvénients et arrivér à produire soit de la soude, soit de la potasse caustique et du chlore à l’état de gaz, soit de l’hypochlorite, Richardson et Holland absorbent l’hydrogène au moyen d’oxyde de cuivre placç près de la cathode ; l’oxyde de cuivre, pas plus que le cuivre lui-même, n’est attaqué au pôle négatif; c’est un produit peu coûteux, et lorsqu’on le répand, qu’on le comprime ou qu’on . l’agglomère sur une gaze pour en faire une plaque solide-comme dans le procédé La-
- ' lande, son action est très énergique; en effet, i dans une cuve peu profonde à la partie su-• périeure de laquelle est une anode de charbon, i le chlore est libéré et s’échappe par un trou mé-1 nagé dans le couvercle ; en bas, la soudé caus-i tique se forme et se concentre, et il n’y a pas d’évolution d’hydrogène, parce que l’hydrogène à l’état. naissant se combine avec l’oxygène de l’oxyde de cuivre qui. est amené à l’état métalli-. que et qu’on n’a plus qu’à réoxyder plus tard en le chauffant à l’air. L’oxyde de cuivre'joue donc un rôle très.important, car il permet (en admettant- l’absorption totale de l’hydrogène) d’éviter l’emploi d’uu diaphragme poreux. La seule critique que je prendrai la liberté de faire, c’est de relever ce fait très grave qu’il n’y a rien de nouveau dans cette absorption de l’hydrogène et que l’oxyde de cuivre a été employé depuis longtemps p.oür. diminuer ou supprimer les,effets de l’hydrogène dans l’électrolyse des sels halogènes.
- Ces électriciens, cependant, disent que c’est une application nouvelle de l’oxyde de cuivre et que tous les autres oxydes ont été employés par eux, même les oxydes de plomb, mais qu’il n’y en a pas un qui puisse rivaliser avec l’oxyde de cuivre, dont ils revendiquent l’emploi comme une découver le qu'ils ont faite et qui est.la base de leur procédé. '
- . Le mérite de l’utilisation de l’oxyde de cuivré revient au docteur Karl.Hoepfner, de Berlin, qui, il y a huit ans, remédiait à la polarisation ét à l’affaiblissement du courant causés par l’hydrogène à la cathode, en se servant de substances solides, insolubles dans l’eau et qui étaient réduites par l’hydrogène; il usait du minium et du peroxyde de plomb, ainsi que de l’oxyde de cuivre et de l’oxyde de fer magnétique ; il en couvrait sa cathode. Je cite textuellement ses paroles : « On comprendra facilement que de cette façon l’hydrogène libre est évité, puisque ce gaz à l’état naissant réduit l’oxyde et forme de l’eau. » On voit donc que la dépolarisation par l’oxyde de cuivre a été empruntée au procédé électrolytique d’Hoepfner.
- Comme on vient de le lire, MM. Richardson et Holland se passent de cloisons poreuses auxquelles ils reprochent, non sans raison, d’opposer beaucoup de résistance, d’être coûteuses, fragiles et inapplicables lorsqu’on a de grandes cuves, et surtout de ne pas empêcher complètement la recombinaison de la soude de la cathode
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- avec le chlore de l’anode; et cependant le même jour où ils avaient déposé le brevet brièvëment décrit plus haut et basé sur l’emploi du cuivre, ils en sollicitèrent un autre dont l’objet était d'empêcher la diffusion et la recombinaison des liquides alcalin et chloré au moyen de compartiments formés dans leur cuve électrolytique par des cloisons non poreuses qui ne plongent pas jusqu’au fond de la cuve, parce que la séparation des éléments n’est nécessaire que dans la partie supérieure, où le chlore et la soude se recombineraient. Le bas de la cuve laisse le passage libre au courant ; la cuve est fermée ; elle n’a d’ouvertures que pour l’entrée et la sortie du liquide et pour l’échappement du chlore d’un côté et de l’hydrogène de l’autre; la solution de soude caustique est recueillie en bas par un tuyau; des robinets et des soupapes règlent la circulation et le renouvellement du liquide; le chlore se forme dans les compartiments positifs, d’où il s’en va dans un appareil où un agitateur mécanique tourne et retourne sans cesse de la chaux qui absorbe le chlore et se transforme en chlorure de chaux.
- • Ces cloisons non poreuses présentent ce double avantage, et MM. Richardson et Holland insistent beaucoup là-dessus, que la recombinaison du chlore et de la soude est impossible et que cependant cette cloison n’empêche pas le courant de passer. (Je fais mes réserves au sujet.de ces cloisons en verre qui n’opposent pas de résistance). Tout leur second procédé est basé là-dessus; la seule objection que j’énoncerai c’est que ce dispositif ne leur appartient pas plus que l’oxyde de cuivre, dont les propriétés dépolarisantes ont été appliquées avant eux par Hoepf-ner, car si on se reporte au mémoire descriptif du blanchiment électrolytique qu’effectuaient Se-rikoff et Smith en 1886, on y verra que leur cuve était divisée en deux compartiments par une cloison ou diaphragme de verre ou d’autre substance non conductrice qui ne louchait pas tout à fait le fond de l'électrolyseur, mais qui laissait en bas un petit espace libre sous lequel passait le fluide.
- La Lumière Electrique a décrit le procédé Greenwood (f) et elle a reproduit différents articles ainsi que le dernier mémoire de M. Swin-burne sur l’électrolyse industrielle (2) ; j’aurai
- H La Lumière Electrique, t. XLIII, p. 175. C) Ibid. - t. XLV, p. '37c).
- l’occasion dé revenir sur les, questions qu’il soulève et surtout sur le rôle du charbon et sur sa désagrégation dans les électrolytes. ;
- Je suis très partisan des idées de M. Swih-burne quand il parle des transformateurs et surtout de leur mode de construction, mais quand il s’agit d'électrolyse, je garde ma liberté d’opinion et ne me laisse pas guider par celles qu’il avance, et jamais on ne me fera croire quela dif-ficulté du . problème :de la production ou plutôt de la formation du chlore et de la soude par l’électrolyse réside dans l’anode. Prenez tous les systèmes des électriciens dé i85i à 1892 pour faire des hypochlorites ou pour avoir du chlore d’un côté et de la soude de l'autre; tous ces appareils, ou.presque tous du moins se ressemblent, et s’ils n’ont pas donné de résultats satisfaisants au point de vue industriel, ce n’est certainement pas parce que leurs anodes étaient défectueuses. Donnez-leur, en effet, l’anode. la moins chère, la plus solide et la plus indestructible qu’on puisse imaginer, cela empêchera-t-il dans l’hypochlorite les réactions secondaires qui sont le désespoir des électr'ochimistes, et' la formation de chlorates qui ne blanchissent pas, au lieu d’hypochlorites ? Sùffît-il d’une anode qui résiste et d’une cloison poreuse comme dans les cuves Greenwood pour séparer économiquement la soude et le chlore? N’y a-t-il pas d’autres, difficultés, celle de l’hydrogène, par exemple? Si on veut se donner la peine de se rendre compte de tout ce qui.se passe dans la décomposition électrolytique d’un chlorure dont on veut obtenir séparément les éléments constituants, on reconnaîtra que la question de l’anode, toute importante qu’elle soit, n’est qu’une difficulté mécanique familière à tous les électrochimistes, mais que la vraie solution du problème est d’un ordre beaucoup plus élevé et relève seulement de la méthode qu’on peut trouver pour opérer dans des conditions scientifiques et industrielles la dissociation du chlore et de la soude sans qu’il y ait diffusion possible, sans que la température s’élève d’une façon nuisible, sans que l'opération [soit troublée par l’hydrogène, etc., sans que la résistance soit grande et sans qu’il y ait de complications ou de manipulations qui empêchent la production simultanée et continue du chlore et de la soude à bon marché.
- Il y a quarante ans, on ne demandait à l’élec-trolyse que le chlore'et'la soude ; on mention-
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- nait à la vérité les hypochlorites et les chlorates, mais ce n’est que depuis Naudin et Schneider, en 1881, que l’on a l’habitude de produire des chlorures décolorants pour remplacer le chlorure de chaux. Aujourd’hui, par contre, il n’est plus question de blanchir au moyen d’un hypo-chlorite quelconque ; on est retourné très résolument au chlore et à la soude électrolytiques, et je commencerai par le procédé de l’Américain Barton Gutten, la revue des différentes méthodes et la description des nouveaux appareils pour décomposer le chlorure de sodium et ses éléments, qu’on recueille séparément.
- Les obstacles à surmonter sont, dit Gutten :
- r La production de soude chlorée (Cl Na HO) par la combinaison du chlore et de la soude, ce qui donne un composé moins stable que le chlorure de sodium, qui absorbe inutilement l’énergie électrique par laquelle il est décomposé;
- 2° L’affaiblissement de l’électrolyte, qui est la conséquence de ce qu’il y a de l’eau libérée à la surface de l’anode, qui à son tour est décomposée et provoque une dépense de courant.
- Tel est le point de départ de Gutten, qui assure remédier à toutes les difficultés au moyen de ce que, en confondant la cause avec l’effet, il appelle un double principe. Sa méthode consiste à séparer la partie de la solution qui, au fur et à mesure que l’opération avance, se charge le plus de soude, et à réduire ou empêcher la possibilité de toute combinaison du chlore et de la soude, en éliminant le chlore par des moyens mécaniques. Donc, d’un côté on a une lessive de soude très dense, et de l’autre le chlore sous forme de gaz.
- Les observations de Gutten sur les défauts des méthodes rivales sont justes en ce sens que les cloisons poreuses sont presque toujours attaquées et se désagrègent promptement, que le chlore ne s’échappe que d’une façon imparfaite, que l’électrolyse commence toujours bien et marche convenablement tant que la solution de soude est faible, mais que dès qu’elle devient forte la décomposition électrolytique est de moins en moins efficace, jusqu’au moment où le courant ne produit plus ni chlore ni soude.
- Voici l’appareil de Gutten : Sa cuve est en fer et fonctionne comme cathode ; au milieu est un vase poreux au fond duquel est une anode en charbon de cornue fixée dans un bloc de même substance qui est en relation avec le pôle po-
- sitif d’une dynamo au moyen d’un fil traversant le vase poreux et la cuve cathode en fer. Le vase au fond duquel est fixée l’anode est poreux à partir de la moitié de sa hauteur ; toute la partie inférieure est vernie, de façon à ce qu’elle soit isolée ; il n’y a donc pas de soude formée ailleurs qu’au dessous de la couche isolante. Ce vase poreux, bien entendu, ne touche pas le fond de la cuve, qui se termine en cône et est munie d’un robinet d’où s’échappe la solution de soude caustique, beaucoup plus forte en bas qu’en haut. Quant au vase poreux, autour duquel se produit la soude, il est fermé hermétiquement par un dôme où aboutit le tuyau d’une pompe aspirante par lequel s’en va le chlore qui se forme autour de l’anode. Au robinet d’en bas, pour la sortie de la soude, correspond, en haut, un robinet pour maintenir le niveau de l’électrolyte. Que devient l’hydrogène? Si rien ne s’oppose à son passage, il montera le long des parois de l’électrolyseur et s’échappera par le haut ; la soude descend et c’est au fond qu’elle est la plus concentrée, tandis que c’est au bas du vase poreux que la solution est le plus pauvre en chlore; il y a donc impossibilité complète de combinaison du chlore qui part, aspiré par la pompe, avec la soude que son poids entraîne vers le fond.
- Un dispositif que Cutten trouve avantageux consiste à entasser du sel au fond de ses deux compartiments; il pense que cela renforce la solution alcaline près du robinet par où elle s’échappe et évite la perte d’énergie résultant de la formation d’oxygène dans le vase poreux et aussi les inconvénients qui résultent de la combinaison de l’oxygène et du chlore.
- C’est aller un peu loin que de tirer de semblables déductions de la présence du sel, qui n’est réellement là que pour maintenir la densité de la solution; car il ne faut pas oublier que puisque la moitié inférieure du vase poreux est couverte d’un isolant, elle.ne travaille pas, que c’est une résistance considérable et que s’il y a un amas de sel au fond de la cathode, la soude qui sortira entraînei-a du sel, et il n’y a pas la moindre raison plausible pour que le degré alcalimétrique de la solution soit plus élevé. Tout au plus le comprendrait-on si en mettant du sel dans des sacs, en face de la partie poreuse du diaphragme, on pouvait augmenter le rendement des cathions.
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- Quant aux combinaisons du chlore et de l’oxygène que le sel pourrait prévenir, c’est un rêve, et la chaleur qui se développe autour de l’anode doit certainement former des chlorates très nuisibles à la production du gaz chloré ; il y a évidemment des moyens pour empêcher la combinaison du chlore avec l’oxygène, et les électrochimistes qui étudient cette question feront bien de se préoccuper de l’action nuisible de l’oxygène qui fixe le chlore.
- Pendant que je critique ce vase poreux qui n’a pas de tuyau d’alimentation de liquide frais, je dois dire que l’anode ne va que jusqu’aux trois quarts de la hauteur du vase poreux ; par conséquent, les dimensions de l’anode sont beaucoup plus petites que celles de la cathode enveloppante, dans laquelle l’hydrogène doit se produire à torrents. Cutten n’a pas tenu compte du rôle de l’hydrogène, et s’il avait eu l’idée de faire un modèle moitié en fer, moitié en verre, il aurait vu que si la soude, par sa densité, tend à descendre, elle en est fortement empêchée par les bulles de gaz qui s’échappent des parois métalliques du vase.
- Comme le diaphragme poreux s’use, Cutten a imaginé un autre arrangement dans lequel il substitue au diaphragme un vase en verre, ouvert dans la partie inférieure; ici, les difficultés sontpurementmécaniques;il s’agitdesuspendre le vase dans la cuve et de fixer l’anode à l’intérieur de ce vase en verre. Comment le fait-il, il ne le dit pas, mais ce ne doit pas être aisé, surtout lorsque le procédé est installé sur une échelle industrielle et qu’il faut avoir beaucoup de ces appareils dans une grande cuve où doivent fonctionner de grandes anodes en charbon de cornue.
- Cutten peut affirmer qu’il n'y a pas d’hydrogène aspiré en même temps que le chlore et qu’il n’y a pas de perte d’énergie résultant de la formation d’acide chlorhydrique par l’hydrogène et le chlore, je conserve des doutes à cet égard et aussi au sujet de la résistance à vaincre.
- Pour empêcher que l’hydrogène ne monte dans le cylindre de verre qui contient l’anode, Cutten interpose un morceau de verre, soit bombé, soit plat, mais cela ne fait qu’aggraver la chose, car on se demande comment l’anode emprisonnée peut travailler.
- En électrolyse, il ne faut pas d’appareils compliqués, car, en grand, on est sûr qu’ils ne fonc-
- tionnent jamais, et lorsqu’une pièce quelconque se détraque ou qu’il y a mauvais contact ou corrosion des attaches de l’anode, il y a arrêt de travail et perte considérable en réparations ou en réfection du matériel.
- Je n’entre pas dans les détails de description des cuves d’alimentation et de circulation, ni des accessoires nombreux qui sont indispensables dans le système Cutten. La chose la plus importante à connaître, et dont il ne parle pas plus que si c’était un problème négligeable, c’est la façon dont sont fabriquées ses anodes de charbon de cornue, les contacts et les connexions qui passent à travers les parois de sa cuve en fer dans laquelle sont fixées i5 ou 20 anodes sous cloche de verre.
- Le moins qu’on puisse faire quand on parle de produire du chlore et de la soude, c’est d’avoir un électrolyseur d’un ou deux mètres de long, et ce n’est pas une petite affaire que de se servir d’une cloche de verre de cette dimension, en haut de laquelle le chlore s’échappe par un tuyau qui communique avec une pompe aspirante, tandis que l’hydrogène s’en va, ou est supposé s’en aller à l’autre extrémité de la cuve s’amasser sous un petit dôme en métal d’où un tuyau à soupape le conduit, par l’action d’une pompe ou d’un éjecteur, dans le foyer des machines, où il effectue une économie considérable et évite la formation d’un mélange explosif d’hydrogène et d’air.
- Telles sont, en résumé, les différentes combinaisons du système Cutten, qui est réellement fort ingénieux mais qui manque de cohérence et auquel on peut reprocher de ne pas être défini. Parmi ses dispositifs, en effet, quel est celui qui donne les meilleurs résultats, celui qui est le moins coûteux, le moins compliqué et qui peut le mieux s’adapter à la production journalière d’une tonne de chlore, par exemple, ce qui ne représente que 3 tonnes de chlorure de chaux, et ce qui, dans beaucoup de papeteries et d’usines de blanchiment pour les filatures, semblerait une quantité bien insuffisante ? Il en est du chlore et de la soude comme de la vapeur ; tout appareil qui ne peut pas produire beaucoup et à bon marché n’est qu’un jouet.
- E. Andréoli.
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- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Sur les moteurs à courants alternatifs à champ magnétique tournant, par M. Jean Sahulka (')•
- Les moteurs à champ tournant magnétique peuvent se diviser en moteurs diphasés, triphasés, multiphasés, selon le nombre de courants alternatifs de phases différentes qui produisent le champ magnétique. Dans ces moteurs, la partie mobile peut se mouvoir avec une moindre vitesse angulaire ou avec la même vitesse angulaire que le champ; on distingue donc des moteurs asynchrones et des moteurs synchrones. Le champ magnétique tournant peut avoir deux pôles mobiles N, S ou un plus grand nombre de ces pôles N S N S... Aussi distingue-t-on parmi les moteurs ceux qui sont à champ rotatoire simple et ceux qui sont à champ multipolaire (moteurs multipolaires).
- Les moteurs asynchrones ont une armature possédant un ou plusieurs enroulements fermés ; le fer de l’armature est ordinairement subdivisé; dans le cas où l’on emploie du fer massif, l’enroulement fermé n’est pas nécessaire. L’inducteur excité par deux ou plusieurs courants alternatifs de phases différentes fournit le champ tournant. L’action rotatoire dans ces moteurs a été expliquée en détail dans un mémoire sur la théorie du champ magnétique tournant de Ferraris (2). Le couple est produit par l’action du champ tournant sur les courants d’induction qu’il développe dans l’enroulement fermé de l’armature. Si l’armature se compose de fer massif, les courants induits se produisent dans la masse du fer. Dans les moteurs asynchrones, la partie mobile ne peut jamais atteindre la même vitesse angulaire que le champ. Si l'armature est mobile, elle tourne dans le même sens que le champ. Si l’armature est fixe et par suite si l’inducteur est mobile, celui-ci tourne en sens contraire de la direction du champ. Les moteurs asynchrones démarrent à pleine charge. Le professeur Ferraris, qui a dé-
- C) Conférence faite à la Société électrotechnique de Vienne, le 25 novembre et le 2 décembre i8ç)r.
- (*! La Lumière Électrique, t. XLII, p. 235, 1891. Sur la théorie du champ magnétique tournant, par M. Sahulka.
- couvert le champ magnétique tournant, a, en 1886, construit le premier moteur de ce genre.
- Dans les moteurs synchrones, l’armature se compose d’un électro-aimant qui est excité par un courant constant.
- Ordinairement l’armature est la partie mobile du moteur.
- Si l’on veut mettre en marche un moteur synchrone, il ne faut pas que ce moteur soit chargé; il ne faut pas non plus l’exciter; il faut plutôt en mettre l’enroulement en court circuit ou le laisser ouvert. L’électro-aimant prend alors un mouvement de rotation comme le ferait l’armature d’un moteur asynchrone en vertu des courants d’induction qui se produisent dans son noyau et dans son enroulement. Le couple produit est suffisant pour fournir le travail du moteur marchant à vide. Au bout de quelque temps,
- Pig. 1
- l’électro-aimant prend une rotation presque synchrone de celle du champ. On lui fournit alors un courant constant, de sorte qu’il prend des pôles magnétiques déterminés N' S'. Par suite de l’action réciproque entre ces pôles et les pôles N S du champ tournant, le moteur se met synchrone immédiatement.
- On a représenté dans la figure 1 le champ rotatoire N S, et l’électro-aimant N'S' : tous deux se meuvent dans le plan supposé horizontal, selon le sens des aiguilles d’une montre. Les actions des pôles N S et N' S' les uns sur les autres donnent pour résultante un couple. Sa grandeur dépend de l’intensité des pôles et de l’angle compris entre les directions axiales N S et N' S'. On voit qu’un moteur construit d’après ce principe peut fournir du travail pendant la marche synchrone. Selon la grandeur du travail fourni, l’électro-aimant se placera sous un certain angle par rapport au champ, mais il faut toujours que le pôle S' suive le pôle N du champ tournant et que le pôle N' suive le pôle S. Si la charge du
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- moteur devient trop grande, l’électro-aimant en rotation sera retenu à tel point que le champ tournant le devancera. Or le couple agit dans la .direction inverse de la rotation et tend à retarder encore l’électro-aimant. Dans le cas où l'on ne diminue pas la charge, le moteur ne tarde pas à s’arrêter. Pour le remettre en marche, il faut enlever la charge, interrompre le courant excitateur et mettre en court circuit l’enroulement de l’électro-aimant.
- Tesla (1888) est le premier qui ait construit un moteur synchrone à champ magnétique tournant et fourni ainsi le principe de ces moteurs. A propos du moteur Tesla, j'expliquerai avec quelques détails pourquoi il ne faut pas exciter l’électro-aimant lors de la mise en marche. Lorsque, dans un moteur synchrone, l’électro-aimant est fixe et que l’inducteur excité par les courants alternatifs est mobile, celui-ci tourne en sens inverse de la rotation du champ magnétique, qui par suite conserve toujours la même direction dans l’espace. C’est ce qui a lieu pour le moteur synchrone de Schuckert.
- Lorsqu’un moteur synchrone possède un champ multipolaire, il faut que l’électro-aimant excité par le courant constant ait autant de pôles que le champ tournant.
- Donnons maintenant quelques détails sur les moteurs de ces divers genres.
- Moteurs asynchrones diphasés à champ tournant simple.
- Dans le moteur de Ferraris, le champ tournant est produit par deux bobines perpendiculaires l’une à l’autre, par lesquelles passent des courants alternatifs de même période et de phases différentes. A l’intérieur des bobines se trouve un cylindre de cuivre creux qui est également termé sur ses faces de base. Ce cylindre mobile autour d’un axe tourne sous l’action des courants induits dans la masse de cuivre. Le couple produit ne peut pas être considérable, car les lignes de force magnétiques produites par les deux courants alternatifs ne parcourent pas des circuits magnétiques fermés.
- Tesla a construit un peu plus tard un moteur asynchrone. Dans ce dernier moteur, l’inducteur a la forme d’un annéau muni de quatre pièces polaires (fig. 2). Le courant alternatif Jx = J sina circule autour des pièces polaires C, A, et pro-
- duit ainsi dans l’armature cylindrique placée entre les pièces polaires et ayant un enroulement fermé composé de deux bobines, un champ magnétique périodique de la forme H sin a. L’autre courant alternatif J2=J cos a circule autour des deux autres pièces polaires B, D et produit dans l’armature, selon la direction D B perpendiculaire à A C un champ magnétique périodique de la forme II cos a. On admet ici que les deux courants alternatifs ont la même
- amplitude, qu’ils sont décalés de et que le
- nombre des spires est le même sur chacune des pièces polaires. Les deux champs sont représentés dans la figure par les lignes ponctuées 1, 2. Les courants alternatifs nécessaires peu-
- Fig. 3
- vent être amenés au moteur par des conducteurs complètement séparés, ce qui exige quatre fils conducteurs métalliques, ou bien si l’on prend un fil de retour commun trois fils seulement. Gomme l’intensité maxima et l’intensité moyenne sont v/2 fois plus fortes dans le fil de retour que dans les -deux autres fils, il faut choisir un fil d’une section plus grande dans la même proportion.
- Les lignes de force produites par un courant alternatif, par exemple J3 passent par la pièce polaire D, par l’armature et par les deux entrefers, pour se rendre en B; elles cheminent ensuite dans les deux moitiés annulaires et retournent à D; le circuit magnétique est donc fermé. On peut dans l’intérieur de l’armature considérer comme homogènes les champs magnétiques produits périodiquement. Comme ils sont perpendiculaires l’un à l’autre, ils se composent pour donner un champ tournant homogène d'intensité constante II qui fait un tour complet, avec une vitesse angulaire constante, pen-
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- dant chaque période. On suppose à cet égard que les deux champs 1,2, sont indépendants l’un de l’autre. Dans le cas spécial considéré, le champ a au temps l — o la direction D B et tourne dans le sens des aiguilles d’une montre. L’armature entre en rotation sous l’influence du champ tournant.
- Suivant moi, il se produit, indépendamment des champs 1,2, quatre autres champs, lesquels sont indiqués dans la figure par les lignes ponctuées 3, 4, 5,6. Il n’y a en effet aucune raison d’admettre que les lignes de force aillent seulement d’une pièce polaire à la pièce vis-à-vis, sans aller aussi aux deux pièces polaires voisines. Le cas dans lequel on se rend le mieux compte de cela est celui ou a — 45 degrés ; les deux courants alternatifs ayant alors la même intensité. Les lignes de force ne doivent pas aller seulement de A à C, mais elles doivent aussi, par le chemin 3, se rendre dans la pièce polaire B et revenir en A par le cadran annulaire. De même, les lignes de force doivent aller de D en B, mais elles doivent aussi aller à G par le chemin 4 et revenir à D par le cadran annulaire. Les champs 3, 4, ont évidemment, dans le moment considéré, à peu près la même intensité que 1, 2, car des forces magnétomo-trices égales et des résistances magnétiques approximativement égales leur correspondent ; les champs 5, 6 ont une valeur nulle. Quant a varie, les champs 3, 4, doivent devenir plus faibles; par contre, l’intensité de 5, 6, doit augmenter.
- Les champs 3, 4, varient suivant la loi
- H S^n a ~^ CQS a » les champs 5, 6, d’après la loi
- H --------E?JL£. Les champs, 3, 4, 5, 6, doivent
- 2
- être considérés comme désavantageux, parce qu’ils ne se composent pas pour donner un champ tournant. Leur conservation entraîne une perte par hystérésis; en outre, ils peuvent affaiblir l’action du champ tournant 6).
- (') Au congrès des électrotechniciens, à Francfort-sur-Mein, j’ai fait observer que l’opinion généralement répandue d’après laquelle dans les moteurs diphasés, l’intensité du champ tournant varie comme la somme (sin a + cos a) est erronée, et qu’il doit bien plutôt se produire dans les conditions indiquées un champ tournant d’intensité constante, pour le moteur Tesla. J’ai fait également observer que, à mon avis, dans ce moteur, il se produit les quatre champs secondaires 3, 4, 5, 6, et que ces champs exercent
- Tesla produit les deux courants alternatifs nécessaires pour actionner le moteur au moyen d’un unique courant alternatif par dérivation. Ce moyen a été employé aussi par Ferraris, L’une des branches, celle dans laquelle sont insérées les bobines A, C, doit avoir une grande self-induction et une petite résistance. A cet effet, les bobines A,C, ont un grand nombre de paires, et au surplus on les entoure de fer pour augmenter la self-induction. Les bobines B, D reçoivent un petit nombre de spires, lesquelles peuvent être formés par un fil de grande résistance spécifique, par exemple en maillechort. On peut en outre insérer une résistance sans induction dans la branche où sont insérées les bobines B D. Grâce à cette disposition la différence de phase ® des courants atteint dans les deux branches la valeur la plus grande
- Fig. 3 et 4.
- possible. Mais, comme la différence de phases, entre chacun des deux courants alternatifs et la force électromotrice commune qui les produit est plus petite de go”, la différence <p devient d’autant moindre de 90°. Tesla choisit le nombre des spires des bobines et les résistances des deux branches de telle sorte que l’intensité maxima dans les deux champs périodiques soit la même; ces champs sont donc représentés par H sin a etH sin (a — <p). Comme dans la disposition que Tesla a imaginée les directions des deux champs AG et BD sont à angle droit, le champ tournant résultant n’aura pas une intensité constante et ne tournera pas avec une vitesse angulaire constante.
- Dans la figure 3 on représente le cas spécial où la différence de phase est égale à 6o°. L’intensité du champ varie dans la direction O Y selon la loi H sin (a — 60) ; dans la direction O X
- une influence défavorable sur le degré d’efficacité du moteur.
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- selon la loi H sin a. Le rayon du cercle a été choisi égal à H. Les rayons vecteurs de l'ellipse ponctuée représentent la direction et la grandeur du champ tournant : les vecteurs O0, O,, 02 correspondent aux valeurs a = o, a — 3o, a = 60, etc.
- Si dans le cas considéré on disposait les pièces A, B, C, D de telle sorte que les lignes AC, BD fissent un angle 120°, on obtiendrait un champ tournant d’intensité constante, H sin 60, et ce champ tournerait avec une vitesse angulaire constante ; c’est ce que représente la figure 4. Le rayon du cercle extérieur représente la valeur H; l’intensité du champ dans les directions O X, O Y, qui embrassent l’angle 120° varie selon la loi précédemment indiquée. Les rayons vecteurs du cercle ponctué représentent la direction et la grandeur du champ tournant, et les valeurs O0, O,, 02, correspondent encore aux valeurs a~ o, a = 3o, a— 60.
- Si les deux courants alternatifs ont en général la différence de phase ©, et si les directions des champs périodiques produits par eux, FI sin a, H sin (a — 9) embrassent l’angle (180 — cp), le champ tournant qui en résulte Fl sin <p est constant se meut avec une vitesse angulaire constante.
- Il est possible, du reste, d’éviter les champs secondaires 3, 4, 5, 6, qui se produisent dans le moteur Tesla. Ces champs tiennent à ce que les lignes de force magnétiques peuvent pénétrer de chaque pièce polaire dans les deux pièces polaires voisines, puisque toutes les pièces polaires sont reliées entre elles par la masse de fer de l’anneau ; il suffit d'employer au lieu d’un anneau à 4 pièces polaires, deux inducteurs séparés excités chacun par un courant alternatif. Ces inducteurs créent dans l’armature des flux dans deux directions comprenant entre elles un angle égal au supplément de la différence de phases des deux courants alternatifs.
- Il est parfaitement indifférent que les deux champs périodiques se coupent réellement ou soient situés l’un à côté de l’autre. Les inducteurs peuvent être formés en U ou comme ceux des moteurs de Tesla; chaque anneau cependant ne doit avoir que deux pièces polaires. Dans les figures 5 et 6, les anneaux sont disposés à côté l’un de l’autre et enveloppent l’armature cylindrique. Celle-ci se com-
- pose de plaqués de fer circulaires, isolées les unes des autres, MN, et l’espace intermédiare P entre les anneaux, peut être en bois. L’enroulement fermé, que, pour plus de simplicité, on n’a pas représenté, doit envelopper toute l’armature M P N. Dans la figure 5, qui représente l’élévation, on ne voit de l’anneau situé en arrière que les pièces polaires, La figure 6 représente la coupe passant XX', Les deux champs périodiques FI sin a, H sin (a—y) sont complètement indépendants l'un de l'autre ; leurs directions AC et D B embrassent entre elles l’angle 180 — cp. Les champs ne se coupent pas et ne se composent pas, dans ce cas, pour donner un champ tournant; néanmoins, l’action sur l’armature est la même que si l’on
- Figp. 5 et 6.
- avait affaire à un champ tournant possédant l'intensité constante FI sin a, et se mouvant avec une vitesse angulaire constante. H est absolument impossible que les champs secondaires se produisent ici, car les lignes de force ne peuvent aller que de A eii C et de B en D. Dans le cas où l’on emploie deux courants alternatifs déphasés de 90°, ou bien dans le cas où suivant le procédé de MM. Hutin et Leblanc C1) on produit deux courants alternatifs par dérivation avec emploi d’un condensateur, il faut disposer les pièces polaires AC et D B de façon qu’elles fassent un angle entre elles.
- Dans le moteur de Haselwander, les courants alternatifs qui produisent le champ tournant sont amenés en divers points d’un anneau Gramme. Si l’on emploie deux courants alternatifs dont la différence de phases est de 90°, les conducteurs qui amènent les courants en quatre points situés à 90° les uns des autres (fig. 7).
- C) La Lumière Electrique, t. XL, p 257, 1891.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le moteur est construit d’abord comme moteur synchrone ; dans ce cas, on a adapté à l’intérieur de l’anneau un électro-aimant, en forme de fléau, tournant autour d’un axe synchroniquement avec le champ. Il pourrait cependant y avoir à l’intérieur de l’anneau une armature a enroulement fermé, de sorte que le moteur aurait marche asynchronique. Le courant Ji — J sin a entre en G et se divise en deux branches se réunissant en A, point de sortie du courant. Les points B D doivent être considérés comme étant au même potentiel; ils peuvent être réunis par un fil métallique, sans que le courant Jt en soit influencé ; par suite, on choisit ces points pour l'arrivée et la sortie du courant J2 = J cos a.
- Le courant Jj produit dans l’armature un champ périodique dans la direction A' G', le
- . Fig. 7
- courant J2 produit un champ périodique dans la direction D'B'. Pour chacun des deux champs périodiques, c’est au milieu que l’intensité est maxima. Si les deux champs étaient indépendants l’un de l’autre, on obtiendrait un champ tournant ayant une intensité constante A et se mouvant uniformément. On peut cependant montrer que les deux champs ne sont pas indépendants l’un de l’autre et que par conséquent l’intensité du champ tournant n’est pas constante^1).
- G. B.
- (A suivre),
- Appareil avertisseur électrique pour l’alimentation des chaudières fixes.
- Bflen que l’on possède un certain nombre de flotteurs avertisseurs destinés à prémunir contre les inconvénients que le manque d’eau peut provoquer dans les chaudières, il nous paraît intéressant de décrire l’appareil que MM. Stephen
- et Mathew, de Montréal (Canada), viennent de faire breveter.
- C’est particulièrement un instrument pouvant prévenir sur place ou.à distance de l’abaissement du niveau dans les chaudières à bouilleurs. Il se compose essentiellement d’un flotteur et d’un dispositif à contact intercalé dans le circuit d'un signal avertisseur quelconque.
- Le flotteur est constitué, comme dans la généralité des appareils de cette catégorie, par une sphère creuse en métal d’un diamètre déterminé lui permettant de se déplacer dans un tube de guidage approprié. Ce tube est disposé verticalement sur le fond de la chaudière; il est maintenu dans cette position par un cadre inférieur qui lui sert de socle, le flotteur étant placé à l’intérieur, le sommet de ce tube est couronné d’une crapaudine, et la partie basse possède un découpage permettant l’introduction de l’eau et l'échange des niveaux. Le support de cette petite cheminée est traversé par deux écrous isolés dont l’un correspond à un contact et l’autre possède une lame de ressort susceptible de venir, sous une pression assez faible, s’appliquer sur le contact placé en regard.
- L’abaissement de cette lame ferme le circuit d'une sonnerie qui retentit dès que l’appareil a pris, par la cause normale en vue de laquelle il a été construit, la position accidentelle du contact; la boule ou plutôt le flotteur réside, en temps ordinaire, à la partie supérieure du tube flottant sur le niveau même de la chaudière; si, pour une raison quelconque, ce niveau viènt à s’abaisser suffisamment pour que la sphère, i n’étant plus soutenue, arrive à reposer sur la : lame, sous son propre poids elle détermine un contact immédiat, et l’appareil avertisseur, placé dans le voisinage ou à quelque distance du générateur fixe, retentit aussitôt et prévient efficacement le chauffeur préposé à la surveillance.
- G. G
- Ciseau électrique pour sculpteurs.
- M. P. Garstarphen, de Denver (Colorado), a inventé un petit outil électrique qui pourra être d’une grande utilité aux sculpteurs de pierres.
- Il consiste principalement en deux solénoïdes ( placés bout à bout, mais suffisamment séparés
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- pour recevoir entre eux un petit dispositif de commutateur automatique. Un noyau de fer à l’intérieur de ces solénoïdes est alternativement attiré par eux. Par son mouvement il agit sur le commutateur et envoie le courant tantôt dans une des bobines tantôt dans l’autre, de sorte que le noyau et avec lui le ciseau fixé à une de ses extrémités se trouvent animés d’un rapide mouvement de va-et-vient.
- Tout le mécanisme est si simple qu’il est pratiquement impossible de le déranger; il est d’ailleurs enfermé dans une enveloppe protectrice en métal. Les solénoïdes sont divisés eu sections, et un bouton faisant saillie en dehors de, la boîte permet à l’opérateur de commuter les sections et de changer la vitesse à volonté. Cette vitesse peut varier de 3oo à 600 coups par minute.
- La source d’énergie est une batterie d’accumulateurs de trois éléments placés dans une boîte portative. Six volts et de huit à dix ampères suffisent à actionner l’outil dans toutes1 les circonstances ordinaires.
- La valeur pratique de ce dispositif est évidente. Au lieu d’avoir lui-même à frapper sur le ciseau, le sculpteur n’a plus qu’à guider son mouvement, ce qui lui permet non-seulement de travailler plus rapidement, mais aussi de porter toute son attention sur le sujet à sculpter et d’éviter tout coup porté à faux. Les personnes qui ont vu fonctionner cet outil estiment qu’il accomplit le travail de quatre hommes.
- Son champ d'application est considérable, car il est appliquable aussi bien à la sculpture du marbre qu’au taillage du granit et des pierres à bâtir. Il rend surtout des services dans la sculpture des lettres et de sujets analogues où il s’agit de suivre avec exactitude des lignes droites ou courbes. Ordinairement, le sculpteur taille d’abord les lettres grossièrement et les finit ensuite; le ciseau électrique accomplit le travail entier en une seule opération.
- Jusqu’ici cet outil n’est construit, croyons-nous, que par 1’ «Electric Reciprocating Company », de Denver (Colorado).
- par un réseau de plomb simple ou platiné, ou de plomb et d’amiante, a b, de chaque côté d’un voile de plomb ondulé c, soudé et attaché au cadre ci. Ce réseau cède parfaitement aux dilata-
- Fig. 1. —Accumulateur de la «General Electric Lamp C" ».
- tions sans fatiguer le cadre, tout en assurant un contact excellent entre ce cadre ccd et l’électrolyte. G. R.
- Compteur à induction E. Thomson (1892).
- Ce compteur est actionné non pas directement par le courant du circuit alternatif m n L, mais
- Fig. 1. —Compteur à induction E. Thomson.
- Accumulateur de la « General Electric Lamp C° » . (1891).
- La matière active est, dans les plaques de ces ccumulateurs, inventées par M. Niblett, retenue
- par les courants induits en B, à la fois par le so-lénoïde A, en série surm«, et par le solénoïde S, dérivé par r en avant de L. .Quand l’intensité du courant baisse en mn, elle baisse moins en S
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- LA. LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dont la résistance est beaucoup plus grande, de sorte que le compteur, toujours armé par la dérivation S, est plus sensible aux faibles intensités, et que sa sensibilité diminue à mesure que l’intensité augmente, jusqu’à ce que l’influence de S devienne négligeable par rapport à celle de A. Ji--„
- g, r.
- Ampèremètre pendulaire Harrison et Büdd (1891).
- Cet ampèremètre consiste essentiellement en un pendule électromagnétique i dont les oscillations sont entretenues à leur valeur normale par
- passage sous le talon io" du contact io; au retour, de droite à gauche, le contact 5„ envoie le courant en 2a par son passage au-dessus de io“.
- Fig-. 2. — Ampèremètre pendulaire. Commutateur.
- Fig. i. — Ampèremètre pendulaire Harrison et Budd.
- En figure 3, le pendule 2 2„ a la forme d’un balancier de montre attaquant par sa butée 33 le levier 17 du compteur, traversant la bobine 12-
- Fig. 3. — Ampèremètre pendulaire. Variante.
- le passage des solénoïdes 2 ia dans les bobines à fils fins 12. Dès q.ue l’on fait passer le courant à mesurer dans les bobines à gros fils 13, l’amplitude des oscillations augmente au point que le pendule vient repousser le levier i5 qui, au retour, par le rappel du ressort 18 fait tourner le rochet 16 du compteur proportionnellement à l’accroissement de l’oscillation.
- La commutation des solénoïdes 2 2« s’opère par le jeu des contacts 5 et 5a (fig. 2), reliés respectivement à 2 et 2a. A l’aller du pendule, c’est le contact 5 qui envoie le courant en 2 par son
- 13, et commuté par la came 26 et le ressort de contact a3.
- G. R.
- Ampèremètre alternatif Schallenberger (1892).
- L’organe moteur de cet ampèremètre consiste en un disque A d’aluminium à bords b1, rabattus sur un anneau en fer doux £>, tournant dans une carcasse C en rondelles de cuivre, disposées en deux groupes symétriques par rapport à son axe à l’intérieur de la bobine B, traversée par le cou*
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- rant à mesurer, et divisée aussi en deux groupes b{ b2,1 reliés par b3 Ai en quantité, comme sur la figure, ou en série.
- Le disque A se met à tourner avec une vitesse
- Fig. i. — Ampèremètre alternatif Schallenberger.
- fonction de l’intensité des courants alternatifs en B et de l’angle des axes polaires e eu fft de B et de G, que l’on peut régler au moyen de la coulisse t, solidaire de G. G. R.
- Accouplement d’intercommunication Hall et Lillard (1892).
- Get accouplement se compose de deux blocs en .bois M M', ayant chacun deux couplages mâles et femelles N. Quand on les ferme, ils s’emboîtent comme l’indique la figure i, et
- quand on les défait, les tiges P, repoussées par leurs ressorts Q sur les couplages, mettent en court circuit les fils a b a! b' des manchons M et M', à moins qu’on ne l’empêche par l’insertion d’une liche en /2, par exemple. G. R.
- Conducteurs Barrett.
- Les figures i à 8 représentent plusieurs modes d’isolement de ces conducteurs, adoptés par la Standard Underground Gable C", de Pittsburg.
- En figures 1,2 et 3 le conducteur a est enveloppé, sous gaine d’air, par des feuilles de papier c, bordées comme en figure 3, enroulées sur les cordes ô, et collées par leurs bords 2 et 5.
- On obtient ainsi un isolement étanche et très souple.
- En figures 4 et 5 les conducteurs a a sont séparés par des papiers perforés 6 et recouverts d’une enveloppe de papier gommé 3. En ligure 6, on a constitué un câble rond dans lequel les
- Fig. 1 à 8. — Conducteurs Barrett.
- conducteurs a a, plongés dans du coton 7, sont enveloppés du papier 3. Enfin, la figure 8 indique comment on peut grouper sous un plomb 3 un grand nombre de câbles plats 2 du type figure 5.
- Relais auto-compensateur Richards et James (1892).
- L’armature a du relais A est reliée à l’armature a2 d’une seconde bobine a3, intercalée dans le circuit de A, par un ressort a', dont là tension augmente avec l’attraction de a3, c’est-à-dire
- Fig. r. — Relais auto-compensateur Richards et James.
- avec l’intensité du courant, de sorte que la sensibilité de l’armature a, très élevée pour les faibles courants qui n’influencent pas n3, s’ajuste d’elle-même à l’intensité du courant;
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Statistique des stations centrales d’éclairage électrique de l’état de Massachusetts (1890-1891).
- Les rapports annuels des membres de la commission du Board of Gas and Electric Light pourraient — et devraient — servir de modèle à des publications analogues dans les différents pays, en raison du soin et de l’exactitude avec lesquels ils sont faits et du grand nombre de documents qu’ils contiennent.
- Malheureusement, le mode d’exploitation des stations américaines empêche d’obtenir des chiffres de première importance; tandis que le rapport contient, pour les usines à gaz, tous les chiffres de production et de vente, la partie qui se rapporte à l’éclairage électrique est muette sur ces points, le courant étant vendu par contrat dans la plupart des cas. Cependant, l’emploi des compteurs se généralise de plus en plus, tandis que la vente par contrat tend à disparaître. Cette substitution a soulevé plusieurs questions importantes ; les clients se plaignant qu’ils payaient plus cher avec le nouveau tarif qu’avec l’ancien, la commission a été amenée à reconnaître que ce fait était dû à ce que la vente par contrat entraînait les compagnies à vendre à perte.
- On a agité, en outre, la question de savoir si le prix de vente par kilowatt-heure serait uniforme ou si l’énergie électrique devait être tarifée à un prix très bas, calculé d’après les frais qu’entraîne la génération du courant, chaque abonné payant en plus une taxe indépendante de la consommation et variant suivant le genre de l’installation.
- Le tarif le plus équitable serait, il nous semble, de faire payer une taxe fixe annuelle par lampe installée et de vendre le courant avec un escompte d’autant plus fort que la consommation annuelle par lampe installée serait plus considérable.
- Ces chiffres seraient utilement complétés par quelques indications sur le système de distribution adopté, la tension, l’emploi des accumulateurs, des transformateurs, etc.
- Le septième rapport porte sur 58 compagnies d’éclairage électrique, 26 distribuant â la fois le gaz et l’électricité, et 47 compagnies seulement ne vendant que du gaz.
- Les frais de premier établissement s’élèvent à go3i 520 francs et le capital total engagé à 9032 775 francs.
- Du ior juillet 1889 au 3o juin 1891, les résultats ont été les suivants :
- TABLEAU I
- Résultats financiers généraux. Années 1889-1890, 1890-1891.
- 1800 1891
- RECETTES
- Vente de lumière et de
- force motrice 9 54i 970,00 61 540,25 12 164 345,75
- Autres sources 37 407,5o
- 9 6o3 5io,25 22 201 753,25
- DÉPENSES
- Génération du courant. 3 764 i55,go 5 071 214,40
- Distribution du courant. 1 405 23i,65 1 781 661,90 796 154,5o
- Frais généraux 581 754,60
- Taxes 338 104,55 4i3 718,85
- Diverses 614 826,30 6i3 281,10
- 6 704 073,00 2 899 437,25 8 676 o3o,65
- Laissant un excédant de 3 525 722,60
- Sur lequel il faut attri-attribuer aux compagnies gazières vendant de l’électricité... 554 357,00 716 203,90
- Pour les compagnies
- d’électricité 2 345 080,25 2 809 518,70
- Il faut ajouter pour lo-
- cations, soldes, etc... 225 iio,5o
- L’excédant total est donc
- de 3 034 629,20
- Dont il a été disposé comme suit : Intérêts 723 394,35
- Dividendes 1 3i4 840,00
- Dépréciations 206 126,05 38 357,85
- Divers
- Laissant en réserve un surplus de 2 282 718,25 75i 910,95
- De ces compagnies, 40 ont un sur-
- plus de.......................... Fr. 2 i3a 800
- 12 ont un déficit de............... 160917
- Soit un surplus net de............. ï 972 883
- qui, ajoutés aux réserves de.......... 401 25o
- font un surplus de............... Fr. 2374133
- équivalent â 90/0 du capital.
- Le tableau II montre le développement progressif de l’éclairage électrique pendant les trois dernières années ; la dernière colonne donne le nombre de lampes installées au 3o juin 1892 ; si l’on admet que les lampes de 16, 20, 800, 1200, i5oo, 1600, 1800, 2000 bougies sont respectivement égales à 1 1/2, 2, 10, 15, 20, 25, 3o lampes
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- de io bougies, la capacité en 1891 serait de 65oooo lampes environ.
- TABLEAU II
- Nombre des lampes des differentes puissances lumineuses représentées par la capacité des dynamos, aux 3o juin 1889, 1890 et 1891.
- Nombre de lampes Nombre
- Puissance lumineuse de lampés
- des lampes installées le
- 1880 1890 1891 30 juin 1891
- 16 bougies ... 80 075 140 870 181 270 171 376
- 20 — 2 800 I 700 8 53o 6 559
- l5 — 880 880 836 470
- 2000 — 6 978 8 425 8 401 6 469
- 1200 — 4 206 6 o85 6 447 4 85o
- 1600 — i3o 60 160 152
- i5oo —, 35 60 60 29
- 1800 — 40 40 200 i58
- 800 — 140 70 70 2
- TABLEAU III
- Nombre de moteurs installés au 3o juin 1891.
- Nom de lu Compagnie Nombre St it arc de moteurs 1 rr les circuit h incan- descencc rancîtes s spéciaux Puissance totale en chevaux
- Boston 82 14 189
- Brooklyn 8 72 1/2
- Cambridge 4i 780
- Charlestown I I
- Cheîsea I 1/2
- Clinton 2 7 5/8
- Edison (Boston).. 65g 2 069
- — (Brocltton) 27 125
- — (Fall River) i3o
- — (Lawrence) 44 94
- Electric Light
- (Amesbury) .... 6 i5
- Gardner I 3
- Greenfield........ 4 I I
- Haverhill 3o 27
- Leominster I l5
- Lowell 57 298
- Lynn 27 241
- Malden 1 I
- Milford 7 22 1/2
- Milbury 2 1/2
- Natick 8 47
- New Bradford.... 35 28 210 1/2
- Newbury port.... 9 10 1/2
- North Attlebo-
- rough i5 36 1/4
- North Shore 9 125
- Pittsfteld i3 33o
- Plymouth 9 132
- Salem l8 78
- Somerville IO 19 3/8
- United (Spring-
- field) 26 79 1/4
- Waltham 7 34 1/2
- Walworth (Boston) 11 45 1/2
- Il faut également tenir compte des moteurs installés sur les circuits à arc ou à incandescence; dans certaines villes, ils sont assez nombreux, comme le montre le tableau III.
- Sur 4390 kilomètres de conducteurs posés dans les rues, 215 seulement sont enterrés dans des conduites d’une longueur totale de 66 kilomètres; tout le restant de la canalisation s’étendant sur près de 2o5o kilomètres de rues est aérien et nécessite plus de 55 000 poteaux.
- G. P.
- Ampèremètre compensateur Weston (1892).
- Cet ampèremètre est pourvu d’un rhéostat permettant de compenser, par la suppression d’un nombre équivalent de ses résistances p, l’augmentation de résistance de sa bobine due à l’accroissement de température provoquée par le passage du courant, et défini par le thermo-
- Fig. 1. — Ampèremètre compensateur Weston.
- mètre m. Il suffit, pour cela, d’amener le bras du rhéostat sur le chiffre marqué par le thermomètre. En outre, la résistance en carbone A, dont la conductibilité augmente avec la température, compense automatiquement les variations dues à la température extérieure de l’atmosphère.
- G. R.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 23^
- Fourneau électrique Parker pour la fabrication du phosphore (1891).
- Ce fourneau a été construit de manière à éviter la condensation du phosphore dans les parties hautes de l’appareil. A cet effet, la charge est divisée dans une cheminée A, chauffée par la
- Fig-, i. — Fourneau électrique Parker.
- chaleur même du foyer, par. un carneau C, ou par une flamme de gaz en B. On évite ainsi toute condensation en A.
- G. R.
- Sur quelques appareils de chauffage électrique.
- Malgré son prix élevé, l’électricité peut, dans quelques cas particuliers, s’appliquer avec avantage au chauffage. On l’a bien vu pour la soudure des métaux et le recuit des fils d’acier.
- On connaît aussi les résultats obtenus dans le chauffage des tramways en Amérique avec les chaufferettes électriques. On retrouvera dans la collection du journal tous les différents appareils de chauffage qui ont été décrits et pro-posé§ : les études de MM. Courcelles et Elu sur le chauffage dans les tramways de la Burton Electric C° de Richmond (a), et plus récemment
- (') La Lumière Electrique, i5 janvier i885.
- les appareils de M. Carpenter (x) appliqués au chauffage de cuisine (fers à repasser, bouilloires, etc.,) dans lesquels la résistance est empâtée dans du carton d’amiante, les chaufferettes Dewey (2), Kennedy (3), d’autres appareils de Dewey (J), de Drews, dans lesquels l’air circule dans des tuyaux sur un conducteur interrompu qui est le siège d’une série d’étincelles (5).
- Fig. 1. — Chauffe-pieds électrique.
- Toute une série d’appareils de cuisine (fourneaux, rôtissoires, grils, etc.,) ont été décrits par M. Jenny (,!).
- Dernièrement, à l’exposition d’électricité du Palais de Cristal à Londres, un certain nombre d’appareils de chauffage par l’électricité ont
- Fig. 2. — Bouillotte électrique.
- fonctionné sous les yeux du public au pavillon de la Compagnie Crompton. A l’aide des fourneaux électriques de M. Cuillot, on a pu préparer tous les mets d’un banquet pour lequel on a cuit 5o côtelettes et 3o poulets (;).
- O
- C)
- (‘)
- Ci
- O
- La Lumière Electrique, t. XXXVIII,
- Ibid.,
- Ibid.,
- Ibid.,
- Ibid.
- Ibid.,
- t. XXXIX, p 3a8. I. XXXIX, p. 485. t. XL, p. 53a. t. XL1II, p. 523. t. XLIII, p. 326.
- (’) Cosmos, 3 septembre 1892.
- p.484.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Nous présentons aujourd'hui les appareils proposés par M. J. Ullmann qui sont aménagés de telle sorte qu’ils peuvent être mis en service à la place des lampes à incandescence avec une différence de potentiel de iio volts. On retrou-
- Fig. 3. — Théière électrique.
- vera sous une forme pratique les nombreux appareils, comme les appareils Carpenter, où les tils rougis sont en platine iridié.
- La figure i représente un petit appareil de
- Fig. 4 et 5. — Poêle à frire et fer à repasser électriques.
- chauffage très suffisant pour un cabinet de toilette, ou un chauffe-pieds de bureau.
- Les appareils de cuisine ne présenteraient pour l’instant que peu de chance d’être adoptés;
- Fig. 6 et 7. — Fer à repasser et chauffe-fer à friser électriques.
- il n’en est pas de même des bouillottes et des théières (fig. i et 3), que l’on peut chauffer très élégamment dans un salon, et cela très rapidement ; les bouillottes marchent avec iio volts et 3 ampères.
- M. Ullmann présente néanmoins une poêle à frire (fig. 4).
- Comme appareils de magasin, appareils de luxe évidemment encore, on voit les fers à repasser pour chapeliers et tailleurs (fig. 5 et 6), les fers à friser (fig. 7) toujours propres et évitant le maniement du gaz ou de l’alcool, maniement souvent proscrit dans les théâtres à cause des dangers d’incendie.
- A. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- L’action des courants alternatifs sur le corps humain.
- Dans notre numéro du 3 septembre dernier, nous avons reproduit un article de M. Korthals sur ce sujet. L’innocuité à une tension alternative de 70000 volts dans l’expérience bien connue de Tesla y était expliquée par la capacité du corps humain. Cette explication est combattue par M. Ch. Steinmetz 0, dont voici les arguments.
- D’après Tesla lui-même, cette innocuité n’est réelle que pour une certaine capacité bien réglée du circuit primaire, tandis que pour d’autres réglages le courant d’étincelles secondaires change beaucoup d’aspect et n’est dès lors plus sans danger. De plus; si l’on admettait l’exactitude des conclusions de- M. Korthals, les décharges oscillantes de bouteilles de Leyde, qui sont encore bien plus rapides, seraient absolument insensibles.
- L’absence de danger semble devoir être expliquée plus simplement. Dire que dans l’expérience de Tesla le corps humain est soumis à une tension de 70000 ou de 100000 volts n’est qu’une manière de. parler.
- J’ai eu le plaisir d’assister â l’une des premières expériences : l’expérimentateur s’intercalait dans le circuit secondaire d’un appareil d’induction en série avec un intervalle d’air d’un pied de longueur, et comme la résistance du corps humain est très faible par rapport à celle
- (O ! .Ve’ ktrolechn isc h e Zeitschrift du i(> septembre 1892:
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de l’air, l’expérimentateur ne recevait qu’une faible partie de la tension totale de 70000 volts. En touchant les bornes secondaires directement, l’opérateur détruisait simplement les 70000 volts, puisque la bobine secondaire était pratiquement mise en court circuit.
- L’erreur dans les conclusions réside simplement dans la comparaison de cette expérience avec les conditions qui existent lorsqu’on touche un Circuit ordinaire à courants alternatifs de tension constante, tandis que dans cette expérience la tension est loin d’être constante, mais dépend entièrement de la résistance du circuit.
- L’expérience est en cela analogue à la façon dont se comporterait une machine statique à frottement. Avec celle-ci, on peut obtenir facilement 100000 volts, et pourtant les étincelles qu’on en tire sont tout à fait inoffensives.
- J’ai tiré de courroies de dynamos, à deux pieds de distance, de vives étincelles qui représentaient donc des tensions énormes et étaient pourtant sans danger.
- L’intensité de courant qui traverse le corps dans ces conditions, et par conséquent la différence de potentiel sont très faibles, tandis que le reste de la tension est dissipé extérieurement dans les étincelles.
- La fréquence n’a rien à faire dans ce phénomène, elle n’a qu’une influence indirecte, en ce sens que c’est d’elle que dépend la self-induction du circuit.
- Une dynamo comme celle employée par Tesla possède une très grande self-induction; il faut y ajouter la self-induction de l’appareil d’induction, et l’on voit que le courant primaire est auto-régulateur pour courant constant, de sorte que son intensité ne peut dépasser un certain maximum.
- Si nous comptons 10 chevaux pour le moteur à vapeur, la dynamo peut fournir au plus 10 ampères à 100 volts. ' Transformé à 70000 volts, à 5oo/o de rendement, nous obtenons i/3o d'ampère dans le secondaire. Pour une résistance du corps de 2000 ohms, la puissance n’est que de 2 1/4 watts, ce qui est insensible. Dans l’appareil d’électrocution, au contraire, la tension est de i5oo volts, le courant de 3 ampères, de main à main, la puissance par suite de 4500 watts, c’est-à-dire 2000 fois celle dont le corps est le siège quand il touche le circuit «à 70000 volts».
- Ces 4500 walts n’amenaient pas la mort instantanée, et l’on changea le montage de façon à faire passer le courant de la tête aux jambes du condamné. 7 ampères et i5oo volts, c’est-à-dire 10000 watts, étaient alors mortels.
- Comme on le voit, les tensions très élevées sont inoffensives parce que l’intensité de courant est en même temps très faible, de sorte que l’énergie apportée au corps est insignifiante.
- Si 70000 volts avaient réellement existé entre les mains de l’expérimentateur, le résultat eût été 140 ampères, soit 10 millions de watts, le corps aurait été détruit instantanément avec explosion, comme dans le cas d’un coup de foudre violent.
- Sur le diélectrique des condensateurs, par W.-H. Preece (').
- Les câbles artificiels sont des auxiliaires très utiles à l’ingénieur télégraphiste. Ils lui permettent d’essayer et de comparer les appareils télégraphiques rapides et surtout les téléphones. Je possède un de ces câbles, construit il y a plusieurs années, et qui est composé de 54 bobines non inductives, présentant chacune 33 ohms de résistance, un condensateur de 1 microfarad étant branché à la jonction de chaque paire de bobines. Ce dispositif représente un circuit d’une capacité totale de 54 microfarads et d’une résistance totale de 1188 ohms, le produit C R étant 64152. C’est l’équivalent d’un câble sous-marin ordinaire de 162 milles marins.
- Ce câble devint insuffisant, et on en construisit un autre en tous points semblable au premier, mais il ne donna pas les mêmes résultats. Les résistances étaient exactement les mêmes, mais les capacités étaient si différentes que la capacité totale était de 60 microfarads au lieu de 5q, de sorte que le produit CR était 71280. Cette différence de près de 11 0/0 n’avait par elle-même aucune importance pour l'usage particulier auquel était destiné le câble, mais en comparant soigneusement les deux câbles au moyen de téléphones, on trouva que pour la même valeur nominale de C R le nouveau câble donnait de meilleurs résultats que l’ancien ; c’est-à-dire que la conversation téléphonique s’y entendait de 3o 0/0 mieux. La distance limite de transmis-
- (*) Communication à VAssociation Britannique.
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- iZ’-j
- sion serait aussi de 3o o/o plus grande avec le nouveau câble. C’était là un résultat inattendu, qui ne pouvait être attribué à l’inductance, puisqu’il n’y avait ni self-induction ni induction mutuelle.
- L’isolement pris après une minute d’électrification était : pour l’ancien câble 172,8 mégohms par mille; pour le nouveau câble 82,8 mégohms par mille. De sorte que la différence était en faveur de l’ancien. Mais l’électrification était beaucoup meilleure, c’est-à-dire moins prononcée dans le nouveau câble artificiel. La différence entre les résistances lues au commencement et à la fin de la première minute était pour le nouveau câble le 1/20 de la valeur que fournissait l’autre.
- Chaque câble fut ensuite rapidement chargé et déchargé 1200 fois à des fréquences variables avec une force électromotrice de 40 volts, et la charge résiduelle accumulée fut déterminée par l’élongation d’un galvanomètre Thomson. Les fréquences employées étaient obtenues en passant une bande de papier perforé de trois mètres de longueur à travers un transmetteur automatique Wheatstone. Le tableau suivant contient les résultats obtenus :
- Nombre Décharge Différence
- de décharges par —^ ' v ^ en r/o
- "seconde nouveau câble ancien câble
- 20 46 28 39
- 40 86 55 36
- 80 i5r IOO 33
- 120 200 i36 32
- 160 237 168 29
- On voit clairement que l’effet est dû à l'absorption. L’électrification, la polarisation et l’absorption sont des phases du travail électrolytique effectué par le courant dans le diélectrique. La substance est légèrement décomposée par le courant qui la traverse ; il se crée une force contre-électromotrice qui augmente la résistance apparente (électrification); elle fournit un courant de décharge de sens inverse de celui du courant de charge (polarisation) ; elle absorbe une certaine quantité d’électricité, la partie non dissipée étant recueillie dans la décharge. Le condensateur agit, en somme, comme une pile secondaire.
- Nous employons maintenant du papier de meilleure qualité qu’auparavant, de la feuille d’étain plus mince et une paraffine blanche et pure, dont le point de fusion se trouve vers 5o° G. Auparavant, on fondait de la résine avec la paraffine et l’on appliquait ce mélange à la brosse. Maintenant, le papier est d’abord séché à fond, et bien saturé avec de la paraffine introduite sous pression, de façon à éliminer totalement l’humidité. Nous avons donc moins d’électrification et d’absorption, et par conséquent un retard moindre, d’où la supériorité du nouveau câble artificiel.
- Dans l’ancien type de condensateur, nous avions observé une variation de la capacité avec la température; dans le nouveau cette variation n’a plus lieu.
- Cet effet de l’absorption sur la capacité des condensateurs et des conducteurs isolés est pour moi une nouveauté. Il introduit un nouveau terme dans la question de l’énergie des circuits complexes, et il a une influence très marquée sur le retard des signaux transmis par de longs câbles sous-marins. Cet effet a aussi une influence importante sur le rendement des circuits téléphoniques, et il rend compte en partie de la grande différence que l’on observe dans le produit C R limite dans les lignes aériennes comparativement aux conducteurs souterrains ou sous-marins. Les lignes aériennes sont toujours bien supérieures aux autres, ce qui doit être attribué à l’absence de polarisation de l’air, aussi bien qu’à d’autres causes électromagnétiques et électrostatiques. L’air n’absorbant pas d’énergie ne peut produire un retard des courants. L’air est donc bien le diélectrique idéal.
- A. IL
- Mesure des pertes par hystérésis et courants de Foucault dans les transformateurs, par S. Evershed et E.-B. Vignoles (').
- Mesure de la chaleur spécifique du transformateur.
- Puisque la chaleur spécifique de fer se trouve entre 0,11 et 0,12, il était facile delà déterminer avec une précision suffisante de la manière suivante : (*)
- (*) La Lumière Electrique du 22 octobre 1892, p. 190.
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- . Le transformateur fut chauffé à ioo° C, et l'on compara l’élévation de température produite en le plongeant dans un vase contenant un certain poids d’eau à une température connue avec celle produite par un poids connu d’eau bouillante lorsqu’on mélangeait celle-ci avec la même quantité d’eau à la même température initiale. Les deux expériences peuvent être identiques au point de vue du refroidissement.
- Le transformateur emportait naturellement du bain où il était chauffé une grande quantité d’eau, et celle-ci pouvait donner lieu à des causes d’erreur. Mais différentes mesures montrèrent que les variations de poids dues à cette cause étaient trop faibles pour altérer les résultats dans les limites de précision nécessaires.
- Soient :
- w le poids du transformateur sec, v le poids de l’eau qu'il entraîne,
- W le poids de l’eau dans le vase réfrigérant, g le poids de l’eau employée pour la comparaison dans la seconde expérience,
- x la chaleur spécifique du transformateur, y la chaleur spécifique de l’eau. q la chaleur perdue par le bain par rayonnement et convection.
- Dans l’expérience I :
- T la température initiale du transformateur, i la température initiale du bain, l la température finale du fer et du bain.
- Dans l’expérience II :
- T la température initiale de l’eau employée pour la comparaison,
- J la température initiale du bain,
- 6 la température finale des deux.
- Alors l’équation
- Chaleur totale avant l’immersion = chaleur totale après l’immersion + quantité de chaleur perdue,
- OU
- w x T + vy T + W y i = w x t + vy t + W y t + q (i)
- représente le résultat de la première expérience, la seconde expérience étant nécessaire pour éliminer q.
- L’équation correspondante pour la deuxième expérience est
- g y T + W yj = g y 6 + W y 0 + q. (a)
- Puisque les conditions de refroidissement
- pendant l’élévation de température du bain sont les mêmes dans les deux expériences, on ne commet pas d’erreur appréciable en prenant dans les deux cas la quantité q.
- En éliminant q des équations (i) et (2), et en écrivant j =1, nous trouvons que la chaleur spécifique du transformateur est
- „ W (t - i) + g (T - 0) - W (8 —j) - v (T - t)
- x~ F(t=7) •
- En substituant dans cette équation les valeurs suivantes :
- W = 690 grammes g «= 700 —
- r = 43,7 —
- m> = 377 —
- nous arrivons à la valeur
- _r = 0,112 (*).
- Il est donc évident que la couverture isolante, le papier et le cuivre du secondaire n’ont pratiquement pas d’effet sur la valeur de la chaleur spécifique donnée comme égale à o, 112 dans les traités.
- Le transformateur fut ensuite démonté, séché et reconstruit.
- Mesure de la puissance perdue.
- La façon de procéder était la suivante : après avoir calculé les volts sur le cardew qu’une densité d’induction maxima de 10000 gauss (2) aurait produits, on lançait le courant dans le primaire et on l’amenait aussi rapidement que possible à la valeur donnant la lecture voulue sur le voltmètre. Nous pouvons remarquer que cette opération doit être effectuée très rapidement, parce que l’échelle du thermomètre est peu étendue, et toute la courbe d’échauffement est prise en moins de 10 minutes.
- Deux expérimentateurs notent le moment où l’extrémité de la colonne de mercure passe à
- (*) Les auteurs expriment cette valeur en grammes-degrés, qu’ils transforment. ensuite en joules; comme la chaleur spécifique n’est qu’un rapport numérique, nous croyons devoir omettre ce passage.
- (2j Le « gauss » des auteurs est 1 thom par centimètre carré, et n’a pas de rapport avec le gauss clu Dr Fleming ni avec celui de M. Heaviside.
- (C’est le weber par centimètre carré du D’ Lodgej.
- T = 100" C i = 12,7" C t — 21,4" C 7 = 12,2° C 0 = 19,3” C
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- chaque degré de l’échelle; pendant qu’un troisième maintient la vitesse de l'alternateur constante. Lorsque le mercure est près d’atteindre le sommet de l’échelle, on remplace rapidement les courants primaire et secondaire par des courants constants de la même valeur efficace ; et l’on observe le thermomètre pendant le refroidissement. Comme la vitesse de refroidissement dépend de l’excès de température entre le transformateur et l’air, il est nécessaire d’observer fréquemment la température de l’air avoisinant.
- Il n’est pas sans intérêt de comparer cette méthode avec d’autres méthodes thermométriques employées ou proposées dans le même but. M. Mordey a essayé de déterminer la tempéra-
- Fig. 9. — Echauffement du noyau de fer. .0, échauffe-ment observé; C, courbe de refroidissement; J, échauf-fement corrigé.
- ture finale, et à cet effet il a dû maintenir le transformateur en fonctionnement à fréquence constante pendant plusieurs heures, rencontrant ainsi toutes les difficultés que donne la variation de la température de l’air ambiant. Le professeur Ewing, d’autre part, s’est servi d’un couple thermo-électrique au lieu d’un thermomètre, mais des difficultés peuvent provenir de courants induits dans le circuit thermo-électrique. M. Alex. Siemens a publié récemment quelques mesures de la puissance perdue déterminée par l’observation de deux températures, donnant deux points de la courbe qui correspond à notre courbe J. La méthode employée par nous, analogue à la précédente en principe, donne, toutefois, dix ou vingt points de la courbe en l’espace de dix minutes.
- Les résultats de l’expérience II sont enregistrés dans la figure 9, où O est la courbe d’échauf-fement, G la courbe de refroidissement. Lorsqu’on apporte à la première la correction due au refroidissement, on obtient la courbe J, indiquant la vitesse qu’aurait l’élévation de température s’il ne se produisait pas pendant le même temps un certain refroidissement, en d’autres termes, la vitesse de transformation de l’énergie dans le noyau du transformateur.
- La puissance perdue dans le noyau est tirée de J comme suit : l'expérience I montre que le travail nécessaire pour élever de i° C la température de 1 gramme de transformateur est de 0,112 calorie-gramme-degré ou de 0,47 joule. En multipliant par le poids total du transformateur, nous obtenons 177 joules. D’après la courbe J, l’élévation de température est de o,o3o5° C par seconde; donc, le nombre de joules par seconde ou de watts convertis en chaleur est de 177 Xo3o5; soit 5,4 watts.
- Expérience II. — Courbes d’èchauffement et de refroidissement.
- a) Èchauffement. — Fréquence = 100 périodes par seconde; volts efficaces secondaires = 24,8; Température de l’air = i5" C; courant primaire = 198 ampères.
- Heure Température du transformateur Heure Température du transformateur
- li. m. s. 5 28 1 5 29 12 5 29 48 5 80 27 5 3l 5 5 3l 45 Degrés C 22 24 25 26 27 28 h. m. s. 5 32 27 5 33 9 5 33 55 5 34 45 5 35 33 5 36 24 Degrés 6 29 30 31 32 33 34
- b) Refroidissement. — Courant secondaire et primaire remplacés par des courants continus.
- Heure Température du t rnnsformateur Heure Température du transformateur
- h. m. s. Degrés C li. m. s. Degrés C
- 5 38 46 33,5 5 52 47 28.0
- 5 39 25 33.0 5 54 55 27,5
- 5qi 6 32,0 5 58 45 27,0
- 5 43 18 3r,o 644 26.5
- 5 44 33 3o, 5 6 9 55 26,0
- 5 45 5o 3o,o 6 36 0 25,25
- 5 47 h 29,5 6 37 40 25,0
- 5 48 54 2Q.0 6 40 5o 24,0
- 5 5o 47 28,5 6 44 12 23,0
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- Comparaison des pertes observées aux pertes calculées.
- Afin de comparer la perte observée avec celle calculée d’après le cycle B. II. obtenu par notre méthode au galvanomètre balistique, additionnée à la perte par courants de Foucault, on fit parcourir au transformateur ce cycle en ayant soin de ne pas dépasser la même induction maxima que dans l’expérience II.
- Expérience III. — Cycle B. H. Transformateur de l’expérience II enroulé de P, = 20 tours; P, = 40 tours; secondaire = 3oo tours.
- Courbe ascendante Courbe descendante
- Force magnétisante Induction totale Force magnétisante Induction totale
- .— 126 930 4- 228 43100
- — 75,5 1460 4- iii 42 400
- — 25 2 720 4- 10 40 OOO
- 4- 3o 7 450 — 25 35 800
- 4- 49,4 i5 5oo — 55,5 25 900
- + 77,6 29 OOO — 56,o 25 400
- + 112 36 400 — 63,o 22 400
- + r44 3g 000 — 90,7 12 500
- 4- 231 42 800 - 87,6 i3 35o
- Ces résultats sont retracés dans la courbe figure 10. On remarquera que le retard au sommet de la courbe est considérable; quoique le courant descende de 23i à. 228, l’induction monte de 42 800 à 43 100.
- L’aire de cette courbe est une mesure de la perte moyenne par centimètre cube due à l’hys-térésis, lorsque le fer parcourt son cycle en deux secondes environ.
- Le calcul de l’énergie perdue est donc le suivant :
- „ . . . , , , , aire de la courbe
- Energie totale dans le fer =------------x volume
- 4
- de l’anneau = 443 000 ergs par cycle.
- Donc, à 100 périodes par seconde, la perte serait de 4,43 x io7'ergs par seconde, soit -5,-53 watts.
- Calcul de la perle par courants de Foucault.
- La valeur de cette perte est tirée de la formule (d BV
- *Vdï) 1
- w =-
- 6 « p L
- où (x) = vitesse de variation de l’induction dt
- totale (en volts) ;
- t = épaisseur de chaque lamelle en cm.; p = résistance spécifique du fer, en ohms-cm.; R = rayon extérieur de l’anneau ; r = rayon intérieur de l’anneau ; n = nombre de tôles.
- Fig. 10. — Expérience III. Cycle B H.
- En substituant dans cette équation les valeurs suivantes :
- d B 4,4 x induction totale x fréquence ~dt = io“
- volts,
- _ 4,4 X 21 3oo x 100 voUs> 9.37
- 10“ volts,
- ' 10*
- t = 0,0414 cm.,
- p = ohms-cm. (moyenne de trois mesures),
- R = 4,64 cm., r = 2,08 cm., n — 20,
- L — = o,8o3,
- T
- nous trouvons pour la puissance totale perdue en courants de Foucault
- w = 0,88 watts.
- (*) Les auteurs emploient le signe (B), qui doit être tra-d B
- duit par -r— ; nous avons substitué des ohms-cm. aux d t
- ohms pour la résistance spécifique.
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- Gomme nous ie montrerons plus loin, cette valeur est pour diverses raisons un peu trop élevée; mais comme elle ne forme que le sixième de la perte totale, une erreur de 6 0/0 n’affecte la perte totale que de 1 0/0.
- En additionnant ces deux nombres, 4,43 et 0,88 watts, nous obtenons la perte théorique totale, en supposant que le travail de l’hystéré-sis soit le même à la fréquence de 100 qu’à la fréquence expérimentale de o,5 période par seconde.
- Nous avons donc
- Perte par hystérésis....................... 4,43 watts.
- Perte par courants de Foucault............... 0,88 —
- Perte totale calculée........... 5,3i —
- Perte mesurée par la méthode thermométrique................................. 5,40
- Différence entre les valeurs calculée et observée..................'................ 1,8 0/0
- CONCLUSIONS PRATIQUES
- Ce résultat nous fixera sur la question tant discutée du retard à l'aimantation.
- Il est certain que la différence entre les travaux dépensés pour faire parcourir au fer un cycle magnétique en des périodes aussi différentes que 2 secondes et 0,01 seconde est trop faible pour être observée par nos méthodes d’expérimentation — elle ne peut guère dépasser 4 à 5 0/0, et est probablement inférieure à 20/0; en d’autres termes, dans l’établissement d’un transformateur ou d’un alternateur, l’hys-térésis peut être déterminée avec une précision suffisante d’après la courbe obtenue avec la méthode du galvanomètre balistique. Si l’on adopte la méthode employée par nous, et si l’on ne se sert que de la courbe ascendante de l’induction, il n’y a aucune correction à faire pour le retard ; mais si l’on se sert d’une méthode impliquant un cycle de grande période — plutôt de l’ordre des minutes que des secondes — on introduit une erreur indéterminée qui peut aller jusqu’à 20 0/0 ou plus.
- Une autre conclusion est à tirer de nos résultats, c’est que tous les tableaux publiés sur la perte par l’hystérésis dans le « fer au charbon de bois » sont des pièges pour l’ingénieur inconsidéré (a trap for the unwary). Le profes-
- seur Ewing est, croyons-nous, le premier qui ait publié un de ces tableaux, et ses nombres ont été presque universellement copiés et adoptés. Malheureusement, il n’y a pas de substance de qualités plus variables que le fer dit « au charbon de bois », et les résultats du professeur Ewing ne sont valables que pour l’échantillon particulier qu’il a étudié.
- M. Alex. Siemens, M. Swinburne et M. Do-browolsky ont publié des essais montrant des pertes par hystérésis beaucoup plus considérables que celles données par le professeur Ewing; ainsi M. Siemens a trouvé une perte supérieure de 70 à 80 0/0, et M. Dobrowolsky a confirmé ce résultat.
- Nous avons nous-même examiné des échantillons de fer doux qui nous donnèrent des résultats plus élevés de 20 à 3o 0/0 que ceux du professeur Ewing, mais le noyau de transformateur employé dans les expériences que nous avons décrites donnait plus de 90 0/0 de perte par hystérésis, et pourtant il faut remarquer que ce fer sortait des mêmes usines, était vendu comme étant de la même qualité et avait presque [la même perméabilité que celui du professeur Ewing. Donc, à moins de laisser au hasard la température qu’atteindra un noyau de transformateur ou d’alternateur, il faut que le con-, structeur essaye chaque envoi de tôle de fer ou de fil. Les mêmes remarques s’appliquent naturellement, mais avec moins de force, aux noyaux d’induits de dynamos à courant continu.
- L’introduction d’une méthode simple et directe pour l’essai des échantillons de fer aurait pour conséquence d’obliger les fabricants à une plus grande uniformité de leurs produits, et nous ne désespérons pas de voir le jour où l’on vendra et achètera du fer en spécifiant qu’il ne doit « pas faire perdre plus de 6000 ergs par centimètre cube et par cycle », tout comme on spécifie actuellement pour le cuivre une conductibilité de 98 0/0.
- Le professeur Ewing s’est d’ailleurs déjà avancé dans cette voie avec son appareil à tracer des courbes d’aimantation.
- Voyons maintenant ce que nous apprennent les expériences au point de vue théorique. Si nous traçons une courbe cyclique très lentement, en mettant, par exemple, une minute à compléter le cycle, la courbe a une certaine surface, prenons 100 pour fixer les idées. Si nous
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- nous servons de la méthode décrite dans laquelle le cycle est parcouru en deux secondes, nous trouvons que la surface s’est élevée à 120; mais en réduisant le temps jusqu’à 1/100 de seconde, nous n’augmentons pas sensiblement la surface; elle ne dépasse certainement pas ie5.
- Evidemment, à ce moment, l’accroissement de l’induction se fait lentement, car la valeur de l’induction est pratiquement la même après 2 secondes qu’après 0,01 seconde. Ici vient se poser tout naturellement la question, si la valeur de l'induction, un millionième de seconde après l’application de la force magnétisante, est la même qu’après un centième de seconde. Les expériences ne donnent pas de réponse sûre,
- 2 min.
- 0 t
- Temps
- Fig. 11. — Retard de B sur H.
- mais il semble improbable que l’on puisse trouver une différence appréciable avant que l’intervalle de temps ne se rapproche de la période de vibration moléculaire.
- Dans la figure 11, nous donnons une courbe servant à illustrer cette relation entre la valeur de B et le temps écoulé depuis l’application de H; la courbe est évidemment d’échelle et de proportions arbitraires.
- A ce propos, il faut entendre par « période de vibration moléculaire » la période moyenne des molécules magnétiques ou particules d’Ewing, qufne sont pas nécessairement identiques avec les molécules chimiques ou physiques: et en explorant la courbe hypothétique de la figure 11, nous - pouvons arriver à une idée quantitative sur la structure des substances magnétiques.
- Appendice. — La formule employée plus haut pour calculer la perte par courants de Foucault peut être déduite comme suit :
- Considérons une feuille de tôle du noyau, de rayons intérieur et extérieur r et R et d’épaisseur t cm. ; prenons l’axe de la figure pour axe des x, et le rayon bissecteur de la section de l’anneau comme axe des y.
- Si M est la force magnétisante due au courant d’excitation, la densité d’induction en chaque rayon y est
- èt la force électromotrice dans un élément dy, d x, y d 0 est
- d M
- _ d 3 . v' d t ,
- E = —TT X aire = —---x dy.
- dt 2 71 y
- La résistance de l’élément est de sorte
- y dx<i
- que la puissance qui s’y trouve dissipée est
- d W =
- 4*’p y
- dy dx d0,
- et la puissance perdue dans une feuille entière est
- w
- = r rp r *(%)'*•
- %J 0 — — t/r 4 7i8 p y
- (dÆ\* 17 \ dt) _ R
- dy dx do,
- V-
- W = -
- 24 t; p
- En réalité, on ne connaît pas M, mais l’induction totale (B). Or
- (»>
- rR , „. rR « / u. m . m a m T r
- Jr Jr 27r>‘ 2* *
- n étant le nombre des disques dont est composé le noyau. En combinant ces.deux équations, nous trouvons pour la puissance perdue dans le novau entier
- W
- 6 7 n L
- formule dont nous nous sommes servis plus haut.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- :34'3
- On a dû faire diverses hypothèses pour atteindre ce résultat. On a d’abord supposé
- P =* t* H,
- c’est-à-dire que la densité d’induction est proportionnelle à la force magnétisante; nous savons qu’il n’en est pas ainsi, mais la densité est si faible que l’on n’introduit pas d’erreur appréciable; nous n’avons à nous occuper que de l’induction totale, et une distribution non uniforme de ce total sur la section n’affecte guère nos résultats.
- En second lieu, nous admettons que la force magnétisante est la même au centre de chaque disque qu’à sa circonférence extérieure. Une formule récemment donnée par le professeur j J.-J. Thomson montre qu’elle est réellement plus petite de 2 0/0; mais là encore le fait que l’induction est un peu déplacée vers les bords extérieurs ne diminue la perte que d’une quantité négligeable.
- Troisièmement, nous supposons que la conductibilité de la lame est infinie normalement à son plan, ce qui tend aussi à majorer un peu la valeur donnée par la formule, l’erreur étant de l’ordre des 2 0/0 dans notre cas.
- Mais comme une erreur de 6 0/0 dans l’évaluation de la perte par courants de Foucault n’affecte la perte totale que de 1 0/0, il est clair que toutes ces suppositions sont justifiées. Il faut nous rappeler que le résultat donné par la formule 11e peut être trop faible, mais qu’il peut-être trop élevé de 2 0/0. Dans la pratique, la formule sera donc considérée comme exacte.
- A. H.
- Sur la résistance électrique des métaux, des alliages et des corps non métalliques jusqu’à la température d’ébullition de l’oxygène liquide, par James Dewar et J. A. Fleming (').
- La mesure de la résistance électrique et de la variation de cette résistance à de basses températures a été entreprise en 1885 par MM. Caille-tet et Bouty (2), d’une part, et par M. Wro-blewskyff), d’autre part. Les premiers opéraient sur des fils métalliques qu’ils soumettaient à
- (') Philosophical Magazine, t. XXXIV, p. 326-33?, octobre 1892.
- (*) Journal de physique, t. VI, p. 297, i885.
- (5) Comptes rendus, CI, p. 161, i885.
- des températures voisines de — ioo° obtenues au moyen de l’éthylène liquide. M. Wroblevvsky effectuait ses mesures sur des fils de enivre électrolytique soumis à diverses températures, ioo", 200°, — 100", la température critique de l’azote celle de l’ébullition et celle de la solidification de l’azote liquide. En possession de moyens puissants pour la production de quantités assez considérables d’éthylène et d’oxygène liquides, MM. Dewar et Fleming ont pu étendre leurs recherches depuis 100" jusqu’à des températures voisines de—200° obtenues par l’ébullition de l’oxygène liquide sous la faible pression de 25 à 3o millimètres.
- Kig. 1
- Les résistances sont formées d’un fil de 5o à 100 centimètres de longueur et de moins de 1/10 de millimètre de diamètre enroulé sur une mince plaque de mica a (fig. 1)- ayant 5 centimètres environ de longueur et 1 ou 2 centimètres de largeur et portant sur ses deux plus longs côtés des entailles régulièrement espacées destinées à maintenir le fil. Les extrémités de ce fil passent dans deux trous percés dans la lame et sont soudées à deux gros fils de cuivre b, de très haute conductibilité électrique, isolés par une épaisse couche de gutta-percha. La plaque de mica est placée au fond d’un tube à essai où se trouvede liquide destiné à maintenir le fil à la température voulue. Il faut nécessairement que ce liquide soit isolant, condition heureusement réalisée par l’éthylène et l’oxygène liquides.
- La mesure de la résistance se fait par la méthode du pont de Wheatstone. Les contacts dès diverses branches de ce pont sont obtenus par
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- des godets à mercure. La résistance de comparaison est constituée par des bobines en fil d’alliage de platine et d'argent soigneusement étalonnées en unités B. A. pour la température de i5°5. Un galvanomètre à miroir, d’une très grande sensibilité, permet de reconnaître l’équilibre du pont.
- Les expériences ont été faites avec des fils de platine, d’or, d’argent, d’aluminium, d’étain, de palladium, de nickel, de cuivre électrolytique et de fer d’une pureté presque absolue ; avec des alliages platine-argent, iridium-platine, rhodium-platine, palladium-argent préparés avec des métaux purs, enfin avec des fils d’alliages et de métaux du commerce : argent allemand, plati-noïde, cuivre étamé, fer étamé, étain. Le diamètre de ces fils était mesuré avec une approximation d’un millième de millimètre à l’aide d’un microscope à micromètre ; leur longueur était obtenue avec une approximation relative aussi grande.
- Les mesures de résistances s’effectuaient aux températures suivantes :
- i° environ 100° ; température obtenue en pla-çànt le tube contenant le fil et rempli de glycérine ou de paraffine dans la vapeur d’eau bouillante ;
- 2° environ 20°, le tube contenant de la paraffine ou de l’alcool est abandonné à la température ambiante ;
- 3° environ o°, le tube est plongé dans la'glace ;
- 4° environ — 8o°, température obtenue en immergeant le tube dans un bain d’éther et d’acide carbonique solide ;
- 5° environ — ioo°, température d’ébullition de l’éthylène sous la pression atmosphérique ;
- 6e environ — 182°, température d’ébullition de l’oxygène sous la pression atmosphérique ;
- 7“ environ— 1970, température d’ébullition de l’oxygène sous une pression de 25 à 3o millimètres de mercure.
- La moyenne des nombres obtenus pour la résistance à chaque température était corrigée de la résistance introduite par les fils de cuivre et le mercure servant à relier le fil étudié à l’appareil de mesure ; cette correction était de o,25 unité B. A. à 20°. La résistance ainsi corrigée R du fil devait encore subir de nouvelles corrections provenant de ce que la température des bobines de comparaison était i9°5, soit 40 au-dessus de la température d’étalonnement et de
- ce que 1 unité B. A. vaut 0,9866 ohm. Ces corrections faites il était facile de déduire des mesures la valeur de la résistance spécifique p du métal étudié. Les auteurs ont constaté que si le diamètre d des fils est exprimé en millièmes de pouce anglais (un pouce = 2,5399 cm-) et leur longueur / en centimètres, on a
- p = 5ooo -j- R,
- R désignant la résistance après la première correction, le facteur numérique 5ooo englobant les facteurs de transformation d’unité et les facteurs provenant des autres corrections.
- Remarquons que les corrections indiquées ne tiennent pas compte de la diminution que subissent la longueur et le diamètre du fil par l’abaissement de température. Par conséquent p n’est pas la résistance spécifique vraie à la température indiquée, c’est-à-dire la résistance d’un cube ayant 1 centimètre de côté à cette température. En réalité p est la résistance à la température de la mesure électrique d’un cube qui aurait 1 centimètre de côté à la température ambiante à laquelle s’est effectuée la mesure des dimensions du fil ; en d’autres termes p n’est pas la résistance spécifique à volume constant, mais la résistance spécifique à masse constante.
- Pour avoir la résistance spécifique à volume constant, il faudrait connaître le coefficient moyen de dilatation des métaux et des alliages entre —100 et — 200“. Or, ce coefficient n’a pas été jusqu’ici déterminé; de plus, si l’on remarque que pour les températures ordinaires le coefficient de dilatation est toujours très petit, il est probable que la valeur de p, calculée comme nous l’avons dit, ne diffère pas de la résistance spécifique vraie de plus de 1/2 0/0, c’est-à-dire que l’erreur commise en négligeant la contraction du métal est moindre que l’approximation avec laquelle les températures sont évaluées.
- Le tableau suivant donne la résistance spécifique p à diverses températures de quelques métaux purs et de quelques alliages :
- Si l’on représente graphiquement les résultats en portant en abscisses les températures absolues, et en ordonnées les résistances correspondantes, on obtient pour les métaux purs des courbes dont la forme est telle que leurs prolongements vers les basses températures semblent passer très près de l’origine des abscisses,
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- 24D
- indiquant ainsi que la résistance absolue tend vers zéro en même temps que la température absolue. Ce résultat est conforme à l’hypothèse
- émise par Glausius en 1858, que la résistance spécifique des métaux est proportionnelle à la température absolue.
- Température de l'eau bouillante Température de l’air Température de fusion du lu glace Température du mélange d’éther et d’ucido carbonique Tonipértituro d’ébullition de l'éthylène Température d'ébullltiou do l’oxygène Température de l’oxygène bouillant dans le vido
- Platine pur t = P = IÛO°,2 10 912 18° 8 698 1° 8 248 — 8o' 6 i33 — 100° 5 295 — 182° 2 821 “ 197° 2 290
- Or pur 96",5 2 63g 22°, 3 2 096 o°,6 1 952 — 8o° 1 400 — 100° I 207 — 182° 604 —
- Argent pur ..;.... IOO° 2 139 19“ 1 643 0°,5 1 561 — 8û° 1 138 — 100° 962 — 182° 472 — . ’ -
- Cuivre électrolytique 93",2 1 881 i8’,25 1 447 0*,7 1 353 — . — 100* 757 — 182* 272 — 197° 178
- Fer pur 96",4 i3 777 18’, 15 9 455 1° 8 659 — — 100° 4 010 — 182° 1 067 — 197” 608
- Aluminium pur t= p— 94° ,5 4 658 19°,9 3 5o3 l-,5 3 i85 ~ — IOO° I 928 — 182° 894 —
- Nickel pur.. t= p= 94°, 5 18 gi3 20" i3 494 r,2 12 35o — 80" 7 470 — 100” 6 110 — 182° 1 900 —
- Êtain pur p= 99". 3 13.837 20° 10 473 o°>8 9 609 — 80" 6 681 — 100° 5 671 — 182” 2 553 —
- Platine argent, Ag = 660/0, Pt — 33 0/0,1 t=z 99°, 3 27 400 18",35 26 905 r 26 824 — 80" 26 3i 1 — 100° 26 108 — 182° 25 537 —
- Argent allemand *= p — 99°, 3 35 712 18°, 45 34 688 o“,8 34 534 — 80" 33 664 — IOO° 33 280 — 182“ 32 512 —
- •Platinoïde (argent allemand avec 1 ou 2 0/0 de tungstène. t = p = IOO° 44 590 18°,45 43 806 o°,8 43 610 — 80" 43 022 — IOO° 42 385 — 182° ' ' 41 454 -
- Palladium-argent, Pd = 20 0/0, Ag — 80 0/0 t — p = 99°, 8 i5 409 20“ 14 984 o°,8 14 9^5 — 80" 14 482 — 100° [4 256 — 182° i3 797 —:
- Bronze phosphoreux t — (- = ioo° 9 07 f 18",75 8 581 o°.8 8 483 — 8o° 8 054 — 100° 7 883 — 182° 7 371 -
- Platine iridié, Pt = 80 0/0, Ir — 20 0/0 lis IOO° 3i 848 18",8 29 870 o°,6 29 3go — 8o° 27 054 — IOO° 26 712 — 182° 24 440 —
- Platine iridié, Pt = 90 0/0, Rh — 10 0/0 !î= 100“ 18 417 i8*,8 14 532 o°,8 i3 719 — 80" m 778 — 100° 9 834 — 182° 7 134 —
- Ces courbes de résistance peuvent être divisées en trois classes :
- r Celles des métaux tels que le fer, le nickel, l’étain et peut-être le cuivre, qui ont leur concavité tournée vers le haut;
- 20 Celles des métaux comme le platine, l’or, le palladium et probablement l’argent, qui ont leur cavité tournée vers l’axe des abscisses;
- 3° Celles des métaux tels que l’aluminium et celles de presque tous les alliages,-qui se confondent à peu près avec des droites.
- Il est évident que pour les corps présentant les courbes de la première classe, le coefficient de variation de la résistance avec la température croît en même temps que la température.
- Le professeur G. Knott (Proceedings oj the Royal Society Edimburg, t. XXXIII, 1888, p. 187) avait déjà constaté cet accroissement du coefficient de variation avec la température pour le nickel entre o et 3oo°; les résultats de MAI. De-war et Fleming confirment donc et complètent ceux de M. Knott.
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- Il est à remarquer que la diminution de résistance des métaux purs avec la température est excessivement rapide. Ainsi, pour le fer, la résistance à — 197° n’est que la 33° partie de ce qu’elle est à 100°. Mais les plus minimes impuretés influent considérablement sur la variation observée; par exemple, un échantillon de nickel à peu près pur présentant une résistance spécifique de 11 387 unités électromagnétiques à o° présentait encore une résistance de 6j3j à — 182°, tandis que pour l’échantillon de nickel cité dans le tableau précédent, la résistance tombe de i2 35o à 1900 quand la température s’abaisse de o à — 182°.
- MM. Dewar et Fleming concluent de cette remarque que la mesure des résistances est le moyen le plus précis pour décider de la pureté d’un échantillon métallique ; si la résistance décroît rapidement en même temps que la température, et si la courbe représentant graphiquement les résultats, a une forme telle que son prolongement passe par l’origine, on peut être assuré de la pureté du métal.
- Des nombres du tableau précédent, il est facile de calculer le coefficient moyen de la variation de résistance entre o" C. et une température quelconque, c’est-à.-dire le coefficient a de la relation
- R, = R<, (1 ± al),
- où R0 désigne la résistance à 0° C. et R4 la résistance à-1°. Le tableau suivant donne les valeurs de ce coefficient entre o et ioo° pour les
- | métaux purs d’après MM. Cailletét et Bouty,'et d’après MM. Dewar et Fleming :
- Cailletct et Bouty Dewar-et Fleming
- Argent............ o,oo385- 0,00384
- Aluminium......... o,oo388 0,00390
- Cuivre............. 0,00423 0,00410
- Étain.............. 0,00424 0,00509
- Per...........'.... 0,00490 o,oo53i
- Pla.'tine....'.. . . 0,00340 0,00354
- Magnésium......... o,oo3go —
- Mercure........... 0,00407 —
- Nickel............ . .— •' o,oo5oo
- On voit que les coefficients les plus grands sont ceux du fer, de l’étain et du nickel, c’est-à-dire des métaux qui à la température ordinaire possèdent la plus haute résistance. L’influence de ce coefficient est considérable ; en effet, si on se reporte au premier tableau, on voit que la résistance spécifique du fer à — 182° n’est que les 2/3 de celle du cuivre à la température ordinaire, et que celle du nickel à de très basses températures est du même ordre que celle du cuivre à la température ordinaire.
- Après avoir étudié les métaux et leurs alliages, MM. Dewar et Fleming ont fait quelques expériences sur les filaments de charbon employés dans les lampes à incandescence. On sait qu’aux températures supérieures à 0° C. le carbone se comporte comme les électrolytes, c’est-à-dire que sa résistance spécifique croît quand la température s’abaisse.
- Les résultats des expériences résumées dans le tableau suivant montrent que le carbone se comporte de la même façon aux très basses températures :
- Charbon des lampes Température d'ébullition de l’eau Température de Pair • Température de la glace Température du mélange d'éther et d’acide carbonique ‘ Température d’ébullition do l’éthylène Température d’ébullition de l’oxygène-
- F.Hisnn-Swan, n° T ! t = — 18",9 1° — 80" — IOO* — 182“
- 1 p = ““ 4049 X io3 4090 x io3 4189 x 1er3 4218‘X IO3 4321 X 103
- T?Hicnn-Swnnj- n" 9.» i t = 99° 3835 x io3 18”,9 1° b CO IOO° 182°
- 1 p = 3911 X 10’ 3953 x io3 4054 X 10* 4079 .x io3 4180 x 103
- Woodhouse et Rawson i t = ' ' P “ IOO” 6168 X 10* 18“ ,9 63o3 x io* o°,8 ' 636o x io3 8o° 6495 X IO3 IOO0 6533 X io3
- Les auteurs se proposent d’étendre leurs rechèrches aux autres métalloïdes et aux corps isolants, verre, mica, gutta-percha, etc., afin de reconnaître si ces corps, dont ' la résistance diminue quand la température s’élève, présen-
- tent des courbes tendant vers une même valeür quand la température tend vers le zéro absolu.
- J. B.
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- FAITS DIVERS
- M, Gaston Bonnier a communiqué à T Académie une seconde note sur ses expériences relatives à l’influence de la lumière électrique directe sur la végétation et arrive aux conclusions suivantes :
- i° Lorsque la lumière électrique continue, sous verre, provoque chez une plante herbacée un grand développement, avec verdissement intense, la structure des organes est d’abord très différenciée; mais, si la lumière électrique est intense et prolongée pendant des mois, sans arrêt ni atténuation, les nouveaux organes formés par les plantes qui peuvent s’adapter à cet éclairement présentent de remarquables modifications de structure dans leurs divers tissus et ils sont moins différenciés tout en étant toujours riches en chlorophylle.
- 2° La lumière électrique directe est nuisible par ses rayons ultra-violets au développement normal des tissus, même à une distance des lampes de plus de 3 mètres.
- Voici un procédé « permettant d’augmenter la force du pôle positif dans les piles à un ou deux liquides », qui fait l’objet d’un brevet récent et que nous livrons à l’appréciation de nos lecteurs.
- Ce procédé consiste à associer le sélénium ou le tellure, qui jouissent déjà de propriétés électriques peu ordinaires, au charbon des piles à un ou deux liquides. L’association se ferait soit en enfonçant des clous de sélénium dans les plaques de charbon, soit en mélangeant à celui-ci de faibles proportions (2 à 3 0/0) de celui-là, soit enfin par voie galvanoplastique.
- Le premier procédé est celui qui présente le plus d’avantages, et cette mutilation du charbon par le sélénium donnerait, paraît-il, de très bons résultats et, dit-on, l’électrode « deviendrait en quelque sorte un meilleur aspirateur de l’électricité dans la pile et ceci permettrait d’employer le cuivre jaune au pôle négatif au lieu du zinc ce qui procurerait des avantages sérieux sous le rapport de l’usure du métal ».
- Ne nous est-il pas permis de croire que si le pôle positif « aspire » l’électricité il n’en restera pas beaucoup dans le circuit extérieur?
- Les produits réfractaires isolants en amiante de M. Reynier (1892) s’obtiennent par compression de l’amiante avec liaison de 0,9 d’eau et 0,1 de silicate de soude.
- M. Gérard, après de nombreux essais sur le mélange au charbon des piles primaires, de poussières métalliques, ou mieux de poussières de sels ou d’oxydes métalliques
- dont la pulvérisation s’obtient beaucoup plus facilement, vient d’imaginer une nouvelle électrode métallo-charbonneuse dont les résultats sont très satisfaisants.
- Il donne comme mélange pour le plomb les proportions suivantes ;
- Litharge......................... 75
- Charbon..............»........... i5
- Goudron.......................... 10
- L’homogénéité de ce mélange est obtenue par des procédés de fabrication particuliers.
- L’électrode ainsi obtenue donnerait aussi de bons résultats dans les accumulateurs.
- Beaucoup de nos lecteurs, sinon tous, ne se sont jamais doutés qu’on arriverait un jour à extraire l’électricité des mers, ou du moins, entendons-nous, qu’on essayerait de le faire. Il existe maintenant un moyen d’extraction qui repose sur les principes suivants, qui ne sont rien moins que fondamentaux, si nous en croyons un brevet récent dont voici les points saillants :
- Plongeons dans la mer les extrémités de deux charbons de cornue dont les autres extrémités sont reliées par deux conducteurs aux bornes d’un galvanomètre (sensible probablement). La raison de symétrie, à défaut de toute idée scientifique, nous permet d’augurer qu’il ne se produira aucun courant; eh bien ! nous nous trompons, car il s’est produit un courant, et « le fluide électrique passant par le conducteur le moins résistant (sic), passe dans le galvanomètre et retourne à la mer.
- Conclusion : l’eau salée est donc une source d’électricité et on peut remplacer le galvanomètre par une lampe appropriée, un accumulateur ou tout autre appareil pour utiliser ou emmagasiner le fluide.
- Il y a deux autres principes analogues, qui consistent à répéter la même expérience avec de l’eau ordinaire ou de l’eau salée préalablement électrisée; dans ce dernier cas, nous n’apprendrons rien à nos lecteurs en leur disant qu’il se produit un courant intense.
- Nous terminerons, car toute chose doit avoir une limite en vous apprenant que des expériences ont été faites... il y a quelques mois !
- 11 est étonnant de constater qu’il se trouve encore des personnes doutant de l’efficacité du transport électrique de l’énergie. Par exemple, pour la ville d’Anvers, on médite une distribution de l’énergie par l’eau sous pression ! Le système hydro-électrique de M. Van Rysselber-ghe est fortement combattu, mais avec des arguments qui ne lui feront pas beaucoup de mal.
- Dans une circulaire que nous envoie M. J. Anverville, on nous annonce que « M. G. Hanarte, ingénieur constructeur à Mons, dont le nom fait autorité dans toute l’Europe, parmi les hommes de science, et qui sera le
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- 2'48- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE '
- futur président de la Société future éventuelle d'éclairage électrique par Voir comprimé à Anvers, si rien n'y met obstacle, etc., prépare une conférence dont le sujet sera : La démonstration scientifique de Vabsurdité du système de transport de la force motrice par voie hydraulique pour l'éclairage public, partout où n'existe pas une force naturelle gratuite comme à Genève et au Niagara, et la' supèiioritè de l'air comprimé au point de vue économique, comparativement à tout autre système quelconque, pour le transport de la force motrice à distance ».
- . M. Anverville connaît-il des précédents favorables?
- A Gênes on va construire un tramway électrique sur le système Sprague. A ce propos, plusieurs de nos confrères de l’étranger nous font le plaisir de placer cette ville en France. Serait-ce une suite de la brillante réception de nos marins par les Génois ?
- Pendant l’année 1891, M. Deming a fait des recherches sur la cause des incendies qui se sont produits dans la ville de Minneapolis et qui pouvaient être imputés avec la plus légère vraisemblance au courant électrique. Il a constaté, comme résultat d’un examen des plus attentifs, que huit seulement de ces incendies avaient été produits par l’électricité et que les pertes totales de ce fait ne s’élevaient pas à 5oo francs. Il y a environ 60000 lampes à incandescence et 2000 lampes à arc dans la ville de Minneapolis, sans compter les moteurs et les câbles conducteurs de courant pour tramways électriques.
- Nombre de petites lignes de tramways électriques prennent naissance en Allemagne.
- Dans le centre industriel très populeux d’Essen, c’est la Société générale d’électricité de Berlin qui crée un tramway à traction électrique. Les rails sont commandés et la construction de la voie doit être commencée en novembre.
- A Dusseldorf, deux lignes électriques sont projetées. L’une d’elles sera construite parla ville.
- Enfin à Altona, ville-sœur de Hambourg, l’ingénieur Beringer a eu la concession d’une ligne aboutissant à Blankenese.
- La Compagnie Peltott a établi récemment aux mines de Comstock, dans le Nevada, un moteur hydraulique qui utilise la puissance d’une chute d’eau de 700 mètres de hauteur. C’est peut-être le seul exemple de ce genre à citer.
- Le moteur, une roue Pelton, de 90 centimètres de diamètre, en acier, tourne à une vitesse de 1 i5o tours par minute sous l’action de l’eau qui est débitée par un aju-
- tage de 1,2 centimètre d’ouverture, et donne une puissance de 100 chevaux.
- A la périphérie de la roue motrice on voit d’après ces chiffres qu’il existe une vitesse de 54 mètres par seconde.
- Le Journal de Bruxelles déclare que l’exposition Anvers-Bruxelles, reliée par un chemin de fer électrique est chose décidée.
- Le i3 février prochain s’ouvrira â l’Hôtel de Ville de Paris le cours municipal d’histoire des sciences physiques par M. Daniel Berthelot, docteur ès-sciences et assistant au muséum : le cours aura lieu les lundi, mercredi et vendredi, à 8 1/2 du soir.
- Éclairage électrique.
- Edison, représenté par la « Edison Electric Light Company », vient de sortir victorieux du procès qu’il avait intenté en i885 à la « United States Electric Lighting Company», qu’il accusait de contrefaire ses procédés de fabrication des filaments de lampes à incandescence.
- On raconte que lorsque Edison connut la décision de la Cour d’appel, il dit qu’il avait toujours soupçonné être l’inventeur de la lampe à incandescence, mais que maintenant il en était sûr. C’est peut-être la seule conclusion à tirer; car on sait que le monopole Edison expirera en Angleterre dans un an, et s’il a quatre ans à vivre aux États-Unis, c’est tout. Il est vrai qu’en quatre ans il y a beaucoup à faire, et il se peut très bien que tous les fabricants de lampes se voient attaqués par Edison et soient dans la nécessité de payer des « royalties », aussi bien pour les anciennes lampes faites que pour les lampes en fabrication.
- Industries raconte un épisode curieux de ces débats. M. Langhans travaillait depuis quelque temps au problème de la production d’un filament en matière autre que du charbon. Sur ce terrain on s’éloignait du brevet Edison, et en cas de succès la lampe du nouveau système pouvait faire concurrence à la lampe Edison. Aussi la compagnie Thomson-I-Iouston mit-elle M. Langhans en « captivité rémunératrice » à Lynn, et ne tarda pas à créer une fabrique de lampes Langhans, tout au moins c'était un bruit qui courait, et la Thomson-Houston G* en profita au moment de son amalgamation avec les intérêts Edison, puisqu’elle seule possédait une lampe en dehors du brevet Edison. Il est évident que les compagnies alliées occupent aux Etats-Unis une position inexpugnable.
- WVAAAAAAAAAArtAMAfV
- VElectrician, de Londres, annonce que le Conseil municipal deWigan, qui, soit dit en passant, est propriétaire de l’usine à gaz de cette ville, a reçu moins de dix ré-
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- ponses favorables à sa circulaire concernant l’adoption de l’éclairage électrique. Nous ne connaissons pas le texte de cette circulaire, mais son peu de succès s’explique si elle est conçue dans des termes aussi peu favorables à l’électricité que les municipalités possédant des usines à gaz. A ce propos, notre confrère de Londres rappelle une circulaire du même genre qui débutait à peu près dans ce sens : « En admettant que l’électricité vous coûtera x fois le prix du gaz, êtes-vous décidé à prendre un abonnement dans le cas où le Comité du Gaz créerait une installation d’éclairage électrique > »
- Les réponses ne pouvaient être que négatives.
- Il paraît que l’on a découvert sur un point de la côte du Pacifique de riches et nombreux gisements de platine. Si la nouvelle est exacte les électriciens auront à s’en féliciter, car les lampes à incandescence consomment de grandes quantités de ce métal.
- On nous signale, dans l’avenue Kléber, un propriétaire qui a fait construire une maison neuve, dans laquelle les locataires ont à leur disposition deux canalisations, une pour le gaz et l’autre pour l’électricité. Ajoutons que les précautions sont prises pour que les méfaits du gaz ne soient point reprochés à l’électricité.
- Le réallumage des lampes à arc présente quelques difficultés parce que l’arc forme des composés qui présentent une grande résistance à froid. M. Tweedy, de Londres,'facilite le réallumage en ajoutant au charbon une certaine proportion de chrome. Cette masse forme une sorte de scorie qui conduit bien même à froid et est très peu fusible.
- Vienne, qui s’était longtemps tenu à l’écart, fait maintenant de rapides progrès en éclairage électrique. Ainsi, la Société internationale d’électricité, par exemple, possédait, il y a un an, i5ooo lampes de 16 bougies; en avril dernier, elle en alimentait déjà 33 ooo.
- Les importantes mines de set de Slanic, en Roumanie, exploitées en une seule vaste salle de 27 000 mètres carrés et de 75 mètres de haut sont éclairées à la lumière électrique. dont les rayons se réfractant sur les brillantes parois, donnent un aspect féerique de décor d’opéra.
- Dans les distributions en série, il faut, lorsqu’un appareil, une lampe, par exemple, vient à être mis hors de service, que l’appareil soit immédiatement remplacé par un court circuit, de façon que le circuit principal ne subisse pas une interruption prolongée.
- De nombreux ferme-circuits automatiques ont été inven-
- tés à cet effet; beaucoup d’entre eux ne présentent pas une sécurité suffisante, et le système de distribution en série dépend de la sûreté de fonctionnement de ces dispositifs. Voici comment M. Ch. Heisler, de Saint-Louis, a réalisé cette dernière condition. En dérivation sur chaque lampe à incandescence se trouve un électro-aimant; si la lampe casse, le courant total traverse l’électro, qui attire son armature et permet ainsi à un levier de fermer un court circuit.
- L’enroulement de l’electro est en fil de maillechort; il chauffe beaucoup, et si l’armature ne se trouvait pas attirée au moment voulu, réchauffement de l’électro ferait fondre une tige de plomb, ce qui provoquerait aussi la formation d’un court circuit par une pièce métallique que la tige de plomb retenait. Enfin, dans le cas où ces deux dispositions ne fonctionneraient ni l’une ni l’autre, il se formerait un arc entre une pointe et le plomb fusible, et ce dernier fondrait en produisant la mise en court circuit.
- En Espagne, i5o villes possèdent maintenant l’éclairage électrique. D’après une évaluation récente, 45o autres villes seraient favorables à l’introduction de la lumière électrique. Un millier d’installations de transmission de force et d’éclairage seraient à créer et donneraient des résultats financiers satisfaisants.
- Des essais de foyers lumineux s’exécutent sans interruption depuis plusieurs semaines aux forts de Liège et de Namur. Chaque fort contient sa machine à vapeur et sa dynamo placées dans des souterrains éclairés par des lampes à incandescence. Les phares électriques cuirassés ont été construits par la Société de la Meuse, de Liège; ils permettent d’éclairer le terrain à trois ou quatre kilomètres des forts, d’observer pendant la nuit les moût vements de l’assiégeant, de contrarier ses travaux, de reconnaître les emplacements de son artillerie, etc.
- On sait que la Ville de Paris prélève sur les compagnies d’éclairage électrique une taxe de 100 francs par kilomètre de conducteur posé dans les rues, et de 5 0/0 des recettes brutes résultant des contrats ou des indications des compteurs. Or, les sommes portées de ce chef sur le budget de la Ville de Paris sont de 18 100 francs 1 pour la taxe kilométrique, et de 3oo 000 francs pour le prélèvement de 5 0/0 sur les recettes brutes.
- On compte donc sur 181 kilomètres de conducteurs posés cette année, et l’on estime les recettes totales à 6 millions de francs. En comptant le prix du kilowattheure à r,20 fi\, cela impliquerait une production de 5 millions de kilowatts-heures, c’est-à-dire assez pour alimenter pendant 1000 heures .100 ooo lampes de 16 bougies à 3 watts par bougie.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Télégraphie et Téléphonie.
- La question de la communication entre la côte et les bâteaux-phares préoccupe vivement les ingénieurs en Angleterre, ce pays étant plus intéressé que tout autre à la voir résolue. Voici, d’après le Cosmos, où en est la question en ce moment.
- La commission royale appointée par le dernier gouvernement pour étudier la question des communications avec les phares et les vaisseaux-vigies des côtes s’est mise sérieusement à l’œuvre dans le mois d’août. Le 25 et les jours suivants, elle a visité la Mersey et les côtes voisines, puis les côtes d’Irlande; enfin le sud de l’Angleterre jusqu’à Portsmouth. Au commencement de septembre, elle a inspecté les côtes du Sud-Est et de l’Est, de Douvres au Forth.
- Au cours de leurs voyages, les commissaires ont eu de fréquentes conférences avec les diverses autorités compétentes. La question restera en suspens jusqu’au moment, en octobre probablement, où la commission entendra les experts consultés sur les nombreuses difficultés qu’il s’agit de surmonter.
- Conjointement à cette enquête, les autorités du Trinity-House (service des phares et de la navigation) ont entrepris des expériences pour chercher s’il serait possible d’établir les communications électriques par induction, afin d’éviter les nombreuses difficultés inhérentes à la pose de câbles sous-marins dans les parages des phares situés dans les brisants.
- Des procédés de communication de ce genre seraient également applicables aux communications entre les navires et la terre.
- Le département des postes et .télégraphes a également l’intention d’entreprendre d’ici peu des essais du même genre, dont les résultats seront aussi communiqués à la commission.
- Du i” avril au 3i mars 1892, le nombre de télégrammes privés expédiés en Angleterre a atteint le chiffre de 57085939, soit 3 millions de plus que l’année dernière.
- Dans ce chiffre ne sont pas compris, les télégrammes de presse, de chemins de fer et de gouvernement au nombre de 12000000 environ.
- D’après le Times, une nouvelle convention télégraphique entre la Russie et la Chine a été signée à Pékin par le ministre de Russie et par le chef de l’administration télégraphique chinoise. Les détails de cette convention viennent d’être publiés. Il s’agit des lignes destinées à rattacher le réseau russe aux lignes chinoises.
- D’après ce traité, la Russie recevra 1,73 fr. par mot pour tous les messages entre la Russie d’Asie et la Chine, 2,73 fr. sur les messages entre la Russie d’Europe et la Chine, et 3 francs sur les dépêches de transit, tandis que
- la Chine recevra 2 francs par mot sur toutes les dépêches d’une partie quelconque de la Russie et 5,5o fr. pour les dépêches des autres pays d’Europe.
- Par suite de cet arrangement, les dépêches entre la Russie d’Asie et la Chine ne coûtent que 3,73 fr., celles entre la Chine et la Russie d’Europe, 4,73 fr., tandis que le reste de l’Europe payera 8,5o fr. par mot.
- Le correspondant genevois de VEconomiste Français dit que l’augmentation du nombre de lignes téléphoniques a été très considérable depuis l’entrée en vigueur du nouveau tarif. Auparavant, il existait 61 lignes téléphoniques avec 6944 postes et donnant environ 1 100000 francs, le prix de l’abonnement annuel étant de 180 francs. Le nouveau tarif a abaissé le prix de l’abonnement à 80 francs, et il en est résulté qu’au commencement de l’annee présente il y avait 101 lignes avec 12 595 postes, soit une augmentation de 81 0/0.
- La longueur des lignes est de 5 200 kilomètres, avec 21,450 kilomètres de conducteurs; les principaux réseaux sont ceux de Genève avec 2 176 postes, Zürich avec 1 712 postes, Bâle avec 1 522 postes, Lausanne 806, Berne 753 et Saint-Gall 596 postes. Le nombre total des conversations entre habitants de la même ville est de 6 3/4 millions, et de 987000 sur les lignes interurbaines.
- La nouvelle loi stipule que chaque abonné n’a droit qu’à 800 conversations par an, et doit payer 5 centimes par conversation dès que ce nombre est dépassé, mais plus de 78 0/0 des abonnés n’ont pas dépassé cette limite. Quoique les recettes totales aient atteint 1 625 000 francs, les dépenses d’installation des nouvelles lignes ont fait légèrement baisser les bénéfices précédents.
- Le développement de la téléphonie a beaucoup ralenti l’accroissement du nombre de dépêches télégraphiques et l’on croit même que cette année celles-ci diminueront en nombre.
- A Denver, où il existe 120 kilomètres de tramways électriques, on a introduit un système de communication téléphonique qui rend les plus grands services. En un grand nombre de points des lignes on a installé des postes téléphoniques communiquant avec le bureau principal. Celui-ci est de cette façon en relation constante avec les voitures en circulation, et lorsqu’il se produit un arrêt pour une raison quelconque, il en est averti et peut faire partir une nouvelle voiture remplaçant celle arrêtée. De plus, il règle selon les circonstances, le moment du départ des voitures aux stations terminus avec lesquelles il correspond aussi téléphoniquement.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Électrique
- Journal universel dy Electricité
- 3i, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XIV' ANNÉE (TOME XLVI) SAMEDI 5 NOVEMBRE 1892
- N° 45
- SOMMAIRE. — L’industrie française des câbles sous-marins; G. Pellissier. — Détails de construction des machines dynamo; Gustave Richard. — Théorie électromagnétique de la lumière, d’après Maxwell; C.Raveau. —Transformateur F. Lucas; F. Guilbert. — Chronique et revue de la presse industrielle : Appareils de mesure de l’intensité de champ magnétique. — Sur les moteurs à courants alternatifs à champ magnétique tournant, par M. Jean Sahulka. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la température obtenue dans des fils parcourus par des courants électriques, par M. Cardani. — Le phénomène de la résonance et le pouvoir absorbant des métaux pour l’énergie des ondes électriques, par M. Bjerknes. — Sur le passage de courants faibles à travers les électrolytes, par R. Lohnstein. — Variétés : Le premier voyage de Colomb et la boussole, W. de Fonvielle. — Faits divers.
- L’INDUSTRIE FRANÇAISE
- DES CABLES SOUS-MARINS
- EXPOSÉ.
- La Lumière Électrique a déjà rendu compte O de la pose du câble de Marseille à Oran, premier câble sous-marin qui ait été complètement fabriqué en France et posé par un navire français. On ne saurait trop insister sur ce fait, qui présente une importance capitale pour l’industrie et pour l’influence politique de notre pays et marque une ère nouvelle dans le régime d’exploitation de la télégraphie sous-marine ; le mot n’est pas trop fort.
- Les décrets de 1847 et de 1849, qui autorisaient l’atterrissement sur les côtes françaises d’un câble venant d’Angleterre, portaient que le siège de la société devrait être à Paris; après l’issue malheureuse de cette tentative, un nouveau décret autorisa une seconde expérience, mais cette sage condition ne fut pas maintenue; le siège social fut transporté à Londres, et depuis cette époque jusque dans ces dernières années, toutes les sociétés françaises qui s’étaient formées ont été rachetées directement ou indirectement par
- des compagnies anglaises, jalouses du monopole qu’elles avaient su acquérir par leur habileté.
- Ce n’est qu'en 1879 que la compagnie fran- • çaise du télégraphe de Paris à New-York posa son câble entre Brest et Saint-Pierre, et en mai 1888 que la Société française des télégraphes sous-marins a été formée pour utiliser des concessions d’atterrissement obtenues par elle en différents points des Antilles : Venezuela, Curaçao, Haïti, Saint-Domingue, Cuba, Martinique, Guadeloupe, Guyane française et Guyane hollandaise.
- De leur côté, les gouvernements ont bien acquis les câbles nécessaires à la défense nationale, mais ce sont, en général, des câbles de faible longueur, en sorte qu’à l’heure actuelle, presque tout le réseau des communications sous-marines est entre les mains de puissantes compagnies anglaises qui, secondées par la diplomatie du cabinet de Saint-James, se sont assuré par des traités passés avec les Etats le monopole d’atterrissement dans nombre de contrées; d’après la statistique publiée par le Bureau international des Administrations télégraphiques de Berne, au mois d’avril dernier il existait près de 140345 milles nautiques (259918 kilomètres) de câbles sous-marins représentant un capital d’environ 1 i25oooooo de
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- C) La Lumière Électrique du 29 octobre 1892, p. 204.
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- francs, dont i milliard pour le compte des compagnies privées et 125 millions seulement pour le compte des Etats; ils se répartissent comme l’indiquent les tableaux I et II entre les différents Etats et les compagnies.
- TABLEAU I
- Slatistiqtie des câbles sous-marins appartenant aux administrations gouvernementales.
- ICtuts Nombre) de cAblcs Longueur en m des cflbles lllcs nautiques du développement des fils conducteurs
- Allemagne 46 1 761,94s 3 454,29
- Autriche 3i 104,94 112,96
- Belgique 2 54,25 278,50
- Danemark 58 208,925 573,09
- Espagne 10 440,83 440,83
- France 54 3 460,666 3 950,47
- Grande-Bretagne-Irlande Il 5 1 588,966 5 468,174
- Grèce 48 452,247 452,247
- Italie 39 1 068,48 1 132,68
- Norvège 255 248,14 248,14
- Pays-Bas Russie d’Europe • et du 20 60,37 81,32
- Caucase 8 212,68 236,24
- Suède 12 94.01 •68,77
- Turquie d’Europe et d’Asie I I 338,99 341,99
- Sénégal.., I 3 3
- Russie d’Asie I 70,017 214,731 70,017
- Japon 3i 277,454 795
- Cochinchine et Tonkin.. 2 795
- Indes britanniques 83 1 926,69 1 926,69
- Indes Néerlandaises .... 4 483,01 483,01
- Australie méridionale... 5 49,90 49,90
- Queensland i3 162,35 i65,o5
- Nouvelle-Calédonie I I I
- Nouvelle-Zélande 3 I96,3i5 384,945
- Amérique britannique.. î 200 200
- Iles Bahamas I 213 213
- Brésil 22 3.4,58o 46,646
- République Argentine .. 3 35,090 105,270
- Totaux 880 14 480,122 21 56o,683
- Les inconvénients d’un tel état de choses sont évidents; nous ne saurions mieux faire pour en donner une idée e'xacte que de céder la parole à M. Ernest Vlasto, l’ingénieur qui a pratiquement introduit en France la grande industrie des câbles sous-marins.
- Les réseaux généraux du globe, dit-il, peuvent se classer en quelques groupes très logiques :
- i° Le réseau Nord-Atlantique. Grâce à l’absence de monopole, les Etats-Unis n’ayant jamais accordé de concession exclusive, io câbles
- concurrents se sont établis. Le tarif pour environ 3ooo milles est de i ,25 fr. le mot, soit 0,041 fr. les 100 milles de parcours en moyenne. Il n’y a qu’une transmission, deux au plus;
- 2" Le réseau de Y Eastern et de Y Eastern Extension Auslralasia and China. Des intérêts majeurs aux Indes et en Chine ont obligé le gouvernement anglais à favoriser puissamment la compagnie qui pouvait lui donner des communications rapides et directes avec ces lointaines colonies. Ainsi, on voit le réseau partant d’Angleterre— presque toujours à double ligne, pour parer aux accidents — passer par Gibraltar, Malte (glanant au passage le réseau de l’Adriatique, de la mer Noire et de l’Archipel), touchant à l’Egypte, puis, à travers la mer Rouge, arrivant à Aden et de là à Bombay.
- A Aden, un embranchement suit la côte est d’Afrique et touche Zanzibar, Mozambique, Natal (Eastern and South African Telegraph Company).
- De Madras, Y Eastern Extension Auslralasia and China se dirige d’une part sur Saigon et sur la Chine (Hongkong, Shangaï) et le Japon; d’autre part, de Singapour sur l’Australie.
- Pour ce réseau, pas de concurrence, sinon les quelques mauvaises lignes terrestres qui traversent la Turquie, la Perse, l’Afghanistan, et que les gens bien renseignés se gardent de prendre, malgré les prix réduits, pour ne pas subir des retards indéfinis.
- Il en résulte l’arbitraire le plus absolu.
- Prenons un exemple :
- Un mot de New-York à Yokohama coûtera :
- aux
- fr. 100 milles
- New-York—Paris, a transmissions, 3ooo milles 1,25 0,041 Paris—Yokohama, 12 — 9000 milles i3,25 o, 140
- Au total....... 12000 milles 14,50
- Moyenne, 0,12 aux 100 milles (via Malte — Singapour).
- Un mot pour Aden coûtera, de Paris (2000 milles) 4,25 fr., soit, les 100 milles 0,212 fr. ;
- 3° Le réseau de la Côte ouest de l'Afrique. Ce réseau comprend deux Compagnies : la West African Telegraph Company, reliant Dakar à Loanda, et Y African Direct Telegraph Company reliant la précédente,aux îles du Cap Vert etaux grandes lignes Madère-Europe.
- Un télégramme pour Kotonou coûtera 11,5o fr. le mot pour 4000 milles, soit les 100 milles, 0,28 fr. ;
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- 4° Le réseau de Y Atlantique Sud. La Braqilian Submarine Telegraph Company, qui relie Lis* bonne à l’Amérique du Sud et la Western and Brazilian Telegraph Company, qui n’est que le prolongement, le long de la côte du Brésil, de la ligne précédente, monopolisent toutes les communications avec l’Amérique du Sud. Aussi un mot de Paris à Pernambouc coûte 8 francs, soit par ioo milles, 0,22 fr. ;
- 5° Le réseau Pacifique Sud. La Central and South American Company et la West Coast of America Telegraph Company desservent péniblement des Etats déjà très bien munis de lignes terrestres, tels que : Chili, Pérou, Equateur, Colombie et Amérique Centrale.
- Vu la concurrence de ces lignes terrestres, un mot d’Europe pour le Chili coûte moins cher qu’un mot pour la Guyane anglaise;
- TABLEA.U II
- Statistique des câbles sous-marins appartenant aux compagnies privées.
- Compagnies Nombre de râbles Longueur en des câbles milles marins du développement des fils conducteurs
- Direct Spanish Telegraph C° 4 707,73 707,73
- Spanish National Submarine Telegraph 5 1 163,252 1 163,252
- India Rubber, Gutta Percha and Telegraph Works C° 3 145,297 145,297
- West African Telegraph 12 3 015,42 3 015,42
- Black Sea Telegraph C“.... • I 346 346
- Indo European Telegraph C° 2 14,5 5o
- Great Northern Telegraph C“ 24 6 948 7176
- Eastern Telegraph G" 75 25 374,465 25 381,626
- Eastern and South African Telegraph C" 9 6 694,263 6 694,263
- Eastern Extension Australasia and China Telegraph C” 25 i5 83i,57 i5 83i,57
- Anglo American Telegraph C“ 14 IO 400,IO 10 998,14
- Direct United States Cable C” 2 3 099,60 3 099,60
- Compagnie française du Télégraphe de Paris à New-York 4 3 495,85 3 495,85
- Western Union Telegraph C"...‘ 8 7 743 7 743
- The Commercial Cable C° 0 6 908,472 7 748,344
- Halifax and Bermudas Cable C" I 849,96 849,96
- Brazilian Submarine Telegraph C\ 6 7 369 7 36g ‘
- African Direct Telegraph C° • 7 2 746 2 746
- Cuba Submaririe Telegraph C“ ... 4 1 049 1 049
- West India and Panama Telegraph C" 22 4 557 4 -557
- Société française des Télégraphes sous-marins 14 3 764,04 3 704,04
- Western and Brazilian Telegraph C° i5 5 408 5' 408
- River Plate Telegraph Cv .... • 1 32 64
- Mexican Telegraph C° : 3 1 55g 1 55g
- Central and South American Telegraph C’... .' 12 4 898,11 4 898,11
- West Coast of America Telegraph C° 7 I 698,72 j 698,72
- Compania telegrafica-telefonica del Plata .' 1 28 56
- Compania tele’grafica del Rio de la Plata. 1 28 28
- Totaux.. 288 125 864,349 127 632,922
- 6° Le réseau des Antilles. Trois compagnies, la Cuba Submarine Telegraph Company, la Mexican Telegraph Company, et la West India and Panama Telegraph Company, avaient, jusqu’à la constitution de la Société française des Télégraphes sous-marins, le monopole exclusif de l’Amérique Centrale, empêchant par leurs concessions tout rapport direct entre le nord et le sud de l’Amérique, favorisées par les grandes lignes à qui elles rendaient service. Aussi, pro-
- fitaient-elles de la situation ; un télégramme pour Porto-Rico ou Grenade coûte 12 francs par mot, après avoir coûté 18 francs avant que la Compagnie française ne vînt troubler le monopole paisiblement exploité.
- En résumé, six réseaux — composés chacun de plusieurs Compagnies, distinctes en apparence par suite de considérations locales, mais, dont les intérêts sont communs, quand elles ne
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- dérivent pas les unes des autres — présentent les tarifs suivants aux ioo milles parcourus :
- i"
- 3”
- 3*
- 4*
- 5‘
- 6*
- réseau, le mot 0.041 fr. concurrence;
- — 0,14 à o,2i fr. pas de concurrence active
- — 0,28 monopole ;
- — 0,22 monopole à sa fin ;
- — 0,16 concurrence terrestre
- — prix variable, élevé, mais dû à l’absence
- d’issues du réseau français vers les Etats-Unis ou vers l’Europe.
- La situation était encore aggravée par ce fait que la fabrication des câbles et leur matériel de pose étaient monopolisés également par des sociétés anglaises.
- Lorsque, en 1851, M. Crampton établit le modèle de câble sur lequel tous les autres ont été construits jusqu’à présent, il fit exécuter la commande dans les ateliers de M. Henley, en Angleterre; c’était une industrie complète à créer. Aujourd’hui, quatre usines anglaises sont établies au bord de la Tamise : d’abord, les Henley's Works, puis celles de Siemens brothers, de la Telegraph Construction and Maintenance Company, et de Y India Rubber, Gulta-Percha and Telegraph Works Company.
- Soit indifférence, soit manque d’énergie pour entreprendre un travail gros de risques, aucune autre usine ne se fonda, et les usines anglaises entretinrent cet état de choses en conservant le secret le plus absolu sur leurs procédés de fabrication. L’administration française des Postes et des Télégraphes avait bien fait construire à la Seyne, dans le Var, une petite usine à réparations, où elle fabrique aussi des câbles côtiers ; l’Allemagne possède une usine analogue; différentes usines privées avaient également le matériel nécessaire pour la confection des âmes et l’armature de petits câbles; mais aucune d’elles n’était outillée pour la fabrication en grand des câbles, ni pour la pose en mer profonde.
- Pourtant, une usine importante a été fondée, il y a peu d’années, en Italie, à l’instigation du gouvernement de ce pays; elle est placée sous l’habile direction de M. Pirelli, et, grâce à son activité, grâce surtout au concours à la fois pécuniaire et moral de l’Etat, cette usine a prospéré,^"mais en se bornant presque exclusivement au rôle restreint de fournisseur du gouvernement italien.
- Trente-huit navires à vapeur jaugeant depuis 3oo jusqu’à 5 coo tonnes, avec un tonnage total
- de près de 60000 tonnes et une force nominale de 9000 chevaux-vapeur composent la flotte télégraphique destinée à la pose et à la réparation des câbles sous-marins ; son entretien coûte plus de 8000000 de francs par an. Deux de ces steamers appartiennent au1 gouvernement français : Y Ampère, de 600 tonnes et 100 chevaux, habituellement en station à Brest, et la Charente, de 1000 tonnes et i3o chevaux, dont le port d’attache est la Seyne, près Toulon.
- Les gouvernements italien, britannique, indobritannique, canadien et chinois possèdent aussi chacun un navire pour la réparation de leurs câbles. Tous les autres steamers sont la propriété des compagnies anglaises, pour la plupart, comme nous venons de le voir.
- Encore faut-il ajouter que la Charente et Y Ampère sont deux vieùx avisos incapables de s’aventurer loin des côtes; pour des réparations lointaines, nous étions obligés de nous adresser aux sociétés anglaises qui avaient fourni les câbles. En Italie, la Cilla di Milano, appartenant à la société Pirelli, est entretenue aux frais du budget; c’est un navire de 1220 tonneaux bruts et d’une force nominale de 220 chevaux-vapeur.
- Le gouvernement français avait eu plus d’une fois à ressentir l’omnipotence des compagnies anglaises et à se plaindre des procédés de ces fournisseurs obligés; en cas de guerre, les conséquences auraient pu être funestes; depuis longtemps, il avait cherché à s’affranchir de cette servitude soit en fabriquant lui-même ses câbles, soit en favorisant la création d’une usine française.
- Mais la fabrication des câbles sous-marins est une industrie qu’un Etat peut difficilement entreprendre dans des conditions économiques, et d’autre part, les encouragements tout en paroles qu’on prodiguait aux particuliers ne faisaient guère avancer la question.
- Cette industrie exige l’immobilisation de capitaux considérables par suite du poids énorme et du prix élevé des matières qu’elle met en œuvre. L’âme du. câble des Antilles, par exemple, exigeait, par mille marin de i852 mètres, 5g kilos de cuivre et un poids égal de gutta-percha; celle-ci vaut de 8 à 10 francs le kilo à l'état brut, soit après nettoyage 18 à 20 francs le kilo; en plus, il a fallu :
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- Pour.les câbles de grands fonds :
- Par mille
- Filin protecteur (jute tanné)........... 115 kilos.
- 17 fils d’acier galvanisé de 2,5 mm. de diamètre................................... 1 i5o —
- Filin goudronné........................... 2 25o —
- Composition asphaltique.................... 200 —
- Pour les câbles de fonds moyens :
- Filin protecteur........................... i5o —
- 12 fils d’acier (4,5 mm.)...............'. 2 800 —
- Filin goudronné............................ 33o —
- Composition.............................. 25o —
- Pour les câbles d’atterrissement :
- Filin protecteur........................... ii5 —
- 17 fils d’acier (2,5 mm.) 1" armature.... 1 i5o —
- 12 fils d’acier (2 mm.) 2” armature....... 6 85o —
- Filin goudronné............................ 65o —
- Composition................................ 700 —
- 1000 milles de ce câble pesaient près de 2 millions de kilogrammes.
- On a donc tout intérêt à conserver ces marchandises en magasin le moins longtemps possible afin de diminuer les charges résultant de l’intérêt dn capital engagé; on doit, en outre, pouvoir fournir un câble même de grande longueur en peu de temps, afin de répondre à toutes les demandes, surtout en cas de défense nationale. L’usine doit donc être construite pour une production quotidienne très intense, ce qui entraîne à l’acquisition d’un matériel coûteux et à l’entretien d’un personnel nombreux.
- Un Etat ne peut, bien entendu, se charger de réunir entre eux des pays étrangers et doit se borner à fabriquer les câbles de son propre réseau, forcément limité. Pendant de longues périodes — les usines anglaises, malgré leur monopole, restent souvent une année entière sans travail — le matériel et le personnel technique, qu’on est forcé de conserver, restent inoccupés et grèvent de frais inutiles une fabrication déjà coûteuse.
- Une société privée, qui a droit de compter sur l’appui du gouvernement de son pays et qui peut trouver des débouchés â l’étranger, se trouve donc dans des conditions d’exploitation beaucoup plus rationnelles. C’est ce qu’ont bien compris les Anglais et après eux les Italiens, pour ne parler que de ceux qui nous ont précédés; mais l’importance nationale des câbles est telle qu’en Italie comme en Angleterre, les
- usines ont été entretenues aux frais du budget jusqu’à ce qu’elles aient pu vaincre les difficultés inévitables des premiers pas.
- Il suffit de jeter un coup d’œil sur la carte générale des communications télégraphiques sous-marines actuelles pour se convaincre de la somme immense de travail qu’il reste encore à exécuter pour compléter l’ensemble du réseau. Le développement sans cesse croissant des relations commerciales, l’extension du domaine colonial des nations européenpes rendent de jour en jour plus nécessaire la création de nouvelles lignes dont la construction et l’entretien, joints au remplacement et à l’entretien des anciens câbles, assurent à cette industrie une activité considérable; on peut admettre, sans être taxé d’exagération, que vers la fin du siècle ou le commencement du siècle prochain, le réseau actuel sera doublé; c’est plus d’un milliard de travaux à exécuter en une vingtaine d’années.
- Si l’on ajoute que la plupart des concessions exclusives accordées par différents pays sont sur le point d’expirer, que la concurrence que les sociétés d’exploitation pourront faire aux compagnies anglaises fera baisser notablement les prix — sans qu’ils cessent cependant d’être rénumérateurs —ce qui aura pour conséquence d’augmenter le trafic dans de grandes proportions, on voit que les conditions sont aussi favorables que possible pour entreprendre cette industrie jusqu’ici négligée dans notre pays.
- Mais les aléas en sont tels, les conséquences financières d’une fausse manœuvre seraient si désastreuses, et le danger de la concurrence anglaise était si grave que pas ùne société n’osait entreprendre la lutte.
- En 1889, la Société Générale des Téléphones perdit l’exploitation de ses réseaux téléphoniques qui passaient entre les mains de l’Etat ; elle résolut de se lancer dans la fabrication des câbles sous-marins. Depuis longtemps, ce projet était à l’étude; les ingénieurs avaient acquis une grande expérience dans la direction des usines de Bezons (anciennes usines Rattier); en 1888, la société avait participé à la fondation de la Société française des Télégraphes sous-marins, s’assurant ainsi un client immédiat important; elle possédait des capitaux considérables qui allaient devenir inutiles; cette circonstance inattendue la décida.
- Cependant, elle agit prudemment et résolut
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- de faire d’abord un essai pratique; elle soumissionna et obtint la fabrication d’un câble de ioo milles marins de longueur devant relier la Martinique à la Guadeloupe. Elle le fabriqua en entier à Bezons et l’y arma avec le matériel insuffisant de cette usine qui n’était pas aménagée dans ce but; à la date fixée pour la livraison, le câble était prêt. Mais là déjà, on vit combien les Anglais redoutaient cette concurrence qui nais-
- sait; le câble fut conduit par chaland au Havre : pas un navire anglais ne voulut l’embarquer et on dut le charger sur un navire allemand qui le déposa sur les quais d’Halifax, où le Pouyer-Quertier, appartenant à la Compagnie française du Télégraphe de Paris à New-York, et spécialement affecté aux réparations, le reprit pour en effectuer la pose, en janvier 1890.
- Cet essai ayant parfaitement réussi ; en dépit
- f >1 ... X
- A MP
- A Cn) J J
- . 1. — Machine à fabriquer les âmes des câbles sous-marins.
- des difficultés qu'il présentait, la Société mit son projet à exécution ; elle poussa l'entreprise avec une énergie sans laquelle elle n’eût pu réussir et qui fait le plus grand honneur à l’ingénieur chargé d’organiser en quelques mois cette industrie si peu connue en France.
- Î1 fut résolu que l’usine de Bezons, parfaitement aménagée pour la fabrication des âmes, continuerait cette partie du travail, et qu’une usine spéciale pour armer les câbles serait construite. On fit choix de la ville de Calais, les
- études furent poussées avec la plus grande activité ; le terrain fut acheté au. mois de mai 1890, les machines commandées aux constructeurs spéciaux et tous les délais furent si bien calculés qu’au même moment où elle achetait le terrain, la Société prenait une commande de plus de 8 millions de câbles à fournir moitié en mars, moitié en juin 1891.
- C’était bien hardi, mais c’était une question de vie ou de mort : il fallait affirmer son existence dès les premiers temps ; le succès complet
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- de cette fabrication donna pleinement raison direction de M. Ernest Vlasto, avec le concours aux organisateurs ; en moins de six mois, sous la de MM. II. Dumont, Coquille, Philippe, Risler,
- Fournier, etc., l’importante usine de Calais fut construite et aménagée, un personnel de plus de 3oo employés fut formé; au mois de décembre de la même année, la fabrication commença et, avant les dates prévues, le câble était prêt à être posé. Ce véritable tour de force fait le plus bel éloge du zèle et de l’intelligence des ingénieurs et est un sûr garant pour l’avenir..
- L’importance que cette nouvelle industrie présente pour le commerce et pour l’influence politique de la France n’échappera à personne ; nous avons demandé à la Société Générale des Téléphones quelques renseignements sur l’organisation du nouveau service ; son directeur, M. Berthon, et l’administrateur de service,
- Fig-. 3 et 4. — Machine à couper la g-utta-percha en tranches.
- M. P. Wallerstein, nous ont donné la facilité de visiter leurs usines avec une obligeance et une bonne grâce dont nous tenons à les remercier.
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- LES USINES PE BEZONS
- Ainsi que nous le disions plus haut, les âmes sont fabriquées à Bezons, près Paris ; les usines Rattier sont assez bien connues ; cependant, nous décrirons rapidement les principales opérations qui s’v effectuent pour la confection d’un câble.
- Les conducteurs sont, en général, des cordelettes ou torons formés de 7 brins de fil de cuivre ; ce nombre peut varier, mais les machines qui servent à la fabrication sont toujours les
- Fig. 2. — Détails de la machine â fabriquer les âmes,
- mêmes en principe : le fil central provenant d’une bobine fixé passe au centre d’un arbre creux et est animé d’un mouvement de progression uniforme et continu ; l’arbre creux, qui tourne avec une vitesse régulière, porte un plateau circulaire sur lequel sont montées les bobines chargées des brins extérieurs du toron ; ces derniers passent par les trous régulièrement espacés d’une sorte de matrice ou filière, également solidaire de l’arbre creux, qui les guide, puis ils viennent s’enrouler sur le fil central qui
- a été préalablement recouvert de chatterton, qu’on réchauffe au point de jonction pour y faciliter l’incrustation des fils extérieurs. Les bobines sont montées de telle sorte que les fils soient
- Fig. 5. — Machine à râper la gutta-percha.
- convenablement tendus et qu’ils ne puissent se tordre sur eux-mêmes à chaque rotation.
- Les figures 1 et 2 représentent une machine
- Fig. 6. — Machine à râper la gutta-percha.
- de ce genre employée à Bezons. A est la bobine qui porte le fil central, B le récipient qui contient la composition chatterton en fusion; le fil entre en H dans l’arbre vertical creux et il sort en I ; le plateau E, monté sur l’arbre C (fig. 2),
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- porte les bobines D, les filières sont en F G; S est le jet de gaz enflammé qui réchauffe la composition chatterton au point où les fils extérieurs viennent s’enrouler sur le premier; le câble, une fois formé, vient se bobiner en L après avoir passé sur un enregistreur K qui
- mesure sa longueur. Un guide O m manœuvré à la main permet au fil de s’enrouler régulièrement. Le pas de l’hélice que forment les brins extérieurs autour du fil central par suite de la combinaison des mouvements de progression de ce dernier et de rotation du plateau E est réglé
- Fig. 7. — Presse à filtrer la gutta-percha.
- par la vitesse relative qu’on donne aux deux mouvements.
- Gulla-percha. — La préparation de la gutta-percha est une des opérations les plus délicates de la fabrication ; c’est d’elle que dépendent en grande partie les qualités du câble.
- L’Administration française des Postes et des Télégraphes exige que la gutta-percha employée à la confection de ses câbles sous-marins soit bien homogène ; elle doit se ramollir sans se boursouffler lorsqu’elle est soumise à la chaleur d’une lampe à alcool et bien se prêter aux soudures; desséchée à no degrés centigrades dans un courant d'acide carbonique, elle ne doit
- pas perdre plus de 5 pour 100 de son poids. Les soins les plus grands sont apportés à la série d’opérations destinées à purger la gomme reçue des pays d’origine des impuretés qu’elle contient; les pains de cette matière sont d’abord triés par catégories suivant leurs qualités; chacun
- Fig. 10. — Détail du truman (*).
- d’eux est ensuite réduit en tranches peu épaisses au moyen de la machine représentée par les figures 3 et 4 dont le fonctionnement se comprend à première vue; les matières étrangères les plus grossières sont d’abord enlevées à la main, puis les (*)
- (*) Par suite d’une erreur de dessin, les cylindres AB sont représentés comme étant unis; en réalité, ils sont cannelés.
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- tranches de gutta sont plongées dans un bain d’eau chaude constamment agitée ; la gutta se ramollit et vient surnager à la surface du bain, tandis que les impuretés, plus lourdes, tombent au fond du récipient; on recueille la première
- qu’on porte, molle encore, à la machine à râper, tandis que les boues qui contiennent un peu de gomme sont mises de côté pour être traitées plus tard.
- L’organe essentiel de la machine à râper (fig.
- 5 et 6) est un cylindre métallique creux A, chauffé à la vapeur et qui porte sur son pourtour des lames tranchantes dentelées ; la gutta est placée
- dans la trémie B et est entraînée par les cylindres C et D devant les dents du tambour A, qui est animé d’un vif mouvement de rotation : elle est
- Fig-, il. — Trutnan.
- réduite en petits fragments qui tombent dans de l’eauxoù ils barbottent pendant quelque temps ; elle se sépare encore d’une partie de ses impuretés ; ramollie dans un bain d’eau chaude, elle est portée ensuite dans le cylindre de la presse à filtrer. Celle-ci se compose d’un cylindre A (fig. 7),
- fermé à l’une de ses extrémités par une toile métallique D (lig. 8) à mailles très serrées, et dans lequel se meut lentement un piston qui comprime la gutta maintenue liquide par un courant de vapeur circulant dans l’enveloppe du cylindre et la force à passer à travers les mailles
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- de la toile métallique. Toutes les impuretés qui n’ont pas disparu dans les opérations précédentes sont arrêtées au passage. La gutta est on la dessèche dans le Iruman, appareil qui peut égalementservirau lavage, puis on la portedirec-tement au laminoir que représente la figure g. Le trumanse compose (fig. 10 et 11) d’un récipient cylindrique enfer C DEF, chauffé par une circulation extérieure de vapeur et à l’intérieur d uquel tournent, autour d’un axe central B, dont ils sont rendus solidaires par lès bras en fonte qui les portent, trois cylindres métalliques A, à sur-
- face cannelée ; la gutta est prise entre ces rouleaux et entre les parois du récipient, entraînée de l’un à l’autre, déformée à chaque instant, eii sorte que toutes ses parties viennent en contact avec l’air chaud (ou avec l’eau si le truman est employé au lavage); après deux heures environ de séjour dans cet appareil, la gutta a presque complètement perdu son eau de fabrication.
- Pour former la gaine isolante, on fait un mélange en proportions convenables de guttas choisies, les unes pour leurs propriétés élec-
- Fig, 12 et 13. — Masticateur.
- triques, les autres pour leurs qualités physiques ; on les triture ensemble dans un masticateur (fig. 12 et i3) qui en fait un tout homogène.
- La gutta est ensuite portée, à l’état liquide, dans les cylindres de la machine à recouvrir les conducteurs de leur enveloppe isolante qui, poulies câbles de l’Administration française, doit se composer de trois couches de gutta alternant avec autant de couches de composition résineuse chatterton, la première de celles-ci étant posée directement sur le toron de cuivre ; la quantité de chatterton doit être juste suffisante pour assurer une bonne adhérence. Dans la plupart des cas. on donne à la couche de gutta-percha une épaisseur telle que son poids soit égal à celui du cuivre contenu dans une même longueur de câble ; l’Administration des Postes et Télégraphes exige une plus forte proportion de
- matière isolante ; un câble dont le conducteur est formé de 7 fils de cuivre de o, 73 mm. et pesant 26 kilogrammes par kilomètre doit contenir au minimum 3q kilogrammes de gutta par kilomètre.
- Les qualités électriques de cette dernière doivent être telles que l’isolement kilométrique soit compris entre 600 et 2 5oo mégohms légaux après deux minutes de charge, soit avec le courant positif, soit avec le courant négatif d’une pile dont la force électromotrice est d’au moins 200 volts. La capacité électrostatique par kilomètre ne doit pas dépasser 20 centièmes de microfarad.
- G. PeLlissîër.
- (A suivre).
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- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO (*)
- Les bobines h de l’armature fixe de l’alternateur de MM. Hall et Hammond sont (fig. i à 8) enroulées en nombre égal à la moitié de celui des.pôles/de l’inducteur sur des noyaux lamellaires g g, dont les éléments sont reliés entre eux et aux talons k par les boulons l.
- Les extrémités des bobines h sont prises entre les fourrures en bois j et i, de manière qu’il suffise, pour enlever une bobine, de défaire les boulons », qui rattachent les talons k aux joues inm de la dynamo. Le plan (fig. 8), in-
- dique en pointillé la projection d’une bobine/g avec ses bornes o, à isoloirs de porcelaine p, fixés sur les nervures des talons k.
- Les noyaux des bobines e de l’inducteur sont constitués (fig. 2 et 3) par des lamelles d dt d en forme d’U, superposées à joints rompus et assemblées entre les joues en fonte b b et les anneaux d3 par des boulons c. Des garnitures en bronze//', (fig. 5 et 6) en deux parties boulonnées en g g, et assujetties aux noyaux d par les encoches d2, maintiennent les bobines e contre la force centrifuge.
- La dynamo de M. Andersen se distingue (fig. 9a 11) par quelques dispositifs de détail,
- }
- Fig-. 1 et 2. — Alternateur Hall et Hammond à inducteur mobile (1891). Vues par bout et coupe longitudinale.
- destinés, dans l’esprit de l’inventeur, à en simplifier la construction.
- L’arbre de l’armature est porté par deux coussinets o, dont les paliers g sont assujettis par les boulons mm à des embases circulaires alésées dans le corps b du bâti au même diamètre et en même temps que les pièces polaires. Le graissage se fait par des rondelles r, tournant dans l’huile. Il suffit de défaire les boulons m pour retirer les paliers g et l’armature, et de dévisser pour retirer les coussinets.
- Les balais a a sont (fig. 10) fixés à la plaque isolante ae, assujettie sur la plaque af, venue de fonte avec le palier g correspondant, par des boulons a g, à coulisses al, lui permettant de glisser de manière que la traction du res-
- sort a m sur le boulon a n appuie constamment le balai sur le collecteur.
- Le réglage de la dynamo en série Greenwood et Balley„ représentée par la figure 12, s’opère par le.décalage des balais déplacés dans un sens ou dans l’autre par la petite dynamo M, à laquelle le relais cc envoie un courant tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre, suivant qu’il laisse retomber son armature L sur b ou qu’elle l’attire sur a, c'est-à-dire, suivant que la force électromotricc baisse ou augmente dans le circuit extérieur. La dynamo régulatrice M attaque les porte-balais par leur pignon S avec une sensibilité telle que le réglage se fait sans aucun battement. Les résistances R sont en charbons de i3 mm. de diamètre et de i5o mm. de long.
- (') La Lumière Électrique, 1" octobre 1892, p. 14.
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- Fig. 3 et 4. — Hall et Hammond. Détail de l’inducteur.
- Fig. 5, 6,7 et S. — Hall et Hammond. Détail de la couronne ; détail de la garniture f ; coupe verticale et plan d’un
- panneau de l’armature.
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- Les résultats, indiqués ci-dessous, d’un essai exécuté avec une dynamo de 20 lampes tournant à la vitesse constante de y5o tours, démontrent suffisamment le bon fonctionnement du réglage
- et sa grande étendue.
- Nombre Intensité Puissance
- des lampes en du absorbée au
- circuit (1) courant frein
- 5 10 ampères. G?3i chevai
- 6 10 — 6,98 -
- 8 10 — 7,81 -
- 12 10 — ;o,65 —
- 16 10 — .3,1 -
- 20 10 — 16,2 —
- Le réglage absorbe environ 21 watts, ou 1/4 0/0 du travail maximum de la dynamo. On peut, grâce à la perfection de ce réglage, employer des lampes à incandescence en série avec des lampes à arc sans danger de les brûler.
- Le collecteur creux de Pfannkuche, représenté par les figures i3 à 18, est constitué par une série d’entretoises M M', alternées entre les rondelles isolantes o, isolées les unes des autres par les lames de mica z, et fermées par les barreaux P, qui reçoivent les balais. L’air appelé par les ouvertures E D circule librement dans les vides
- Fig. 9. — Dynamo Andersen (1892).
- R, ménagés par l’alternance des traverses M et M', puis s’échappe vivement en tranches minces par les fentes entre les barreaux P, dont il souffle les étincelles et balaie la poussière. L’ensemble du collecteur est serré par l’écrou K entre les rondelles o 0 ; il est parfaitement ventilé, et les barreaux P peuvent se remplacer avec la plus grande facilité.
- Le collecteur pour dynamos multipolaires de Parshall a(fig. ig)ses segments diamétralement opposés réunis deux à deux par des conducteurs dont les parties courbes 8 et 7 sont dans des
- (•) Lampes de q-ooo bougies-à 47 volts par lampe.
- plans différents, et dont les parties droites q, parallèles à l’axe s, ne se touchent pas non plus. Ces conducteurs, assez rigides pour ne pas se déformer par la force centrifuge, sont ainsi parfaitement isolés les uns des autres et facilement accessibles.
- Dans la variante représentée par la figure 20, chaque segment est relié au diamétralement opposé par deux conducteurs rigides, également recourbés de manière à ne pas se toucher.
- Les conducteurs de l’armature multipolaire de la dynamo Kolben-Edison sont constitués (fig. 21 et 22) par des groupes de deux tiges 2 —
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- ou (fig. 23) d'une seule tige recourbée 9 — isolées par des fourrures 3 au travers du noyau lamellaire 1, à joues isolantes 4, serrées ou rivées sur les semelles 5 et 6. croisées d’une face à l'autre
- être distribués à l’intérieur 10 (fig. 23), ou à l’extérieur de l’armature comme en 10'.
- On est souvent, à Paris surtout, gêné, pour l’installation des dynamos et de leurs moteurs
- Fig. 12. — Dynamo Greenwood et Batley.
- Fig. 10. et-11. — Andersen. Détail des balais.
- du noyau, de manière à constituer (fig. 23) une spirale continue. Ces semelles, une fois assemblées, sont rabotées de façon à pouvoir servir de collecteur direct. Les pôles inducteurs peuvent
- à vapeur ou à gaz, par des questions d’emplacement. La transmission d'Evans, bien que fatigante pour les courroies, mérite d’être signalée; elle permet, comme on le voit (fig. 24 à 26), d’actionner indépendamment deux dynamos,
- Fig. 10 à 18. — Collecteur creux Pfannliuche (1892).
- que l’on écarte ou rapproche à volonté, ainsi que leurs galets de renvoi, de Taxe de la poulie motrice.
- L’alternomoteur Cocrper, représenté par les figures 27 à 3o, se compose d’un noyau d’arma-
- ture fixe b, dans lequel l’enroulement d excite les deux pôles fixes N' S1, opposés à ceux des inducteurs c c, et d’une armature annulaire e e, tournant entre ces pôles. La carcasse en fers lamellaires g de cette armature, montée sur les plateaux/, à collecteur Z, constitue un pont ma-
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- gnétique aussi peu résistant que possible entre les pôles N S', N' S, ce qui assure au moteur un bon rendement électrique et facilite son démarrage en charge; mais la construction de cette armature annulaire, qui doit être la plus étroite et la plus divisée possible, ne laisse pas que de présenter quelques difficultés mécaniques.
- La figure 3o indique l’application de ce système à une armature avec anneau fixe b b.
- Le transformateur à hautes tensions de
- Fig. 19 et 20. — Collecteurs Parshall (1892).
- MM. Pyke et Harris (fig. 3i et 32) est constitué par deux enroulements annulaires A et B, emmanchés dans les fers lamellaires rayonnants G G' : un faisceau supérieur G alternant avec un. faisceau inférieur G'. Le tout est immergé dans du pétrole enfermé dans une auge en poterie cannelée D, supportant l’accumulateur en d! et, fermée par un couvercle Eæ, serré sur sa garniture de caoutchouc e par le boulon F, à étriers GG. Les bois MN maintiennent le transformateur.
- Dans le couplage en quantité ordinairement
- adopté, où les dynamos A sont reliées (fig. 32) aux amorces ccx des câbles D D! par les plombs fusibles B Bu si le potentiel de l’une des dynamos
- Fig. 24 à 26. — Transmissions Evans par courroies et galets.
- vient, à la suite d’un accident quelconque, à baisser très notablement, elle met ainsi les au-
- Fig. 21 à 23. — Armature Kolben-Edison (1892).
- très dynamos en court circuit, risquant de brûler leurs plombs et d’arrêter toute la distribution si l’on n’a pas pourvu son tableau d’un disjoncteur automatique.
- Afin de parer à ce danger, MM. Gay et Hammond proposent la disposition indiquée par la figure 33, dans laquelle chacune des dynamos A est reliée à son circuit D D! par des plombs in-
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- dépendants B B,, et en parallèle avec les autres dynamos par F, G et les plombs auxiliaires HHt de sections beaucoup plus faibles que celles des plombs B B,.
- Avec cette disposition, en cas d’arrêt, par
- Fig. 27 et 28. — Alternomoteur Coerper (1892).
- exemple, de l'une des dynamos, ses plombs auxiliaires seuls fondent immédiatement, en n’annulant que son circuit DD,, sans aucun danger pour les plombs principaux B Blr
- . En marche ordinaire, si l’un des circuits D D, est moins chargé que les autres, son excès de courant passe aux autres dynamos par ses plombs auxiliaires, de manière à rétablir l’équilibre entre les différentes dynamos, et il est bien entendu que les plombs auxiliaires devront pou-
- voir facilement supporter les courants qui les traversent pendant cette égalisation.
- Dans la plupart des distributions par transformateurs, ils restent constamment reliés à la station centrale, bien qu’utilisés pendant 5 ou 6 heures seulement sur 24; de là, une perte
- Fig. 3i et 32. — Transformateur Pyke et Harris (1891).
- pendant que l’on magnétise inutilement ces transformateurs. M. Wright s’est proposé d’éviter cette perte en ne magnétisant les transformateurs que pendant leur service actif, hors duquel ils sont tout à fait séparés du circuit principal.
- L’appareil proposé à cet effet par M. Wright est représenté schématiquement par la figure 35 où l’on a représenté en PS le primaire et le secondaire d’un transformateur ; en M M', son branchement sur le circuit principal : en mm\ le
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- aüÈfc.
- circuit qu’il alimente; en FF', deux solénoïdes en série sur ce circuit, l’un à fil fin l’autre à gros
- JH Ht
- Fig. 33 et 34. — Couplage en parallèle Gay et Hammond (1891).
- Fig. 35. — Economiseur Wright (1891). Schéma des circuits.
- fil; en R, une forte résistance en série sur MM' et en G un commutateur pivoté 6ur D.
- En temps ordinaire, quand le circuit mm' n’est pas en service, le commutateur occupe la position indiquée en traits pleins; il ne passe, en raison de la résistance R, qu’un très faible courant au transformateur.
- Fig. 36 à 38. — Economiseur Wright.
- Dès que l’on introduit les lampes L L dans le circuit mm', il y passe un faible courant, suffisant pour que l’armature f du solénoïde à fil fin abaisse le commutateur dans sa position poin-tillée, où il coupe du circuit par (g gz gi gz) et (hhz^fiz) la résistance R puis l’électro F, de sorte que le courant de la station, passant libre,
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- ment en M M'P, magnétise aussitôt en plein le transformateur, en même temps que l’électro à gros fil Fj, parcouru par un courant suffisamment intense, maintient le commutateur G dans sa position pointillée. Dès, au contraire, qu’on supprime les lampes, Fl5 lâchant son armature/],
- s,
- Fig. 39. — Economiseur Wright. Dispositif à pile auxiliaire T.
- permet au contrepoids A de ramener le commutateur à sa position primitive.
- Dans la pratique, le commutateur C prend la forme représentée en Q sur les figures 36 et 37 et schématiquement en figure 38, le solénoïdeN remplaçant la résistance et l’électro F du schéma
- WW
- wwi
- Fig. 40. — Transmission Stanley et Kelly (i892-)
- (fig. 35). Dès qu’on amorce seulement une lampe, complétant le circuit secondaire qui passe déjà par la bobine très résistante q3 de l’électrodyna-momètre O q2, il passe en MN un supplément de courant assez fort pour que l’armature 11 de N, repoussant q.t, fasse basculer la tige Q dans le sens de la flèche (fig. 36) de manière à couper, par q k'k2, le solénoïde N du circuit. Le courant passe alors en plein dans le circuit des lampes et dans le cadre O de l’électrodynamomètre, qui maintient le commutateur Q sur ses contacts
- k1 h2, pour le lâcher aussitôt que les lampes sont supprimées.
- Dans la variante représentée par la figure 3q, il n’y a plus de résistance intercalée en B, et le commutateur C est actionné par une pile T du circuit secondaire, pourvu, en outre, d’un condensateur Y. Quand on amorce les lampes, le courant de la pile passant, par WFFj, amène par/lè commutateur dans la position pointillée, de façon à compléter par G le circuit primaire; puis, le courant secondaire passant en plein, l’électro Ft maintient le commutateur dans sa position pointillée. Le condensateur V empêche le courant de la pile T de passer au secondaire S, sans empêcher le passage des courants alternatifs induits de P sur S; et, pendant la marche du circuit m m', cette pile en est séparée par la rupture du contact W, mais pas avant la mise en court circuit complète de B et de F.
- La [figure 40 représente la forme récemment proposée par MM. Stanley et Kelly pour leurs transmissions par condensateurs, bien connue de nos lecteurs. Ces condensateurs G, placés en dérivation tout auprès des alternomoteurs M, alimentés par le secondaire du circuit générateur G A B doivent avoir une très faible résistance et une capacité suffisante pour neutraliser les effets d’auto-induction des moteurs M.
- Gustave Richard.
- THÉORIE ÉLECTROMAGNÉTIQUE DE LA LUMIÈRE d’après Maxwell (*)
- III. — Vibrations dans un milieu indéfini (suite),
- 1. Puisque l’intégrale des équations contient une fonction arbitraire, nous pourrons satisfaire à la condition de périodicité qui nous est imposée par l’existence des phénomènes d’interférence. Si nous ne considérons que la propagation delà lumière dans le vide, où la vitesse est indépendante de la période, nous donnerons à K et ij. une valeur unique et nous pourrons admettre une valeur quelconque pour la durée de la vibration.
- (<) La Lumière Electrique du 15 octobre 1892; p. 10O.
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- la lumière électrique
- Il n’en sera plus de même dès que nous aborderons l’étude de la propagation dans des milieux transparents matériels; la formule
- se déduit toujours des équations, mais V dépend ici de la période. Dans quelles conditions faut-il se placer expérimentalement pour déterminer les valeur de I\ et de |j. qui entre dans nos formules?
- Une première condition, c’est que le phénomène qui sert à la détermination soit oscillatoire et périodique ; la nécessité de placer le corps soumis à l’expérience dans des conditions aussi rapprochées que possible de celles que suppose la théorie l’indique immédiatement; mais, sous cette forme, la raison reste assez vague et il importe de la préciser.
- L’équation différentielle
- Tr d% F d2 F K[L dl* = d z*
- éxprime, comme nous l’avons vu, qu’une onde plane déformé quelconque peut se propager soit dans un sens, soit dans l’autre, en restant normale à l’axe des z. La réciproque est évidente, si F est de la forme
- il satisfait à l’équation écrite plus haut. Il en résulte qu’une onde ne se propage avec une vitesse indépendante de sa forme que si l’équation de sa propagation est linéaire et du second ordre, comme la précédente. L’expérience nous montre qu’en général la vitesse de propagation dépend de la période vibratoire, par suite l’équation générale du mouvement lumineux n est pas de la forme
- v ds F d2 F K ^ dt8 dz- '
- De fait nous savons que K et p- dépendent à la fois de l’intensité actuelle de la force (électrique ou magnétique), des états extérieurs et de la rapidité de la variation ou du temps pendant lequel s’exercent les forces; or, nous avons, pour obtenir nos équations finales, fait plusieurs différentiations en admettant chaque fois que K et \j. étaient des constantes; il est donc certain que
- I nos équations fondamentales ne peuvent s’appli-I quer au cas général.
- Toutefois, il ne faut pas se hâter de les rejeter et de chercher à en établir d’autres : les vibrations de période donnée semblent se propager avec une vitesse indépendante de l’intensité de la lumière. De même, dans les milieux transparents, il ne peut se produire aucun effet analo-^ gue à l’hystérésis, puisqu’il en résulterait une absorption d’énergie. K et ;a ne dépendent donc que de la rapidité de la vibration, c’est-à-dire qu’ils ont, en somme, des valeurs moyennes ne dépendant que de la période. Pour vérifier la théorie il suffirait donc d’observer une valeur moyenne de K et de ;j..
- C'est ici que les difficultés commencent; on conçoit facilement qu’il est impossible de réaliser une disposition mécanique donnant des alternances aussi rapides que celles des vibrations lumineuses; avec les oscillations électriques proprement dites, celles des bouteilles de Leyde, des bobines de Ruhmkorff, même sous la forme que leur a donnée M. Hertz, on est encore très loin de la fréquence des vibrations lumineuses. Il me semble donc qu’il vaut mieux avouer que l’expérience ne peut pas, au moins dans les conditions actuelles, vérifier la formule V = —(*)
- v/K p.
- 3. La façon la plus simple d’intégrer les équations différentielles du mouvement électroma-
- p
- tique est de supposer que le rapport est constant, c’est-à-dire que la direction de la vibration reste la même lorsque l’onde se déplace dans l’espace. Quand cette condition est satisfaite nous dirons que l’onde est polarisée recliligne-menl. Voyons comment cette définition se rattache aux faits expérimentaux de l’optique :
- Fresnel a démontré que deux ondes, issues d’une onde plane polarisée rectilignement et polarisées elles-mêmes rectilignement dans des plans rectangulaires, n’interfèrent pas, c’est-à-dire que l’intensité lumineuse en chaque point est exactement égale à la somme des intensités
- (*) On se rendra peut-être mieux compte de cette im-' possibilité en comparant avec le problème de la propagation des ondes dans les milieux matériels; on peut vérifier la théorie en mesurant les coefficients d’élasticité par des expériences statiques, parce qu’une onde se propage sans se déformer.
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- qu’y enverraient séparément chacune des ondes. On sait qu’il n’en est pas de même dans le cas des interférences des rayons ordinaires (expériences des miroirs de Fresnel, par exemple), où il arrive qu’en certains points la lumière est entièrement détruite, tandis qu’en d’autres son intensité a quadruplé, au lieu de doubler simplement par la superposition de deux intensités égales. Nous allons chercher quelles conditions l’expérience de Fresnel impose à la vibration.
- Soient deux ondes planes parallèles que nous désignerons par les indices 1 et 2 ; l’énergie par unité de volume doit être la somme des énergies des deux ondes ; cette somme est
- (K V + |i H,3) + (K V + il Hj3), ou
- K (V + V) + il (IV + IV).
- Soient 9 et H respectivement les valeurs résultantes de la force électrique et de la force magnétique; on aura, en appelant 0 l’angle de cp, et <p2, et 0' l’angle de H! et H2,
- y? = ç,2 -J- ç22- 2 ffa COS 6
- H2 = H,2 + H92 — 2 H, H2 cos 0'
- mais nous savons que 9 — 0' puisque les quatre vecteurs <p(, <p2, Hj, PI2 sont dans le même plan et rectangulaires deux à deux; d’autre part, ces quatre lettres représentent des valeurs absolues des forces ; il en résulte qu’on a simultanément :
- > V + V et H3 > H,3 + H,»
- OU
- ** < V + V et H3 > IV + IV ; l’égalité
- K ?3 + |l H3 = K (V + V) + f (H,2 + Hj3)
- ne pourra donc être vérifiée si on a simultanément
- <p» = V + V
- IP = H,3 + HSB,
- c’est-à-dire si cos 0 est nul. Ainsi, pour que l’énergie en un point soit la somme des énergies fournies par les deux ondes planes séparées, il suffit que la force électrique de l’une soit perpendiculaire à la force électrique de l’autre ; il en sera de même pour les forces magnétiques. On peut dire aussi qu’il faut que la force électrique
- de l’une coïncide en direction avec la force magnétique de l’autre.
- Exprimons maintenant que les vibrations lumineuses sont périodiques ; on aura, pour l’une des ondes,
- F, = A, cos m (2 — Vf + p),
- G, = B, cos m (2 — Vf + <7) ;
- en choisissant convenablement la direction des axes et l’origine des temps, on peut donner à Ft et Gj la forme :
- F, = A, cos m (2 — Yt)
- G, = B, sin m (2 — Yt) ;
- le lieu du point dont les coordonnées seraient Fi et Gi est une ellipse ; la périodicité implique donc l’existence d’une symétrie par rapport à deux plans rectangulaires.
- Une autre onde plane de même direction aura pour équations :
- Fj = A, cos [m (2 — Yt) + V,
- G, = Bj sin [m (2 — Yt) + 8,].
- Les forces électriques devant être perpendiculaires; lorsque Ft sera nul il faudra que G2 s’annule ; or, Ft s’annule pour
- m (2 —Vf) = ktz +-
- K étant un entier quelconque ; on devra donc avoir :
- m (2 — Yt) + Z, = h’ 11;
- d’où
- 8j = [k’ — h) n ;
- par suite
- G, = Bs cos [m (2 — Yt) + 117t] = ± B2 cos m (2 — Yt),
- on trouverait de même
- Fs = A, sin [m (2 —• Vf) + «' it] = ± A, sin m (2 — Vf),
- n et ri étant des entiers quelconques.
- Si donc, on admet qu’aucune des quatre quantités A, A2 Bi B2 n’est nulle, les deux ondes ne cesseront d’interférer que lorsque dl et d2 auront des valeurs particulières, ce qui n’est pas conforme à ce que l’expérience nous montre. Il faudrait donc admettre, puisque Gx pourra toujours s’annuler, que A2 est nul ; mais alors sera
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- nul aussi et nous arrivons à cette conclusion :
- Pour qu’en tout point où arrivent deux ondes planes, sinusoïdales, parallèles et de même sens, l’énergie soit égale à la somme des énergies qui existeraient en ce point si chacune des ondes se propageait isolément, il faut et il suffit que dans chacune des ondes la force électrique (ou magnétique) ait une direction constante, les deux directions étant d’ailleurs rectangulaires.
- Du fait que deux ondes polarisées à angle droit n’interfèrent pas, Fresnel a déduit que les vibrations dans ces ondes étaient rectilignes et transversales ; ici nous avons admis la transversalité des vibrations, qui résulte d’une des hypothèses fondamentales, celle de la conservation du flux d’induction (électrique ou magnétique) et nous en avons déduit qu’il n’y avait pas de systèmes d’ondes autres que celui de deux ondes polarisées rectilignement à angle droit qui présentassent la propriété de ne pas interférer.
- Qu’appellerons-nous plan de 'polarisation ? Aucune raison ne peut nous permettre jusqu’ici de choisir entre le plan de la vibration électrique et celui de la vibration magnétique. Pour fixer les idées, nous appellerons plan de polarisation celui qui est perpendiculaire à la vibration électrique et qui, par suite, contient la vibration magnétique. Nous verrons plus loin que le plan ainsi défini coïncide avec le plan de polarisation que l’on considère en optique.
- 4. Une question qui a beaucoup occupé les physiciens depuis Fresnel est, comme l’on sait, celle de déterminer la position de la vibration par rapport au plan de polarisation ; la vibration est-elle normale à ce plan, comme l’a pensé Fresnel? Est-elle parallèle, comme l’a dit Mac Cullagh ?
- Ainsi posée, la question n’a pas de sens pour nous; il n’y a pas une vibration, mais deux vibrations simultanées et inséparables : l’une électrique, [et l’autre magnétique; la variation de la force électrique produit la force magnétique et réciproquement. Mais si le vecteur placé dans le plan de polarisation et celui qui lui est perpendiculaire nous intéressent également, s’ils jouent un même rôle dans le phénomène lumineux considéré en soi, il est non moins clair que les différents effets de la lumière pourront être de nature plus particulièrement électrique ou magnétique, et que si nous n’avons pas à chercher où est le vecteur lumineux,
- nous devons essayer de mettre en évidence les différences qui distinguent les deux vecteurs ou, si l’on veut, le plan de polarisation et le plan rectangulaire.
- Ces différences apparaissent dès qu’on étudie le passage de la lumière d’un milieu à un autre ou sa propagation dans un milieu anisotrope; les polariscopes sont fondés soit sur les lois de la réflexion, soit sur celles de la double réfraction. On a vainement cherché pendant longtemps à mettre en évidence une différence en ne faisant pas intervenir, ou en introduisant d’une façon seulement accessoire, un second milieu. Dès 1867, Zenker proposait de faire interférer deux ondes planes rectangulaires en les polarisant successivement dans le même plan (normal à leur intersection) ou dans des plans rectangulaires (passant par cette intersection). Dans le premier cas, les vibrations perpendiculaires au plan de polarisation commun interfèrent, les autres sont rectangulaires; ces vibrations s’échangent quand on passe au second cas.
- L’auteur n’a d’ailleurs pas cherché les moyens de voir ou de relever les franges qui pourraient se produire ; il s’est borné à indiquer l’emploi de la photographie.
- M. Wiener a récemment repris, indépendamment de ce travail, la même idée Q, mais il est arrivé à photographier les franges sur des lamelles de collodion extrêmement minces. Je vais décrire avec détails ses intéressantes expériences.
- Voici comment M. Wiener prépare la couche mince de collodion :
- Il prend des quantités égales de ces solutions qu’on trouve dans le commerce et qui contiennent l’une le sel d’argent, l’autre un sel chloré; il les dilue au quinzième ou au vingtième dans un mélange de parties égales d’alcool et d’éther, puis mélange les dissolutions étendues dans une chambre obscure. Il verse alors deux gouttes de ce liquide obtenu sur une lame de verre. Le dissolvant s’évapore rapidement et laisse sur la lame une pellicule mince. Pour obtenir une épaisseur sensiblement constante, on écrase les gouttes au moyen d’une seconde lame; quand toute la surface est couverte de liquide, on sépare brusquement les lames, on retourne (*)
- (*) Wiedemann’s Annalen, t. XL, p. ao3, 1890.
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- celle qui était au-dessus et on la place horizontalement. Après évaporation, on obtient une couche d’épaisseur bien constante.
- La pellicule ainsi produite est parfaitement transparente, ce qui n’étonnera pas, puisque la solution même, apportée à la lumière pendant un instant, ne se distingue en rien d’un liquide transparent incolore; elle présente tous les caractères d’une dissolution véritable et non d’une émulsion.
- Cette pellicule a la finesse nécessaire; on le vérifie par un procédé optique. On enlève une partie de la couche au moyen d’un petit morceau de bois et on la recouvre d’une lame de verre; on éclaire au moyen d’une flamme de soude sous une incidence presque normale. En pressant d’un côté les deux lames de verre l’une contre l’autre, on produit, dans l’intervalle, une couche d'air en forme de coin qui donne naissance à des franges d’interférence. En pressant convenablement, on amène ces franges à être perpendiculaires à la ligne qui limite la partie découverte de la lame de verre inférieure; le long de cette ligne les franges sont brisées ; l’épaisseur de la lame d’air s’accroît brusquement d’une quantité égale à celle de la pellicule de collodion. Le déplacement brusque s’élevant environ à 1 /15 de frange, il en résulte que l’épaisseur de la couche est le i/3o de la longueur d’onde du sodium.
- On peut se rendre compte directement de la faiblesse de cette épaisseur; 1 centimètre cube de la dissolution contient environ 25 milligrammes de substance solide ; après dilution au 1/19, elle contient 25/19 mmg. On a employé 0,09 25
- cm3, c’est-à-dire 0,09—= 0,12 mmg. de substance solide, ce qui donne, en admettant la densité 1, un volume de 0,12 mm3. Cette quantité est répandue sur deux lames de verre de 35 centimètres carrés de surface chacune; l’é-
- 0 12
- paisseurdela pellicule est donc —— ou environ r r 7000
- 20,10—G mm., c’est-à-dire environ le i/3odela
- longueur d’onde du sodium, qui est 600,10—0 mm.
- Même avec cette extrême finesse, la pellicule est suffisamment sensible à la lumière; exposée à la lumière d'un arc électrique pendant quelques minutes, elle laisse voir, après développement, une image intense. Dans les expériences où la lumière traversait une fente et un prisme,
- la durée de l’exposition a dû être prolongée entre 20 et 35 minutes.
- Pour augmenter la solidité de la pellicule on la recouvre d’une seconde pellicule obtenue par l’évaporation d’une solution très étendue de glycérine dans l’eau et l’alcool, qu’on dépose par le même moyen que la première.
- Pour obtenir facilement deux ondes rectangulaires qui puissent interférer, M. Wiener fait tomber un faisceau de rayons polarisés rectili-gnement sur un miroir plan, sous l’incidence de 45°; si l’une des vibrations, la vibration élec
- trique par exemple, est perpendiculaire au plan d’incidence dans l’onde incidente, elle le sera encore dans l’onde réfléchie et il y aura interférence; au contraire, la force magnétique fera dans chaque onde un angle de 45° avec la normale; mais de part et d’autre, les deux forces seront perpendiculaires et n’interféreront pas.
- Il est facile de voir que les interférences se produisent de la même façon en tous les points d’un plan parallèle à la surface réfléchissante; considérons en effet deux points A et B également distants de cette surface et les deux ondes incidente et réfléchie I et R, I’ et R' qui passent par ces points; la distance des plans I et I' est la même que celle des plans R et R'; quand on va de A en B, la différence des chemins parcourus ne varie pas.
- Sur certains de ces plans parallèles, la différence de marche sera d’une demi-longueur
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- •d’onde; si les deux amplitudes rnaxima sont les mômes, la force électrique y sera nulle; dans les plans intermédiaires exactement équidistants, la force électrique aura une valeur double de celle qu’elle aurait dans l’onde incidente. La forcé magnétique sera située dans le plan d’incidence; comme elle est la résultante de deux •composantes perpendiculaires, elle ne sera nulle en aucun point. Les effets seraient exactement •inverses si on supposait que la force électrique incidente fût dans le plan d’incidence.
- Supposons maintenant qu'on ait placé au voisinage du miroir, et l’inclinant légèrement, une pellicule sensible à la lumière; elle coupera successivement tous les plans parallèles au plan de réflexion, à chacun desquels correspondra une droite.
- Fig. 2
- La figure 1 représente la disposition de l’expérience; en S est une fente étroite placée au foyer d’un système de lentilles achromatiques L; le faisceau lumineux, avant de tomber sur les lentilles, traverse un prisme de spath K où -il se décompose en deux faisceaux polarisés dans des plans rectangulaires; après passage à travers •un prisme G, un second système achromatique de très long foyer concentre au voisinage du .miroir des radiations à peu près monochromatiques. Les rayons qui arrivent ainsi ne sont pas rigoureusement parallèles, toutefois ils convergent faiblement; la partie utile des lentilles ri’avait guère qu’un diamètre de 8 millimètres; leur distance au miroir était de 22 centimètres, ce qui donne pour l’angle des rayons extrêmes 2°.
- Rour réaliser commodément une incidence • de 45°, on emploie un prisme rectangulaire isocèle R sur l’une des faces duquel la lumière tombe normalement. On fixe sur la face hypoténuse deux lames (fig. 2) dont l’une Pj porte
- en H la pellicule sensible, tandis que l'autre P2 est augmentée; c’est sur cette surface métallique que se produit la réflexion. En B B on met de la benzine pour éviter la réflexion totale; les différents corps, verre, collodion, benzine, ayant à peu près le même indice, on a un système sensiblement homogène au point de vue optique, q.ui n’est guère traversé que par la lumière incidente et la lumière réfléchie sur le dépôt d’argent. La pellicule de collodion est donc traversée par deux systèmes d’ondes rectangulaires dans lesquelles les forces électriques sont parallèles d’un côté et perpendiculaires de l’autre.
- Nous avons admis provisoirement que la force électrique est perpendiculaire au plan de polarisation, comme la vibration de Fresnel. Ceci posé, voici le résultat fondamental de l’expérience de M. Wiener :
- Du côté de la pellicule où les vibrations électriques incidente et réfléchie sont parallèles, il se produit des franges ; de Vautre côté l'action est uniforme.
- Il en résulte immédiatement que la force électrique joue dans le phénomène photographique un rôle prépondérant. Cette différence entre la force électrique et la force magnétique n’a rien qui puisse nous étonner, mais l’expérience devait l’établir.
- (A suivre).
- C. Raveau.
- TRANSFORMATEUR F. «LUCAS
- Dès l’apparition des courants triphasés, la transformation des courants continus en courants triphasés, diphasés èt alternatifs ordinaires, a pu être obtenue simplement. Tous nos lecteurs connaissent la transformation des plus simples qu’il suffit de faire subira l’anneau d’une machine Gramme, type supérieur, pour la transformer en moteur générateur à courants continus et alternatifs triphasés.
- Deux connexions faites sur les spires de l’anneau à 1800 l’une de l’autre et destinées à amener le courant à deux bagues montées sur l’arbre permettent d’obtenir des courants atternatifs ordinaires ; c’est le procédé qu’emploie M. d’Ar-
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- sonval pour étudier l’action des courants alternatifs sur le corps humain.
- M. F. Lucas a imaginé récemment un dispositif des plus ingénieux et des plus simples qui permet la transformation d’un courant continu donné par une source quelconque (accumulateurs, machine, etc.) en courants alternatifs simples ou en courants diphasés, triphasés ou mul-tiphasés . quelconques et avec telle fréquence qu’on veut.
- C’est ce dispositif que nous allons décrire (fig. i et 2).
- L’appareil se compose de deux pièces de cuivre ou de bronze silicieux, A et B, identiques entre elles, mais orientées de façon différente et séparées par une pièce C en matière isolante.
- L’ensemble est monté sur un axe X Y avec lequel les pièces A et B sont isolées. Cet axe est destiné à recevoir un mouvement de rotation uniforme à l’aide d’un moyen quelconque, mécanique ou électrique.
- Les pièces A et B sont formées de moyeux cylindriques portant vers l’une des extrémités un certain nombre de rayons faisant entre eux des angles égaux. L’orientation de ces pièces est telle que les pleins, c’est à dire les rayons de A, correspondent aux creux ou entre-rayons de B. La pièce isolante C remplit les entre-rayons de A et B et l’espace compris entre. Les pôles positif et négatif sont respectivement en communication, à l’aide de balais, avec les moyeux de A et de B.
- x— r=r.
- x/yyy/.
- Fig. i et 2. — Transformateur Lucas.
- Pour recueillir le courant alternatif, on installe sur la surface périphérique de la pièce A deux balais Met N, en opposant constamment un contact conducteur avec un isolant (ce qui a lieu lorsque les balais sont diamétralement opposés si le nombre des rayons est impair). De même sur la périphérie de la pièce B on installe deux balais P et Q opposant également un contact conducteur à un isolant. Les balais M et P d’une part, N et Q de l’autre, sont reliées aux bornes a et p entre lesquelles s’établit le circuit extérieur.
- Ceci posé, le jeu de l’appareil est des plus facile à comprendre : lorsque le balai M est en contact avec une touche de A, P est isolé de la pièce B, de sorte que a est en communication avec le pôle positif seul. Pour une raison analogue, p est en communication, par le balai Q et la pièce B, avec le pôle négatif seul.
- Si l’ensemble avance de façon à ce que M soit isolé du moyeu A, on voit facilement, par un
- raisonnement identique au précédent, que p est cette fois en communication avec le pôle positif et a avec le pôle négatif.
- On recueillera donc_ entre a et p un courant alternatif dont le nombre d’inversions est 2 n, n étant le nombre des rayons sur chacune des pièces A et B.
- Si l’on désigne par <d la vitesse angulaire de
- l'ensemble, la durée de la période est; elle
- est donc proportionnelle à la vitesse angulaire et inversement proportionnelle au nombre de rayons.
- Lorsque deux des quatre balais M, N, P, Q portent sur une génératrice de séparation, il en est de même des deux autres ; il s’établit alors deux courts circuits suivant M a P- et N p Q. Pour rendre leur durée aussi faible que possible, il faut donner aux contacts des balais une faible amplitude angulaire. A cet effet, M. Lucas em-
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- ploie le dispositif suivant, consistant à remplacer les balais M et P par un cylindre métallique tangent à l’appareil suivant une génératrice, de façon à substituer un frottement de roulement au frottement de glissement ; des balais ordinairès frottant sur chaque cylindre sont ensuite mis en communication avec la borne a. Une disposition semblable est employée pour les balais N et Q.
- L’appareil de M. Lucas permet d’obtenir aussi facilement des courants diphasés, il suffit d’adjoindre au premier un second système de balais M' et P', N' et Q' décalé en avant d’un quart de période, c’est à dire d’un demi-contact conducteur, ou plus généralement d’un nombre quelconque de contacts conducteurs augmenté de la moitié d’un. La position de l’un des balais est, du reste, indiquée sur la figure 2.
- Trois systèmes de balais décalés convenablement permettront d’obtenir des courants triphasés et en général on voit comment il sera possible de transformer un courant continu en courants multiphasés quelconques.
- F. Guilbert.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Appareils de mesure de l’intensité de champ magnétique.
- Dans notre numéro du 11 juin dernier, nous avons résumé la communication faite par MM. Edser et Stansfield à la Société de physique de Londres sur un instrument portatif destinéàmesurer des champs magnétiques. Nous n’avions pas à ce-moment de détails suffisants pour donner une description complète de cet instrument; nous comblons aujourd’hui cette lacune d’après l’article des auteurs dans le P kilo sophical Magazine.
- L’instrument a été construit pour permettre de lire directement les intensités des champs, et pour éviter les inconvénients de la< méthode balistique. Tel qu’il est établi, l’appareil permet de mesurer des champs à partir de 1 ligne, par
- centimètre, avec une erreur possible de 2 0/0 seulement; les accessoires sont une pile sèche et une boîte de résistance.
- Le principe est l’inversion du galvanomètre d’Arsonval ; la torsion nécessaire pour ramener une bobine traversée par un courant constant à sa position normale parallèle aux lignes de force est proportionnelle à l’intensité du champ dans la position occupée par la bobine.
- La figure 1 représente une coupe de l’instrument. A B est une petite bobine de forme oblon-gue, enroulée de fil de cuivre n" 44, et supportée par une feuille de mica. Cette bobine est suspendue par deux bandes de maillechort de 10 centimètres de longueur, pourvues chacune d’une boucle qui est passée dans un petit crochet en laiton fixé sur le mica et communiquant avec les bornes de la bobine. La bande G A est reliée électriquement à la boîte de l’instrument en G, tandis que la bande DB est isolée de cette boîte en D par une cheville en ébonite fixée à la tête de torsion E.
- A l’intérieur de cette dernière se trouve un commutateur pour le renversement automatique du courant, afin de permettre des lectures de chaque côté du zéro. Ce commutateur se compose (fig. 2) de quatre demi-cercles de cuivre reliés en croix, a et b étant en communication avec la pile. Deux ressorts, l’un soudé à la boîte, l’autre isolé de celle-ci, mais en relation avec l’extrémité de la suspension D B, pressent sur ces lames demi-circulaires.
- Quand la tête de torsion E est au zéro iLne passe aucun courant, parce que les ressorts se trouvent alors respectivement en c et en d. Pour faire une lecture, on tourne la tête de t’orsion, et l’on envoie ainsi un courant dans la bobine. Si celle-ci déviait dans le mauvais sens, on pourrait renverser le courant au moyen de la cheville P, reliée à la pile. On ramène toujours au zéro d’une petite échelle l’index G en aluminium.
- Pour obtenir simultanément une suspension à ressort et un réglage de la torsion, on se sert d’une glissière particulière. A A' (fig. 3) est un tube de laiton épais, tourné en B B' en cheville légèrement conique s’adaptant dans le tube de l’instrument. Deux rainures G G' (fig. 3) reçoivent un écrou F (fig. 1) sur la vis E F. Cette vis est perforée axialement pour recevoir une tige HIC munie d’une tête I qui s’adapte aussi dans
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- les rainures longitudinales. Les deux têtes I et F sont reliées à un ressort à boudin qui les presse contre deux faces opposées des rainures. La bande de suspension étant reliée en G à la tige centrale H I G, sa tension peut être variée au moyen de l’écrou K, sans altérer la position de la bobine. Tout mouvement brusque sera supporté par le ressort, ce qui évite de déformer la bande de suspension. Des entailles sur la
- tige II IG, près de H, indiquent la tension employée.
- Comme source de courant, on se sert d’une pile sèche Hellesen. Placée sur 5o ohms, cette pile possède une force électromotrice pratiquement constante, et sa résistance intérieure est négligeable. La sensibilité de l’instrument peut être changée par l’introduction en circuit de résistances additionnelles.
- Fig. i. — Appareil Edser et Stansfield.
- Soient :
- C = constante.de l’instrument (intensité du champ pour r de torsion sans résistance extérieure en circuit) ;
- 11 <sa multiple de 5o ohms en circuit, à l’exclusion de la résistance de l’instrument;
- 0 = torsion angulaire moyenne ;
- Fig. 2
- alors
- L’intensité du champ en unités C. G. S. = C(« + i) 0.
- C a été déterminé et l’instrument calibré entre les bobines d’un galvanomètre du type Gaugain, traversé par un courant d’intensité connue. Pour une force électromotrice de la pile de 1,45 volt, cette constante était de 0,293. L’erreur dans le calibrage était toujours inférieure à 2 0/0.
- Gomme application de cet instrument, MM. Edser et Stansfield ont mesuré les dérivations magnétiques dans le voisinage d’un grand nombre de machines exposées au Palais de
- Cristal. Ils ont étudié le champ suivant une direction perpendiculaire à l’axe des armatures. Les résultats sont reproduits dans les courbes de ia figure 4, dont les ordonnées donnent les intensités de champ en unités G. G. S., et les abscisses les distances comptées à partir de la dynamo.
- Les différentes courbes se rapportent aux dynamos suivantes ; G, dynamo Gulcher multipo-
- Fig. 3
- taire; B, dynamo multipolaire Victoria-Brush; E, transformateur-moteur Elwell-Parker ; G, dynamo Crompton à pôles conséquents ; K, dynamo Kapp, type supérieur; T, dynamo à arc de Thomson-Houston ; L, dynamo marine de Laing, Wharton et Down, pôles conséquents. On remarquera que les dynamos multipolaires donnent une courbe très rapidement décroissante; c’est spécialement le cas pour la dynamo Gulcher (G).
- Les auteurs ont aussi fait quelques expériences sur une montre préalablement désaimantée. Un champ d’environ 10 n’affectait en rien sa marche, mais après avoir été exposée à un champ de 40, la montre retardait d’environ 8 minutes par jour; et même après sa désaimantation dans
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- -un champ alternatif, elle continuait a donner des indications erronées. A l’exception des dy--nartios Thomson-IIouston, LaingetKapp multipolaire, il est donc dangereux de s’approcher
- des dynamos mesurées de plus de 60 centimètres environ. De plus, avec une montre à balancier en acier, il faut prendre des précautions encore plus grandes.
- £ 300
- '€enilm ètï cJ
- Fig. 4. — Champs magnétiques dans le voisinage des dynamos.
- MM. Siemens Brothers ont établi un instrument analogue au précédent, mais plutôt destiné
- S s
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- Fig. 5 et 6. — Appareil Siemens.
- à l'examen des échantillons de fer. Ici, le principe utilisé est l’inversion de l’électrodynamo-mètre bifilaire de Weber, avec emploi du champ terrestre.
- Si D est le couple de torsion de la suspension
- bifilaire,/la section efficace de la bobine, H la composante horizontale du magnétisme terrestre, a l’angle de déviation, on a pour l’intensité du courant :
- Si l’on connaît l’intensité du courant, on peut déterminer celle du champ; ou bien, si l’instrument est étalonné pour des champs connus à la condition que les solénoïdes ne contiennent pas de fer, on peut comparer les effets de l’introduction de noyaux en fer possédant des perméabilités diverses.
- Pour utiliser ce principe pratiquement, la bobine de l’appareil proprement dit est munie d’un ressort de torsion, à la place de la suspension bifilaire, quoique l’on se serve de celle-ci pour l’étalonnage de l’instrument en unités C. G. S.
- Les figures 5 et 6 montrent la forme de l’instrument, en élévation et en plan. Il se compose de deux solénoïdes horizontaux S S, à perforations axiales permettant l’introduction des échantillons de fer. Entre les deux solénoïdes se trouve une petite bobine suspendue par deux
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- ressorts, l’un inférieur, l’autre supérieur, qui servent en même temps de prises de courant. L’axe de suspension est perpendiculaire à celui des solénoïdes. Les connexions sont telles que les pôles placés en face de la bobine suspendue soient de noms contraires.
- Lorsqu’on excite le champ et que l’on envoie un courant à travers la bobine suspendue, celle-ci dévie, et il faut la ramener par la torsion à sa position initiale.
- L’angle de torsion est proportionnel à l’intensité du champ magnétique, c’est-à-dire à H lorsqu’il n’y a pas de fer, et à B lorsqu’on essaye un-échantillon de fer. On obtient ainsi la perméabilité de l’échantillon.
- Sur la figure 7, on voit la méthode de mon-
- tage de l’instrument. Un commutateur C permet de renverser le courant dans les solénoïdes excitateurs. Ce courant ne dépasse pas 5 ampères et peut être mesuré aisément par un galvanomètre Gj en dérivation aux bornes d'une résistance connue.
- La bobine suspendue c reçoit un courant de 0,2 ampère, qui peut être mesuré directement par un galvanomètre de torsion Ga placé en circuit.
- A. I~I.
- Sur les moteurs à courants alternatifs à champ magnétique tournant, par M. J. Sahulka {suite) (').
- Le moteur de la Société générale d’électricité se compose — sous sa forme la plus simple un champ tournant unique excité par deux courants alternatifs, J sin a, J cos a, — d’une ar-
- (') La Lumière Électrique, 29 octobre 1892, p. 224.
- mature à enroulement fermé entourée par une. sorte de tambour en fer (fig. 8).. L’armature avait primitivement un noyau en formé de double T. Sur les anneaux de cuivre formant les bases du tambour, près du bord intérieur, sont fixées quatre épaisses tiges de cuivre A, B, C, D (fig. 9). Supposons que le courant J cos a entre par la tige C et sorte par A, que le courant J sin a entre par D et sorte par B, l’armature est alors magnétisée périodiquement dans les directions D' B' et A' G'. Les lignes de forcé qui sont produites par un courant, par exemple J cos a, sont plus denses au voisinage des tiges-que partout ailleurs.
- Au moment l = o (a = o) l’armature sur toute la moitié de droite a l’aimantation nord, sur la partie gauche, l’aimantation sud. L’intensité du champ atteint son minimum aux points B' D' et
- oœ
- Do D'
- Fig. 8 et 9.
- elle augmente quand on se rapproche des tiges A G. Immédiatement au voisinage de chacune des tiges A G on a des pôles puissants opposés. Il serait plus avantageux, à mon avis, que les champs produits eussent leur maximum d’intensité au voisinage du diamètre. En comparant le moteur dont il a été question avec celui de Fer-raris, on voit que les tiges de cuivre remplacent les côtés des bobines parallèles à l’axe; le tambour extérieur permet de fermer le circuit magnétique.
- Moteurs diphasés à champ tournant unique marchant synchroniquement.
- Dans le moteur de Tesla à marche synchrone, l’inducteur a la forme d’un anneau à quatre bobines ayant chacune la largeur d’un quadrant (fig. 10). Le’ courant J2 = J cos a, passe par les bobines G A et produit ainsi un champ périodique.-dans la direction BD; le courant Jx = Jsin a traverse les bobines D B
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et produit un champ périodique dans la direction AG. Dans le cas où les deux champs seraient indépendants l’un de l’autre, ce qui n’a pas lieu, car les lignes de force de tous deux ont dans l’anneau un tracé commun, et dans celui où il n’y aurait que de l’air dans l’espace à l’intérieur de l’anneau, on obtiendrait un champ résultant d’intensité constante, tournant uniformément dans le sens des aiguilles d’une montre et ayant au moment t — o la direction DB. A l’intérieur de l’anneau se trouve un électro-aimant pouvant tourner autour d’un axe et recevant un courant constant par deux bagues de frottement. Lorsqu’on met le moteur, en marche, on n’excite pas l’électro-aimant : on en met l’enroulement en court circuit ou bien on insère une résistance régulatrice dont les bouts sont reliés aux balais.
- Fig. 10
- Admettons que l’électro-aimant soit en repos et se trouve dans la position représentée sur la figure io. Considérons l’action du champ tournant sur l’électro-aimant à partir du moment où il a à l’intérieur de l’anneau la direction D B, c’est-à-dire au moment où t = o ; à ce moment un pôle nord est en D, un pôle sud en B. Comme le champ tourne dans le sens des aiguilles d’une montre, le nombre des lignes de force passant par les spires de l’électro-aimant va augmenter. Il se produira donc dans l’enroulement de l’électro-aimant un courant induit qui produira un pôle nord E, et un pôle sud F. Cette polarité de l’électro-aimant subsistera tant que le champ passera de D B en AC. Mais pendant ce temps le pôle sud de l’anneau passe âe B en C, le pôle nord passe de D en A. L’électro-aimant sera donc repoussé dans la même direction que celle du champ. Lorsque le champ tournant a devancé l’électro-aimant et tourne de la direction A C à B D, le nombre des
- lignes de force passant par les spires de l’élec-tro-aimant diminue; il se produit alors dans son enroulement un courant induit qui engendre un pôle nord en F et un pôle sud en E. Pendant ce temps, l’électro-aimant est constamment attiré dans la direction où se meut le champ. On voit par là que l’électro-aimant subit une certaine attraction par laquelle il atteindra peu à peu une vitesse de rotation très peu inférieure à celle du champ et aussi que, pendant qu’on met le moteur en marche, toujours au moment où la direction du champ coïncide avec celle de l’axe de l’électro-aimant, il doit inévitablement se produire dans cet électro-aimant un changement de pôle, lequel est précisément la condition nécessaire pour que cet électro-aimant se mette à tourner. Telle est la raison pour laquelle il n’y a pas lieu de l’exciter. Lorsque sa vitesse est voisine du synchronisme, on ferme le courant excitateur; sa marche devient synchronique, et dès lors il peut fournir un couple pouvant résister aux travaux extérieurs. Comme je l’ai déjà dit, il ne faut pas dépasser la charge du moteur. Il y a en outre un autre fait qui dans ce moteur agit défavorablement sur la constance du champ de rotation; chaque fois que l’électro-aimant, arrive dans la direction AC, il favorise le champ produit par le courant J sin a; toutes les fois qu’il arrive dans la direction B D, il favorise le champ produit par le courant J cos a.
- Le moteur de Flaselwander se distingue du moteur de Tesla par l’enroulement de l’anneau qui est celui que représente la figure 7 (p. 228). Ce que j’ai dit à propos du champ tournant du moteur précédent s’applique aussi au moteur de Flaselwander.
- Moteurs diphasés à champ tournant multipolaire.
- Tesla est le premier qui ait construit un moteur biphasé à champ tournant multipolaire. Le moteur à champ tournant unique représenté figure 2 est modifié par application à l’anneau d’un multiple de quatre pièces polaires.
- Le courant J2 = J, cos a circulant autour des pièces polaires ACE... (fig. n) produit des pôles alternatifs. Le courant Jj = J cos a circulant de même autour des pièces polaires B D F.,.; A l’intérieur des pièces polaires se trouve une armature à enroulement fermé. La figure 1 f s’applique au cas spécial où chaque courant
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- alternatif produit quatre pôles dans l’armature. Admettons que les champs produits par les deux courants soient indépendants l’un de l’autre et supposons, en outre, que les lignes de force magnétiques produites par un courant ne pénètrent pas dans les pièces polaires entourées d’autre courant, les lignes de force produites par le courant J cos a prennent alors dans l’armature les routes C'A', C'E', G'A', G'E', et ne pénètrent point dans les pièces polaires B D F H ; par contre, les lignes de force produites par le courant J sin a ne pénètrent qu’entre les pièces polaires B D F H. Pour des raisons que j’ai développées en parlant du moteur Tesla asynchrone, à champ magnétique simple, je crois devoir admettre que les suppositions faites ne sont point remplies.
- Dans ce qui suit, je suppose qu’il soit satisfait
- Fig. 11.
- aux conditions indiquées. Considérons à un moment donné, par exemple / = o, (a = o), le champ produit dans l’armature par le courant J cos a; il y a alors un pôle nord en A' et en E', un pôle sud en C' et en G'.et dans les points intermédiaires B'D'F'H', l’intensité du champ est nulle. Décomposons en chaque point du périmètre de l’armature l’intensité du champ en deux composantes, dans la direction du rayon et dans celle de la tangente et ne considérons que la première composante, la seule qu’il y ait lieu de considérer au sujet de l’effet d’induction sur l’armature tournante. Cette intensité de champ, dirigée dans la direction du rayon, changera en grandeur suivant une loi quelconque, si nous nous décrivons le périmètre de l’armature. Admettons pour plus de simplicité que la loi du changement soit exprimée par une fonction périodique simple. Imaginons que le périmètre de l’armature soit développé et pre-nons-le pour axe des abscisses ; prenons pour or-
- donnée l’intensité du champ dans la direction du rayon : au moment a — o, le champ serait représenté parla sinusoïde que l’on voit figure I2a, dans laquelle l'amplitude aux points A' C' E' G' est égale à H. Au bout d’un huitième de période (a = 45) le champ reproduit par le courant J cos a est représenté par une sinusoïde dont l’amplitude est H cos 45. En même temps, il existe un champ produit par le courant J sin a représenté par une sinusoïde dont l’amplitude est H sin 45, aux points B' D'....... (figure 12*). On for-
- mera par addition le champ résultant, les composantes ayant la même direction. On obtient aussi une sinusoïde de la même amplitude H que dans le champ a — o, mais cette amplitude est décalée de la seizième partie du péri-
- Fig. 12.
- T
- mètre de l’armature. Au moment t = —, c’est-
- 4
- à-dire <3 = 90, il n’existe que le champ produit par le courant J sin a; ce champ est représenté par unesinusoïdedont l’amplitude est H (figure 12e). Le champ, relativement au cas a=o, est décalé de la huitième partie du périmètre de l’armature. On voit que dans le cas spécial considéré on obtient un champ tournant se composant de quatre pôles mobiles Nt Sj N, St et décrivant la moitié du périmètre de l’armature pendant le temps d’une période.
- Si l’on met à l’anneau du moteur de Tesla quatre pièces polaires, on obtient un champ tournant se composant de 2 r pôles mobiles NjSjN-tS!.... décrivant dans le temps d’une période la r,i,rao partie du périmètre de l’armature. Ces pôles mobiles font naître des courants induits dans l’enroulement fermé de l’armature et produisent ainsi un couple qui
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tend à faire tourner l’armature dans le sens de la rotation du champ. Le moteur prendra un mouvement asynchrone et démarrera sous charge. Dans le cas où lès conditions mentionnées seraient remplies, les pôles mobiles du champ tournant auraient une intensité constante. En réalité, ces conditions ne sont remplies ni avec le moteur Tesla, ni avec les autres moteurs multipolaires. On ne peut déterminer qü’en opérant dés mesures jusqu’à quel degré cette circonstance influe sur le degré d’efficacité du moteùr.
- Les moteurs multipolaires présentent certains avantages. On peut employer par exemple des courants alternatifs de haute fréquence et diminuer autant que l’on veut la vitesse de rotation de l’armature; dans les moteurs à champ tournant simple on ne peut employer au contraire que des courants alternatifs de basse
- Fig. i3 et 14.
- fréquence, parce que le degré d’efficacité des moteurs est d’autant plus favorable que leur nombre de tours diffère moins du nombre de tours du champ. Comme jpour les moteurs multipolaires la vitesse angulaire du champ tournant peut être diminuée à volonté, la grandeur de la fréquence n’est pas un obstacle; une haute fréquence, d’autre part, permet de mieux utiliser les transformateurs dont on se sert.
- J’ai déjà dit que Tesla produit les deux courants alternatifs -nécessaires au moyen d'un seul par dérivation. La figure i3 représente la forme spéciale du bâti du moteur résultant de cette disposition. Les pièces polaires A,C,E, G sont entourées d’un grand nombre de spires de fil de cuivre épaisses et enveloppées de fer. Les petites pièces polaires,B, D... sont entourées d’un petit nombre de spires de fil à faible conductibilité spécifique, en maillechort par exemple; les deux enroulements forment les deux branches de la dérivation du courant.
- Dans le moteur synchrone de Schuckerl, on a exécuté le type multipolaire de Haselwander
- (fig- 7)- ,
- Les électro-aimants excités par le courant
- constant sont fixes, tandis que quatre anneaux frotteurs apportent à l’anneau tournant les deux courants alternatifs J sin a et J cos a. On a, dans la figure 14, représenté schématiquement le cas spécial où il se produit dans l’anneau quatre pôles mobiles. Le courant Jcosa arrive à l’anneau frotteur 1, et sort par 2 ; le courant J sin a est amené à l’anneau frotteur 3, et Sort par 4. L’anneau frotteur 1 les communique ’ avec les points A, E de l’anneau plat ; 1 anneau 2, avec G et G; l’anneau de glissement 3 est relié à B, F, l’anneau 4 à D et à H. Au moment t= o, (a = o), il y a en A et en E un pôle. sud, en C et G un pôle nord. Dans le cas spécial considéré, les pôles se déplacent dans le sens des aiguilles d’une montre et ils décrivent dans le temps d’une période des courants alternatifs le demi-périmètre de l’armature. Dans la figure schématique, nous avons en B et en F des deux côtés de l’anneau un pôle sud; en D et H, des deux côtés un pôle nord. Pendant la marche synchrone, l’anneau, en vertu de l’action réciproque entre les pôles du champ tournant et les pôles des électro-aimants, tourne en sens inverse du champ tournant, et il a la même vitesse angulaire que celui-ci, ce qui fait que pendant la marche synchrone les pôles du champ tournant restent fixes ; il y a toujours dans l’anneau un pôle sud en A et en E, un pôle nord en G et en G.
- 11 ne faut pas exciter les électro-aimants pour la mise en marche. Le moteur part avec une partie considérable de sa force de traction normale et il arrive vite à la vitesse du synchronisme; c’est alors que l’on excite les électro-aimants, ce qui établit aussitôt la marche synchrone. Le moteur ressemble complètement à une dynamo multipolaire à anneau plat dans laquelle le collecteur est remplacé par les quatre anneaux de frottement.
- Dans le moteur Hutin et Leblanc (fig. 15), l’enroulement annulaire de Tesla (fig. 10) est multipolaire. Les bobines sont de largeur double, de sorte qu’elles se recouvrent. L’anneau extérieur est fixe, l’anneau intérieur peut tourner autour d’un axe.
- Un conducteur est enroulé autour de l’an-
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- neau extérieur, de telle sorte que le sens de l’enroulement change après chaque iriime partie de la périphérie. Cet enroulement recouvrant complètement l’anneau, est destiné au courant J2 = J cos a. Par dessus vient un second enroulement tout à fait semblable, mais dont le commencement est arriéré de la 4rième partie de la périphérie. C’est par ce second enroulement que passe le courant Ji = J sin a. L’anneau intérieur qui forme l’armature est enroulé comme l’anneau extérieur; cependant chaque enroulement est fermé sur lui-même. La figure s’applique au cas spécial où r = 2, cas dans lequel il se produit quatre pôles mobiles. L’enroulement pour le courant est dessiné par parties; celui de l’anneau intérieur n’est pas figuré. Au moment /=o, il y a dans l’anneau extérieur en A,C, un pôle sud, en B, D, un pôle nord. Les lignes de force passent de l’anneau
- extérieur dans l’anneau intérieur ; au moment 1 = o, elles se dirigent de B' en A' et C'; de même, elles se dirigent de D' en A' et C'. Grâce à l’action des deux courants alternatifs, on a un champ tournant qui se compose de 2 r pôles mobiles et qui dans le temps d’une période, décrit la rième partie d’un tour complet. Par l’action du champ tournant, l’armature tournera dans le même sens que le champ, mais avec une plus petite vitesse angulaire.
- Le moteur est donc asynchrone. MM. Mutin et Leblanc produisent le:s courants alternatifs à 900 de différence de phase nécessaires pour actionner le moteur au moyen d’un courant unique par dérivation et emploi simultané de condensateurs. Les deux enroulements de l’anneau extérieur sont absolument semblables, mais interrompus chacun par un condensateur (fig. 16). Si l’on désigne la résistance en ohms de chacun des deux enroulements par R, son
- coefficient de self-induction par L, on choisit les capacités des deux condensateurs insérés, de telle sorte que :
- ________1_______
- 2 7t n (2 ic n L — R) ’
- 2 n 11 (2 7C 11 L R)’
- Les courants J, J2 ont alors la même amplitude et la même période, mais une différence de phase de 90° : la phase de l’un est en avance de 45° sur la phase du courant JG = Jt -j- J2, et la phase de l’autre est en retard de la même quantité.
- Comme d’après le rendement du moteur, le coefficient de self-induction L. a une valeur différente, je crois avantageux de choisir les capacités C et C' de telle sorte que dans le fonctionnement normal elles produisent . une différence de phase de go° pour les courants alternatifs J! J2. On peut éventuellement, au lieu de deux condensateurs simples C, C1, employer deux séries de condensateurs et faire en sorte que les courants J, J3 les insèrent automatiquement de telle façon que la différence de phase des courants JA J2 soit égale à 90°.
- C. B.
- (A suivre).
- C = C' =
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la température obtenue dans des fils parcourus par des courants électriques, par M. Cardani.
- 1. A la suite de la publication d’un de mes récents travaux « Sur la température obtenue dans des fils parcourus par des courants électriques et sur le coefficient de conductibilité externe (*) », on m’a prié d’établir une table basée sur les résultats expérimentaux que j’avais obtenus, cette table étant'destinée à servir dans
- (') Nuovo Cimento, 3" série, t. XXVII, p. 24S; t. XXVIII, p. ioett.XXX, p. 33.— La Lumière Électrique, t. XXXVIII, p.627 ; t. XLII, p. 92.— KalurwissenschaftlicheRundschau, 7' année, n” 5, p. 55.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- la pratique pour le calcul du courant maximum qü’on peut faire passer dans un fil, avec la certitude de ne pas dépasser une température donnée.
- Bien que mon travail contînt tous les éléments nécessaires pour résoudre facilement ce problème, je me suis décidé à calculer cette table pour le cuivre et le fer, persuadé que dans la pratique on a pas toujours le temps nécessaire pour faire des calculs qui, quoique simples, sont assez longs et ennuyeux.
- 2. Je rappellerai ce qui est nécessaire pour la bonne compréhension du tableau. On sait comment par la combinaison des lois de Newton et de Joule on obtient la relation
- - i* r = k s e,
- 21
- dans laquelle I est l’intensité du courant exprimée en ampères, R la résistance du fil en ohms, S la surface latérale du fil, 0 la température obtenue pour le fil par le passage du courant, et K le coefficient de conductibilité externe exprimé en petites calories.
- La résolution du problème consistant a déterminer l’intensité I du courant qui produit une température 9 dépend de la connaissance de K. Pour déterminer ce coefficient on a employé une méthode acoustique qui peut se résumer ainsi : le fil qui devait être parcouru par le courant étaittendu horizontalement de manière à ce qu’on pût, sous une certaine tension, en mesurer le nombre de vibrations N dans un temps donné à l’aide de la méthode stroboscopique. On portait ensuite ce fil à une température supérieure de 0o à la température ambiante ; par suite de l’allongement subi par le fil en vertu de sa dilatation, la tension diminuait et le nombre de vibrations devenait N'. On établissait ainsi la loi de variation du nombre de vibrations avec la température, et enfin on mesurait la résistance du fil à diverses températures.
- On envoyait ensuite dans le fil le courant d’intensité 1 et on mesurait la variation du nombre de vibrations produite par réchauffement du fil sous l’influence du courant. De cette variation et de la loi établie précédemment on pouvait déduire la température produite dans le fil ; on connaissait alors dans la formule I, R, S et 9, on pouvait donc en déduire Iv.
- 3. D’une longue série d’expériences exécutées sur un grand nombre de fils de fer et beaucoup d’autres fils de substances différentes, cuivre, aluminium, platine, etc., on a pu déduire les résultats suivants :
- I. Le coefficient de conductibilité externe croît très rapidement lorsque le diamètre du fil diminue. Dans le cas d’un fil de fer d’un diamètre inférieur à 1 millimètre on peut exprimer ce coefficient par une équation de la forme
- lv - A + r+C + DT e’
- où D est le diamètre du fil et 0 l’excès de la température du fil sur la température ambiante. Les constantes A B C M ont pour le fer les valeurs suivantes :
- A = 0,000 0013,
- B = 0,000 oo5 653,
- C = 0,0871,
- M = 0,000 000 0293.
- K exprime en petites calories la quantité de chaleur perdue dans le fil par mm2 par seconde et pour chaque différence de température de r centigrade.
- IL La chaleur produite par le courant dans les fils de faible diamètre est par convection presque complètement enlevée par l’air ambiant et par suite, on peut avec une approximation suffisante, prendre pour les fils fins d’une substance quelconque les mêmes constances A, B, G que pour le fer.
- ÎII. La valeur de la constante M varie d’un métal à l’autre comme le montre mes expériences; pour le fer on a, comme je l’ai dit
- M = 0,000 000 0293,
- pour le cuivre on obtiendrait
- M = 0,000 000 0096.
- De ces constantes on pourra donc déduire la valeur de K, que l’on portera dans la formule
- ^ I* R=KS0,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- qui donnera la valeur de I pour une température 0 obtenue dans le fil.
- 4. La formule précédente se modifie dans la pratique ; exprimons la résistance R, par la formule
- dans laquelle p0 est la résistance spécifique à la température ambiante, L la longueur du fil en mètres, r le diamètre du fil en millimètres, |3 le coefficient de température de la résistance spécifique; le diviseur 1000 sert à exprimer la longueur en millimètres, comme elle a été exprimée dans le calcul de la surface latérale du fil.
- Si nous posons la surface latérale
- La valeur de la constante a, pour des diamètres supérieurs à 1 millimètre, a été obtenue en déduisant la valeur de K de la formule résultant de mes expériences, qui ont porté seulement sur des fils ayant jusqu’à 1 millimètre de diamètre. Néanmoins, bien que cette extrapolation ne soit pas légitime en toute rigueur, j’ai cru pouvoir l’employer, ayant reconnu par de très nombreuses expériences que pour les différents fils la formule donnait des valeurs de K assez concordantes avec celles obtenues expérimentalement, et de plus que la variation de K avec le diamètre présentait une grande régularité.
- 1 ’aleur de la constante a pour le cuivre.
- S = 2 r L,
- en substituant dans la formule (I), on obtient la valeur suivante de I :
- __ /21 io-’ K o
- -71V T T Po (I + M
- (2 r)3/2.
- En posant
- __ 4/21 ioJ KO
- a~~It V 5 T p7[r+l
- et
- + fS6)
- 2 r — d
- on obtient la formule usitée en pratique
- I = a cm
- Diamètre 5- 3o°
- du fil IOü 20° 40” 5oa
- 0, r mm. 9,79 i3,83 19,52 23,86 27,5i 3o,68
- 0,3 6,93 9,77 13,73 16,70 i3,96 19,17 21,24
- o,5 5,82 8,19 ",49 16,00 17,76
- 0,8 4,79 6,74 9,43 8,73 11,48 i3,14 14,58
- 1,0 4,47 6,23 10,60 12,14 13,46
- 2,0 3,47 4,88 6,83 8,28 9,47 10,49
- 3,0 3,05 4,29 6,00 7,27 8,3i 9,20
- 6. Le tableau suivant se rapporte au fer. La résistance spécifique a été prise égale à 0,125, et on a adopté pour le coefficient de température (3, la valeur 0,0045.
- Le tableau donne les valeurs de'a calculées par cette formule
- pour diverses températures 0, et où on a substitué à K les valeurs obtenues dans mes expériences suivant la formule écrite plus haut.
- 5. Le premier tableau se rapporte au cuivre. La résistance spécifique p0 a été prise égale à 0,0170 à la température de io°, nombre résultant de la moyenne des résistances spécifiques des fils que j’ai employés. Si la température ambiante varie de quelques degrés, la valeur de a reste sensiblement constante, la quantité Pu (1 +|3 0) se trouvant sous le radical. On a pris pour le coefficient fi la valeur o,oo35.
- La première contient les valeurs des diamètres des fils en millimètres, les autres les valeurs de a pour les diverses températures.
- Valeurs de la constante a pour le fer.
- Diamètre du fil 5“ IO° 20° * 3o° 40. 5o°
- 0,1 mm. 3,58 5, i3 7,41 9,24 io,85 12,32
- o,3 2,55 3,66 5,21 6,42 7,46 8,39
- o,5 2, l6 3,06 4,34 5,32 6,16 6,91
- 0,8 1,78 2,5r 3,56 4,36 5,04 5,64
- 1 ,o 1,64 2,32 3.28 4,01 4,63 5,14
- 2,0 1,28 I,8l 2,55 3,11 3,58 3,99
- 3,0 1,13 1,59 2,24 2,73 3,14 3,49
- F. G.
- Le phénomène de la résonance et le pouvoir absorbant des métaux pour l’énergie des ondes électriques, par M. Bjerknes (*).
- En étudiant les vibrations électriques rapides, on n’a rencontré jusqu’ici aucun phéno-
- (1) Wiedemann’s Annalen, septembre 1892,
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-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mène dans lequel les propriétés individuelles des métaux se manifestassent nettement. Dans les premières expériences de M. Hertz, l’introduction dans le secondaire de grandes résistances ou de fils de fer n’avait qu’une influence très faible sur la longueur de l’étincelle secondaire et n’en avait aucune sur la production de la résonance, c’est-à-dire sur la durée de la vibration. De même, la vitesse de propagation des ondes électriques est la même le long des fils qui conduisent bien ou médiocrement, qui sont ou ne sont pas magnétiques.
- Les recherches postérieures montrent que dans ces phénomènes rapides le courant ne pénètre pas dans la profondeur de la masse métallique; les métaux semblent, comme en élec-
- E
- e
- e » •—-------- c
- Fig- i
- trostatique, ne constituer que des espaces inactifs. Il serait pourtant prématuré de conclure que les propriétés individuelles des métaux ne ouent aucun rôle; il suffit d’étudier les phénomènes de résonance par une autre méthode — électrométrique — pour mettre en évidence ces propriétés de la façon la plus nette.
- La figure i représente la disposition de l’expérience. GG' est le conducteur primaire constitué par deux disques circulaires de laiton, de 3o centimètres de diamètre, formant les capacités et par deux coupes de tubes de laiton glissant l’un dans l’autre. On peut, en tirant les tubes, faire varier la longueur CG' de 7.4 à 138 centimètres. On a déterminé les durées de vibration pour ces longueurs extrêmes, par des mesures électrométriques des ondes stationnaires le long de fils très longs et on a interpolé pour les longueurs intermédiaires.
- Ee est le conducteur secondaire; E l’électromètre. Comme conducteur e, on pouvait employer six fils différents, en cuivre, laiton, mail-
- lechort, platine, nickel et fer, tous passés à la même filière.
- Leur longueur était de 123 centimètres, leur diamètre de o.5 cm. et on leur donnait à tous, de la même façon, la forme circulaire. Vu l’identité de forme géométrique, les différences qui pourront se produire dans les phénomènes ne pourront tenir qu’à la différence des propriétés physiques des métaux.
- On a étudié la résonance avec ces six conducteurs secondaires, en notant les déviations de l’électromètre pour cinq longueurs différentes du conducteur primaire. Le tableau contient les résultats; dans la première ligne figurent les du-
- (Js (las la las it
- Fig. 2
- rées des vibrations; on a pris pour unité celle du secondaire à fil de cuivre. On a pris également comme unité de déviation de l’électromètre la valeur maxima obtenue avec le conducteur de cuivre.
- Duree des vibrations o,9 0,95 X i,o5
- Cuivre Laiton dVli Maillechort (N). Platine Nickel Fer 0,24 0,24 O, 205 0,168 0,087 o,o5o 0,034 o,535 0,41 0,326 0,176 0,09 1,0 0,8 0,61 0,466 0,275 0,134 0,76 0,66 0,495 o,385 0,248 0, i36 o,47 0,46 0,34 0,294 0,191 0,113
- La figure 2 représente les courbes construites
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- d’après ces données (les courbes relatives au laiton et au maillechort sont indiquées respectivement par M et N).
- On voit que les différents métaux agissent de façon très différente sur les vibrations électriques; ces résultats ne sont d’ailleurs pas en contradiction avec ceux que M. Hertz déduisait de l’observation de l’étincelle. L’étincelle mesure la valeur maxima que prend la différence de potentiel entre les pôles du circuit secondaire; cette valeur doit donc être indépendante de la nature du métal. Au contraire, les déviations de l’électromètre mesurent la résultante des actions de plusieurs vibrations; leur variation montre que le nombre des vibrations varie ou, en d’autres termes, que les divers circuits secondaires
- ta ljs Ija Loj U
- Fig. 3
- onLun amortissement très différent. Le calcul permet de justifier plus complètement cette explication.
- On peut remarquer, d’autre part, que le secondaire reçoit toujours du primaire la même quantité d’énergie dans des conditions aussi identiques que possible. Il paraît dès lors très vraisemblable que les divers secondaires ne diffèrent que par la façon dont ils absorbent l’énergie reçue.
- Enfin, si l’on ramène toutes les courbes à avoir la même ordonnée pour l’abscisse 1, on obtient les courbes de la figure 3, qui sont d’autant plus aplaties qu’elles correspondent à un métal plus magnétique, ce qui correspond à un amortissement croissant. On peut donc énoncer que :
- Il amortissement des vibrations électriques par les différents métaux est différent.
- On peut encore observer que , dans les figures 2 et 3, le maximum semble être déplacé
- vers la droite pour le fer et le nickel. Ce fait indique peut-être une durée de vibration plus grande; il faut toutefois remarquer qu’avec un grand amortissement le maximum de la résonance ne correspond plus exactement à l’égalité des périodes vibratoires des deux conducteurs.
- A quelle propriété des métaux devons-nous attribuer le pouvoir amortissant? Les courants pénètrent toujours, si peu que ce soit, à l’intérieur du métal ; il se peut que l’amortissement soit dû à la perte d’énergie sous forme de chaleur de Joule. Les fils employés avaient les résistances suivantes, en ohms :
- Cu L Ni Fe M Pt
- o,[2 0,53 o,83 o,85 1,4 4,0
- Ces nombres sont proportionnels aux résis-
- tances spécifiques. Si on les prend comme abscisses (fig. 4) en portant comme ordonnées les déviations de l’électromètre, pour la période 1, on voit que les points qui correspondent aux métaux non magnétiques sont sur une courbe régulière et que la déviation varie en sens inverse de la résistance. Les points qui correspondent au fer et au nickel sont beaucoup plus bas. Le résultat final est le suivant :
- L'amortissement des vibrations électriques par les métaux croît avec la résistance et le magnétisme.
- Il est donc certain qu’il se produit véritablement une aimantation, d’ailleurs superficielle, du métal. Il en résulte, par suite de l’hy.stérésis, une absorption d’énergie. D’autre part, la théorie montre que cette aimantation protège l’intérieur du métal contre l’introduction du courant et que dans les métaux magnétiques, l’épaisseur de la couche qui conduit effectivement est beaucoup plus faible que dans les autres. Laquelle de ces
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- deux causes, hystérésis ou accroissement de la résistance effective, joue le rôle prépondérant? C'est à l’expérience qu’il appartient de décider. Quoi qu'il en soit, il est prouvé que dans le fer et le nickel, on peut renverser l'aimantation ioo millions de fois par seconde.
- C. R.
- Sur le passage de courants faibles à travers les électrolytes, par R. Lohnstein (*).
- La détermination exacte de la conductibilité spécifique des électrolytes est un des problèmes, qui n’ont pas reçu jusqu’ici une solution définitive. Les phénomènes secondaires qui font varier l’intensité du courant sont principalement localisés à la surface de contact de l’électrode avec le liquide. Il s’agit avant tout des phénomènes groupés sous le nom de « polarisation », qui produisent une variation de résistance apparente dépendant de l’intensité de courant. Un sujet de discussion non encore épuisé est la question de l’existence d’une « résistance de passage ». Cette question se complique d’autres causes de variation secondaires, et fait considérer la résistance comme une fonction très peu connue de l’intensité de courant.
- Au point de vue de l’importance pratique et théorique de cette question, nous ferons les remarques suivantes. Il faut reconnaître que la méthode de Kohlrausch, à courants alternatifs avec électrodynamomètre ou téléphone, permet d’atteindre une précision suffisante pour la pratique, en observant toutes les précautions nécessaires. Pour les recherches théoriques, il y aurait encore bien des améliorations à apporter à cette méthode ; en particulier, il s’agirait d’examiner d’une façon minutieuse dans quelles circonstances le téléphone n’émet réellement aucun son ; on sait que l’on n’arrive le plus souvent qu’à un minimum de bruit plus ou moins net.
- Ordinairement’on explique la non-disparition des bruits par l’action de la polarisation, mais elle pourrait aussi être due à une résistance de passage.
- Le fait que la résistance apparente dépend de l’intensité de courant ne concorde pas avec l’idée que l’on se fait de la résistance, qui, par définition. est une constante. Nous ne désignerons
- (') Wiedemann's Annalen, n° 10, 1892, p. 299.
- donc par « résistance de passage.» que l’ensemble des phénomènes qui agissent à la surface de contact comme une augmentation apparente de la résistance.
- On peut réduire les phénomènes de polarisation à un minimum en n’employant que de très faibles courants et en ne faisant produire au courant que du travail calorifique. Si donc l’électrolyte est une solution de sel métallique, tel que Zn S O4 ou Gu S O4, il faudra que les deux électrodes soient constituées par le métal correspondant. Il est avantageux de se servir de courants périodiques alternatifs, mais à très longue période, pour pouvoir travailler dans des conditions faciles à déterminer.
- Dans ce but, on peut avoir recours aux courants induits par un aimant oscillant, qui présentent aussi l’avantage de ne pas exiger une trop grande résistance du circuit total, de sorte que les variations de résistance sont plus accusées. Toutes les influences perturbatrices ordinaires, comme les variations de concentration et de température se trouvent exclues dans cette méthode.
- Ces considérations indiquent le plan général des expériences. Nous intercalerons simplement dans le circuit d’un galvanomètre balistique une cuve électrolytique du type Zn — Zn S O1 — Zn et par l’amortissement de l'aimant oscillant nous calculerons la résistance de la cuve. Comme il est possible de déterminer cette résistance approximativement par d’autres méthodes, nous pourrons contrôler nos résultats, et découvrir des anomalies éventuelles.
- Cette méthode de l’amortissement n’a pas été jusqu’ici employée à la mesure de la résistance des conducteurs liquides. Beetz a cherché à se servir des courants induits directement par les oscillations de l’aimant, mais la petitesse des effets obtenus a fait échouer cette tentative.
- Quoique la méthode de l’amortissement soit assez connue, nous résumerons ses bases théoriques pour nous faire une idée de l'ordre de grandeur des effets obtenus et afin de pouvoir discuter l’influence éventuelle de la polarisation sur l’amortissement.
- Lorsqu’une aiguille aimantée oscille à l’intérieur d’une bobine, ses oscillations diminuent en progression géométrique. L’effet amortissant est dû : r à la résistance de frottement opposée par l’air; 2° aux courants induits dans les parties
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- métalliques ; 3* aux courants induits dans le circuit de la bobine.
- Si nous appelons <p la déviation de l’aimant, nous pouvons poser les équations différentielles
- K + Ci + M H sin j|MG i cos ç =
- Lî7+iw
- M G
- d d d t'
- K est le moment d’inertie de l’aiguille, H la composante horizontale du champ magnétique extérieur, M le moment magnétique de l’aiguille ; L, W le coefficient de self-induction et la résistance du circuit de la bobine ; G la constante statique du galvanomètre ; i l’intensité de courant à chaque instant.
- Si l'on ne considère que de petites oscillations
- et si l’on admet quepuisse être négligé, ce
- qui arrive le plus souvent, les équations deviennent :
- K^ + C(^ + MHf + MGf:
- U• cp Clt
- 1 °y
- i W = M G
- d cp
- d t
- donc
- .. , /„ , M2 G *\ do , .. „
- K dF + (C- + ~vr) ~dt + M H ? = °-
- Il s’ensuit que le décrément logarithmique des oscillations est de la forme
- A0 = a +
- w’
- et, en supposant g inconnu, nous devons déterminer les décréments logarithmiques pour trois résistances différentes comme R, pour obtenir a, p et ^ Pour deux de ces résistances, on peut choisir o et 00. On peut évidemment multiplier ces observations, si l’on redoute l’influence de vibrations mécaniques ou d’autres causes extérieures.
- a, p, g étant connus, on peut mesurer par une seule observation de l’amortissement toute autre résistance R et l’exprimer en fonction de g.
- Pour
- on a
- A„ = a + —Ç-g' +
- R’
- AA0 = —
- P
- te + R)*
- A R,
- ce qui indique que l’application de la méthode doit être restreinte à des résistances de grandeur moyenne.
- Le but que nous nous proposons nous oblige à connaître l'ordre de grandeur des forces électromotrices induites par les oscillations. 2cp étant
- . . O (Tj
- l’amplitude d’une oscillation, est la vitesse
- angulaire moyenne de l’aimant. Considérons le cas d’un système astatique, et désignons par Mj et M2 les moments magnétiques respectifs des deux aimants; la force électromotrice induite moyenne sera donnée par l’expression
- a, p étant des constantes indépendantes de W. C’est le décrément réduit à la durée d’oscillation à circuit ouvert ; on peut le déduire avec suffisamment de précision du logarithme du décrément observé A, en retranchant A3/4 de A. (La base des logarithmes employés est 10). L’on a
- (M, G* -\- Ms G») 2 cp
- ï\
- donc le courant induit sera
- i' =* (M, G, + Ms G»)
- 2 Z>
- TW-
- a
- Ç,
- K
- M* G2 T0
- —r.--- m,
- K 2
- m = 0,43429,
- où T0 raprésente la durée d’oscillation simple à
- circuit ouvert. T0 — tt enfin W = g -f- R,
- si g est la résistance de la bobine, R celle du circuit extérieur. Nous pouvons donc poser
- Soit maintenant i un courant constant produisant la déviation cp du système d’aimants ; alors :
- (M, G, + Mo Go) i = (M, — Mo) II ç ;
- (M, — M,) Il o 1 ~ M, G, + M.GV
- Par suite
- __«4-3
- 0 — g 4- R
- i' 2 (M, G, 4- M, G,1!2 ï ~ T W (M, — M,) H •
- A,
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- Dans le cas d’un système astatique:
- m T0 (M, G, + M, G,y _ „ aK Pl
- donc
- V 4 K P
- i ~~ m T0a W (M, — IYU) H ’
- Si ÿÿ est une petite grandeur e, on peut se
- contenter, pour l’intégration, de ne considérer que la première puissance de e. L’équation est de la forme :
- <f’" + tfp" + bjf’ -f e (?" + ai/ -f- bf) + s (d — a) <f' = o,
- si nous écrivons T0 au lieu de T, ce qui n’occa' sionne qu’une très faible erreur. Comme finale'
- ment / K
- lo“’t V (M, — M.) H'
- il résulte : i' 4 3. i ~ vin* w ’
- c’est-à-dire que la force électromotrice induite
- devient m 7t*
- si nous posons
- C, ^ C, , (M, G, + Ms G,)2 „ (M, - Mt) H
- K=d> K + ~-------WK ~K ’~b'
- Soient px et p2 les deux racines de l’équation du second degré p2 -f- a p -f- b = o. L’équâtion caractéristique correspondant à l’équation différentielle du troisième ordre peut alors être écrite :
- (p — pi) (p — p») (p + s) + e {cl — a) P = o.
- Si l’on néglige les grandeurs d’ordre supérieur au premier, cette équation a pour racines
- Nous avons donc à déterminer le courant qui produira la déviation connue <p, pour calculer à l’aide de la valeur de p déjà trouvée la force électromotrice induite.
- Nous devons dès maintenant tenir compte de l’effet possible d’une polarisation. Les données expérimentales manquent, parce que les observations ont été faites presque toujours sur des solutions faibles d’acide sulfurique avec des électrodes de platine. Toutefois, pour les faibles courants dont il s’agit ici, on peut admettre que la polarisation est proportionnelle à la quantité d’électricité ayant traversé l’élément; dans le cas d’un système astatique, l’amplitude 9 et l’intensité de courant instantanée i sont alors déterminées par les équations suivantes :
- K ~ + c, + (M, - M,) I-I <P + (M, G, + M, Gt) i = o, i W = (M, G, + Ms G.)^-C f i dt.
- Par l’élimination de i on obtient pour 9 l’é-qua£ion différentielle du troisième ordre
- CP tp
- dP
- + [c, +
- G
- (M, G, + M.G.)1
- +
- W
- W
- dp
- dt*
- d cp 1 ~dt
- Ms) II 9
- . a — d , a — d
- p„ = —e, p,=p, P-----— ps=Ps+----------— e,
- pi — Ps Ps — Pi
- et l’intégrale générale de l’équation différentielle devient :
- e (P‘ +p£ ) 1 +C,e (p*+ e )
- <f — C0 e + C
- Comme pj— p2 = y'a3 — 4 £>, l’intégrale devient :
- ce que nous pouvons ramener.à la forme :
- _ t _a
- C0 e E + e 2 [C, sin ht + C, cos kl].
- h = - \>4 b —a*------------
- a — d
- V4 b — a*
- S’il n’y a en circuit aucune autre force électromotrice, il faut poser C0 = o; de plus, nous
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- pouvons prendre l tel que C2=o, et nous obtenons
- -- t
- <f = cf0 e 2 sin kt.
- S’il existe dans le circuit une petite force électromotrice initiale e, la seconde équation différentielle de notre système est remplacée par:
- i W = (M, G, + M,
- G^W+e'
- idt\
- l’équation différentielle du troisième ordre reste la même; la constante G, devient ici et nous obtenons l’intégrale sous la forme
- e W a .
- + Ço e sin kl.
- On voit donc que si nos suppositions sont exactes, c’est-à-dire si la polarisation est expri-
- Q
- mée par et i d l, et si ^ est très petit, la po-** 0
- larisation n’a une influence sur le décrément logarithmique qu’en ce qu’elle modifie la période d’oscillation. Les résultats des expériences contribueront peut-être à trancher la question de l’existence et de la cause de la polarisation pour des courants faibles dans des éléments du type Zn —Zn SO4 — Zn.
- L’appareil à oscillations amorties était un galvanomètre balistique Weber à système magnétique astatique et à grande durée d’oscillation. Une oscillation entière durait 14,35 secondes à circuit ouvert, 14,63 secondes à circuit fermé. Le décrément logarithmique rapporté à la base 10 est, comme nous l’avons dit, exprimé
- par la formule a -j- ^ ; a et p ne sont pas constants pour toutes les observations, mais oscillent entre certaines limites. La constante d’amortissement par l’air a dépend de la température et des autres conditions de l’air, et de la position de la paire d’aiguilles par rapport aux spires de la bobine; cette position détermine aussi la constante p.
- En ce qui concerne leur ordre de grandeur, a se tenait entre 0,011 et 0,015 ; p était d’environ o,368, W étant exprimé en ohms. A la température ambiante moyenne de 180, W était de i,436 ohm. L’amortissement est donc très considérable ; à circuit fermé, le décrément loga-
- rithmique était d’environ 0,27. Par l’introduction en circuit d’un liquide de quelques ohms seulement, toute différence d’amortissement doit se faire sentir d’une façon très appréciable.
- Pour réaliser d’aussi faibles résistances, je me servais soit d’un grand cylindre gradué de 4 centimètres de diamètre, dans lequel l’électrode supérieure pouvait être déplacée verticalement, soit de verres cylindriques où les électrodes en plaques carrées étaient maintenues verticalement par une plaque de caoutchouc. La distance entre les électrodes variait de 0,7 à 2 centimètres; leur largeur était de 3,2 cm., le liquide était versé jusqu’à une hauteur de 2 à 5 centimètres. La surface active était donc de 600 à i5oo millimètres carrés. Les recherches ont porté sur des solutions plus ou moins concentrées de Zn SO4, Cu SO4, Ag Az O3.
- L’après les dimensions indiquées ci-dessus on aurait dû obtenir un amortissement très considérable. Contre toute attente, cela n’a pas été le cas lorsque les électrodes étaient constituées par des plaques bien polies. L’amortissement était, en effet, tout à fait anormal, différant très peu de l’amortissement dû à l’air, de sorte que la résistance calculée d’après lui ou, si l’on veut, pour abréger, la « résistance d’amortissement » était très grande par rapport à celle de la cuve éiectrolytique.
- Les premières mesures qui montrèrent ces particularités étaient effectuées avec une solution de Zn S O4 à 5,9 0/0 ; les électrodes étaient des disques de zinc amalgamé bien poli de 38,6 mm. de diamètre et écartés de {,5 cm. D’après les nombres de Ivohlrausch, la résistance serait d’environ 6 ohms, et la résistance totale du circuit de 7,436 ohms. Voici quelques-unes des observations effectuées :
- I II III
- Décrément logarithmique à cir-cuit ouvert 0,01446 0,01666 0,01137 o,oi65 0,01226 0,0137^
- Décrément log-arithmique à circuit fermé sur l’électrolyte..
- Ces observations, prises au hasard parmi de nombreuses autres, donnent une idée de la valeur numérique des différences anormales dont nous venons de parler. Il était intéressant
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’examiner si cette anomalie avait le caractère d’une résistance de passage en étudiant la façon dont elle se comporte relativement à la loi d’Ohm. On trouva que la résistance du liquide calculé d’après l’affaiblissement du courant produit par l’introduction de résistances connues était presque toujours en concordance avec la résistance d’amortissement.
- A. H.
- (A suivre).
- VARIÉTÉS
- LE PREMIER VOYAGE DE COLOMB
- ET LA BOUSSOLE
- La connaissance de la boussole s’est répandue en Europe, et surtout dans le bassin de la Méditerranée, à une époque probablement contemporaine de l’invasion arabe. Mais dans les cartes dont les marins chrétiens se sont servis pendanLdes. siècles, jusqu’après les voyages de Colomb, et dont l’usage n’a cessé qu’après la construction des planisphères de Mercator, au milieu du xvn" siècle, on a presque toujours considéré le nord magnétique comme se confondant avec le nord astronomique.
- Sauf quelques exceptions très rares et dont l’usage n’a jamais été général, jusqu’à cette date, les cartes marines sont restées semblables à celles que nous reproduisons (fig. i). Celles qui sont exposées à la Bibliothèque nationale, et sur les quelles on a représenté les découvertes de Colomb et de ses successeurs ne sont point autrement disposées. C’est donc naturellement que l’on a été conduit à attribuer à l’illustre Génois la découverte de la variation, dont il est certain qu’il a constaté l’existence dans la nuit du i3 au 14 septembre 1492. En effet, cette découvérte a été racontée avec trop de détails cohérents, vraisemblables, pour que l’on puisse conserver raisonnablement le moindre doute sur leur parfaite authenticité.
- Surtout depuis le commencement de ce siècle, la critique historique s’est exercée cruelle-
- ment au préjudice de la gloire des héros légendaires du moyen âge et de l’antiquité. Il serait donc étrange que Colomb eût été épargné., et que l’on n’eût pas essayé de lui ravir un mérite de premier ordre. En effet, la découverte de la variation est la première conquête notable que les modernes aient ajoutée à l’héritage que les Grecs et les Romains leur avaient laissé.
- On peut dire que cette constatation mémorable peut être considérée comme marquaht l’instant psychologique où a commencé le premier développement de cette science immense à laquelle nous devons tant de merveilles et qui chaque jour nous réserve de nouveaux étonnements.
- La tradition populaire qui fait de Colomb
- Ûz. ^
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- ijggjiS
- lui HHi lijgi ijll
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- MJÎJ J /
- Fig. 1. — Carte marine ancienne.
- l’inventeur de la variation a trouvé un éloquent défenseur dans le père Bertelli, de l’ordre des Barnabites. Ce savant physicien a publié un travail étendu et des plus intéressants dans le premier volume du Bulletin des Sciences historiques et mathématiques. Il y est revenu dans le quatrième à propos d’attaques présentées par M . d'Avesac devant l’Académie des sciences de Paris. Sans nous arrêter au détail des critiques dans lesquelles les contradicteurs du père Bertelli peuvent avoir raison, nous dirons que le zèle de ce savant l’a égaré.
- Certainement, dans le sens absolu du mot, la variation ne fut pas inconnue avant Colomb. En effet, les marins ne pouvaient ignorer, par suite d’expériences personnelles souvent pénibles, que les cartes dont ils faisaient usage étaient
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- loin d’être irréprochables, et qu’elles ne mettaient pas toujours le nord magnétique où il se trouvait. Cependant, nouspensons avecM . Henry Harisse, auteur dont l’opinion fait loi, qu’il n’y a_ pas lieu de renoncer à une croyance aussi ho norable pour Colomb que pour l’électricité, et que l’on n’est pas condamné à effacer le i3 septembre des anniversaires glorieux pour la science que nous cultivons.
- Lorsque, le 3 août 1492, Colomb quitta le port de Palos, il avait naturellement à sa disposition les instruments et les cartes les plus perfectionnés que l’on connût de son temps. En effet, chacun sait que l’illustre Génois était un des navigateurs les plus habiles et les plus expérimentés de son temps. On connaît même les noms de ses maîtres, qui s’appelaient Antonio de Terzaga et Stefano de Faenza.
- Mais à son époque, les instruments à réflexion n’avaient point été inventés. L’on ne prenait encore la hauteur des astres qu’avec l’appareil tout à fait rudimentaire que nous avons représenté dans la figure 2. Il se composait. comme on le voit, d’un tube que l’on s’efforçait de tenir horizontal, ce qui était assez facile en dirigeant un rayon visuel vers la courbe qui sépare la mer du ciel. Pendant ce temps, on visait avec l'autre œil l’astre que l’on voulait observer. On faisait glisser la tige verticale jusqu’à ce que la pointe vînt cacher le point lumineux dont on voulait déterminer la position sur la sphère céleste. Alors on n’avait plus qu’à lire sur le tube horizontal, qui était gradué, la valeur correspondant au point où le tube s’était arrêté.
- On comprend que l’approximation ainsi obtenue sur la hauteur des astres était grossière et qu’il n’était pas très aisé de déterminer leur culmination, c’est-à-dire l’instant où ils passaient au méridien, avec beaucoup de précision. La déviation de la boussole, c’est-à-dire l’angle que faisait leur vertical avec celui de l’aiguille aimantée, ne pouvait donc être connue assez exactement pour qu’un élément comme la variation, qui change d’un lieu à l’autre et qui n’est pas toujours la même dans un lieu déterminé, fut connue avec précision et pût être indiquée aux pilotes.
- La valeur de la déviation devait être considérée comme une quantité sinon insignifiante, du moins trqp incertaine pour que l’on en tînt
- compte dans les calculs nautiques. La variation n’était donc pas découverte dans le sens scientifique du mot. Elle n’était en quelque sorte que soupçonnée.
- Une cause puissante devait s’opposer à ce que cet élément fût introduit dans la pratique de la navigation, c’est que les auteurs qui s’étaient occupés de la boussole avaient subi l’influence des anciens et des philosophes hermétiques. Pour eux, la boussole était surtout un objet utile dans les enchantements, dans la découverte de la pierre philosophale ou du mouvement perpétuel, c’était un philtre d’amour, un moyen de communiquer par des procédés mystiques avec les âmes lointaines.
- Il paraît cependant que les marins des Flan-
- dres, qui naviguaient dans les mers du Nord, où la variation est plus rapide, en tenaient compte dans une certaine mesure. On peut croire, d’après certains passages du récit du second voyage de Colomb, qu’ils construisaient des boussoles qui n’étaient point d’accord avec celles dont on se servait à Gênes, et qui étaient les seules que Colomb eût emportées à bord de la Santa-Ma-ria. En tout cas, si le fait était admis en Flandre, il n’était pas admis en Italie, et Colomb, qui avait navigué dans les mers du Nord, ne s’en était pas préoccupé; au pis-aller, dans son premier voyage, il a tranché la difficulté en établissant sur des bases indiscutables l’authenticité d’un fait dont personne ne s’est plus avisé de douter, après qu'il eut été constaté dans des circonstances aussi mémorables, aussi solennelles que celles dont le quatrième centenaire est fêté par toutes les nations civilisées.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les commencements du voyage de Colomb furent très pénibles. A peine avait-il quitté l’Espagne que nombre de ceux qui l’avaient suivi se repentaient de s’être laissés enthousiasmer et ne demandaient qu’un prétexte pour renoncer à leur projet.
- C’est à cette mauvaise disposition des équipages que l’on attribua deux accidents survenus à son gouvernail. A la suite de cette coupable manœuvre, le voyage fut retardé et l'expédition séjourna près d’un mois aux Canaries.
- Pendant ce temps, le volcan de Ténériffe se mit en éruption. Naturellement, les malintentionnés saisirent cette nouvelle occasion pour déclarer de nouveau que Dieu lui-même manifestait son déplaisir par des présages lugubres devant lesquels l’expédition devait s’arrêter.
- L’amiral, qui avait assisté à des éruptions de l’Etna, parvint à rassurer tant bien que mal les trembleurs en leur démontrant que les éruptions volcaniques étaient des événements naturels communs à un grand nombre de régions différentes et n'ayant rien de spécial à celles dans lesquelles on s’engageait. Mais bientôt après il s’aperçut d’une circonstance dont les mécontents pouvaient facilement s’armer.
- Le i3 septembre, à la chute du jour, le ciel étant pur, l’amiral, qui était bon astronome, compara par le procédé que nous avons décrit plus haut la position de l’aiguille aimantée à celle de la polaire. Il reconnut qu’elle n’était pas du tout la même qu’en Espagne, où elle déviait vers la droite de l’étoile. Bien au contraire, elle s’en était prodigieusement rapprochée.
- Cette observation était fort embarrassante pour l'intrépide chef de cette mémorable expédition. En effet, la différence était tellement grande qu’il était évident que les matelots s’en
- apercevraient.
- Dans toutes les circonstances de son voyage Colomb fit preuve d’une prudence à toute épreuve. On sait qu’il se défiait tellement du courage de ses compagnons qu’il avait toujours tenu deux registres de bord. Il en avait un dans lequel il inscrivait les distances parcourues que lui donnait l’estime, mais qu’il gardait secret. Dans'celui qu’il montrait à ses compagnons, il escamotait systématiquement un bon tiers de la route, afin de ne point les effrayer.
- La découverte de la variation se produisait dans des conditions tout à fait défavorables; en
- effet, il semblait en réalité qu’on entrait dans un monde nouveau.
- L’air était devenu subitement plus frais, on commençait à voir apparaître les premiers paquets d’herbes de la mer des Sargasses, de ces prairies flottantes qui semblaient devoir entraîner l’escadrille. Lesvents soufflaient toujours de l’est et l’on pouvait croire que telle était leur direction constante, de sorte qu’il serait impossible de revenir en Füspagne, ce que l’on ne pouvait évidemment faire sans mettre le cap sur l’Orient.
- Quoi qu’il ne partageât nullement les craintes de ses compagnons, Colomb lui-même croyait que le rayon de la terre avait sensiblement diminué, opinion qu’il avait précédemment gardée pour lui.
- Que serait-il arrivé si les marins qui voulaient
- renoncer à l’entreprise, et qui complotaient déjà de jeter Colomb à la mer, pouvaient dire que la boussole elle-même, ce guide fidèle des marins les abandonnait, et que la direction changeait brusquement ?
- Colomb n’eut donc pas besoin de réfléchir longtemps pour se convaincre qu’il devait prendre l’avance et avertir lui-même les pilotes de ce qui se passait, mais en même temps il inventa une explication qui lui sembla dé nature à atténuer le mauvais effet de ses révélations ; le bonheur voulut qu’il réussît complètement. L’amiral déclara donc que ce n’était pas la bou-sole qui abandonnait sa direction, mais que c’était l’étoile polaire qui se déplaçait.
- Comme le mouvement de la terre n’était pas encore admis, et que le chanoine de Thorn n’avait même pas publié son livre des Révolutions célestes, aucun des hommes superstitieux et ignorants auxquels ces raisonnements bizarres
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- étaient servis ne protesta. Lorsque de nouveaux accès d’insubordination éclatèrent, on était assez près de terre pour que Colomb pût gagner du temps.
- A cette époque, on le voit par le tableau (lig. 3) des modifications que la variation a subie depuis l’année 1666, où elle fut observée pour la première fois à Paris, la variation était orientale dans toute l’Europe. Au contraire elle devait être occidentale dans toute l’Amérique. Il résultait donc de cette disposition que Colomb devait trouver dans l’Océan atlantique une ligne sans déclinaison, c'est-à-dire une ligne le long
- de laquelle l’aiguille de la boussole visait directement la polaire. Pour tous les points de cette courbe, les conditions indiquées dans les cartes se trouvaient complètement réalisées, le nord magnétique concordait exactement avec le nord géographique.
- Par un de ces hasards fréquents dans l’histoire des sciences dont parle J\l. Decharmedans la série d’articles commencée dans La Lumière Élec-1 Irique du 27 août, il arriva que le passage de la ligne sans déclinaison coïncida avec celui de la mer des Sargasses, de sorte qu’il parut logique de rattacher l’une à l’autre ces deux cir-
- LÊGENDÉ
- -Année 1700 -
- -----1840
- -----1885
- — 1870-e0
- Fig\ 4. — Position des lignes sans variation à différentes époques.
- constances par une relation de cause a effet.
- Lorsque Colomb revint en Europe, où son arrivée, donton désespérait, excita un grand enthousiasme, le pape Alexandre V voulut tracer une limite entre le monde idolâtre ouvert aux conquêtes de la couronne d’Espagne, et celui qui était réservé à la couronne de Portugal. La ligne sans déclinaison parut une frontière naturelle entre les deux empires qu’il s’agissait de délimiter; ce fut donc celle que la bulle célèbre de 1494 eut la prétention de désigner.
- Le pape fit passer cette ligne à 100 lieues à l’ouest des Açores et des îles du Cap Vert, en la prolongeant au nord jusqu’au pôle arctique
- et au sud jusqu’au pôle antarctique, mais on n’eut pas bien longtemps à attendre pour s’assurer que le pontife s’était trompé, comme Colomb lui-même. En effet, les méridiens magnétiques ne ressemblent nullement aux méridiens géographiques avec lesquels on a plus d’une fois eu l’intention de les identifier, à des époques plus voisines de nous.
- Dans son Art magnétique, publié vers le milieu du xvii" siècle, le Père Kircher consacre un article à la navigation magnétique. 11 pense qu’en observant la latitude du lieu, ce qui est toujours facile, et la boussole, on peut arriver à déterminer la longitude, si l’on a tracé d’avance
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- sur la sphère les divers méridiens magnétiques.
- Il paraît croire que cette méthode est susceptible de donner une grande précision. Elle lui semble aussi bonne que celle des distances lunaires, ou de l’observation des éclipses du satellite de Jupiter, l’est à nos yeux lorsqu’elle est pratiquée par d'habiles marins.
- Le savant jésuite oublie que la détermination de l’azimut de la boussole ne peut jamais être faite à la mer que d’une façon très grossière; de plus, il ne se rend pas compte de l’influence que le temps apporte dans la situation des méridiens magnétiques. Il ne sait pas qu’elle est si rapide que si les cartes magnétiques pouvaient être de quelque usage dans la navigation, il faudrait sans cesse les remanier. Afin d’en rendre les lecteurs juges., nous avons tracé (fig. 4) la ligne sans déclinaison à trois époques différentes : en premier lieu, telle qu’elle a été observée en 1700, par' Halley, en second par Gauss, en 1840 enfin telle que M. Neumayer la donne dans Y Atlas de Bcrghauss pour 1885-
- L’erreur du Père Kircher fut celle de Colomb lui-même, qui, dans son second voyage, voulut se servir de la ligne sans déclinaison comme d’un point de repère, afin de se rendre compte approximativement de la distance à laquelle il se trouvait des côtes d’Espagne; il pensait que sa rencontre lui permettrait chaque fois d’évaluer le temps qu’il avait à rester en mer avant d’arriver à destination.
- Mais l'amiral ne persista pas dans cette erreur jusqu’à la fin de sa vie, et Kircher eut le tort de ne pas tenir assez compte des observations ultérieures de ce grand navigateur.
- En effet, en 1492, Colomb trouva la ligne sans déclinaison à 30° 1/2 de longitude, c’est-à-dire plus voisine de l’Europe que de l’Amérique. Il en fut à peu près de même dans son voyage de 1496. Mais plus tard/dans le troisième voyage, ayant gouverné plus au sud et abordé l’Amérique par 12° 3/4 "de latitude il ne rencontra plus la ligne sans déclinaison que par 60" 1/4 de longitude. Quelque rudimentaires que furent ses moyens d’observation, on voit qu’il découvrit non seulement la ligne sans déclinaison, mais encore cette inflexion remarquable qu’elle fait vers l’Amérique dans les régions équatoriales.
- Ce fait ne suffit-il pas pour justifier, s’il en était necessaire. Colomb du reproche d’igno-
- rance que lui adressent certaines personnes ne voulant pas lui pardonner d’avoir donné à l’humanité l’Amérique, tandis que c’était aux Indes qu’il croyait aborder
- N’est-il pas beaucoup plus sage, beaucoup plus juste, de dire comme M. Decharme « Heureux ceux qui, en partant d’une idée fausse, sont parvenus à doter le monde d’une découverte importante». En effet, dans le monde de l’invention comme dans d’autres, ce n’est pas tant le point de départ qu’il faut considérer que le point d’arrivée.
- Est-ce que l’Académie des Sciences n'a point en quelque sorte donné la mesure de l’importance qu’elle attache à la gloire de Colomb, comme fondateur de la théorie du magnétisme terrestre, en se faisant représenter aux fêtes de Huelva, par l’honorable M. d’Abbadie, son sympathique président, dont les mesures des éléments magnétiques forment une partie importante du bagage scientifique. Ce savant laborieux a pensé qu’il ne pouvait mieux utiliser son séjour dans les lieux d’où Colomb est parti qu’en déterminant les divers éléments magnétiques avec la dernière précision.
- C’est avec justice que l’admiration du peuple et de tous les philosophes véritablement dignes de ce nom s’attache aux résultats d’une haute importance. Or, aucune découverte scientifique ne fut l’origine de tant de travaux intéressants que celle de la ligne sans déclinaison, qui est la première des lignes magnétiques, mais qui ne fut pas longtemps là seule. En effet, dès le milieu du xvir siècle, Norman, fabricant de boussoles à Londres, découvrit l’inclinaison de l’aiguille aimantée, et c’est petit à petit, pas à pas, de proche en proche que t.outes les lignes, dont M. Neumayer nous a donné l’histoire complète dans son beau travail, se sont trouvées tracées à la surface du globe. Ces découvertes longtemps isolées ont été résumées par Gilbert et commentées par Galilée.
- Ce n’est pas un médiocre honneur pour les électriciens que de voir la renaissance de leur art rattachée directement à un voyage inoubliable, dont toutes les nations civilisées célèbrent aujourd’hui le centenaire, et qui a renouvelé en effet toutes lés sciences en donnant un essort prodigieux au progrès.
- W. de Fonvielle
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- FAITS DIVERS
- Dans la séance du 24 oclobre M. Becquerel a présenté à l’Académie, de la part de M. Charles Henry, un photo-mètre-photoptomètre destiné à la mesure des intensités lumineuses très faibles et fondé sur la loi de déperdition de la lumière du sulfure de zinc permanent.
- M. Charles Henry est parvenu à mesurer par cet appareil la lumière diffuse des étoiles par une belle soirée d’août; il trouve que cette lumière produit sur l’écran de son photomètre le môme éclat qu’une bougie à environ 41 mètres. Une courbe permet d’évaluer presque instantanément en fractions de bougie les quantités essentiellement variables de lumière, mais toujours très petites, que l’œil est capable de percevoir au minimum.
- Il paraît que le ministère de la marine s’occupe en ce moment de la navigation électrique dans nos ports. Le mois dernier le port de Toulon recevait l’ordre de construire une baleinière électrique sur les plans du sous-ingénieur Mangot.
- Cette embarcation, dont le devis estime le coût à 6000 francs, est destinée à réaliser une économie annuelle de 3ooo francs sur le personnel. Aussi fait-on une enquête sur toutes les embarcations du port que l’on pourrait remplacer par des bateaux électriques.
- M. J. Ullmann, dont nous avons décrit les appareils de chauffage électrique, vient de construire pour un grand établissement de couture une machine à coudre actionnée par un moteur électrique.
- Le moteur est établi pour fonctionner sur une des canalisations parisiennes; il absorbe 2 ampères à 110 volts. La vitesse peut être réglée à volonté au moyen d’un rhéostat qu’actionne la pédale.
- Les officiers des douanes anglaises chargés de visiter les cales des navires recevront prochainement des lampes électriques afin d’éviter tout danger d’explosion. Des lampes à verre rouge serviront à examiner en chambre noire des caisses de plaques photographiques.
- La traction électrique va être établie sur la ligne de tramways de Bilbao à Santurce (Espagne). C’est la compagnie Thomson-Houston qui est chargée de cette transformation.
- La ligne, de 14 kilomètres de longueur, recevra 12 voitures automobiles munies de deux moteurs dej5 chevaux chacun.
- La station génératrice, située au milieu du parcours,
- comprendra trois dynamos d’une puissance de 100 kilowatts.
- Sous le nom de « balata », l’industrie emploie, comme on sait, un produit très semblable à la gutta-percha proprement dite et qui est importé depuis 1859. A cette époque, on ne connaissait que très peu cette substance; mais en 1862 elle fut exposée parmi les produits du Demerara à l’Exposition internationale de Londres.
- Le Journal of the Society 0/ Arts rapporte qu’en i865 on en importait déjà 10000 kilogrammes en Angleterre, et depuis la balata a été employée en grandes quantités dans la fabrication des câbles ; mais on s’est plaint à diverses reprises de son peu de stabilité; elle devient, en effet, cassante lorsqu’elle est exposée à l’air.
- Néanmoins, le commerce de la balata semble avoir repris de l’importance, si l’on s’en rapporte à un récent travail du Foreign Office sur le commerce de Paramaribo. Ce rapport enregistre pour 1891 une exportation de balata d’une valeur de 299000 francs contre 200000 en 1890. Ce n’est que depuis l’année dernière que l’on a jugé cette industrie assez importante pour la soumettre à un règlement spécial. Aujourd’hui, toute personne qui désire une concession de terrain pour l’exploitation des arbres doit déposer une caution de 2090 francs, et garantir que le travail sera commencé avec un nombre stipulé de travailleurs pas plus tard que quatre mois après l’accord de la concession. En outre, des surveillants ont pour mission de veiller à ce qu’aucun arbre ne soit détruit. Toute la balata récoltée doit être livrée aux dépôts du gouvernement, où elle est pesée et où il est prélevé une taxe de 10 centimes par kilogramme. De grandes étendues de terrain ont déjà été mises en exploitation, mais il reste encore de vastes forêts à explorer, et le gouvernement ne perçoit aucune redevance sur les concessions.
- Le projet mis en avant par 1$ Société générale d’électricité de Berlin, pour la construction d’un chemin de fer électrique souterrain, vient de faire un pas de plus. Les brevets relatifs aux appareils spéciaux qu’il faudra employer pour l’affouilïement du sous-sol ont été délivrés, et l’on peut voir maintenant, dans les vitrines de cette Société, un modèle de l’excavateur, qui sera exposé à Chi-cag-o.
- La Compagnie de l’industrie électrique de Genève vient de traiter pour l’installation d’un important transport de force. Il s’agit de transporter à 28 kilomètres de distance une puissance disponible de 365 chevaux avec un rendement garanti de 70 0/0.
- L’installation sera d’autant plus intéressante qu’en dehors de l’importance de l’énergie transportée et de la grande distance de transmission, elle présentera cette particularité que ce sera du courant continu qui opérera la transmission.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La station génératrice établie à Frinvillers, dans le Jura bernois, comprendra deux turbines Escher-Wyss accouplées, par des joints élastiques Raffard, à deux dynamos à courant continu système Thury donnant chacune 3400 volts à 275 Jours par minute.
- Les réceptrices seront deux dynamos semblab’es installées à Biberist, près de Soleure. Elles tournent à 200 tours par minute et fournissent la force motrice nécessaire à une papeterie.
- On connaît le compteur Siemens et Halske à deux bobines formant électrodynamomètre. Ces constructeurs viennent d’introduire une modification qui a pour but d’empêcher qu’un aimant amené dans le voisinage du solénoïde mobile puisse fausser les indications.
- Ce perfectionnement est obtenu en remplaçant le solénoïde unique par plusieurs autres disposés sur le même axe de façon que par suite de l’alternativité des pôles de ces solénoïdes un aimant en attire une moitié mais repousse l’autre. L’aimant ne peut ainsi amener de perturbation.
- Les transmissions de force par courants polyphasés rie sont pas nombreuses, en Amérique encore moins qu’ail-leurs; aussi est-il intéressant de noter que la General Electric Company va installer prochainement une grande transmission d’énergie par ce système sur une distance dé 18 1/2 kilomètres, des chutes du Farmington River à Hartford (Connecticut). L’installation provisoire comprendra un générateur et un moteur chacun de 3oo chevaux.
- Il existe en Suisse une petite installation électrique qui n’est pas des moins intéressantes. A huit kilomètres de la ville de Ragaz, les machines génératrices sises directement sur l’arbre vertical de turbines, sont alimentées par une chute d’eau ; elles fournissent un courant alternatif à 3ooo volts, que conduisent à la ville de Ragaz de simples fils de cuivre posés sur poteaux.
- Cette installation est due à MM. Brown, Boveri et C°, de Baden.
- Dans une lettre à Nature, de Londres, à propos de la première couleur visible du fer incandescent, M. T.-C. Porter décrit une expérience similaire faite par lui avec le filament de charbon d’une lampe à incandescence ordinaire. Il se servait d’une lampe Edison-Swan de 80 volts et 16 bougies, et il la chauffait graduellement par un courant traversant une résistance d’eau que l’on diminuait en y ajoutant de l’acide sulfurique.
- La chambre où se fit l’expérience était hermétiquement fermée et sans aucun rayon lumineux. A mesure que le courant était augmenté, les. vingt-cinq observateurs cherchaient à apercevoir la lumière du filament, et cha-
- cun inscrivait ses impressions relatives à la couleur du filament.
- Tous les observateurs furent d’accord pour trouver la couleur du filament d’abord très pâle. Treize l’appelèrent un jaune très pâle; trois le dirent blanc; sept autres penchaient vers le rouge pâle; deux vers le blanc bleuâtre. Mais tous virent la couleur se foncer de plus en plus à mesure que le courant augmentait, devenir plus rouge, mais passer par orange avant d’avoir atteint le cramoisi.
- Jusqu’ici on 11’a pas confirmé la nouvelle de la découverte, sur les côtes du Pacifique, de nouveaux gisements de platine. D’ailleurs, les gisements de l’Oural sont loin d’être épuisés, et assureront la fourniture du platine pendant de nombreuses années encore. La teneur du sable auquel ce métal se trouve mélangé est estimée à 17 à 21 grammes par 1640 kilogrammes de sable. On raconte que lorsque ce métal était encore peu connu, les mineurs s’en servaient à la place du plomb de chasse; aujourd’hui on en fait plus de cas ! Tout le platine extrait de l’Oural est d’abord envoyé à Saint-Pétersbourg, après paiement d’une taxe de 3 0/0 du poids. C’est dans cette ville qu’on le purifie, et c’est de là qu’il est envoyé aux marchés étrangers. La consommation totale par an n’excède pas de 3ooo à 4000 kilogrammes, mais elle augmente constamment.
- A propos de l’établissement des observations relatives aux courants telluriques à l’observatoire du Parc-Saint-Maur, il n’est pas sans intérêt de constater que des observations sont faites depuis longtemps à Greenwich dans deux directions analogues et sur des longüéurs pareilles de fil, de sorte que les observations pourront être comparées du moins dans une certaine mesure.
- Le paratonnerre interrompu, qui a existé pendant si longtemps, à Greenwich, a été supprimé et remplacé par un appareil à cadran du système de lord Kelvin, à indication continue. Les indications pourront être également comparées à celles du système Mascart, mais on sait que dans ce genre d’observations, les méthodes sont loin d’être définitives pour les observations mêmes et par conséquent pour la relation de ces indications avec les autres phénomènes naturels tels que la pluie, le vent, la nature des nuages.
- On a procédé à la construction du pavillon destiné à recevoir les galvanomètres enregistreurs des courants telluriques spontanément développés le long des diverses lignes dont nous avons» annoncé la construction dans les jardins du Parc Saint-Maur. Ce réseau, qui comprendra une quarantaine de kilomètres en y comprenant le circuit circulaire fermé dont le Parc sera le centre, est exécuté aux frais de l’administration des Postes et Télégraphes, mais le bureau central a pris l’engagement de
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- faire les frais de l’enregistrement et de. la discussion des observations. On espère ainsi remonter à l’origine de ce genre de perturbations et arriver par conséquent à prévenir les interruptions de service télégraphique ou téléphonique qui en sont la conséquence.
- Les travaux sont en cours d’exécution, comme on le voit, mais demandent le concours de deux services différents, celui des télégraphes proprement dits, et celui des téléphones ; ils ne peuvent être improvisés et la mise en activité, quoique prochaine, n’est point immédiate.
- Nous venons de recevoir le programme des cours professés pendant cet hiver au Conservatoire des Arts et Métiers. Dans ce programme, nous relevons les cours suivants intéressant l’électricité.
- Electricité industrielle, les lundis et jeudis, à neuf heures du soir. M. Marcel Deprez, professeur. Le cours ouvrira le jeudi 3 novembre. — Étude des lois fondamentales de l’Électricité et du Magnétisme au point de vue spécial des applications à l’Industrie. — Lois de la transmission de l’énergie sous toutes ses formes au moyen de l’électricité. — Production industrielle de l’électricité. — Machines dynamo-électriques à courant continu.— Calcul détaillé des dimensions d’une machine devant satisfaire à des conditions déterminées. — Emploi de la machine dynamo-électrique comme moteur. — Transmission de la force au moyen de deux machines à courant continu.
- Physique appliquée àux arts, les mardis et vendredis, à 9 heures du soir. M. J. Violle, professeur. Le cours ouvrira le mardi 8 novembre. — Électricité. — Lois fondamentales des phénomènes électriques et magnétiques.
- — Instruments de mesure. — Magnétisme terrestre. — Boussoles. — Sources d’électricité. — Machines électriques. — Piles. — Accumulateurs. —- Machines dynamoélectriques et magnéto-électriques. — Transformateurs.
- — Applications de l’électricité. — Galvanoplastie. — Transport de l’énergie. — Télégraphie. — Téléphonie. — Photophonie. — Éclairage électrique. — Électricité atmosphérique.
- Le Comité du Gaz de la municipalité de Manchester a décidé d’installer une grue électrique pour le déchargement de la houille nécessaire à sa station d’éclairage électrique ; la commande a été donnée à MM, Mather et Platt.
- Les orgues électriques ne sont pas, comme on l’a dit quelquefois, d’origine américaine. C’est à M. Albert Peschard et à l’Anglais Spackman Barker que l’on doit l’application de l’électricité â ces instruments, application qui, d’ailleurs, est loin d’être aussi récente qu’on pourrait le supposer.
- Dans une brochure récemment publiée, M. Peschard rappelle, en effet, que l’orgue électrique de Saint-Augustin, à Paris, fut entrepris en i863; que celui de Salon (Bouches-
- du-Rhône) fut terminé en 1866; qu’en i8f»8, l’orgue de Saint-Augustin était inauguré, et qu’en 1869 on installait celui de Saint-Pierre de Montrouge.
- Le nouvel orgue récemment installé dans l’église de Notre-Dame-de-Brebières, à Albert (Somme), est du système électropneumatique de MM. Merklin et C'a, de Paris
- Éclairage électrique»
- Les bains publics que l’on vient de construire à Aston (Angleterre) sont entièrement éclairés à l’électricité. Ce sont des lampes Edison-Swan de 25 bougies qui ont été employées à cet effet. L’entrée est éclairée par deux lampes à arc de 1000 bougies'.
- Nous apprenons que M. F.ages de Latour, ingénieur électricien à Libourne, vient de fonder à Saint-Pol-de-Léon une société anonyme pour l’éclairage de la ville. Cet ingénieur est chargé d’installer l’usine prévue pour alimenter environ 3oo lampes de 16 bougies.
- La compagnie Siemens et Halske, de Chicago, prend dans les affaires américaines une importance croissante. Elle vient d’être chargée de la plus grande installation isolée qui existe; c’est l’éclairage électrique du bâtiment de l’Auditorium à Chicago et de son annexe, le Hall du Congrès. La station d’énergie devra pouvoir alimenter 20 000 lampes à incandescence et 200 lampes à arc, et de plus desservir les ascenseurs et les élévateurs de ces immenses bâtiments.
- La General Electric Company, quoique possédant maintenant légalement le monopole de la fabrication des lampes à incandescence à filament de charbon, ne semble pas vouloir en faire un usage immodéré, en ruinant ses concurrents. D’ailleurs, en prévision des difficultés qui pourraient surgir de l’état de choses actuel, la compagnie Westinghouse annonce qu’elle a réussi â fabriquer un filament qui ne tombe pas sous les brevets Edison et qui diffère radicalement des lampes actuelles ; c’est ainsi que parle la circulaire. La nouvelle lampe n’exige pas de platine, le corps incandescent peut être renouvelé ; de plus, son rendement est meilleur et sa durée plus longue. Enfin, le consommateur ferait, en l’employant, une économie de 3o à 5o 0/0. Cette lampe est, dit-on, basée sur l’ancien brevet Sawyer-Man.
- Une des installations privées les plus luxueuses du monde est sans doute actuellement celle du premier ministre du prince de Népaul. Ce personnage n’a pas dépensé moins de 260 000 francs pour l’éclairage de sa résidence d’été. Il aura 25o lampes à incandescence de 16 bougies, 10 de 3oo, et un projecteur monstre de 40000.
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- Ce dernier appareil est destiné à éclairer toute la vallée comme un soleil artificiel. Que serait donc l’installation du prince lui-même !
- Télégraphie et Téléphonie.
- Une nouvelle application du téléphone nous est signalée. Ne pourrait-on pas rattacher au réseau parisien les différentes places de fiacres en établissant dans chacune d’elles un téléphone? Les abonnés pourraient, moyennant une rétribution spéciale, s’en servir pour commander des voitures, sans avoir besoin d’envoyer un messager. On ajoute que ce système fonctionne depuis quelque temps à Dundee, à la commune satisfaction des habitants et de a compagnie téléphonique.
- L’Amirauté britannique ne se borne pas à établir des communications téléphoniques entre Deal, Douvres et les phares des bancs Godwin. Le réseau qui est en construction servira également à des communications télégraphiques par le système Lucas.
- En même temps, les autorités supérieures ont donné des ordres pour que l’on complète rapidement le rattachement des postes sémaphoriques tout le long des côtes.
- La ligne téléphonique de New-York à Chicago est la plus longue du monde entier. Son développement total est de 1620 kilomètres. Le fil de cuivre a un diamètre de 6 millimètres et un poids de ni kilogrammes par 1000 mètres. Elle est à peine inaugurée que l’on songe déjà à la prolonger jusqu’à San-Francisco. Reste cependant à savoir si la spéculation sera heureuse au point de vue financier.
- On vient d’inaugurer la première ligne télégraphique reliant la République d’Andorre à la France. Cet événement, petit en soi, mais important pour les Andorrans, est considéré comme une « victoire de la civilisation ». On avait, en effet, déjà tenté d’établir cette ligne en 1886, mais cette tentative avait échoué, grâce à l’étroitesse d’esprit des Andorrans, aujourd’hui convertis à de meilleurs sentiments.
- Le nouveau fil aboutit sur le territoire français à Bourg-Madame; les bureaux andorrans sont établis à Encamp et à Andorre-la-Vieille, capitale des vallées.
- La taxe des télégrammes est la même que celle perçue sur le territoire français ; les recettes reviennent naturellement à l’administration des postes et télégraphes français, qui rétribue les deux agents andorrans.
- Cette ligne est appelée à rendre de grands services aux habitants des vallées, qui se trouvent pendant une grande partie de l’hiver absolument isolés du monde extérieur.
- Plusieurs de nos confrères appellent l’attention sur le nouveau système téléphonique auquel le professeur Elihu Thomson a attaché son nom, et que nous avons décrit dans notre numéro du 8 octobre. Le côté original de ce système est l’emploi d’un courant alternatif à faible fréquence jouant le rôle de véhicule des ondulations téléphoniques.
- Plusieurs autres particularités du système, citées comme nouvelles, ont déjà été appliquées, comme nos lecteurs ont pu s’en convaincre par les diverses descriptions du « matériel technique des communications téléphoniques » données dans ce journal, et particulièrement dans le numéro du 21 novembre 1891.
- Le courant de repos est employé dans le système W. Œs-terreich. Un des systèmes de la Western Electric Company supprime les piles d’appel chez les abonnés et les remplace par une batterie commune au bureau central. Enfin, l’émission automatique du signal de fin de conversation se trouve également réalisée dans ce dernier système.
- Reste la suppression de la pile du circuit microphonique.
- Nous 11e pensons pas que' cet avantage du système Thomson justifie la complication résultant de l’emploi d’un très grand nombre de bobines d’induction au bureau central, et peut-être faut-il aussi craindre les réactions des divers organes les uns sur les autres. En tout cas, nous ne pouvons que nous associer au vœu, formulé par un de nos confrères, de voir ce système expérimenté sur une échelle pratique.
- La Western Union Telegraph Company, des Etats-Unis, vient de publier son rapport sur l’année finissant le 3o juin dernier. Elle donne en même temps les chiffres comparatifs pour les trois années précédèntes. Cette compagnie est une des plus grosses entreprises américaines, comme on le verra par le nombre de bureaux télégraphiques qu’elle possède, mais elle paraît s’approcher de son maximum, car dans les quatre dernières années, son matériel et ses recettes n’ont augmenté que de 12 à i5 0/0. Néanmoins, l’année dernière encore, la Western Union a installé 602 nouveaux bureaux et posé 26200 kilomètres de nouvelles lignes.
- Actuellement cette compagnie possède 1 190000 kilomètres de fils desservant 20 700 bureaux, et ayant transmis dans la dernière année 62000000 de dépêches. La recette moyenne par dépêche est de i,58 fr., et la dépense moyenne de 1,12'fr.
- Imprimeur-Gérant : V.Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, 3», boulevard des Italiens.
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- Journal universel d*Électricité
- il, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV ANNÉE (TOME XLVI) SAMEDI 12 NOVEMBRE 1892
- N° 46
- SOMMAIRE : L’aluminium et son électrométallurgie; Gustave Richard. — Couplage et synchronisation des alternateurs; André Blondel. — L’industrie française des câbles sous-marins; G. Pellissier. — Application du principe d’homogénéité en électricité; E. Carvallo. — L’électricité et ses applications récentes à la chronométrie; IL de Graffigny. — Chronique et revue de la presse industrielle : Fabrication électrolytique du chlorate de potasse, par Cutten (New-York). — Electrométallurgie du zinc, par Siemens et Halslte. — Grisoumètre thermo-électrique Mur-day. — Anti-inducteur Cerpaux. — Nouveaux câbles téléphoniques Felten et Guillaume. — Compteurs Miller. — Isolants colorés pour câbles Edmunds et Preece. — Sur les moteurs à courants alternatifs à champ magnétique tournant, par M. J. Sahulka. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la mesure des propriétés magnétiques du fer, par M. Thomas Gray. — Sur le passage de courants faibles à travers les électrolytes, par R. Lohn-stein. — Sur la mesure photographique des pouvoirs réflecteurs, par lord Rayleigh. — Méthode pour la mesure de la constante diélectrique, par M. Cardani. — Bibliographie : Théorie électromagnétique de la lumière, par le Dr O. Tumlirz, professeur à l’Université de Prague. — Leçons sur la théorie de l’élasticité, par II. Poincaré, membre de l’Institut, rédigées par MM. E. Borel et J. Drach. — Faits divers.
- L’ALUMINIUM
- ET SON ÉLECTROMÉTALI.URC.1E (')
- Si- la métallurgie de l’aluminium paraît aujourd’hui légèrement stationnaire, on n’en étudie pas moins avec plus de précision les propriétés de ce métal et de ses alliages, en même temps que l’on étend chaque jour leurs applications.
- Dans la séance du io juillet dernier, M. Pion-chon a présenté à l’Académie des sciences la remarquable communication suivante sur la chaleur spécifique et la chaleur latente de fusion de l’aluminium.
- « J’ai pris pour objet de mes recherches le métal que l’usine française de Froges (Isère) fabrique maintenant en abondance et à bas prix pour les besoins de l’industrie. Ce métal ne diffère pas beaucoup de l’aluminium pur, car il ne contient guère que 0,9 0/0 d’impuretés, consistant en traces de fer et de silicium.
- « La quantité de chaleur ql„ mise en jeu par le passage de 1 gramme de ce métal de la température de o° C. à la température de /" peut être
- représentée, jusqu’à 58o", par la formule suivante :
- et au-dessus de 63o° jusqu’à 800% limite de mes expériences, par la formule
- go' = o,3o8 t —46,9, (2)
- « Les tableaux I et II de la page suivante donnent la comparaison des nombres calculés par ces formules avec les résultats fournis par l’expérience.
- « Quand on examine la ligne qui représente les valeurs de q‘0 fournies par l’expérience, on voit que, jusqu’à 58o0, elle présente une courbure modérée et assez lentement croissante. En effet, la chaleur spécifique vraie, qui est y0 = 0,201 à o°, devient y550 — 0,2894 à 55o\ Mais, vers 58o°, la courbe se relève très rapidement pour devenir, entre 623° et 628“, presque verticale.
- « En effet, on a
- q/< o;,8 = 156,85,
- = 170,60, qrooi6 = 181,8,
- = 195,57, q/>* «a = 234,55.
- « A partir de 58o°, la fusion se prépare; à 628° elle est achevée.
- (’) La Lumière Electrique, 11 juin 1892, p. 5o6.
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- 3oa LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE "\
- f
- « La période préparatoire à la fusion est ici plus étendue et plus marquée que pour les autres métaux; j’ai cherché si elle ne serait pas accusée par quelque particularité visible dans l'état du métal. En chauffant progressivement au moyen d’un chalumeau un fragment d’aluminium, j’ai constaté, en effet, qu’un peu avant la fusion, à la température où le régime d’échauffe-ment change si complètement d’allure, le métal prend une structure singulière. Il devient friable et s’écrase sous la moindre pression, comme le
- <7o*
- t observé calculé Différence
- 94” I 20,3l 19,95 — o,36
- 258 58,87 59,00 — 0, i3
- 269,4 62,04 61,88 + 0,16
- 273 62,39 62,79 — 0,40
- 277 63,58 63,82 — 0,24
- 281,8 65,40 65,04 4- o,36
- 304,8 70,90 70,97 — 0,07
- 3l2 72,77 72,85 • — 0,08
- 331 77,88 77,83 + o,o5
- 267,5 87,55 87,53 + 0,02
- 372 88,57 88,75 — 0,18
- fi3o,4 241,03 241,06 — o,o3
- 635,6 242,90 242,66 + 0,24
- 658 248,97 249,56 — 0,59
- « Cette observation donne la raison de la recommandation qui est faite aux artisans ayant à forger l’aluminium : de ne pas dépasser, dans le réchauffement du métal, une certaine limite de température, marquée par la volatilisation complète, sans décomposition, d’une goutte d’huile à graisser mise à la surface. Au delà de cette limite, en effet, les objets à forger tomberaient, en quelque sorte, en poussière.
- « On rencontre dans les nombreuses publications relatives à l’aluminium une très grande divergence au sujet de son point de fusion. Le lecteur que cette donnée intéresse se trouve en présence de nombres qui vont de 600'’ à 8oo°. Mes expériences donnent raison aux expérimentateurs qui ont fixé ce point à 025°. La quantité totale de chaleur qu’il faut fournir à 1 gramme d’aluminium pour l’amener de la température de o° à l’état de fusion (à 625°) est, d’après la formule (2) ci-dessus,
- <7o015 = 239,4.
- ferait un petit amas de sable un peu humide. Sa structure est alors grenue; il paraît constitué par une agglomération de petits grains sphériques, très faiblement liés ensemble. Cette structure grenue demeure visible à froid, si on laisse revenir le métal à la température ordinaire; toutefois, il reprend alors sa solidité primitive. Si l’on pousse réchauffement au delà de cette période de friabilité, on obtient un globule parfaitement fluide, entouré d’une sorte de sac formé par une pellicule d’oxyde.
- observé calculé Différence
- 406 98,15 97,96 + 0,19
- 448,5 109,45 209,69 — 0,24
- 45o,6 110,29 110,27 + 0,02
- 482 119,25 119,08 + 0,17
- 489,8 121,22 121,29 — 0,07
- 5o3 125,42 125,03 + 0,39
- 5i3,7 127,93 128,08 — 0, i5
- 529,4 132,58 132,58 0,00
- 569,1 144,11 144,06 + o,o5
- 58o,2 147,54 147.31 + 0, 23
- 733,8 272,59 272,91 — 0,32
- 733 CO ro1 r- « 272,66 + 0,52
- « L’étude de l’aluminiiffn fondu présente une nouvelle confirmation de ce fait que la valeur de la chaleur spécifique immédiatement après la fusion n’est pas très différente de celle qu’elle possède immédiatement avant. On voit en effet, par les résultats qui précèdent, que y550 = 0,2894 et que y65n = o,3o8.
- « Mais le fait le plus remarquable peut-être qui ressort de l’étude précédente est l’énorme distance qui sépare la ligne représentant les valeurs de qlo relatives au métal fondu de celle qui correspond au métal solide avant la fusion. La distance de ces deux lignes, estimée parallèlement aux coordonnées, correspond à 80 calories. Telle serait la chaleur latente de fusion de l’aluminium. Tous ceux qui ont fondu de l’aluminium savent combien cette fusion est laborieuse et combien une masse un peu grande de métal fondu met ensuite de temps à se solidifier. On soupçonnait donc la chaleur latente de fusion de l’aluminium d’être notablement plus
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- grande que celle des autres métaux; mais on ne s’attendait pas à la trouver égale à celle de l’eau. On se serait trompé singulièrement si l’on avait voulu la déduire de la valeur du module d’élasticité par la règle de Person. Une série d’expériences, faites sur des fils d’aluminium de différents diamètres, m’a donné pour valeur de mo-
- ko"
- dule d’élasticité de ce métal E = 7287 —. Avec
- mnr
- ce chiffre, en comparant l'aluminium à l’argent, on trouverait, par la règle de Person, L—38,38, valeur qui n’est pas même la moitié de la véritable. »
- D’autre part, MM. Marx et Heard ont étudié la diminution de la conductibilité électrique de l’aluminium avec la température entre r et 170° en opérant par la méthode équipotentielle de sir W. Thomson sur un fil d’aluminium, de 1/2 mm. de diamètre et de 1,88 m. de long renfermant comme impuretés 0,764 0/0 de fer, 0,196 0/0 de silicium et des traces de cuivre et de carbone.
- Les résultats de leurs expériences, représentés parle diagramme figure 1, sont donnés par le tableau ci-contre (a).
- Température centigrade - .Coefficient do température Température centigrade Cocfticiunt de température Tempérai. centigrade Coefficient de tempérât.
- 1,00 0,00434 41,45 0,00324 94,55 o,oo366
- i ,o5 00418 45,50 oo3ig lo5,85 oo383
- 1,10 00423 47,60 oo325 116,20 00367
- 1,35 00428 5i ,00 00329 122,10 oo38i
- 1,45 00428 53,90 «5329 i3o,7o oo383
- 1,55 OO427 55,6o 00319 135.65 oo38i
- 1,65 00418 57,80 00329 142,50 oo38i
- 2, 10 00434 6o. 20 00327 149,i5 oo38o
- 9, m 00385 63,55 00329 156,10 00.379
- 13,40 00427 66,95 00326 164,70 oo38i
- 23,40 00322 72,45 00354 166,95 00.379
- 27,95 oo335 70,60 00343 171,30 00379
- 33,80 00337 75,60 00347
- 40, i5 00328 81,80 00358
- On sait que l’aluminium, est après l’argent, le cuivre et l’or, l’un des meilleurs conducteurs pour la chaleur et l’électricité; sa conductibilité est égale, pour l’aluminium pur, à la moitié environ de celle de l’argent ; celle de l’aluminium du commerce n’est guère que de 40 0/0, environ la moitié de celle du cuivre.
- M. R. Auslen a beaucoup étudié les alliages d'aluminium d’or et d’argent, et signale le fait suivant, très curieux. L’or fond à 1045°; avec 100/0 d'aluminium, on obtient un alliage blanc fondant à 400°, et avec 20 0/0 un alliage pourpre, à point de fusion plus élevé que celui de l’or ; puis, en ajoutant encore de l’aluminium, le point de fusion s’abaisse graduellement jusqu’à celui de l’aluminium : 65o°. Les alliages d’aluminium sont donc, en dehors des amalgames, les seuls dont le point de fusion soit supérieur à celui du métal le plus fusible, ce qui indique, pour ces alliages, une constitution moléculaire toute spéciale (x).
- On se rappelle que l’on a dans ces derniers
- .O 0,025
- •S 0,018
- TeropïrotflreS CentlRTodo
- Fig. 1
- temps constaté l'utilité d’appliquer l’aluminium à la fabrication des appareils culinaires; cette question a été reprise à nouveau par M. Balland, dont les recherches ont pleinement confirmé les conclusions de MM. Lange et Schmid, citées à à la page 5o8 de notre nùméro du 11 juin dernier, relativement à l’innocuité complète de l’aluminium.
- Voici comment s’exprime M. Balland (2).
- « Vers la fin de l’année dernière, MM. Lub-bert et Roscher ont annoncé que l'aluminium était attaqué par le vin, l’eau-de-vie, le café, le thé, et, par suite, impropre à la confection des bidons de campagne ou d’autres récipients de même nature. La nouvelle, propagée par les journaux, arrivant au moment où de récents procédés de fabrication reposant sur l’emploi de l’électricité ont abaissé le prix de l’aluminium
- (') Society of Arts, mai 1892. Discussion du mémoire de M. Addenbroolte « On the uses and applications of aluminium ».
- j Ç1) Comptes rendus, 27 juin 1892.
- C) Eleclrical World, 2 juillet 1892.
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- 364 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dans des proportions imprévues, a fait naître, pour l’avenir de ce métal, des craintes qui ont été partagées par l’administration centrale de la Guerre.
- « J’ai entrepris de nombreuses expériences dans le but de contrôler les assertions des chimistes allemands et d’apporter de nouveaux faits à l’étude de l’aluminium. Le métal employé est de la tôle d’aluminium fabriquée en France, telle qu’on la trouve dans le commerce ; elle a une épaisseur de i millimétré, et pèse 27,75 gr. par décimètre carré (1).
- « Pour les essais, on a pris des lames de 5 grammes, mesurant 18 centimètres carrés et présentant, par suite, en tenant compte de leur épaisseur, une surface très rapprochée de 38 centimètres carrés. Ces lames, avant d’être mises à l’épreuve, ont été nettoyées avec tous les soins désirables, de même que les récipients dans lesquels on a opéré. Dans les pesées qui ont suivi, elles ont été préalablement frottées avec une brosse à ongles, lavées à grande eau et parfaitement essuyées.
- « Il résulte de nos essais, poursuivis pendant plusieurs mois, que l’aluminium peut être employé avec'avantage à la confection des ustensiles servant aux usages domestiques. L’air, l’eau, le vin, la bière, le cidre, le café, le lait, l’huile, le beurre, la graisse, etc., l’urine, la salive, la terre, etc., ont moins d’action sur lui que sur les métaux ordinaires (fer, cuivre, plomb, zinc, étain). Le vinaigre et le sel marin l’attaquent, il est vrai, mais dans des proportions qui ne sauraient compromettre son emploi. Il ne perd, en effet, dans le premier, après quatre mois, que 0,349 gr- par décimètre carré, et 0,045 gr. seulement dans des solutions de sel à 5 0/0.
- (*) Au cours de ces expériences a paru un travail de MM. Lunge et Schmid atténuant la portée des conclusions de MM. Lubbert et Roscher. MM. Lunge et Schmid ont étudié l’action des acides acétique, borique, butyrique, citrique, phénique, salicylique, tartrique; de l’eau-de-vie, du café, de la bière, du thé. et du vin. Leurs expériences n’ont duré que six jours (Moniteur scientifique de Quesneville, avril 1892).
- La tôle d’aluminium servant à nos essais contenait 3 0/0 d’impuretés (fer et silicium). Ces impuretés, qu’il y aurait grand intérêt à faire disparaître, car elles favorisent l’attaque du métal, ont eu pour effet d’élever sensiblement le poids de la tôle : 27,75 gr. par décimètre carré au lieu de 26,67 gT. que l’on devrait obtenir avec l’aluminium pur.
- « En mettant en regard de ces expériences les propriétés physiques de l’aluminium, si bien observées par H. Sainte-Claire Deville, à qui revient, sans contestation possible, la gloire d’avoir inauguré la fabrication industrielle de ce métal, on reste convaincu avec l’illustre maître O que l’aluminium est appelé, dans notre industrie, à jouer un rôle important,
- « C’est un métal pour ainsi dire national, car la France est très riche en minerai d’alüminium {bauxites) et elle dispose de forces motrices naturelles capables de produire l’électricité dans les meilleures conditions possibles. Si l’on tient compte de sa légèreté extrême autant que de sa résistance aux agents atmosphériques, on comprend tout le profit que le Ministère de la Guerre, en particulier, peut en tirer pour le service des vivres (conservation des denrées en caisses étanches), des ambulances (ustensiles divers), de la télégraphie (fils conducteurs en aluminium), sans compter les objets multiples (galons, boutons, plaques de ceinturon, plaques d’identité, fourreaux de baïonnette, gamelles individuelles, etc.), qui, en allégeant la charge du soldat, permettraient à un moment donné d’augmenter sa réserve en cartouches. »
- L’aluminium, et surtout un alliage d’aluminium et de titane de densité 3, très résistant et dur, peuvent, d’après M. Brown, qui a expérimenté leurs applications aux Etats-Unis (2), remplacer très avantageusement le fer, l’étain et le bronze pour les gamelles, les pioches, les sabres, avec un entretien presque nul. L’armée allemande en consomme beaucoup pour ses équipements, gourdes, piquets de tentes, etc. ; elle en a acheté en 1892 plus de 10 tonnes à la compagnie de Pittsburg; la question est plus discutée pour les douilles de cartouches, en raison de l’attaque de l’aluminium par la poudre.
- A côté de ces applications tout indiquées, en voici une plus originale que Y Avenir militaire signale, d’après Y Invalide russe : le remplacement
- C) « Rien n’est plus difficile, a écrit H. Sainte-Claire Deville, que de faire admettre dans les usages de la vie et de faire entrer dans les habitudes des hommes une matière nouvelle, quelle que puisse être son utilité ; mais j’ai tout espoir qu’un jour la place de l’aluminium se fera dans nos habitudes et dans nos besoins. » (De l'aluminium, p. 140. Paris, Mallet-Bachelier; 1859.)
- (*) The Engineer, 3 juin 1892, p. 470.
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- /'JSJ
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- des fers à cheval en fer par des fers en aluminium dans un régiment de dragons finnois (J),
- « A la suite de ce premier succès, le régiment doit poursuivre les expériences sur une échelle plus large.
- « L’allégement de la ferrure est important pour la rapidité des allures; il permet, en campagne, soit de réduire la charge portée par les chevaux et par les voitures, soit, en conservant la charge actuelle, de s’approvisionner d’un plus grand nombre de ferrures de rechange; enfin, les progrès qui sont réalisés dans le mode de production de l’aluminium amèneront probablement une baisse dans le prix de ce métal; on peut donc prédire que le fer en aluminium sera un jour universellement adopté par la cavalerie. »
- On a souvent parlé d’appliquer l’aluminium à la construction des coques de bateaux; la maison Escher Wyss vient de réaliser cette application sur un yacht tout en aluminium, de i3,io m. de long sur 1,80 m. de large et 0,90 m. de creux, et qui ne pèse qu’une tonne et demie. Ce yacht est mû par une machine à vapeur de pétrole; le tout est en aluminium, sauf l’arbre, ainsi que l’hélice (2). La coque laisse l’aluminium à nu sans aucune peinture.
- Le problème de la soudure de l'aluminium autrement que par l’électricité attend, semble-t-il, toujours une solution véritablement pratique. M. Addenbrooke affirme bien (3) qu’un M. Bal-four possède une recette excellente, mais il ne la donne pas. D’autre part on a essayé en Allemagne une brasure formée de 5o de cadmium, 20 de zinc et 3o d’étain, mais sans succès, d’après M. Reid; enfin, M. Sauer a récemment breveté le procédé suivant (4) :
- « La nouvelle soudure est formée par un alliage d’aluminium, d’argent et de cuivre obtenu avec les proportions suivantes: 9 parties d’aluminium, 1 à 3 et jusqu’à 4 parties d’argent, 2 à 4 parties de cuivre (et même jusqu'à 5 parties pour les nouveaux alliages). Cet alliage ou soudure permettrait de souder l'aluminium sur lui-
- C) Revue scientifique, 10 septembre 1892, p. 35o, et La Lumière Électrique, 8 octobre 1892, p. 99.
- (s) Engineering, 9 septembre 1892; Génie civil, 22 octobre 1892.
- 9) Society of Arts, mai 1892.
- (l) La Métallurgie, 12 octobre 1892, p. i65o.
- même ou sur un attire métal, sans addition de fondant et à l’aide d'un fer à souder, d’une façon quelconque.
- « Le mode de préparation de cette nouvelle soudure est le suivant : On fait d’abord fondre à part, dans des creusets en graphite de première qualité, le cuivre et l’argent, puis on y ajoute, en remuant constamment avec un bâton de bois sec, l’aluminium qui, à ce moment, a également été amené à l’état liquide dans un second creuset.
- « Pour réunir, au moyen de cette soudure, des parties en aluminium entre elles (ou des parties en aluminium à des parties d’un autre métal), et cela d’une manière solide et intime, on chauffe séparément jusqu’à l’incandescence faible les parties d’aluminium à souder ensemble (ou parties d’aluminium et autres parties métalliques), en les posant dans la soudure réduite en fragments plus ou moins gros (suivant les dimensions des morceaux à réunir); lorsque la soudure commence à fondre, on la frotte sur un fer à souder chaud pour l’appliquer sur les parties à souder, en maintenant en même temps les parties à réunir l’une contre l’autre. »
- D'autre part, enfin, M. Wegner préconise l’emploi d’une soudure composée de 100 parties d’étain, 9 de zinc et 165 de plomb, s’appliquant directement sur les faces à souder.
- Bien que la supériorité des procédés électriques paraisse à peu près définitivement établie pour l’extraction de l’aluminium, les inventeurs de procédés chimiques ne se découragent pas et proposent chaque jour des procédés qui sont au fait bien rarement pratiques et nouveaux.
- La Oliver Aluminum C°, de New-York, par exemple, se contente de proposer le fourneau représenté par la figure 2, chargé de combustible sur la grille annulaire G, d’air comprimé par E/, et d’argile par H ; l’aluminium réduit, on ne dit pas comment, puis volatilisé, s’échappe par A3 dans un condenseur; « on voit, dit l’inventeur, que l’on, peut ainsi fondre l’argile en poudre purifiée, calcinée, et impalpable, en enflammant l’oxygène de l’air par un feu de charbon » et c’est tout, de sorte que nous n’osons même pas souhaiter bonne chance à l'Oliver Aluminum C°.
- Nous n’en disons pas autant du procédé de M. Walrand dont nous empruntons la descrip-
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- tion,suivante à La Métallurgie, du 21 septembre 1892.
- « Si l’on chauffe au rouge de l’alumine anhydre, intimement mélangée avec du charbon ou des corps carburés, et que l’on fasse passer un courant de soufre en vapeur ou de sulfure de carbone sur le mélange, il se forme du sulfure d’aluminium, corps très instable que l’on utilise pour la production de l’aluminium métallique.
- « Ce procédé offre le grave inconvénient qu’il nécessite une grande quantité de soufre ou de sulfure de carbone, ce qui en rend l’application coûteuse, surtout en tenant compte de ce qu’une grande partie de l’alumine échappe à la réaction (cela tient à la difficulté éprouvée à faire traver-
- Fig. 2. — Oliver Aluminium C” (1892).
- ser le mélange d’alumine et de charbon par le courant gazeux).
- « Si, au lieu de procéder de cette façon, on s’arrange pour que le soufre prenne naissance au sein même de la masse, à la température du rouge, la sulfuration est beaucoup plus complète, et l’économie qui en résulte est considérable, en temps comme en argent.
- « Dans le nouveau procédé de fabrication du sulfure d’aluminium et de l’aluminium métallique, voici comment on opère :
- « On prend de l’alumine ou du sulfate d’alumine desséché, que l’on mélange intimement avec du charbon de bois, de la houille, du coke ou un corps carburé quelconque. On ajoute, en proportion convenable, au mélange, de la pyrite de fer, dont la formule chimique est Fe S2. Celle-ci est intimement mélangée avec la masse d’alumine et de charbon. On en fait des briquettes
- que l’on sèche pendant quelques jours, et qui alors sont bonnes pour l’emploi ultérieur.
- « Ces briquettes sont portées au rouge dans un fourneau quelconque non oxydant.
- « A la température du rouge, la pyrite de fer se décompose en donnant naissance à du protosulfure de fer et à un équivalent de soufre libre, qui, en présence du charbon, décompose l’alumine en produisant du sulfure d’aluminium, dont la formule chimique est Al2 S°.
- « A cette température, le sulfure de fer, qui est très fusible, se sépare de la masse par ordre de densité. On l’évacue du four pour ne pas encombrer inutilement l’appareil, dans lequel on pourra produire ensuite l’aluminium au moyen de l’un des réducteurs connus (zinc, plomb, molybdène, antimoine, hydrogène ou carbures d’hydrogène).
- « Au lieu d’employer l’un de ces réducteurs, toujours coûteux, on se sert de fonte de fer. Celle-ci ne doit pas être employée en excès, car il formerait un aluminium ferreux dont les propriétés sont toutes différentes de celles de l’aluminium. Il est préférable de perdre un peu d’aluminium, dont le prix de revient est tellement faible que l’inconvénient économique qui en résulte est insignifiant.
- « L’addition de la fonte de fer se fera dans l’appareil où l’on a produit le sulfure d’aluminium, appareil qui pourra être quelconque, pourvu qu’il se prête à un brassage énergique de la masse.
- « Le sulfure d’aluminium se décompose, donne naissance à du sulfure de fer qui se sépare immédiatement et tombe au fond de l’appareil, tandis que l’aluminium flotte à la surface.
- « On procède à la coulée du sulfure de fer et ensuite à celle de l’aluminium.
- « En lieu et place de l’alumine, l’inventeur, se réserve d’employer la bauxite dans les opérations ci-dessus décrites, en notant que la bauxite silicieuse est préférable à la bauxite ferrugineuse.
- « Il sera bon de rendre la fonte de fer aussi fusible que possible.
- « Le phosphore et le soufre n’offrant aucun inconvénient, leur présence dans la fonte de réduction facilitera les réactions, qui se passeront ainsi à température plus basse.
- « Au lieu de pyrite de fer, l’inventeur se réserve aussi d’employer d’autres polysulfures qui n’a-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- bandonneront leur soufre en totalité ou en partie qu’au rouge : tels certains polysulfures alcalins ou alcalino-terreux ou métalliques, étant bien entendu qu’il ne vise uniquement qu’à la production du soufre, à l’état naissant, au sein de la masse, aux températures auxquelles les réactions indiquées ci-dessus peuvent se passer. »
- M. E. Mayer propose d’extraire l’alumine, ou des sels d’alumine, de l’argile par le procédé suivant.
- On chauffe doucement au rouge un mélange d’argile et de chlorure de sodium en poids égaux, puis on le traite, après lavage, par de l’acide
- Fig-. 3, 4 et 5. — Emme (1892).
- chlorhydrique étendu; on filtre et on précipite l’alumine de la dissolution. M. Mayer a, en effet, découvert (?), après de nombreuses recherches, que « l’argile doucement chauffée avec des alcalis ou des chlorures alcalins se transforme de manière que l’alumine puisse facilement en être dissoute ou extraite par les acides faibles organiques ou inorganiques. »
- Le creuset électrique de M. Emme est (fig. 3, 4 et 5) en tôle I, de 25 millimètres d’épaisseur, protégée par une fourrure d’amiante et de bauxite L de i5 millimètres, et pourvu d’une garniture de charbon K, de 75 millimètres, qui sert de pôle négatif ou de cathode. Les anodes sont constituées par un faisceau de dix char-
- bons D, articulés de manière à pouvoir faire varier la résistance du bain en les rapprochant plus ou moins du centre, comme on le voit en pointillé figure 4 et suspendus à des vis F qui permettent d’en régler l’immersion par les volants G.
- L’installation comprend deux creusets en série; le courant, de 2400 ampères sous 25 volts, passe, par II, des charbons du premier creuset à sa garniture K, puis aux charbons du second.
- Après avoir fait jaillir l’arc, on introduit dans le creuset, comme fondant ou flux, un mélange pulvérisé sec de dix parties de fluorure d’aluminium Al2 Fl6 pour une de chlorure A12G18, peu conducteur, qui fond sans se décomposer, et main-
- - -JB '
- IOOO
- Fig. 6 et 7. — Parker (1891).
- tient la résistance du bain-au degré voulu. Au bout de cinq heures environ, la fusion commence ; on le reconnaît aux oscillations de l’ampèremètre. On lève alors les anodes à une hauteur au-dessus du fond des creusets égale à leur distance des parois : au bout de dix heures, la fusion est complète. On ajoute alors environ 2 kilog. d’alumine anhydre calcinée et chaude dans chaque creuset, et l’on continue l’opération jusqu’à ce que l'ampèremètre indique un débit d’environ 2 ampères par centimètre carré de la surface des anodes exposées au courant dans le flux fondu : on ramène alors les charbons extérieurs vers le centre, comme en pointillé figure 3, de manière à augmenter, par leur écartement des parois et au besoin en les levant, la résistance du bain assez pour fondre l’alumine,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- qui tombe au fond du bain et se décompose à la fois, d’après l’inventeur, par l’effet de l’arc et l’action réductrice du charbon. On continue tant qu’il se dégage de l’acide carbonique en abondance, puis on ajoute une nouvelle charge d’alumine; et ainsi de suite indéfiniment, em vidant de temps én'temps l’aluminium parles tampons en charbon G. retenus sur les pointes M.
- Le nouveau fourneau électrique de Parker a (fig. 6 et 7) ses conducteurs en fer ou en cuivre C G enfoncés dans un conglomérat B, de i5 0/0 de poix èt 85 0/0 de coke ou de charbon de cornue pulvérisé, tassé et séché. On obtient ainsi des charbons aussi gros que l’on veut, en contact parfait avec les conducteurs qui les relient au circuit.
- Gustave Richard.
- COUPLAGE ET SYNCHRONISATION
- DES ALTERNATEURS (<)
- Exemple d'application. — Je prendrai comme exemple un alternateur sans fer dont l’inductance moyenne est sensiblement constante, Y alternateur Mordey, de 37,5 kilowatts, qui a fait l’objet du beau mémoire présenté en 1889 par M. Mordey. On lui attribue une résistance intérieure de 3 ohms (2); sa caractéristique externe, relevée à excitation constante, montre que la force électromotrice de 2200 volts se réduit à 2000 volts aux bornes pour le courant nominal de 18,75 amp. La chute totale de voltage dans l’induit n’atteint donc que 10 0/0. Les données précédentes permettent d’obtenir les éléments des diagrammes à vide, à mi-charge et à pleine charge (fig. t, 2et 3), graphiquement ou par les calculs suivants :
- ml “ \/Cë/- (ië + 3) = 43 ühms’
- 43 T 2 200
- tang o = +- = 14,3 I., =---------— 5i ampères.
- 3 \/3;*+ (43)’
- C) La Lumière Electrique du 22 octobre 1892, p. 15r. —• Erratum : à la page 160, 2’ colonne, 9" ligne, au lieu de « soit inférieur à 10 » lire « soit inférieur à 5 ».
- (2) Flkeming. Aliernale Current Transformer, t. II, p. 294. — Mordey. Inst, of elect. Eng\, 23 mai 1889.
- Pour un courant extérieur de 10 ampères, sur résistance morte (L — o)
- r „ 2 000 , t , 43
- I, = 10 amp., 2R = =200 ohms ; tang^ ==^^-^ = 0,212
- Pour le courant extérieur maximum, (L ==; p)
- Ic = .8,75 amp,; 2R - 106,5; tang',= -^^=0,4.
- •
- Pleine charge
- r 1 // w ' 40 yl AA
- jLcheUe e/fteaeed
- Fig. t, 2 et 3. — Diagrammes de couplage de deux alternateurs Mordey de 37,5 kilowatts, à vide, à mi-charge et à pleine charge.
- P, = E x (D, U. ou H, T).
- P. = E x (D. U ou IL T).
- Ces diagrammes, sur lesquels les hachures indiquent lès-régions polaires où les puissances Pi ou P2 peuvent devenir négatives, mon-
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- 3og
- trent bien que l’effet de la charge extérieure est de modifier progressivement le diagramme du couplage en transport de force, auquel se réduit l’épure du fonctionnement à vide. Cette remarque sera utilisée plus loin.
- Enfin, pour bien montrer L’inutilité des considérations hypothétiques de réaction d’induit, j’ai tracé, figure 4, le diagramme relatif à l’expérience même de M. Mordey, qui a donné naissance à cette nouvelle théorie. Cette expérience consistait dans le couplage de deux alternateurs semblables aux précédents, mais excités, l’un A2 à 2000, à l’autre Ài 1000 volts seulement; l’on s’est demandé comment cette différence de 1000 volts pouvait être égalisée sans intensité de courant exagérée. Le diagramme répond en montrant que, pour une intensité extérieure It = 17 par exemple, les intensités des alternateurs ne devaient pas dépasser i3,2 et 20,1.5 ampères (pour 0 = o).
- Cette expérience est la condamnation de la théorie proposée peu auparavant par M. Kapp (1), d’après laquelle l’égalité presque absolue de voltage serait nécessaire au couplage.
- A la même classe d’alternateurs appartiennent les types Siemens, Ferranti, Labour, Patin, etc., dont voici quatre exemples :
- A llernateur Ferranti de 112 kilowatts (2) : E = 2400
- I, = 46,6;
- m l r
- 12 ohms 1,5o ohm
- 8
- Icc = 196 amp.
- Alternateur Patin de 40 kilowatts (3) : £ = 2400
- I. = i5,7 ;
- ml _ 5i ohms r 4,14 ohms
- L. = 47-
- Alternateur Patin de 75 kilowatts : E = 2400 ml 3o,a ohms
- I, = 3i ;
- 1,75 ohms
- = 17,2:
- I,
- ‘ 79.3-
- (f) Kapp. Inst. 0/Civil Engineers, 19 février 1889.
- ('*) D’après les mesures que M. Monmerqué a bien voulu faire faire sur les alternateurs des Halles. L’inductance a été déterminée par la méthode de M. Joubert : la méthode directe que j’ai indiquée paye i58 donnerait peut-être un chiffre supérieur.
- (*) Les renseignements dus à l’obligeance de M. Patin ne comprennent pas la self-induction; j’ai déterminé celle-ci arbitrairement en admettant que la perte de voltage apparente à pleine charge est de 100/0. L’incertitude relative à l’inductance ne me permet pas de juger au point de vue de la stabilité ces alternateurs, qui peuvent présenter sous d’autres rapports d’excellentes qualités.
- Alternateur Labour (sans fer) de 3o kilowatts (à 2000 u.).
- I. = i5
- ml 26,12 ohms r ~ 3,67 ohms
- L« = 75,5.
- Ces derniers alternateurs, sur lesquels je reviendrai plus loin, sont remarquables par leur faible module.
- Stabilité en régime permanent.
- Limites de stabilité. — Les forces électromotrices des deux alternateurs devant être opposées l’une à l’autre, les limites de stabilité sont les mêmes que pour le couplage en série, c’est-à-dire O Kj et OK2, avec cette seule différence
- Jouissances
- Echelle des tensions
- & ‘ * ‘ “tbo • rebo—. —30
- Echelle des intensités\ •
- T ^ 11,7
- Intensités
- Fig. 4. — Diagramme de l'expérience de M. Mordey, effectuée avec deux alternateurs excités à 1000 et 2000 volts.
- que l’angle wx OKt peut être < ou > ^ suivant
- les constantes et les conditions de charge des alternateurs; dans le premier cas, la région de stabilité est l’angle Kj OK2 = 2; compris entre deux minima; dans le second, c’est l’angle Nx O N2 = 2 (« — 1;) compris entre deux maxima. Il est à remarquer que dans ces limites, la position de l’index O A2 est indéterminée : la répartition de la charge entre les deux alternateurs sera donc fixée uniquement par des circonstances extérieures : action des régulateurs et glissement des courroies.
- Stabilité absolue. — La stabilité absolue consiste dans l’impossibilité pour l’index O A2 de franchir l’une des deux limites de stabilité.
- D’après M. Boucherot, pour réaliser cette condition en régime permanent « il faut et il suffit que le couple à fournir à la machine en avance
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- pour opérer le décrochage, soit supérieur au couple maximum du moteur à vapeur. » Gela n’est pas exact, car la condition est suffisante, mais nullement nécessaire ; elle est même très rarement réalisée aux faibles charges. En effet, les diagrammes des alternateurs Mordey montrent que la puissance nécessaire à l’alternateur A2 pour franchir la limite OJj àvide(fig. i) est à peu près égale à celle P„ que le moteur à vapeur doit lui fournir à la charge nominale sans décalage; avec les types,autres que le type Mordey, elle est même en général inférieure.
- Le maintien du synchronisme dans ces conditions doit donc être attribué à une cause différente, qui est le fonctionnement de la machine en retard comme réceptrice. Il suffit, en effet,
- o ohm.
- Fig. 5. — Influence de la résistance intérieure r sur la stabilité.
- pour rendre le décrochage impossible, qu’il y ait transport de force (P2 ou Px négatif) avant que l’index OA2 n’ait atteint la limite de stabilité. Tous les alternateurs existants, pourvu qu'ils remplissent les conditions d’inertie que j’indiquerai plus loin, et dont j’ai montré déjà l'existence à l’occasion des moteurs synchrones, se coupleront donc certainement à vide et aux faibles charges. C'est là le véritable principe du couplage en parallèle.
- Aux charges élevées, le ronctionnement en réceptrice suffira encore à assurer la stabilité des alternateurs les plus aptes au couplage, quelle que soit la puissance fournie par le moteur mécanique à la machine en avance. Tel est le cas des alternateurs Mordey, car les points de puissance nulle Fj et F2 restent, même à pleine charge, dans la région de stabilité (’). Si, au con- (*)
- (*) Les expériences mûmes effectuées par M. Mordey démontrent de la façon la plus évidente l’effet de transport de force.
- traire, les points F, et F2 sortent des limites, l’alternateur n’est plus que médiocrement apte au couplage, et on ne pourra assurer la stabilité absolue que par un artifice mécanique, consistant à limiter le couple du moteur d’après la condition de M. Boucherot. Si par exemple, la puissance limite (PO um — E x K? qt dépasse la puissance nominale P„ = E x d'à peu près 5o o/o, la puissance du moteur à vapeur devra être limitée à 3o ou 400/0 seulement au-dessus de cette valeur nominale.
- Ce procédé n’est donc qu’un palliatif, utile dans certains cas, mais qui devient lui-même insuffisant dès que la puissance transmissible par le courant synchronisant descend au-dessous d’une certaine limite; car alors, à mi-charge, le synchronisme n’est plus assuré par le transport de force, et la puissance nécessaire au décrochage ne dépasse pas sensiblement la charge nominale. C’est ce qui a lieu avec les alternateurs Westinghouse, qui se couplent bien avide et à pleine charge, mais non à mi-charge.
- Gela posé, la meilleure aptitude au couplage résulte évidemment d’une disposition favorable des divers éléments du diagramme, et il y a lieu d’examiner rapidement l’influence des principales données de la question à ce point de vue.
- 1 ° Résistance extérieure R. — En supposant d’abord la self-induction L constante, toute réduction de R produit une augmentation de l’intensité Kj Wj = Ic et de l’angle 4, d’où une diminution du diamètre de et de l’angle de stabilité/et au contraire une augmentation de G.
- L’augmentation de charge extérieure est donc défavorable à la marche en réceptrice. Elle peut sembler favorable à l’emploi du palliatif indiqué plus haut, parce qu’elle augmente la charge limite au décrochage; mais en réalité, comme le moteur à vapeur doit être construit en vue de la charge nominale, la seule chose importante à ce point de vue, c’est le rapport de la charge limite à la charge nominale, et celui-ci décroît au contraire avec la résistance R.
- 20 Self-induction extérieure L. — Si on maintient constante la puissance utile P„ = ExYw1, l’effet d’une variation de la self-induction est simplement de déplacer les points Kt et Wi sur les projetantes fixes Y et Wt. On voit ainsi
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- que, à force èleclromolrice et puissance constantes, toute augmentation de la self-induction L diminue la stabilité absolue.
- 3° Résistance intérieure. — Cette influence est pratiquement insignifiante avec les alternateurs
- existants, tant que 1~ > io, parce que le courant
- en court circuit lce ne diffère pas sensiblement E
- de et que l'angle cp lui-même varie assez peu avec la résistance r.
- Il suffit pour s’en rendre un compte plus net de reprendre les alternateurs Mordey déjà étudiés et d’y faire varier seulement la résistance intérieure dans les limites imposées par la nécessité d’un bon rendement. La figure 5 représente les cercles Tj et Ci et les angles de stabilité obtenus dans quatre hypothèses :
- Pour r = o ohm, on trouve lcc — 25,5 amp. et P„„ = 7 122
- = 3 — = 25,45 — =7 3i5
- = 5 — =• 25,4 — = 7 507
- tg <p = 20
- *9 <p> - la
- Echelle
- Fig. 6. — Influence de l’inductance intérieure m l sur la stabilité.
- Dans ce cas particulier et dans les limites considérées,. l’augmentation de résistance serait donc plutôt légèrement favorable à la stabilité. Mais comme, à vide et aux faibles charges, la diminution de r est toujours avantageuse, on pourra considérer en général celle-ci comme un desideratum du couplage en parallèle.
- 4" Inductance intérieure ml. — Toute diminution de ml augmente O Jt = Icc et réduit les angles cj> et p. Si la force électromotrice induite E restait constante, l’effet produit serait évidem-
- ment une augmentation de stabilité. Mais en pratique, on n’a pas le droit de supposer E constant; le voltage aux bornes V devant être le même dans tous les cas, E doit croître avec ml.
- E = \/(V + r I)2 + m* (2 L 4-/)* I2.
- Malgré cette augmentation de voltage, qui diminue l’importance de l’effet produit, la conclusion précédente reste vraie. Pour le montrer clairement, j’ai représenté sur la figure 6 les éléments de cinq diagrammes obtenus en sup-
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- 3 F 2
- posant aux alternateurs Mordeyune inductance variable, toutes choses restant égales d’ailleurs. Le calcul donne, en gardant toujours r=3 ohms et Ic = 18,75 amp.,
- r» W / Pour — = 20 r E — 233o Ice = 38,6 P;im= 66 kw.
- = 10 = 2130 = 71,0 =107
- « 5 = 2070 = i36,5 = 187
- “ 3 = 2060 =• 217,0 = 3i3
- « sl3 — 2058 = 346,0 = 53o
- Il est inutile d’aller plus loin, car cette der-
- nière valeur correspond très sensiblement au maximum théorique qui va être déterminé.
- En définitive la condition la plus essentielle pour l’aptitude au couplage est bien en pratique la faiblesse de l’inductance, comme l’a dit M. Mordey. A en juger par leurs faibles modules, les alternateurs Ferranti et Labour, cités plus haut, sont au moins aussi aptes au couplage que le type Mordey.
- Cas général théorique. — Supposons maintenant que l’on dispose à volonté de la résistance r et de l’inductance ml entre les limites o et oo et cherchons les valeurs à leur donner pour rendre maxima la puissance limite de décrochage. Toutes choses restant égales d’ailleurs, il faudra rendre lec et 9 aussi grands possible, c’est-à-dire r et ml aussi petits que possible. Si l’on suppose r donné, la valeur de la plus convenable pour la stabilité de la marche à vide, déterminée lors du couplage en série, correspond â
- I ,, , fil l 1-
- cos ç = - » d ou tang 9 = — » J3 (*).
- J’ai tracé sur la figure 6 les trois cercles du diagramme correspondant à ce maximum, ce qui permet de voir facilement la petitesse relative de lc par rapport à Icc et d’apprécier l’énorme valeur des réactions magnétiques en compa-
- (*) Cette valeur ne correspond plus tout à t'ait rigoureusement au maximum lorsqu’on applique une charge extérieure en maintenant le voltage V constant, mais l’erreur est toujours négligeable, car on a
- (V + r I,)2 + (ml I,)« _ y(V + r lr)* + 3r* I,2 r* -t- in* l* ‘2 r
- Pratiquement, pour que le rendement soit suffisant, on V
- se donne toujours rl,< —; on a donc sensiblement I 20 • "
- V
- = — valeur indépendante de 1, c. q.fid.
- raison de celles obtenues pour tang <p = 20. Il suffit d’un angle de 8° pour amener le fonctionnement de la machine en retard en réceptrice et pour doubler la puissance de la machine en avance. Dans ces conditions, 011 aurait un synchronisme merveilleux et absolument impossible à rompre; mais on verra plus loin qu’il y a encore avantage à abaisser le module jusqu’à 1.
- Stabilité en régime oscillatoire.
- Pendant les oscillations rapides, ou au moins pendant la première, le couple du moteur peut être considéré comme constant. Ces oscillations peuvent avoir deux origines distinctes : soit un changement de la charge extérieure lorsqu’il y a une dissymétrie entre les deux machines, soit une impulsion étrangère.
- r L’effet des changements de charge, lorsque les deux alternateurs ont même inertie et même phase, est uniquement de produire pour tous les deux une accélération égale, qui sera d’autant plus faible que les volants auront plus de masse ; ceux-ci doivent être calculés de façon que la variation du voltage ainsi produite ne dépasse pas celle que peuvent supporter les lampes. Mais lorsque les inerties ou les charges sont inégales, l’accélération n’est pas la même des deux côtés et il doit fatalement se produire un phénomène oscillatoire, qui se superpose à l’accélération commune.
- L’étude de l’élongation maxima peut encore se faire par l’équation générale démontrée dans les préliminaires :
- Le cas le plus ordinaire en pratique est celui où —; si l’on fait cette hypothèse et
- tV| (1) K2 <*>2 J r
- qu’on tienne compte des expressions données précédemment
- (Pi)Q — (P,)Q " E u sin 0 = E x K, D, (fig. 3), (20) en posant
- u — Icc sin 9 — I, sin •!/ = IC, V,
- (.21)
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- et en négligeant les variations du voltage E, il vient simplement
- (u, sin 8 — U„ sin 0o) d 0 = o, (32)
- JK *
- «o et ux étant les valeurs de u correspondantes aux charges initiale et finale.
- Cette expression permettrait de déduire 0,„ en fonction des autres données, et de voir si ce décalage ne dépasse pas la limite de stabilité. Mais en pratique ua et ux ne diffèrent que d’une faible quantité, ainsi qu’on le voit sur les diagrammes où u = Kt Y ; 9,„ sera donc très voisin de 0o (car pour nx = ti0 on devrait avoir 9,„ = 90), et cette cause d’oscillation sera pratiquement peu importante.
- 2° L'effet d'une impulsion extérieure, en admettant toujours la constance des couples extérieurs pendant l'oscillation, se calcule comme précédemment à l’aide de la formule générale (22) page 358, t. XL Y.
- (P,)„ + fp.) ] d 0
- 1
- \l2lv mE u| cos ü0 — cüs u, -t- sin 0 (% — 0/)].
- 9j désignant le décalage limite correspondant au décrochage; la stabilité est donc d’autant meilleure que l’inertie est plus forte et la charge et le décalage plus faibles.
- Si l’on considère seulement le cas où les impulsions accidentelles se produisent, à partir d’un décalage initial nul (0o = o), il reste simplement
- . e,
- sin ~ , s = \LküTéu. cj
- Cette expression est facile à discuter sur le diagramme, et les conclusions auxquelles on arrive sont exactement les mêmes que celles obtenues précédemment ; la valeur du module correspondant au maximum tend vers la limite 2,06, à charge nulle.
- J’étudierai plus loin le cas des impulsions extérieures périodiques.
- (A suivre).
- André Blondel
- L’INDUSTRIE FRANÇAISE
- DES CABLES SOUS-MARINS (*)
- La machine qui est employée à Bezons pour recouvrir les conducteursde leur triple gaine isolante est représentéeparlesfigures 14e! i5(2).Les fils provenant des petites bobines situées sur le côté de la machine passent d’abord dans le récipient qu’on voit en avantdu dessin, où ils se recouvrent de chatterton ; ils passent ensuite dans la boîte A B où la gutta en fusion est refoulée par un piston qui se meut très lentement dans un cylindre rempli de cette substance ; on emploie
- Fig-. 16. — Suspension amortissante des galvanomètres.
- deux cylindres qui fonctionnent alternativement afin que la fabrication ne subisse jamais le moindre arrêt. Le fil pénètre dans la boîte A B par des trous dont le diamètre correspond au sien; il en sort par des orifices dont le diamètre, un peu plus grand, règle l’épaisseur de Ia.couche de gomme; le fil recouvert de gutta encore plastique passe dans un bassin rempli d’eau froide où la gutta se solidifie ; il vient s’enrouler ensuite sur des grandes bobines. On répète cette opération autant de fois qu’on veut déposer de couches isolantes, en ayant soin d’employer des trous de filière de plus en plus gros.
- Les âmes sont fabriquées par longueur de 3 milles marins (55oomètres) sans soudure; on les
- (') La Lumière Électrique du 5 novembre 1892, p. 25i.
- (a) Ces figures ainsi que plusieurs autres parues dans notre précédent article ont été empruntées au travail bien connu de M. Wunschendorff « Sur la télégraphie sous-marine ».
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- enroule sur des bobines de route munies d’enveloppes en fer qui les garantissent contre les coups et le soleil dans le trajet de Bezons à Calais par chemin de fer.
- Le matériel assure une production quotidienne d’environ 40 kilomètres d’âme.
- Pendant toute la période de fabrication, les
- câbles sont soumis à une série d’essais de résistance, d’isolement, de capacité ; le laboratoire mérite une mention spéciale en raison des ingénieuses dispositions qui ont été adoptées dans Son installation. Comme tous les laboratoires analogues où les mesures à prendre sont toujours de même nature, les appareils sont fixes et
- Fig. 14 et i5. — Machines à recouvrir les âmes de gutla-percha.
- chaque genre d’essais a son installation particulière, ce qui facilite beaucoup la besogne. Un tableau de groupement des piles permet de modifier en quelques instants les conditions des essais; comme ceux-ci doivent pouvoir s’effectuer pendant un moment quelconque de la fabrication répartie entre plusieurs ateliers, un autre tableau, analogue à un commutateur suisse, sert à effec-
- tuer les liaisons convenables des circuits venant de ces différents ateliers et des cuves d’essais où le câble est plongé dans l’eau à 12° ou à 240; des téléphones et des sonneries facilitent l’échange des ordres et des observations ; le tout est combiné de telle sorte que les mesures puissent être prises avec la moindre perte de temps possible, tout en assurant une exactitude absolue.
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- Les méthodes adoptées sont les méthodes ordinaires ; la mesure des résistances se fait soit au pont, soit par comparaison avec un mégohm étalon. Ce qui distingue ce laboratoire et sur quoi nous voudrions insister particulièrement, c’est le mode d'installation des galvanomètres en vue d’éviter l'action perturbatrice des vibrations. Le laboratoire est situé au premier étage, au milieu des ateliers, où les machines en marche, les transmissions fixées le long des
- murs et des plafonds impriment de profondes vibrations qui affolent les miroirs. On ne pouvait songer à employer les piliers ordinaires sur fondations en liège et caoutchouc ; après plusieurs tâtonnements, on a eu recours à la disposition suivante, qui a donné de très bons résultats.
- Le galvanomètre est placé dans une sorte de cage (fig. 16) dont la base et le sommet sont formés de deux planches en bois et les montants par quatre cordes en fils de caoutchouc, grosses
- — Usine de Calais. Vue générale des cuves-magasins.
- à peu près comme deux doigts, etqui, prolongées par en haut, servent à accrocher cette nacelle au plafond ou à deux traverses métalliques spécialement disposées à cet effet, comme le représente notre figure. On place ensuite sur les deux planchettes, en des points convenables, des poids tels que le centre de gravité de l’ensemble coïncide aussi exactement que possible avec la position du miroir du galvanomètre placé sur la planchette inférieure. Lorsque cette condition est réalisée, la fixité du réticule est absolue.
- Cette disposition si simple et si commode — qui est, paraît-il, employée aussi dans une autre usine — n’a jamais été décrite ; elle pourra rendre de très réels services dans nombre de cas ; elle est très économique, partout applicable, et le réglage, qui se fait par tâtonnements, ne présente aucune difficulté.
- l’usine de calais
- Cette usine occupe un terrain d’une superficie de 20000 mètres carrés situé en bordure sur la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- voie des chemins de fer du Nord et à i5o mètres du quai est d’embarquement du bassin Carnot.
- Cet emplacement offre des avantages multiples qui ont décidé de son choix. L’importance et la facilité d’accès du nouveau port avec son bassin à flot de 8 mètres de profondeur, le voisinage immédiat des centres houillers français, belges et anglais, l’abondance et le bas prix des terrains, la sûreté de la main-d’œuvre sont des avantages que sont loin de posséder les usines des bords de la Tamise. «
- Rien n’a été négligé pour tirer tout le parti possible de ces avantages et pour obtenir une
- fabrication rapide et économique, et des produits irréprochables. On a, bien entendu, pris modèle sur les usines anglaises, en tant qu’on les connaissait, mais en profitant de tous les progrès réalisés depuis leur création et des facilités particulières que nous venons de signaler.
- Les ateliers couverts occupent un terrain de 8ooo mètres carrés; ils sont formés par des galeries parallèles entre elles dont les belles proportions sont d’un effet très heureux.
- Les chau4jères, qui sortent de la maison Weyher e^^hemond, sont situées en arrière des ateliersl^&âi que les trois moteurs de goche-
- Fig. 18 — Machines à recouvrir de filin.
- vaux qui donnent le mouvement aux machines et actionnent les dynamos servant à l’éclairage et -à la transmission de la force dans les ateliers éloignés où à des appareils spéciaux ; cette dernière disposition, dont M. Frank Géraldy faisait dernièrement ressortir les avantages et sur laquelle nous aurons bientôt à revenir, a rendu de réels services par sa souplesse et son économie.
- Pour donner une idée — bien incomplète, on comprendra pourquoi — de l’organisation de cette usine, nous suivons l’âme fabriquée à Bezons dans son passage à travers les différents ateliers où elle est transformée en câble.
- Une voie spéciale permet aux wagons qui ont transporté les bobines de venir se ranger le long
- des murs de l’usine. Les bobines sont immédiatement transportées dans des cuves remplies d’eau dont la température est maintenue à i2°C.: ou à 240 G. au moyen d’une circulation de vapeur, et où les âmes sont soumises à une série complète d’essais électriques avant d’être portées dans les cuves voisines,, qui servent de magasin (fig. 17). Comme à l’usine de Bezons, un service complet et très bien organisé de téléphonie et des sonneries électriques relie les différents ateliers avec les laboratoires.
- Les cuves-magasins où les âmes sont conservées sous l’eau sont au nombre de 24 ; chacune d’elles peut contenir 12 bobines ; lorsque toutes sont remplies, la provision d’âmes est suffisante pour alimenter l’usine de travail jour et nuit
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- pendant six semaines. Un pont roulant qui va d’un bout à l’autre de l’atelier et est mû par un moteur électrique permet d’effectuer toutes les manœuvres rapidement et sans fatigue pour le personnel.
- Lorsque les bobines sont reprises pour être armées, on les sommet encore à une nouvelle série d’essais électriques dans une des quatre cuves que nous signalions plus haut et qui sont spécialement réservées à ce service.
- Les âmes sont ensuite portées dans l’atelier des machines, qui n’occupe pas moins de 5ooo métrés carrés, entièrement couverts ; elles y sont revêtues de leur armature protectrice, qui comprend :
- r Une double couche de chanvre ou de jute tanné enroulée en sens inverse ;
- 2° Une armature en fils de fer jointifs dont le nombre et le diamètre variant suivant que l'on fabrique des câbles de grands fonds, des câbles intermédiaires ou des câbles d’atterrissement.
- Les fils de 4, 5 et 7 millimètres, destinés aux câbles côtiers et aux câbles intermédiaires, sont en fer ordinaire nerveux, puddlé ou au bois, de première qualité, recuits et galvanisés avec soin; ils ne doivent pas se rompre sous un effort inférieur à i25o kilogrammes pour le fil de 7 millimètres, 65o kilogrammes pour le fil de 5 millimètres et 440 kilogrammes pour le fil de 4 millimètres ; sous ces charges ils ne doivent pas
- v yy h
- Fig-. 19. — Machine à armer les câbles.
- subir un allongement moindre de 6 0/0 avant rupture.
- Le premier doit pouvoir être replié sur lui-même, soit au marteau, soit à l’étau, sans rupture des fibres extérieures sur la partie pliée ; pincé dans un étau, il doit supporter, sur une longueur de 20 centimètres, 12 torsions complètes sans se rompre.
- Les deux autres doivent pouvoir sans se rompre, être pliés alternativement dans un sens et dans le sens opposé, le fil de 4 millimètres trois fois, le fil de 5 millimètres quatre fois; le fil est pris, pour ses expériences, dans un étau dont les mâchoires à angles arrondis ont 8 millimètres de rayon pour le premier et 10 millimètres pour le second ; dans chaque flexion, le fil doit toucher la face de la mâchoire vers laquelle on l’a incliné, notamment dans le voisinage du plan de serrage.
- Les fils de 2 1/2 mm., destinés aux câbles de grands fends, sont faits en-acier ou du meilleur fer homogène; ils ne doivent pas se rompre sous un poids inférieur à 375 kilogrammes ; l’allongement, au moment de la rupture, ne devra pas être moindre de 1 0/0 ; ils doivent subir sans déchirure six flexions successives, faites entre mâchoires à angles arrondis de 6 millimètres, dans les conditions indiquées ci-dessus pour les fils de 4 et 5 millimètres. Ce fil doit pouvoir être enroulé sur lui-même et déroulé sans trace de rupture du fer.
- Le poids du fil tout galvanisé varie entre les limites extrêmes de 294 à 314 grammes par mètre pour le fil de 7 millimètres; i5o à 160 grammes pour le fil de 5 millimètres.; 96 à 104 grammes pour le fil de 4 millimètres et 36 à 40 grammes pour le fil de 2 1/2 mm.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 3° Deux garnitures d’étoupes ou de toiles goudronnées enroulées en sens inverse et imprégnées d’une composition bitumeuse et siliceuse.
- La machine à recouvrir de filin est représentée par la figure 18. Elle est analogue en principe aux machines à câbler que nous avons décrites ;
- H J
- Fig-, 20. — Détail de la machine à armer.
- le câble est entraîné d’un mouvement de progression régulier à l’intérieur d’un arbre creux sur lequel est monté le plateau A B portant les bobines de filin et qui est animé d’un mouve-
- ment de rotation très rapide ; les fils guidés par les trous du disque E, solidaire du premier, s’enroulent en hélice autour du câble ; un filet d’eau en H maintient une humidité constante ; le câble passe ensuite par un toupin T dont l’ouverture a un diamètre égal à celui de l’âme plus son enveloppe de chanvre; le câble passe ensuite dans une seconde machine identique à la première, mais dont le plateau A* B, tourne en sens contraire; puis il est lové dans les cuves qui desservent les machines à armer.
- Toutes les opérations suivantes s’effectuent à la suite l’une de l’autre, et le câble une fois entré dans la première machine en sort à l’autre extrémité complètement terminé et prêt à être posé.
- La machine à armer se compose toujours d’un axe creux E (fig. 19), à l’intérieur duquel passe le câble en mouvement et qui entraîne les bobines
- Fig-. 21. — Détail de la machine à armer.
- chargées de fil de fer dans un mouvement circulaire autour de lui. Ces bobines sont montées sur des cadres H (fig. 20) dont l’axe est commandé par une sorte d’excentrique F G (fig. 19), afin que la direction de chaque bobine reste constamment parallèle à elle-même, pour éviter la torsion du fil qui se produirait à chaque tour sans cette précaution ; par suite de leurs grandes dimensions, et pour répartir leur poids uniformément, les bobines ne sont pas toutes montées sur une même circonférence, mais placées sur plusieurs roues, comme le représente le^dessin ; des galets g, sur lesquels portent les roues, les soulagent en partie du poids qu’elles ont à porter. -
- Les différents fils passent à l’extrémité de l’ârbre creux opposée à celle par où pénètre le
- .câble dans une série de filières O, N, P, Q, qui les guident et en même temps les préparent à recevoir leur forme hélicoïdale définitive ; un filet d’eau coule en R sur le câble au point où les fils viennent s’appliquer sur lui ; le toupin S rend les fils bien jointifs.
- La roue dentée N commande par un train d’engrenages le mouvement d’un tambour placé [en avant de la machine et sur lequel vient s’enrouler trois fois le câble ; c’est ce tambour qui sollicite le câble à progresser, en sorte que les différentes parties de la machine sont solidaires, ce qui évite toute fausse manœuvre.
- G. PËLL1S5IER.
- (A suivre).
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 319
- APPLICATION DU PRINCIPE D’HOMOGÉNÉITÉ
- EN ÉLECTRICITÉ
- 1. Je vois avec plaisir que M. Glavenad apprécie et adopte O la méthode que j’ai donnée dans ma précédente note (2). Nous sommes donc d’accord sur ce point. Mais je demeure en contradiction formelle avec lui sur beaucoup d’autres et sur le résultat. J’avais signalé des erreurs dans la note du 3 octobre (3) de M. Clavenad. Au lieu de répondre à mes critiques, il m’attribue à son tour des erreurs. Je vais rappeler les unes et montrer que les autres n’existent pas. Puis j’ajouterai des critiques à la réponse de mon contradicteur. Enfin, je montrerai qu’en se rapprochant de la nouvelle analyse de M. Glavenad, on retrouve encore nécessairement la formule de M. Yaschy (4).
- 2. — I. Dans sa note du 3 octobre, (page 471, ligne 6 par le bas), M. Clavenad écrit les formules
- l’=g, A«i, (b)
- P et A étant les dimensions de y et X. Il en conclut que la vitesse de propagation cherchée v est nécessairement de la forme
- v = A y/* * (A, constante). (B)
- Je répète qu’il devrait en. conclure
- v = , (®, fonction quelconque). (B’)
- VT
- Et, en effet, cette formule est bien homogène, si on admet les formules (b). On peut disposer de 9 pour retrouver, soit la formule (B), soit celle de M. Vaschy
- v = A'
- Vy X
- M. Clavenad ne répond pas à cette critique.
- II. A la page 470 (20 ligne par le bas), M. Glavenad dit que l/ y/- a des dimensions nulles. C’est en contradiction avec ses formules (b) et
- (') La Lumière Electrique du 29 octobre 1892, p. 215.
- (4) La Lumière Electrique du 22 octobre 1892, p. 164.
- (’) Comptes rendus, t. CXV, p, 470.
- (*) Comptes rendus, t. GXIV, p. 1416, i3 juin 1892.
- aussi avec son résultat (B). Il ne s’explique pas sur ce point.
- III. Alors que M. Vaschy admet l’homogénéité des formules par rapport à quatre grandeurs fondamentales, son contradicteur n’admet l’homogénéité que par rapport à trois grandeurs fondamentales. J’ai montré les conséquences de ce désaccord. Il constitue une erreur de principe, car la question se pose ainsi :
- La formule de M. Vaschy est-elle une conséquence nécessaire de ses deux postulats? Ces deux postulats* explicitement énoncés dans sa note du i3 juin, sont ceux-ci :
- i° La loi cherchée est de la forme v=/(y, X, p>E);
- 20 Cette formule est homogène par rapport â quatre grandeurs fondamentales, les lettres qui y figurent ayant les dimensions assignées parle système exposé par Maxwell, par exemple.
- Voilà les critiques que j’avais faites à la note du 3 octobre. M. Clavenad ne les a pas réfutées. 'Passons à celles qu’il m’adresse.
- 3. — I. En me basant toujours sur les valeurs classiques des dimensions qui se trouvent dans Maxwell (t. II, p. 297 de l’édition française), j’ai conclu des formules (b) et (B) que M. Glavenad adoptait le. système électromagnétique. C’est la seule chose que je pouvais faire, car il ne s’expliquait pas sur ce point. Dans sa réponse du 29 octobre, il affirme que je suis dans l’erreur et qu’il emploie, non pas le système électromagnétique, mais un système qui lui est personnel. Ce système, il l’a établi dans une suite d’articles publiés par le Génie civil (4), et qui forment un mémoire sur les systèmes d’unités. Je crois cependant ma démonstration exacte. D’autre part, j’ai consulté le mémoire de M. Clavenad. Ne le comprenant pas, je ne le suivrai pas sur ce terrain. Au surplus, justes ou fausses, les idées de mon contradicteur sur les systèmes d’unités n’ont rien à voir dans notre controverse. La question ne peut pas se poser autrement qu’au numéro 2 :
- Les deux postulats de M. Vaschy étant admis-, sa formule en résulte-t-elle nécessairement ?
- II. M. Clavenad affirme que M. Vaschy et moi sommes dans l’erreur en disant que la capacité par unité de longueur y, et le coefficient deself-
- (*) Génie civil, t. XIX, p. 62 et suivantes.
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- 320:
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- induction par' unité de longueur X ont pouf dimensions
- _ capacité _ coefficient de self-induction
- ^ ~ longueur’ longueur
- Je croyais tout le monde d’accord sur ce point et je suis d’autant plus étonné de le voir contester par M. Clavenad qui, lui-même donne dans son mémoire (x) une excellente règle pour ôbtenir la formule des dimensions. Je l’applique ici.
- La mesure de la capacité par unité, de longueur de la ligne sera rendue
- i° Q fois plus grande si l'on prend l'unité de capacité Qfois plus petite ;
- 20 L fois plus petite si Von prend l'unité de longueur L fois plus petite.
- Les dimensions de y sont donc Y — ^
- _ capacité^ contrairement à ce qu’affirme M.
- longueur ' ^
- Clavenad et conformément à mes formules.
- 4. — Voilà réfutées les critiques de mon contradicteur. Je passe maintenant à celles que me suggère sa nouvelle analyse du 29 octobre.
- I. Tandis que, dans sa note du 3 octobre, M. Clavenad admet, avec M. Vaschv, que la propagation du courant est fonction de la capacité et de la self-induction par unité de longueur de la ligne, il introduit dans sa note du 29 octobre, la capacité et la self-induction totale de la ligne. Le postulat de M. Vaschy étant changé, il 11'est pas étonnant qu’on arrive à des conclusions différentes. Si'la vitesse de propagation du courant ne dépend plus que de la capacité totale et de la lohgueur totalede la ligne, doublons cette longueur, et rendons deux fois plus faible sa capacité et son coefficient de self-induction par kilomètre. La capacité et le coefficient de self-induction de la ligne totale ne seront pas changés. D’après le nouveau postulat de M. Clavenad, la vitesse de propagation du courant demeurerait la même. M. Vaschy admet au contraire qu’elle pourra changer et l’expérience lui donnerait sans doute raison, comme on va voir.
- II. Par ma méthode, et en appliquant le prin-
- (') Génie civil, t. XIX, p. 63.
- cipe d’hômogénéité à trois lettres à ses formules, de dimensions, M. Clavenad trouve
- r-Ay't,
- (A, constante; L, coefficient de self-induction; C, capacité de la ligne totale). En appliquant au contraire, l’homogénéité à quatre lettres aux formules classiques des dimensions de ma note du 20 octobre, il arrive à une impossibilité et conclut en faveur de son système. Est-ce légitime? Loin de là. Ce principe d’homogénéité à quatre lettres, que j’ai appelé le deuxième postulat de M. Vaschy, pour me mettre à l’abri des idées théoriques de M. Clavenad, n’est pas réellement un postulat. C’est un fait nécessaire et incontesté, je crois, par les savants les plus autorisés. Si donc cette homogénéité à quàtre lettres'conduit à une impossibilité, c’est que le postulat par lequel M. Clavenad remplace le premier de M. Vaschy est inexact :
- Il n'est pas admissible que la vitesse de propagation du courant dépende seulement de la capacité et du coefficient de self-induction de la ligne totale.
- III. M. Clavenad aurait pu éviter de « poursuivre son investigation » en supprimant successivement dans le premier postulat :
- i° La résistance;
- 20 La force'électromotrice;
- 3° Les deux à la fois.
- Si les quatre équations qu’il obtient pour déterminer les quatre inconnues n, p, q, r sont incompatibles, elles le seront aussi bien en attribuant a priori une valeur nulle à une ou plusieurs des inconnues.
- . 5. — Pour terminer, jè vais montrer comment, en modifiant légèrement le premier postulat de M. Clavenad, on retombe sur les résultats de ma précédente note.
- Nous supposerons avec lui que la vitesse de propagation v dépend de la capacité q et du coefficient de self-induction s de la ligne totale, mais nous supposerons en outre qu’elle dépend aussi de la longueur l de cette ligne. Ainsi nous aurons
- v=f{q,s,l).
- Conformément à ma première note, je vais exprimer que v-1 q" sp V est de degré zéro par rapport aux quatre grandeurs fondamentales L, T,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- '32 1
- M, e, après qu’on a remplacé v, g, s, / par leurs valeurs symboliques, savoir :
- = L T-*, q = L-* T! M—1 e*, s = L' M e-*, l
- Il vient
- L) 0 = — 1 — 2 11 + 2 p 4- r
- T) 0=4- 1 + 2 n
- M) 0 = — n 4- P
- e) 0 = + 2 n — 2 p
- L’équation (e) n’est que la reproduction de l’équation (M). On a donc un système de trois équations (L), (T), (M) à trois inconnues n,p, r. Il admet pour solution ,unique
- 1
- n — P aas--, r = I.
- 2
- On a donc nécessairement
- A l
- v = —= (A, constante).
- Cette formule peut s’écrire
- < - A— _ _A_
- en posant
- j- = y capacité par unité de longueur, j — ). coefficient de self-induction par unité de longueur.
- Je retrouve la formule de M. Vaschy, à l’exclusion de toute autre. Cette analyse est à l’abri de la critique injustifiée de M. Clavenad, que j’ai examinée au n° 3, II.
- 6. Pour résumer le débat, indépendamment des critiques de détail, je crois pouvoir en caractériser le fond ainsi :
- M. Vaschy admet deux postulats. Le premier a besoin d’être justifié par l’expérience, le deuxième s’impose. Ces deux postulats entraînent la formule de M. Vaschy.
- Dans sa note du 3 octobre, M. Clavenad adopte le premier postulat, mais non le deuxième. Dans sa note du 29 octobre, il n’admet plus ni l’un ni l’autre. Il est libre, mais où il a tort, je pense, c’est quand il dit que la démonstration de M. Vaschy doit être inexacte et quand il prétend démontrer très nettement l’inexactitude de ma note,
- E. Carvallo.
- L’ÉLECTRICITÉ
- ET
- SES APPLICATIONS RÉCENTES A LA CHRONOMÉTRIE (*)
- Un des premiers types de pendule électrique à remontoir qui ait été créé est celui dont notre figure 1 indique le mécanisme. Dans ce système, le mouvement du balancier est entretenu au moyen d’un moteur extérieur, poids ou balancier isolé électriquement et maintenu soulevé par une bascale munie d’une palette de fer doux. En face de cette palette est placé un électro-aimant: le balancier porte un appendice qui, à
- Ô
- Fig. 1. — Schéma d’une horloge électrique à réactions indirectes.
- «p
- 4
- Fig. 2. — Horloge de Froment basée sur ce principe.
- chaque oscillation double, vient toucher le poids ou ressort isolé. Le fonctionnement est facile à saisir : si l’on écarte le balancier vers la droite, le courant venant d’un pôle de la pile arrive par la suspension au balancier B; celui-ci, en touchant la lame du ressort ou du poids P, donne passage à ce courant qui traverse ensuite les spires de l’électro-aimant E et revient directement à l’autre pôle de la pile.
- Le circuit ainsi fermé, l’électro E devient actif : il attire la palette de la bascule qui cède en laissant libre le poids ou ressort qui était maintenu par un pied de biche fixé sur la bascule. Par suite de la force acquise, le balancier continue son oscillation en soulevant le ressort
- (*) La Lumière Electrique du 8 octobre 1892, p. 66.
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- dont le centre de flexion est situé en b, puis il revient sur lui-même pour effectuer une oscillation en sens inverse.
- Le ressort continue à appuyer sur le balancier, mais au lieu de cesser d’agir au point où ce balancier l’a rencontré précédemment, il l’accompagne plus loin, n’étant plus maintenu par le pied de biche; l'oscillation se poursuivant toujours dans la même direction, le balancier finit par abandonner le ressort arrêté dans son mouvement par une pièce fixe ou une goupille. Alors, à ce moment, le circuit est brisé; l’élec-tro cesse d’attirer la palette de la bascule et celle-ci reprend sa position primitive en armant de nouveau le poids ou le ressort.
- Le mouvement se poursuit ainsi sans interruption par la répétition des mêmes effets de pression du ressort sur le balancier pendant le passage du courant et de rupture du circuit par le jeu du pied de biche.
- L’impulsion du balancier est transmise à la minuterie, soit directement en poussant un cliquet sur un rochet, soit à l’aide d’un électroaimant spécial disposé dans le circuit, et devenant par conséquent actif en même temps que le premier : cet électro agit alors sur un rochet par l’intermédiaire d’un cliquet ou d’une ancre, d’une détente, d’un pied de biche ou de tout autre mécanisme analogue faisant tourner les rouages de la minuterie.
- L’un des premiers types d’horloges de ce genre a été construit par le célèbre électricien Froment. Il peut servir, par suite de sa simplicité de modèle, pour les appareils électro-chronométriques de cette classe, qu’on peut appeler horloges à réactions indirectes.
- Immédiatement au-dessous et à gauche de son point de suspension, le pendule a b (fig. 2) porte un bec c muni d’une vis qui peut soulever un petit poids d adapté à l’extrémité d’une lame flexible. Une bascule df, ayant son axe en/, et dont la course est limitée par deux vis de réglage soutient le poids d et l’empêche de s’appuyer sur la vis du bec c lorsque le pendule est incliné à droite. L’armature f fixée à la queue de la bascule, en regard des pôles de l’électro-ai-mant g, oblige, par son poids, la bascule à s’appuyer sur la vis h, mais lorsque l’électro-aimant devenant actif attire l’armature /, il enlève au point ci l’appui de la bascule et lui permet de peser pendant une certaine partie de la course
- du pendule sur la vis du bec c, et de lui donner ainsi une impulsion qui entretient son mouvement. C’est donc le pendule qui ferme lui-même le circuit sur l’électro-aimant g.
- On a construit, suivant ce principe, un grand nombre d’autres modèles dont les plus intéressants et les mieux combinés sont'ceux des horlogers français Vérité, Garnier, Robert-Houdin et Detouche à double cliquet d’impulsion (fi’g. 3), Liais et Gérard. Malheureusement, le principe de distribution de l’électricité sur lequel repose ce système présente de notables inconvénients, énumérés comme suit par l’ingénieur Corne-loup.
- Fig. 3. — Horloge à double cliquet d’impulsion.
- r Les horloges à réactions indirectes ont le grave défaut de consommer beaucoup d’électricité, le contact durant un temps considérable. Si le courant n’est pas assez fort, l’armature de fer doux échappe à l’électro-aimant sans qu’il y ait rupture du circuit.
- 20 Si un second électro est dans le circuit, la rupture d’aimantation du fer doux l’influence, et plusieurs dents peuvent passer.
- 3° Le réglage de la basculé est délicat et dépend de l’intensité du courant.
- 4° Il y a production d’étincelles à chaque contact et à chaque rupture, ce qui les détériore rapidement, même quand ils sont platinés.
- 5° Enfin, si la pile n’est pas constante, l’attraction de la palette est plus ou moins rapide et le poids ou ressort n’agit pas comme une force constante sur le balancier.
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- Malgré ces principaux défauts, un très grand nombre de modèles ne diffèrent que par la forme du type ci-dessus.
- L’idée très naturelle d’employer le balancier même comme émetteur du courant a été appliquée sous toutes les formes. Tantôt la lentille est en fer doux et passe devant un électro-aimant, tantôt cette lentille est constituée elle-même par un électro-aimant en présence, à des moments déterminés, d'une masse en fer doux, etc. Parfois le système est plus compliqué et disposé avec plus d'élégance ; rarement ces modèles ont bien fonctionné.
- Cependant lorsque le balancier est long et que le contact est susceptible d’être réglé comme durée, lorsque d’ailleurs une bonne
- wwwutt^M
- Fig. 4. — Horloge de M. Joly.
- construction et une bonne combinaison sont réunies, les résultats sont à peu près satisfaisants.
- Tel est le cas d’un système de pendule électrique construit par l'horloger français Joly, et dont nous donnons le dessin figure 4.
- Sur l’une des branches d’un électro-aimant l' est fixée une pièce qui sert à la fois de support et de charnière d’articulation à une armature de fer doux mobile en a'. Au-dessous de ce point, l’armature est prolongée par une lame de suspension ordinaire, à laquelle est fixée le balancier je. Ce balancier porte, à angle droit, une tige terminée par une vis à pointe de platine i, au-dessous de laquelle est placé un godet à mercure g.
- Si nous écartons le pendule vers la gauche, nous voyons que la pointe de platine viendra toucher au mercure, en même temps que la palette de fer doux a sera écartée à son maximum de distance des pôles de l’électro-aimant.
- Le courant de la pile entre par l’électro-ai-
- mant le traverse, aboutit à la palette, gagne le balancier et la vis i, le mercure contenu dans le vase q, et de ce vase va rejoindre l’autre pôle de la pile.
- Le circuit est fermé, la palette a' est attirée par l’électro devenu actif, la lame de suspension se tend et sollicite le pendule à revenir sur lui-même pour recommencer une nouvelle oscillation. Le contact cesse bientôt entre la pointe de la vis i et le mercure : le balancier accomplit librement son oscillation. La course de la palette a est limitée par deux vis placées en regard au point a. Un ressort à boudin, réglable par une vis h, tend à éloigner la palette de l’électro-aimant.
- Les deux vis butoirs de la palette peuvent être utilisées comme relais pour envoyer des courants dans deux lignes ; de plus, en limitant la course de la palette, elles permettent de faire décrire au pendule des angles aussi petits que possible, condition avantageuse et indispensable pour obtenir l’isochronisme des oscillations.
- La durée du contact peut être limitée à l’aide de la vis V” ; le pendule étant à secondes, le courant est fermé très peu de temps ; en outre, M. Joly a employé une disposition très simple qui permet en faisant usage de deux piles, de les faire travailler l’une après l'autre, ün sait que le repos d’une pile active sa dépolarisation.
- Le rouage est conduit, soit par le pendule à l’aide d’un cliquet, soit par un électro-aimant spécial. Dans les deux cas, un commutateur est fixé sur l’axe de la roue d’heures et met tour à tour une pile en repos et une pile en circuit. Dans d’autres systèmes, l’électricité n’intervient qu’à des intervalles déterminés par l’intensité de la pile en fonction, du poids du balancier et de sa mobilité.
- D’après ces descriptions, il est facile de constater la différence bien tranchée existant entre les divers systèmes de pendules électriques. Dans celles dont nous venons de décrire quelques types, c’est le régulateur lui-même qui est directement soumis aux impulsions de la force motrice. Celle-ci agit ainsi d’une façon intermittente pendant une partie seulement de la course du pendule et c’est le régulateur lui-même qui devient la partie essentielle de l’horloge et transmet la force motrice aux rouages dont il régularise en même temps la marche.
- Dans les systèmes dits à remontoir, l’électri-
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- cité, au contraire, travaille constamment à remonter le moteur, poids ou ressort qui existe là comme dans toutes les pendules mécaniques possibles, et le courant a pour but de remplacer simplement la force humaine dans le remontage des rouages. Un électro-aimant agit sur une armature pourvue d’un cliquet qui fait avancer, à chaque fermeture de circuit, les dents d’un rochet disposé sur l’axe du mobile auquel est adapté un moteur, ressort ou poids. Le déroulement de celui-ci entretient le mouvement des mobiles et des dispositifs particuliers changeant suivant chaque inventeur empêchent que
- Fig. 5, 6 et 7. — Horloge, électrique de M. Hipp.
- le mouvement ne soit interrompu pendant le temps du remontage.
- C’est vers 1840 que la première horloge électrique a été construite en Angleterre par M. Bain, mais le modèle qui a donné les meilleurs résultats est beaucoup plus récent; il est dû à un horloger suisse, M. Hipp, qui s’est fait une spécialité des mécanismes électro-chronométriques.
- Le principal inconvénient de la distribution de l’électricité par le moyen d’un ressort appuyant sur le pendule consiste dans le fait que la durée d’oscillation varie avec l’intensité du courant, et que, par suite, la marche de l’horloge n’est régulière qu’autant que la pile conserve également un débit constant, M. Hipp est parvenu à obtenir un fonctionnement régulier en construisant d’une façon toute spéciale le dispositif chargé de fermer le circuit sur l’électro-aimant. Cet électro est fixe et peut réagir sur une armature (fig. 5, 6 et 7) qui oscille avec le
- pendule et se meut aussi près que possible des pôles.
- L’échappement est constitué par une lame d’acier cd placée horizontalement à mi-hauteur du montant portant la suspension X du pendule ; l’une des extrémités de cette lame est serrée dans un pilier c par le moyen d’une vis ; l’autre extrémité pénètre dans la fente d’un second pilier ce' et s’appuie en temps ordinaire sur la tête d’une vis isolée qui présente sa pointe garnie de platine vis-à-vis de l’extrémité de la lame, qui est elle-même recouverte de platine en cet endroit. Vers le milieu de cette lame est suspendue une pièce d’acier e appelèo palette, taillée en forme de couteau et rendue d’une grande mobi* lité autour de son axe. Le point de suspension de cette palette est un peu en dehors de la ligne verticale passant par le point de suspension du pendule, mais il se trouve dans son plan d’oscil-làtion, la tige du pendule étant coudée à cet effet d’avant en arrière à la hauteur de cet échappement électrique. Au pendule est fixée une pièce en acier trempé/appelée contre-palette et qui est légèrement entaillée par des rainures parallèles au couteau de la palette.
- Voici maintenant quel est le fonctionnement de ce dispositif :
- Le pendule ayant été écarté de la verticale jusqu’à ce que la contre-palette/ ait dépassé la palette e, puis ayant été abandonné à lui-même cette palette sera à chaque oscillation légèrement touchée par la contre-palette, mais comme l’axe de la palette est très mobile, celle-ci sera écartée soit à droite, soit à gauche, sans que le ressort cd se trouve influencé.
- Au bout d’un certain temps, le pendule perdant peu à peu de sa force vive et l’amplitude de son oscillation diminuant, il arrivera un moment où le retour de l’oscillation s’effectuera au moment précis où le tranchant de la palette se sera engagé dans l’entaille de la contre-palette ; à ce moment, il y aura arc-boutement entre ces deux pièces, et, par suite, soulèvement du ressort cd\ l’extrémité de celui-ci entrera en contact avec la vis supérieure du pilier cc', et fermera le circuit de la pile sur l’électro-aimant. Ce dernier attirera l’armature de fer doux du pendule et lui restituera une portion de la force vive qu’il avait perdue.
- L’instant et la durée de cette attraction dépendent de la quantité dont l’axe de la palette est
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- situé à droite ou à gauche de la ligne verticale passant par l’axe du pendule. L'essentiel, en effet, est que l’armature ne soit influencée par l’électro que pendant la partie descendante de sa course.
- Aussitôt après cette première impulsion, le pendule recommence à osciller librement et l’impulsion suivante n’a lieu qu’au moment où le pendule a atteint une seconde fois son minimum d’amplitude, et ainsi de suite. La durée d’impulsion ou, pour mieux dire, l’intervalle s’écoulant entre deux contacts consécutifs varie avec le débit de la pile motrice.
- Grâce à ce dispositif, la pile ne travaille que lorsque c’est réellement nécessaire ; aussi se po-larise-t-elle moins vite que dans les systèmes à remontoir où elle travaille continuellement. D’autre part, la marche de la pendule est beaucoup moins influencée par les variations d’intensité du courant, celles-ci ayant pour effet de changer seulement la durée d’impulsion ; l’amplitude des oscillations du pendule reste même à peu près constante, puisqu’elle ne peut descendre au-dessous d’un certain minimum. Enfin la fermeture du circuit et la restitution de la force motrice s’opère sans aucun choc, ce qui est un point important pour obtenir une marche régulière de l’horloge.
- Le seul inconvénient du système de M. Hipp réside dans l’étincelle d’extra-courant qui se produit à chaque rupture du circuit, et qui est d’autant plus nourrie que le débit de la pile est plus grand et le fil de l’électro plus gros. Cette étincelle presque continue ne tarde pas à oxyder le contact et à le rendre incertain. C’est pourquoi divers inventeurs se sont efforcés d’atténuer ce défaut et quelques-uns, tels que Brunn, y sont à peu près parvenus.
- M. Hipp a créé aussi un type d’horloge électrique de haute précision pour les observatoires et dont nous devons dire quelques mots : c’est un simple pendule à secondes, dont le mouvement est entretenu électriquement, et qui, à chacune de ses oscillations, lance le courant d’une pile spéciale dans un ou plusieurs compteurs électrochronométriques. Un cylindre en verre (fig. 8) isole le pendule du contact de l’air et le soustrait ainsi aux variations de température et de pression atmosphérique, car on y opère ordinairement un vide partiel à l’aide d’une pompe pneumatique. Cette horloge a
- figuré à l’Exposition d’électricité en 1881 et a valu à son inventeur la médaille d’or ; c’est dire quel a été le succès remporté par cette ingénieuse invention.
- Parmi les autres systèmes d’horloges électromagnétiques inventées depuis cette époque, on doit citer le type suivant, dû à M. de Liman, de Besançon, et dans lequel les rouages sont périodiquement remontés par l’électricité :
- Dans ce système (fig. 9) l’échappement est à coup perdu ; une aiguille placée au centre de la roue d’échappement indique les secondes, le pendule battant la demi-seconde.
- Le plan incliné du bras d’échappement A donne l’impulsion au régulateur, et toutes les deux vibrations, un bras auxiliaire ayant son centre sur le bras d’échappement, vient, en accrochant une goupille, dégager la roue d’échappement arrêtée par une pièce à contrepoids.
- Toutes les dix secondes, la roue de remontoir fixée à l’extrémité de la pièce à deux branches T qui a son centre de mouvement au centre de la roue d’échappement ainsi que la première roue de remontoir, est descendue jusqu’au point de rencontre de la branche avec la pièce Y. Cette extrémité pressant sur la pièce N dégage le ressort K correspondant à l’un des de précision, pôles de la pile, qui est retenue par un léger crochet terminant la pièce J ; le ressort K ainsi libéré vient rencontrer en M le ressort N qui correspond au second pôle. Le circuit se trouve ainsi fermé en M.
- L’armature O, qui pivote en Q, se trouve alors attirée par l’électro-aimant PP1, la pièce en plan incliné Q, fixée à l’extrémité de l’armature, agit alors sur le levier R, R" et l’élève instantanément à une certaine hauteur. Une pièce formant pied de biche rencontre l’extrémité du ressort N, qui est en ce moment en contact avec l'autre ressort K au point M, et monte jusqu’au moment où ce ressort est rembrayé par le crochet de la pièce Y. Alors, en même temps que cet embrayage se produit, le doigt 1 faisant corps avec la tige R, R" vient rencontrer le
- Fig-,8.—Hipp.
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- centre prolongé de la roue de remontoir et la remonte à sa position première. C’est à ce moment que le circuit se trouve ouvert; le courant ne passant plus par l’électro PP', le levier articulé R, R" retombe de Son propre poids et le ressort pied de biche fonctionne à sa rencontre avec le ressort N.
- Il est à remarquer que la roue de remontoir, qui sert de poids moteur, porte un rochet Q, sur lequel elle est montée, de sorte que si le levier R, R" vient par son doigt i faire fonctionner le remontoir, cette roue s’avance d’une dent sur son rochet, et, lorsqu’elle est livrée à elle-même, entraîne la roue d’échappement, le cliquet appuyant au fond d’une dent de rochet. Le rochet à
- Fig. 9. — Horloge à remontoir électrique de M. deLiman.
- 6 dents et son cliquet x servent à empêcher le recul que pourrait avoir l’aiguille des secondes au moment de l’action du remontoir.
- Cette pendule est simple, déformé gracieuse; les fonctions de l’électro sont bien comprises; l’idée d’employer un très petit mouvement de la palette et de l’amplifier à l’aide de leviers est bonne ; l’horloger qui l’a conçue a bien tenu compte des règles de la mécanique. Malheureusement un grand défaut existe : un seul contact venant à manquer cause l’arrêt de la pendule et la pile reste fermée en court circuit.
- M. Reclus s’est proposé d’éviter cet écueil en parant à l’incertitude du contact, même au cas où 120 contacts consécutifs pourraient manquer Son modèle peut fonctionner pendant deux heures sans que l’électricité agisse, ce qui permet de changer la pile, réparer la ligne, déplacer la
- pendule, etc. Après un intervalle de temps quelconque, inférieur à deux heures, si la pile vient à agir, soit qu’elle ait été interrompue accidentellement ou même qu'elle se soit polarisée, le premier effet de l’électro-aimant est de commencer le remontage, et ce remontage s’opère jusqu’au bout sans discontinuer par une série de mouvements consécutifs et rapides de l’armature de fer doux. Le travail de la pile est, au maximum, de 12 minutes par jour : c’est dire que l’usure est à peu près nulle.
- Voici d’ailleurs la description et le fonctionnement de cette horlqge (fig. 10) :
- Si l’on envoie dans l’électro-aimant J une série de courants électriques de même sens mais interrompus, cet électro attirera et abandonnera
- Fig. 10. — Horloge de M. Reclus.
- successivement à l’action du ressort r l’armature k qui oscillera par suite autour de son point d’articulation k'.
- Les cliquets m et n, qui sont reliés à cette armature, suivront ses mouvements et feront respectivement avancer d’une dent à chaque oscillation deux rochets; le cliquet m agira par traction pendant sa descente sous l’action du ressort r et le cliquet n agira par impulsion pendant sa montée, sous l’action du magnétisme développé dans l’électro J qui peut être constitué avec une ou deux bobines. Quant auxcliquets m' et conjugués avec les cliquets m et n. ils ont simplement pour fonctions de retenir en place les rochets pendant que les cliquets moteurs passent d’une dent à l’autre.
- On voit donc que si l’électro-aimant est traversé par une série de courants convenables, les deux rochets seront actionnés par leurs cliquets respectifs, et que, par conséquent, les barillets
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- du mouvement èt de la sonnerie seront eux-mêmes remontés par cette action, puisque, d'une part, le premier rochet est relié au ressort du barillet du mouvement par un manchon et un crochet qui tournent librement sur l’axe, et que d’autre part, le second rochet étant calé sur l’axe met en mouvement les roues qui actionnent le barillet de la sonnerie. Il est donc compréhensible, par suite, comment au fur et à mesure que les ressorts moteurs des barillets de mouvement et de sonnerie se détendent en actionnant les rouages, le courant de la pile peut actionner l’électromoteur et faire mouvoir les cliquets de remontage. Ce système a d’ailleurs été décrit en détail par M. Richard dans une étude très complète publiée dans le journal (*).
- Tels sont les principaux systèmes d’horloges électriques imaginés jusqu’à ces derniers temps, et dont le dispositif de M. Reclus paraît être l’un des plus parfaits. Dans une.seconde partie, nous étudierons les appareils primaires et secondaires pour la distribution et l’unification de l’heure.
- Henry de Graffigny.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Fabrication èlectrolytique du chlorate de potasse par Cutten (New-York)
- On soumet à l’électrolyse une solution de chlorure de magnésium et de chlorure de potassium additionnée de lait de chaux, dans un vase cloisonné. On peut remplacer la chaux par la magnésie. Il se fait du chlorate de potasse dans la cellule positive et un dépôt de magnésie sur l’électrode négative. On retrouve dans ce procédé l’intervention heureuse du chlorure de magnésie utilisé dans les procédés de blanchiment électrique de Hermite.
- A.R.
- (*) La Lumière Électrique, t. XXXIX, page 67.
- Electrométallurgie du zinc, par Siemens et Halske.
- Pour éviter que le zinc ne se dépose à l’état d’éponge avec de l’hydrogène occlus, on ajoute à l’électrolyte un corps capable de fixer l’hydrogène au fur et à mesure de sa production. Ce corps peut être du chlore en solution faible, du brome ou de l’iode, ou les acides hypochloreux et hypobromeux, ou bien encore un composé organique chloré, comme les chlorhydrines de lçt glycérine et des glycols. La quantité de ces corps à ajouter est toujours très faible; le dépôt e^t tout de suite cohérent. A.R.
- Grisoumètre thermo-électrique Murday.
- Cet appareil paraît être beaucoup plus sensible que les lampes de sûreté ordinairement employées dans les mines. Il indique la présence d’un millième de gaz, ou 1/100 de la quantité de grisou nécessaire pour déterminer une explosion.
- L’instrument possède comme parties principales deux petits fils de platine, reliés à des leviers et à une aiguille, et formant une sorte de thermomètre différentiel. L’un des fils de platine est enfermé dans un cylindre hermétiquement fermé, l’autre, au contraire, se trouve à l’intérieur d’une enveloppe en toile métallique
- Les fils sont légèrement tendus par des ressorts, et les leviers multiplicateurs. indiquent par une aiguille sur une graduation la dilatation ou la contraction inégale des deux fils, mais ne bougent pas tant que leurs dilatations sont égales. En pressant sur un bouton dans la poignée de l’appareil on-fait passer un courant dans les deux fils à la fois, qui se trouvent portés à 200 ou 3oo°. Si l’air environnant est pur, les deux fils se dilatent également, et l’aiguille reste au zéro, mais dans le cas de présence de grisou elle dévie d’autant plus qu’il y a plus de gaz explosible. Le fil exposé à l’air enflamme, en effet, le mélange gazeux qui l’environne, et sa température devient plus élevée que celle du fil enfermé, d’où l’action différentielle.
- Le mécanisme est enfermé dans une boîte à parois de toile métallique, et à couvercle de verre. Il n’y a aucun danger d’explosion due aux fils de platine, puisque ceux-ci sont enfermés l’un dans une enveloppe étanche, l’autre dans une toile métallique. Pendant le transport de l’appareil, un levier permet de relâcher les deux
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- fils de platine pour ne pas les exposer à être rompus par des chocs mécaniques. D’ailleurs, ils sont très faciles à remplacer.
- Le courant est fourni par quelques piles sèches. On peut installer cet appareil à poste fixe, en le combinant avec un dispositif envoyant de temps en temps un courant, et dans ce cas on peut faire produire à l’aiguille mobile un contact mobile à son maximum de déviation, de façon à donner l’alarme au dehors, par une sonnerie en cas de danger.
- Cet appareil, dû à M. Murday, est construit par MM. Gent et C°, électriciens des Faraday Works, Leicester. A. H.
- Anti-inducteur Cerpaux (1891).
- L’objet de cette invention est de condenser et de mener à la terre les courants d’induction qui se produisent dans les lignes téléphoniques, de manière à permettre les communications à grande distance avec un seul fil.
- Fig. i et 2. — Anti-inducteur Cerpaux.
- Chaque appareil se compose d’un certain nombre de condensateurs A B (fig. i), formés de lames de plomb alternées avec du drap trempé dans un savonnage saturé de chlorure de sodium, puis rapidement séché au fer, et serré entre deux plaques de bois D C avec une pression réglée par les vis I. Les plombs extrêmes de ces condensateurs sont reliés par les fils Get F à leurs bornes,’ au nombre de six dans le cas de la boîte J (fig. 2), supposée renfermer trois condensateurs; trois de ces bornes sont reliées à la terre par les fils 4 5 6 et les trois autres aux lignes 12 3, par les fils 7 8 9. Les courants d’induction en 1 2 3 passent seuls par J, qui les intercepte. On a indiqué à droite un poste télégra-pho-téléphonique relié par le fil 3 au téléphone du poste de gauche avec commutateur K. Le poste téléphonique de gauche, est pourvu d’un
- condensateur. Le fil d’entrée L est relié au transmetteur téléphonique et le fil de sortie M à la terre N.
- Nouveaux câbles téléphoniques Felten et Guillaume (1891).
- Les câbles représentés par les figures 1 et 2 sont constitués par l’assemblage, sous plomb C et sous canevas C„ d’un , certain nombre de torons quadrangulaires Cx, composés de quatre conducteurs plats, dont les deux extérieurs, b' b3, constituent un circuit, et les deux intérieurs, b'b2, un autre circuit fermé. La torsion de ces torons constitue un assemblage à la fois solide et flexible, et la superposition des circuits de chacun d’eux en détruit les effets d’induction mutuelle. La forme plate des conducteurs permet à volonté d’en utiliser la capacité pour faciliter
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- les communications téléphoniques, ou de la réduire par l’emploi d’isolements d’air.
- La capacité de l’isolant peut être réduite au
- Fig. 1 et 2. — Câbles téléphoniques Felten et Guillaume.
- minimum par l’emploi de conducteurs a et c... (fig. 1) profilés ou tordus comme l’indiquent les
- Fig. 3 il 12. — Détails.
- figures 3 à 12, et laissant sous leur enveloppe en papier de grands volumes d’air.
- Compteurs Miller (1892).
- Ces compteurs sont du type à horloges différentielles, l’une affectée, l’autre non affectée par le courant à mesurer.
- En général, quand l’une de ces horloges s’arrête par accident, l’autre continue à marcher en effaçant les indications antérieures, et, en outre, si leur synchronisme n’est pas parfait, elles indiquent le passaged’uncourant mêmeàblanc. Afin d’éviter un inconvénient, M. Miller ajoute à ces compteurs un dispositif automatique arrêtant la deuxième horloge en cas d’arrêt de la première,
- Fig. t et 2. — Compteur Miller.
- et immobilisant le compteur quand le courant ne passe pas.
- Dans ie cas, par exemple, d’un compteur Aron, (fig. 1 et 2) les axes C C des mouvements d’horlogerie A et B portent des roues folles EE, reliées aux roues D D de C C par des ressorts FF. Si on arrête les roues folles, les pitons G' G' de DD viennent promptement immobiliser les horloges par leur butée sur les pitons de E E ; et, dès qu’on lâche E E, ces roues sont ramenées vivement à leur position primitive par leurs ressorts. L’appareil porte en outre deux ancres ou cliquets oscillants H H, en prise chacun d’un bout avec une des roues E et de l’autre avec l’échappement de l’horloge opposée, et disposés de façon que l’échappement de A déplace le levier qufattaque la roue E de l’horloge B, et réciproquement.
- Quand les deux horloges sont en marche, à un moment donné les échappements déclenchent
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- les leviers H H des roues E E, qui sôtit alors entraînées par DD, arrêtées ensuite par leur ren-clenchement avec H H pendant que les roues D D continuent à tourner en tendant les ressorts F F, puis déclenchées de nouveau sans perturber la marche des horloges. Mais, si l’une des horloges, A, par exemple, s’arrête, le levier H de A immobilise constamment la roue E de B, qui s’arrête dès que sa butée Gt vient toucher celle de sa roue E.
- Quant à l’arrêt du compteur par la suppression du courant, il s’effectue au moyen d’un embrayage K Kt de l’arbre du compteur, que commande un levier L, actionné par un électroaimant excité par le courant, et qui déclenche cet embrayage aussitôt q«e le courant cesse de passer.
- Isolants colorés pour câbles Edmunds et Preece (1891).
- La coloration des câbles s’obtient ordinairement en plongeant leur couverte en coton dans la teinture voulue, puis dans un b^in de paraffine fondue; mais la gaine ainsi obtenue ne tarde pas à perdre en partie ses propriétés isolantes. MM. Edmunds et Preece plongent, au contraire, le câble enveloppé de coton blanc dans un bain d’ozokérite colorée à une haute température, qui imprègne à saturation le coton, en constituant avec lui un isolant parfait, interdisant tout accès de l’air ou de l’humidité au câble.
- G. R.
- Sur les moteurs à courants alternatifs à champ magnétique tournant, par M. J. Sahulka {suite) (').
- Moteurs triphasés et polyphasés.
- Supposons que m courants alternatifs,
- J2.... J,„ de même période mais ayant deux à
- • 18o°
- deux une différence de phase de produisent
- m champs magnétiques indépendants les uns des autres H1H3....H„t dont les directions fas-18o°
- Sent entre elles l’angle (fig. 17) ; le champ tournant simple qui en résulte a une intensité
- lït
- Constante — H, et tourne "avec une vitesse an (*)
- gulaire constante, faisant un tour complet dans la durée d’une période. Dans le cas spécial où m = 2, le champ tournant a une intensité H. Si l’on employait trois courants alternatifs ayant chacun une différence de phase de 6o°; on ob-
- 3 H
- tiendrait un champ tournant d’intensité
- Dans les moteurs à trois phases actuels, il y a un inducteur unique excité simultanément par tous les courants alternatifs effectifs, de sorte que les divers champs périodiques ne sont pas indépendants les uns des autres. L’action totale cependant, ainsi qu’il résulte des expériences de M. Dubois-Reymond, est telle que lorsqu’on emploie plusieurs courants de phases différentes, l’intensité ainsi que la vitesse angulaire du champ tournant sont à peu près constantes. Quand on emploie six courants alterna-
- Fig. 17.
- tifs différant chacun de 3o°, on obtient une constance suffisante au point de vue pratique (x).
- M. Dubois-Reymond, dans ses expériences, employait des courants continus avec les dégradations qui correspondent à la valeur momentanée des courants alternatifs; l’armature était enlevée. Dans l’anneau de Tesla sur lequel étaient enroulées quatre bobines (fig. 10, p. 280), Dubois-Reymond a trouvé pour le champ résultant une vitesse angulaire très variable et une oscillation d^ l’intensité. Ces irrégularités tiennent à ce que les deux champs composant le champ résultant ne sont pas indépendants l’un de l’autre, leurs lignes de force aboutissant en commun dans l’anneau. L’oscillation' de l’intensité du champ dans l’anneau Tesla magnétisé par deux courants devrait théoriquement se maintenir entre les limites î et 1,4. Si, en effet, on désigne par N le nombre des spires de chaque bobine, il y a, dans le cas où l’une des paires de bobines
- (*) La Lumière Electrique du 29 octobre et du 5 hovém-fire 1892, p. 224 et 2781
- (') Elektrotechnische Zeitschrift, Berliti, i8gt, p. 3o3 et 702.
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- est sans courant, N spires de chaque côté de l’axe du champ parcourues par le courant J. Au bout d’un huitième de période, l’axe de symétrie du champ est décalé de 45"; des deux côtés de cette ligne il y a, dans chaque moitié de l’anneau, 2 N spires qui sont parcourus par le courant I sin 45°. Les intensités du champ seraient donc entre elles dans les deux cas comme 1 est à 2 sin 45°, mais comme dans le second cas les bobines parcourues par des courants de sens contraire sont adjacentes, leur action se compense partiellement. Ainsi s’explique pourquoi que Dubois-Reymond a obtenu une oscillation de l’intensité du champ plus faible que celle qui correspond au rapport de 1 à 1,4.
- Le nombre des conducteurs nécessaires pour conduire m courants alternatifs de phase diffé-
- H.
- fil de retour, parce que leur somme est constamment égale à o (*).
- On donnera aux trois conducteurs la même section, car l’amplitude des courants est la même dans les trois conducteurs. Comme, au lieu du courant I sin (a -j- 60), on emploie le courant I sin (a + 24o) qui est de sens contraire et d’égale intensité, il faut, avec un moteur à champ tournant simple, effectuer l’enroulement de telle sorte que les champs périodiques H,, H2, H3 engendrés par les trois courants comprennent entre eux deux à deux l’angle de 120° (fig. 18).
- Ces champs sont alors entre eux dans le même rapport que dans la figure 17.
- Le couplage (enchaînement) des trois courants
- H.
- Fig. 18.
- rente serait 2 w, si l’on employait deux conducteurs séparés pour chaque courant, ou m -j- 1 si l’on employait pour tous les courants un conducteur de retour commun. En employant trois courants alternatifs à phase différente,
- J sin a,
- J sin (a + 60),
- J sin (a + 120)1
- il faudrait quatre conducteurs. Ce nombre peut se réduire à trois. On a, en effet,
- J sin (a + 60) = — J sin (a + 240).
- On peut donc, au lieu des trois courants alternatifs dont la différence de phase est 6o°, employer trois courants alternatifs dont la différence de phase est 120° ;
- ii = 1 sin a,
- U = 1 sin (a 4- 120), i3 = 1 sin (d 4- 240).
- Ceâ courants altefnatifs n’ont pas besoirt de
- A'
- C C'
- Fig. 19 et 20.
- alternatifs décalés de 120" peut s’exécuter de deux manières différentes. Dans le genre de couplage que représente la figure 19, A, B, C représentent le générateur des courants, A', B'C', l’appareil récepteur. Dans les trois branches de A, B. C agissent des forces électromotrices qui produisent trois courants alternatifs différents f,, i2, i3, qui deux par deux sont décalés de 120°. Ces courants se composent de manière à donner trois courants différents J,, J2, J3, dont les phases sont également décalées de 120". Au lieu de consommation, ils se décomposent à nouveau en z,, f2, z3que l’on peut utiliser dans les branches de A' B' C'. Ce genre d’enchaînement s’appelle le couplage en triangle ou couplage fermé.
- (‘) Kraftübertragung mütelsl Wechsehtrœmen von verschiedener Phase, par M. von Dolivo-Dobrowolsky, Elektrotechnische Zeitschrift, Berlin, 1891, p. 161. —La Lumière Électrique, t. XLI, p. 378 et 480.
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- On peut produire les courants de façon différente, en prenant, par exemple, les courants Jl5 J2, J3 en trois points équidistants A, B, G d’un anneau de Gramme; mais nous n’expliquerons pas ici d’avantage la production et la transformation des courants polyphasés.
- Le second genre d’enchaînement, le couplage dil en étoile ou couplage ouvert, est représenté figure 20. Dans les branches OA, O B, OC, agissent des forces électromotrices qui produisent trois courants décalés respectivement de 120°; ces courants sont utilisés dans les branches OA', OB', OC'.
- Théoriquement, pourvu que les courants alternatifs varient exactement d’après la loi du sinus, les points O O' ont toujours le potentiel o, et peuvent être mis à la terre comme points neutres sans qu’il en résulte une perte de courant. Le couplage en triangle peut aussi être
- Fig. 2i.
- associé au couplage en étoile, le premier étant employé, par exemple, pour le générateur, le second pour le moteur ou inversement. Dans la figure 21 on a représenté schématiquement la transformation des courants, triphasés en sup. posant que l’on ait recours au couplage en étoile. G est le générateur, le transformateur de ir. station primaire, T2 le transformateur de la station secondaire, Mie moteur. Les points neutres O O' du générateur et du moteur sont mis à la terre; les points neutres des enroulements t basse tension et à haute tension des transformateurs sont reliés ensemble et également mis à la terre. Ün dit que ce genre de couplage donne plus de sécurité dans l’exploitation et par suite on considère le couplage en étoile comme plus avantageux que celui en triangle; mais le dernier offre la possibilité de pouvoir employer, non seulement les courants iu i2, i3 qui circulent dans les branches de A'B'C' (fig. 19), mais aussi les courants Jj, J2, J3, de sorte qu’on a à sa disposition, pouf l’actionnement du mo-
- teur, six courants alternatifs décalés respectivement de 60". Si, en effet, on considère comme positive la direction de courant indiquée par les flèches, alors :
- i, = i sin a,
- Js = i, — h = i sin (a + 3o), ij = i sin (« + 240) = — i sin (a + 60)
- Ji = U — U = — i V3 sin (a + go), i, = i sin (x + 120),
- J3 = /, — i, = i y'3 sin (a + i5o).
- Les courants Jx, J2, J3 ayant une amplitude 1,732 fois aussi grande que les courants t,, t2, f3, lesquels généralement sont employés seuls, il me semble que c’est là un désavantage du couplage en triangle, car, il faudrait des conducteurs d’une section plus grande que dans le cas du couplage en étoile. Si, dans un moteur, on produit ,à l’aide des courants susdits six champs périodiques, il faut, pour les courants.^, J2, J3, choisir un nombre de spires 1,732 fois plus petit que pour les, courants f,, *2, i3, afin que les champs périodiques qui se pfoduisent aient une même intensité maxima.
- M. von Dolivo Dobrowolsky est le premier qui ait employé ce genre de production du champ tournant. Si l’on donne la préférence aux procédés de Tesla pour l’enroulement d’un annneau simple, ils nécessitent avec les courants à trois phases, l’emploi de six bobines; et avec les courants à six phases, l’emploi de douze bobines.
- Quand on se sert de courants à trois phases pour le transport de l’énergie électrique, il faut que les trois brànches soient toujours également chargées, car autrement, les différences de tension correspondant aux diverses branches sur le lieu de consommation seraient inégales. Si, par exemple, dans la figure 19, lés trois branches 4, H, hi sur le lieu de consommation, se composent de lampes à incandescence en nombre inégal, ces lampes brûleront avec des tensions différentes; sien même temps on actionnait un moteur à trois phases, l’intensité de champ maxima serait inégale dans les trois champs périodiques qui se produiraient, ce qui aurait une influence défavorable sur le degré d’efficacité du moteur. Les figures suivantes représentent schématiquement des moteurs à trois phases; elles n’ont pas,besoin d’explication dé-
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- taillée. La figure 22 représente le moteur de Haselwander, à champ tournant simple, et à marche synchronique. Ce champ tournant est obtenu par des courants décalés respectivement de 120° dans les trois parties de l’en-
- Fig. 22.
- roulement annulaire. L’armature se compose d’un électro-aimant excité par un courant constant. Le générateur a absolument la même forme; le couplage correspond à la figure 19. Comme dans ce cas le champ que produirait un seul de ces trois courants alernatifs ne coïncide pas avec un diamètre, le graphique du champ tournant produit n’est pas simple. Dubois-Reymond a étudié expérimentalement ce champ et il l’a représenté graphiquement dans e mémoire que nous avons cité.
- La figure 23 représente le moteur à courants triphasés de la Société générale d'Electricité, à champ tournant simple et à marche asynchrone ; la construction en est analogue à celle du moteur que représente la figure 8, p. 279 (1).
- L’inducteur annulaire fixe est subdivisé et tra-
- Fig. 23 et 24.
- versé par six tiges A, B, C, D, E, F reliées par un anneau de cuivre; dans la figure 24, ces tiges sont représentées en perspective. Le courant 9 entre en A et sort en D; le courant i2 passe par C et F, le courant i3 par E et B. L’armature se
- (') Kraftübertragung mittelst Wechselslrœmen von verschiedener Phase, par M. Dolivo-Dobrowolsky. E. T. Z. Berlin, 1891, p. 161. — La Lumière Électrique, loc. cit.
- compose d’un cylindre en fer massif; ce cylindre est percé près du bord, de nombreux trous par lesquels on fait passer isolément d’épais fils de cuivre reliés ensemble par deux anneaux de cuivre.
- On peut modifier la disposition en faisant en sorte que l’armature enveloppe l’inducteur et soit immobile tandis que ce dernier tourne. Dans ce cas, les courants alternatifs sont amenés à l’inducteur par des bagues. En employant six courants décalés respectivement de 3o°, on met 12 tiges à l’inducteur. C’est par d’épais câbles flexibles que l’on amène les courants réduits à basse tension au moyen d’un transformateur. Dans les petits types, l’armature se compose d’un cylindre de fer massif sans enroulement fermé.
- Dans une autre construction due à M. von
- Fig. 25.
- Dobrowolsky , le champ tournant est obtenu à l’aide du mode d’enroulement d’un inducteur annulaire représenté figure 25. On peut opérer le couplage soit en triangle, soit en étoile. A l’intérieur de l’anneau se trouve une armature à enroulement fermé; si l’on veut renverser le sens de la rotation du moteur, il faut changer les communications dans deux des courants i de telle sorte que les courants changent de sens. C’est ce que l’on peut faire au moyen d’un commutateur ad hoc. La figure 26 représente l’application à douze bobines.
- Le moteur de la maison Siemens etHalske^) a un inducteur annulaire fixe dans lequel on emploie le même enroulement à six ou douze bobines que dans le moteur précédent. L’arma*
- C) Mittheilungen iiber neue Untersuchungen an Wech-selstrommoloren, par Hans Gœrges. E. T. Z. Berlin, 1891, p. 'jot. —La Luinièrè Électrique, t. XLIII, p. 124,
- 4LT2L
- i±=z.
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- ture n’est pas pourvue d’un enroulement fermé, mais elle se compose d’un anneau Gramme à collecteur ordinaire, placé à l’intérieur de l'inducteur. Dans la figure 27 on n’a, de l’an-
- neau intérieur, dessiné que le collecteur; les trois courants alternatifs J1; J2, J3, décalés de 1200 les uns par rapport aux autres, arrivent, après avoir circulé autour de l’inducteur, à trois balais distants de 120° les uns des autres et frottant contre le collecteur. Par suite de cette disposition, l’anneau intérieur reçoit les courants en trois endroits distants de 120° les uns des autres, et il se produit un champ tournant comme dans le moteur Haselwander, les courants %, 4, circulant dans l’enroulement de l’anneau (fig. 19). Par suite de l’emploi du collecteur, le champ tournant correspondant à l’anneau intérieur exécute toujours un tour complet dans
- Fig. 27.
- le temps d’une période, et à la fin de chaque période il aura toujours la même direction dans xl’espaee; cet anneau intérieur peut être fixe ou tourner soit dans un sens, soit dans l’autre.
- La direction du champ aux temps t — o,
- T
- ne dépend que de la position des balais, 4
- lesquels sont montés sur un support commun et par suite sont décalés en même temps. L’anneau intérieur tend toujours à se placer de telle sorte que ses pôles arrivent le plus près possible des pôles de noms contraires de l'anneau extérieur. Lorsque le porte-balais a une position telle que les directions des champs ou les lignes de jonction des pôles des aimants coïncident, il ne se produit pas de couple et l’anneau intérieur reste au repos. Si l’on déplace le poi'te-balais dans un sens ou dans l’autre, il se produit aussitôt un couple, car dès lors les pôles des aimants dans les deux anneaux ne coïncident plus. La rotation se produit selon la position du porte-balais dans un sens ou dans l’autre. Le moteur est à marche asynchrone ; en déplaçant le porte-balais, on peut changer le sens delà rotation; par suite de l’emploi d’un collecteur, ce moteur
- ne convient probablement que pour de petits travaux à fournir.
- Les moteurs multipolaires à trois phases ne sont exécutés que pour marche asynchrone. Ce qui caractérise les moteurs de ce genre, construits par MM. Dolivo-Dobrowolsky et Brown, c’est un enroulement en tambour, formé de tiges épaisses (fig. 28). L’armature et l’inducteur ont chacun la forme d’un anneau cylindrique ; l’anneau extérieur fixe représente l’armature; l’anneau intérieur mobile autour d’un axe représente l’inducteur. Celui-ci est subdivisé et percé, sur son bord extérieur, de trous équidistants dans lesquels sont engagées d’épaisses tiges de cuivre entourées de tubes d’amiante. Dans la figure, on a représenté ces tiges par
- des points 1, 2, 3, 4., en supposant qu’il y
- ait vingt-quatre de ces tiges.
- L’armature est formée de la même manière de tiges de cuivre insérées dans son bord intérieur. Il n’est pas nécessaire que le nombre de
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- ces tiges concorde avec celui des tiges de l’inducteur ; on a, dans la figure, représenté vingt-quatre de ces tiges. Quand on emploie des courants triphasés, il faut que le nombre de tiges de l’inducteur soit un multiple de six. Si l’on veut produire un champ tournant formé de 2r
- pôles mobiles N, S, N, S...., il faut au moins
- 6r tiges ou un multiple de ce nombre.
- L’arrangement représenté dans la figure fournit huit pôles mobiles* N, S, N, S.. Le cou-
- rant 4 = i sin a entre par la bague I, que le conducteur At relie à la tige 1, passe par cette tige, parallèlement à l’axe, jusqu’aux côtés postérieurs, traverse une jonction représentée en petits tirets dans la figure, arrive â la tige 4 qüi la ramène en avant, passe à la tige 7, par laquelle il retourne éfi arriére et finit par arriver à la tige 22, en avant. Le bout E, est relié avec un autre anneau frotteur adapté soit à la face antérieure du moteur, soit à sa face postérieure Le courant 4 produit huit pôles Nj, dis-
- tants deux à deux les uns des autre# de la huitième partie de la périphérie. Ces pôles ne se déplacent point, mais varient périodiquement-
- Le courant 4 parcourt, dans ce cas, d'un enroulement simple. Si l’on appelle boucle la partie du circuit dans laquelle se produit un pôle nord et un pôle sud, il y a pour toute la périphérie quatre boucles. On peut aussi composer l’enroulement au moyen de plusieurs tiges; la figure réprésente le cas le plus simple.-
- Le courant 4 — i sin (a-f- 120) traverse un enroulement semblable; il faut cependant que les pôles N2, S2...,. qu’il produit soient décalés du tiers de la largeur d’une boucle par rapport aux pôles Nt, Sj,..,. Il faut donc faire entrer le courant 4 par la tige 3 ou par une autre tige dont l’éloignement soit égal à un multiple de la largeur d’une boucle; Dans la figure 28, le courant 4 entre par l’anneau frotteur II, passe par A2 et par la tige 9 pour revenir en arrière, revient en avant en traversant la tige 12 et sort finalement en E2.
- D’une façon analogue, le courant *3 = 1 sin (a -f- 240) entre par l’anneau III et sort en E3.
- En se représentant la périphérie de l’inducteur déroulée en un plan, on obtient les enroulements représentés figure 29. Par l’action commune des trois courants alternatifs, il se produit, comme pour le moteur multipolaire à deux phases, un champ tournant, compose de
- huit pôles mobiles N, S..et qui, dans le temps
- d’une période décrit la riè"ll‘ partie de la périphérie de l’armature, dans le cas considéré, la 4" partie.
- Dans le graphique 28, on suppose que le couplage des courants 4» hi H soit effectué en dehors du moteur; il faut donc six bagues de frottement. Si l’on opérait le couplage à l’intérieur du moteur, il ne faudrait que trois bagues. Si l’inducteur est fixe et l’armature mobile, on peut supprimer complètement les bagues. Les lignes de force du champ tournant produit passent par l’inducteur et par l’armature; si celle-ci est pourvue d’un ou de plusieurs enroulements fermés, le champ tournant y produit des courants induits et par conséquent un couple. Lesv tiges de l’armature peuvent, d’après M. Brown, être réunies entre elles par deux anneaux de cuivre.
- La marche des courants d’induction produits par les huit pôles du champ de rotation est, dans ce cas, dessinée dans la figure 3o, qui représente l’enroulement de l’armature déroulé sur un plan. On suppose que les pôles N S... du champ tournant, se trouvant au-dessous de l’enroulement, aient exactement la situation qu’ils occupent sur le dessin et se meuvent vers la gauche; on peut également relier les tiges de l’armature à trois enroulements comme le représente la figure 29, puis relier At avec E1; Az avec E2, A3 avec E3, se produit alors trois enroulements fermés. A chaque moment, il passe dans ces enroulements trois courants induits dont les différences de phases sont respectivement de 120 degrés.
- Cette dernière circonstance permet aussi d’enchaîner entre eux les trois enroulements de l’armature. Il suffit pour cela de relier A,, A2, A3 ainsi que Et, E2, E3. Pour régler le moteur, on peut employer des résistances que l’on insère soit dans le circuit deô courants alternatifs iit 4, 4î s0*t dans les trois branches de l’enroulement de l’armature. On relie, par exemple, dans l’armature, les extrémités Aj, A2, A3 des trois enroulements et l’on amène les bouts E,, E2, E3 à trois résistances liquides peuvant être mises en court circuit, de façon que les bouts E,, E2, E3 soient reliés directement entre eux,
- Ces résistances sont dessinées dans la figure 3i. Trois récipients métalliques reposent sur une plaque métallique commune et sont remplis
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- de lessive. Aux couvercles relevés des récipients sont adaptées des plaques métalliques qui plongent dans la lessive. Dès que l’on abaisse les
- Fig. 29 et 3o.
- couvercles jusqu’à ce qu’ils touchent les récipients, il faut relier métalliquement les unes aux autres les extrémités E,, E2, E3.
- En ce qui concerne le champ produit par l’un quelconque des trois courants alternatifs, je voudrais encore faire remarquer que ce champ n’est pas telle que le maximum de l’intensité
- se trouve au milieu de l’intervalle entre deux tiges; c’est plutôt la position du minimum. Plus, en partant du milieu, on se rapproche de deux tiges voisines, plus le champ devient intense, et des deux côtés de chaque tige, on a des pôles magnétiques puissants et contraires. Si, par conséquent, on porte en abscisse le périmètre de l’armature et si l'on prend pour ordonnée l’intensité du champ dans la direction radiale, le champ correspondant à l’un des courants
- 1 alternatifs a la forme représentée par la figure 3a.
- Dans cette figure, le champ n’est tracé que dans l’étendue entre deux pôjes consécutifs. On obtient le champ résultant en dessinant pour chaque instant considéré les courbes d’intensité discontinues correspondant aux trois cornants; mais alors il faut tenir compte non seulement de leur décalagedans l’espace, mais aussi des ampli-. tudes correspondant à l’instant considéré, on ajoute ensuite les ordonnées des trois courbes, que représentent l’intensité dans la direction du ra^on; on obtient pour les temps successifs T
- / = o, /= — ... des courbes représentant bien 4
- des pôles mobiles, mais offrant beaucoup d’irrégularités et qui, naturellement, sont également discontinues. On ne peut prévoir si cette
- conséquence a une grande influence sur le degré d’efficacité d’un moteur de ce genre ; on ne pourrait le décider qu’en s’appuyant sur dès mesures effectuées ; mais, puisqu’on assure généralement que l’effet utile des moteurs ainsi construits est considérable, il paraît que la forme irrégulière du champ n’exercera pas une grande influence sur le rendement. On considère comme avantageux, dans les moteurs des grands types de l’espèce décrite, de disposer toujours l’inducteur à l’intérieur, parce que, dans sa masse, l’aimentation change périodiquement plus souvent que dans l’armature. Si la partie mobile tournait synchroniquement avec le champ, il ne se produirait pas de circuits magnétiques dans la masse de fer de l’armature. Quand l’inducteur est disposé à l’extérieur, il a une plus grande masse et, en conséquence l’hystérésis donne lieu à une plus gi»ande perte que dans la disposition inverse.
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- Dans le grand moteur à trois phases de •M. Dolivo-Dobrowolsky, qui était exposé à Francfort, l’inducteur est également disposé à l’intérieur. Le courant est amené par six bagues, dont trois sont disposées sur. le devant, les autres sur l’arrière. Les trois enroulements de l’inducteur se composent ensemble de quarante-huit tiges. Chaque enroulement a la forme représentée figure 33; il y a quatre tiges pour chaque boucle. Les enroulements correspondant aux deux autres courants alternatifs sont constitués de la même manière, mais ils sont . décalés respectivement d’un tiers ou de deux tiers de la largeur d’une boucle. L’armature contient soixante-douze tiges dont vingt-quatre sont réunies en un seul enroulement. Ces enroulements sont enchaînés. On pouvait y in-. sérer des résistances liquides, et il y avait, à cet effet, trois conducteurs partant de l’armatüre et se rendant à ces résistances.
- C. B.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la mesure des propriétés magnétiques du'fer, par M. Thomas Gray (').
- Malgré son titre, le mémoire de M. Gray a pour objet la relation d’expériences entreprises pour étudier la période d’établissement d’un courant lancé dans un circuit ayant une inertie électromagnétique très grande.
- Le circuit était formé par les bobines d’un très fort électro-aimant laminaire et à armature. La longueur moyenne du circuit magnétique formé par le fer de l’électro-aimant était de 25o cènti-mètres environ; sa section droite de 320 centimètres carrés. Le circuit magnétisant comprenait 3840 tours et sa résistance atteignait 10,4 ohms quand les bobines étaient réunies en série. D’ailleurs, ces bobines pouvaient être reliées de diverses façons, de manière à taire varier la résistance, les coefficients d’induction, etc.; elles
- (') Proceedings 0/ lhe Royal Society, t. LI, p. 5o3.
- pouvaient également constituer les circuits d’un transformateur à circuit secondaire Ouvert où fermé.
- La force électromotrice était fournie par une batterie d’accumulateurs et la variation de l’intensité du courant en fonction du temps était obtenue en inscrivant sur un cylindre tournant les déplacements de l’aiguille d'un voltmètre.
- Une série d’expériences a été faite pour chercher l’influence de la valeur de la force électro-motrice employée sur le temps nécessaire pour que l’intensité du courant devienne une fraction déterminée de l’intensité maximum. Il a été-reconnu que pour une fraction donnée il y a toujours une valeur de la force électromotrice pour laquelle le temps est maximum. Ainsi, pour l’un des circuits étudiés, une force électromotrice de 4 volts donne lieu à un courant dont l’intensité atteint les 95/100 de l’intensité maxima après un temps beaucoup plus long que celui qu’exigent 3 ou 5 volts pour porter les intensités aux 95/100 de leurs maxima respectifs.
- Il a été également observé que, dans un large intervalle, le temps nécessaire pour atteindre le régime permanent est très sensiblement en raison inverse de la force électromotrice et devient très grand pour de petites valeurs de cette force.
- Quand dans deux expériences, faites, avec un même circuit et une même force électromotrice, le sens du courant est changé, on obtient des valeurs différentes pour le temps nécessaire à l’établissement du régime permànent. Le renversement du magnétisme permanent du fer de l’électro-aimant a donc une influence, marquée.
- Ces résultats montrent que la méthode balistique pour la mesure des courants peut donner lieu à de graves erreurs, principalement quand on fait usage de faibles courants, le régime permanent pouvant n’avoir pas le temps de s’établir dans le circuit du galvanomètre avant la rupture de ce circuit.
- Une autre conséquence de ces résultats est que dans la mesure des résistances de circuits d’électro-aimants, l’emploi d’une batterie de force électromotrice considérable procure une grande économie de temps, le régime permanent s’établissant plus rapidement.
- Une seconde série d’expériences avait pour but la recherche de l’influence de la mise hors
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- circuit de la batterie d’accumulateurs, le circuit magnétique étant fermé ou ouvert. Ces expériences ont montré que dans le cas d'un circuit magnétique fermé, il faut toujours plusieurs minutes pour que le fer de l’électro-aimant perde son magnétisme par dissipation de son énergie dans la bobine magnétisante. Quand le circuit magnétique est interrompu, le magnétisme résiduel est presque nul, même si la coupure est de taible largeur, mais le temps nécessaire pour que le fer perde son magnétisme est encore plus considérable que lorsque le circuit est fermé.
- M. Gray a également cherché quelle était la perte d’énergie dans le noyau de l’électro-aimant quand les bobines étaient disposées de manière à former un transformateur. Il a reconnu, en intercalant des résistances diverses sur le circuit secondaire, que la perte d’énergie est d’autant moindre que ces résistances sont plus grandes.
- Enfin, quelques expériences semblent montrer que la perte d’énergie due à l’hystérésis est simplement proportionnelle à l’induction magnétique totale, conclusion confirmée par des expériences récentes de M. A. Siemens.
- J. B.
- Sur le passage de courants faibles à travers les électrolytes, par R. Lohnstein (suite.) (').
- On pouvait tout d’abord supposer que le phénomène pouvait avoir pour cause la présence de l’air absorbé par le liquide et produisant sur les surfaces de contact une résistance difficile à vaincre par de faibles forces électromotrices. Pour résoudre cette question expérimentalement, l’élément fut placé sous la cloche d’une machine pneumatique afin d’expulser l’air en dissolution. Avec une solution de Zn SO4 de poids spécifique 1,065 et en employant des électrodes de zinc poli, le décrément logarithmique était de 0,02608, celui de l’air 0,01289. Dans tous les cas, la résistance d’amortissement était par rapport à celle de l’électrolyte toujours très grande, souvent une dizaine de fois plus grande. Avec une solution concentrée de sulfate de zinc, préalablement bouillie pour expulser l’air, les résultats étaient à peu près les mêmes.
- La mesure de la résistance de l’élément à électrodes polies est difficile à effectuer par la
- (') La Lumière Electrique, 5 novembre 1892, p. 5b.
- méthode de Kohlrausch; le téléphone ne devient jamais silencieux, et le minimum est difficile à distinguer. D’ailleurs, le calcul de la résistance, d’après les dimensions, était suffisant pour la comparaison.
- Il restait à examiner l’influence que pouvait exercer la nature des électrodes, leur plus ou moins grande pureté, la nature de leur surface, et l’effet de l’amalgamation. Les expériences instituées dans ce but ont donné des résultats décisifs.
- En recouvrant les électrodes d’une couche de zinc électrolytique pur, l’amortissement était beaucoup plus considérable, et par suite la résistance d’amortissement plus faible. Plus cette couche était fine, dense et uniforme, plus la résistance était grande, c’est-à-dire plus elle se rapprochait des résultats donnés par les électrodes polies; il y a là même, une preuve que le degré de pureté du métal n’a pas d’influence essentielle sur la résistance. A mesure que la couche électrolytique de zinc devenait moins cohérente et plus rugueuse, la résistance anormale diminuait et l’on trouve finalement une certaine densité de courant à employer pour le dépôt de zinc afin de faire disparaître entièrement l'anomalie en question. En même temps, il devient possible de mesurer la résistance par la méthode de Kohlrausch, avec une grande précision parce qu’on arrive à saisir très nettement le moment où le téléphone devient presque silencieux, Mais il faut faire les mesures peu de temps après la formation de la couche de zinc, parce que la résistance apparente de passage, se rétablit peu à peu si on laisse reposer l’élément électrolytique.
- L’amalgamation du zinc produit des effets analogues. Les électrodes fraîchement amalgamées ne présentent pas de résistance anormale, mais après un certain temps de repos celle-ci réapparaît.
- Avec des électrodes à surface finement granulée, la résistance apparente de passage est en général de quelques ohms, comme le montrent les observations suivantes (tableau I), faites par la méthode de Kohlrausch et par l’amortissement, en employant une solution de Zn SO4 à 6,2 0/0.
- Il semble donc que les mesures faites par le téléphone dépendent aussi de la nature des surfaces, car elles augmentent et diminuent avec les valeurs calculées d’après l’amortissement.
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- La résistance qui s’ajoute à celle du liquide a son siège aux surfaces des électrodes, urte preuve indirecte est sa dépendance de la nature TABLEAU I
- Numéro Décrément logarithmique Résistance obtenue par le téléphone Résistance calculée d'après l'amortissement
- I 0,0611 3,182 6,18
- 2 0,07695 2,2 4,i5
- 3 0,05949 2,925 6,61
- 4 0,05376 3,5 7,54
- 5 0,04805 4,67 8,87
- 6 0,07010 — 4,95
- 7 0,0702 3,16 4,96
- 8 o,o5656 4,56 8,35
- 9 0,06685 3,56 5,32
- IO o,o53l6 3,67 7,7i
- de ces surfaces, que l’on peut modifier de façon à faire varier la résistance de passage de zéro à plusieurs centaines d’ohms, mais en employant seulement de faibles courants ne produisant pas de décomposition électrolytique. Dans le cas où la résistance anormale est très grande par rapport à la résistance propre du liquide, les variations dans l’écartement des électrodes ne doivent pas avoir d’effet appréciable sur le décrément logarithmique des oscillations. Si, au contraire, la résistance anormale n’est que de quelques ohms, la différence entre les valeurs calculées de la résistance du liquide doit être égale à la résistance de la couche de liquide que la variation de l’écartement des électrodes à introduite entre celles-ci.
- Ces deux faits ont été observés. C’est ainsi que pour une grande résistance d’amortissement et avec un écartement des électrodes de 2,5 cm., le décrément logarithmique était o,oi838, avec i,5 cm. d’écarrement, 0,01876. Pour vérifier le second cas, on introduisait.entre les plaques de zinc amalgamé une solution de sulfate de zinc à 6,2 0/0, et l’on trouve par une couche de liquide de 1 centimètre, d’après la méthode de Ilorsford une résistance de 3,7 ohms. En prenant un écartement d’abord de 2,5 cm., ensuite de T,5 cm., on a pu faire les observations du tableau II.
- Les observations suivantes peuvent donner une idée de la diminution que subit l’amortissement quand on laisse reposer l’élément. Un élément â électrodes de zinc recouvertes de zinc électrolytique avait donné en dernier lieu le dé-
- crément logarithmique o,o658i ; on le laissa reposer pendant deux semaines sous une cloche, et l’on observa au bout de ce laps de temps le décrément 0,02698 (pour l’air 0,01429); la détermination au téléphone donna une résistance de
- TABLEAU II
- Râsietance apparente
- . Décrément logarithmique du circuit , en ohms Diflféi cnce
- à 1,0 cm. d'écartement h 2,5 cm. d'écartcment de l'amortie- sement do l’air pour2,5cm. d’é- cartemont pour 1,5cm. d'é- curtemont outre 1 les doux valeurs, en ohms
- 0,04464 0,03671 0,01222 14,86 11,23 3,63
- 0,05733 9,0437 0,01222 ii,56 8,06 3,5
- 4,601 ohms. On fit passer ensuite un courant constant pendant 10 minutes dans un sens, pendant 10 autres minutes dans l’autre sens ; le nouveau décrément était de 0,03946. Après un nouveau repos de deux jours, on trouva 0,02996. Cette fois la résistance mesurée au pont téléphonique était de 4,56 ohms, c’est-à-dire à i'o/o près la même que précédemment.
- D’autres observations montrent qu’après une électrolysation prolongée avec des densités de courant plus considérables on arrive finalement à ce résultat que les résistances calculées d’après l’amortissement sont les mêmes que celles déterminées par le pont téléphonique.
- On se servit d’une solution de poids spécifique 1,165 ; avec des électrodes de zinc poli on obtint d’abord le décrément 0,02081, qui tomba au bout d’un certain temps de repos à 0,01895. Ensuite, on fit passer pendant plusieurs jours des courants de 0,18 à 0,6 ampère, ce qui fit monter le décrément logarithmique à 0,0951. Un jour plus tard, le décrément était tombé à o,o5655; après le passage d’un courant de 1,9 ampère, le décrément remonta à o,io52. Pour employer de la solution fraîche, on électrolysa ensuite chacun des zincs pendant une demi-heure, au moyen d’un courant de 2 ampères, et l’on remplaça la solution. On trouva alors le décrément 0,1122, correspondant à une résistance de 2,237 ohms, tandis que la méthode du pont téléphonique donna 2,22 ohms.
- Une solution à 6,4 0/0 de Cu SO4 fut examinée dans des conditions analogues. Avec des plaques de cuivre unies, on obtint le décrément 0,02601,
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- . tandis qu’au pont la résistance était de 5,26 ohms. Après repos et électirolysation, cette résistance mesurée au pont était de 4,685 ohms, le décrément de 0,03427. On ne réussit pas à augmenter l’amortissement en recouvrant les plaques-de cuivre électrotytique, mais on atteignit ce résultat par l’amalgamation. On obtint les nombres suivants :
- 1. Décrément logarithmique 0,06232 ; résis-tanée calculée 6,094 ; résistance au pont 6,22.
- 2. Décrément o,o5gi2 ; résistance 6,5 ; résistance au pont, 6,5o5.
- 3. Décrément o,o5Ô25 ; avec 7 ohms en circuit, o,o5675 ; avec 7,5 ohms, 0,05405.
- Il s’ensuit que d’après l’amortissement la résistance de l’élément est de 7 ohms environ ; d’après la détermination au pont téléphonique, de 7,03 ohms.
- Dans les expériences précédentes, la surface . des électrodes en contact avec le liquide était de 700 mm2 ; leur écartement était aussi plus grand que dans le cas du sulfate de zinc, de sorte que . l’on trouve des résistances un peu plus élevées.
- Des électrodes d’argent, dans une solution de nitrate d’argent, se comportaient absolument comme des électrodes de zinc dans du sulfate de zinc, et des électrodes de cuivre dans du sulfate de cuivre.
- Comme nous l’avons déjà indiqué, l’amalga-_ mation des électrodes agit comme la couche de , métal électrolytique déposée sur elle. Des éleç-. trodes de zinc bien polies étaient placées dans une solution de sulfate de poids spécifique 1,102. L’écartement des électrodes était de 0,75 cm., leur surface de contact avec le liquide de 2,g5 cm. de hauteur sur 3,2 cm. de largeur. L’élément ainsi formé donnait un décrément logarithmique de o,oi83i ; celui de l’amortissement dû à l’air étant 0,01493. Le lendemain, les plaques furent . amalgamées et replacées dans la même solution. L’écartement des électrodes était maintenant de 1,25 cm.; leur surface de contact de 3,2 sur 2,9 cm. On obtint le décrément 0,07816, celui dû1 à L’air éteint 0,01755. D’après ce nombre, la ré-. sistançe était de 4,575 ohms, tandis que la résistance calculée d’après les dimensions et les nombres donnés par Kohlrausch pour ce liquide était de 4,488 ohms. En considérant que l’on ne: pouvait évaluer les dimensions qu’approximati-. vement, la concordance est satisfaisante et per-' met de conclure que l’amalgamation, fait dispa-;
- raître l’anomalie dont nous venons de nous occuper. La détermination faite au pont téléphonique donna une résistance supérieure de i,5o ohm environ aux précédents, mais le décrément était aussi tombé à 0,0661, et continua à décroître pendant le repos jusqu’à 0,02985, se comportant donc comme avec les électrodes à enveloppe électrolytique.
- Les résultats des expériences que nous venons de décrire se résument donc ainsi. Si l’on fait passer dans un élément électrolytique dit impo-larisable les courants d’amortissement d’un aimant oscillant, l’amortissement ne correspond pas à la résistance du liquide, mais il s’ajoute une résistance apparente de passage dont le siège est aux surfaces de contact entre les électrodes et le liquide. Cette résistance dépend de la nature des électrodes. Si leurs surfaces, sont polies et brillantes, cette résistance est très considérable ; en recouvrant les électrodes de couches électrolytiques elle diminue, et d’autant plus que la structure de ces couches devient moins uniforme et plus pulvérulente; on peu -ainsi faire disparaître entièrement la résistance apparente. L’amalgamation des surfaces métalliques polies agit de la même façon.
- Il est intéressant d’évaluer approximativement la grandeur des forces électromotrices induites par l’aimant oscillant. C’est surtout l’amplitude d’oscillation qui est importante, la durée d’oscillation étant constante. Dans les observations citées, l’amplitude était en général de xoo à 25 divisions de l’échelle de chaque côté du zéro.; l’échelle était à une distance invariable du miroir ; une déviation de 100 divisions de l’échelle . était produite par un courant de 0,00003576 ampère. On en déduit d’après la méthode indiquée plus haut, la force électromotrice de 0,0000122 volt, correspondant à une élongation de 100 divisions. ;
- L’étalonnage du galvanomètre avait été effectué au moyen d’accumulateurs donnant 1,95 volt. En général, les élongations étaient observées jusqu’à ce qu’elles atteignissent 25 divisions de chaque côté du zéro ; le décrément logarithmique était constant dans les limites des erreurs d’observation; donc, même pour des forces électromotrices inférieures à 0,000oo3 volt, les courants traversaient la cuve électrolytique comme s’il s’était agi de conducteurs métalliques. C’est une preuve, qu’il n’est pas difficile de faire dis-
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- paraître entièrement là résistance de passage-, même en employant de très faibles tensions.
- En ce qui concerne la nature de cette résistance, il serait prématuré de vouloir trouver une explication définitive dans ces expériences. On pourrait, il est vrai, admettre deux causes principales. Ou bien la réaction qui a lieu à l’anode (combinaison du métal avec S0‘) rencontre une force contre-électromotrice augmentant avec la cohésion de la molécule; ou encore il se forme sur les plaques une couche de passage, due à ce que les plaques condensent le liquide à leur surface, phénomène admis par Wilhelmy à la suite de ses recherches sur la capillarité. Cette dernière hypothèse se trouverait corroborée par la variation rapide de la résistance avec le temps, et sa dépendance de la structure extérieure des plaques, car il est évident que le phénomène éventuel de condensation se produit d’autant plus aisément que la surface de contact entre le métal et le liquide est plus unie. On ne pourra, toutefois, être fixé sur la nature réelle de la résistance de passage qu’après de nouvelles expériences.
- Les expériences décrites dans ce qui précède peuvent, néanmoins, présenter de l’intérêt parce qu’elles montrent à nouveau que les phénomènes auxquels donnent lieu les éléments appelés im-polarisables sont loin d’être aussi simples qu’on le suppose d’ordinaire, ce qui résulte aussi des recherches récemment publiées de Koch et de Wüllner. Celles-ci forment en quelque sorte le pendant de celles-là, en ce que les premières ont porté sur des forces électromotrices très considérables, les nôtres sur des tensions très faibles.
- A. H.
- Sur la mesure photographique des pouvoirs réflecteurs, par lord Rayleigh.
- Nous reproduisons, d’après The Electrician, quelques remarques sur un travail récent de lord Rayleigh, dont l’objet se rapporte trop indirectement à l’électricité pour que nous en donnions une analyse détaillée :
- Le but des recherches était de comparer pho-tométriquement un rayon direct et un rayon réfléchi provenant d’une lampe à incandescence. On se servait de la photographie, et, comme on étudiait l’effet total au bout d’une pose de plu-
- sieurs minutes, on pouvait faire tous les réglages avec la plus grande facilité. A cause des veines qui se trouvent dans l’ampoule de verre, il était nécessaire de la recouvrir de papier dé soie; comme on utilisait des rayons provenant de la lampe dans diverses directions, on la faisait tourner lentement pendant toute la durée de la pose. On employa d’abord les plaques ordinaires, qui sont à peine sensibles à la lumière jaune et verte; la quantité de lumière efficace pouvait varier considérablement avec le courant qui passait dans la lampe. On employa alors des plaques isochromatiques, et on se servit d’un verre jaune. Le spectre fut,photographié; il était bien défini,et à peu près rigoureusement symétrique par rapport au milieu de la distance des raies du sodium et du thallium. La longueur d’onde efficace était d’environ 5620.
- Dans des circonstances favorables on pouvait constater une différence de 3 1/2 0/0 dans les images photographiques; avec quelques expériences on pourrait espérer obtenir le résultat désiré à moins de 1 0/0. On peut espérer que la méthode photométrique de lord Rayleigh, basée sur la photographie, dont le succéè dépend de l’observation de ces conditions simples mais importantes, prendra une importance considérable dans les recherches photométriques ordinaires.
- Le pouvoir réflecteur de l’eau qui, d’après les mesures de lord Rayleigh, serait compris entre 0,02076 et 0,022, ne nous intéresse pas directement, mais celui du mercure 0,753 a une importance considérable au point de vue de l’emploi des réflecteurs pour la lumière électrique.
- Il n’est pas probable que des réflecteurs recouverts d’argent métallique soient notablement su-périeursauxmeilleurs miroirs amalgamés; lapré-sence du verre, l’action de l’air qui les ternit ne permet pas d’espérer que ces miroirs renvoient plus de 70 0/0 de ta lumière qu’ils reçoivent. La précision des déterminations du pouvoir réflecteur par la méthode de lord Rayleigh serait compromise si la forme du réflecteur différait, même d’une quantité très petite, de la forme strictement plane; mais il suffirait d’employer une surface très petite.
- Le pouvoir réflecteur des métaux n’est pas aussi important pour les applications pratiques, que celui du verre argenté, à cause de leur tendance à se ternir. Les nombres suivants peuvent
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- toutefois présenter de l’intérêt ; Zœllnera donné pour le pouvoir réflecteur du mercure 0,648; du métal des miroirs, o,535; du verre 0,040; de l’eau 0,021. Le dernier de ces nombres concorde bien avec celui de lord Rayleigh, mais il y a là une grande divergence pour le premier.
- , Sir J. Conroy a trouvé : pour l’argent 0,70, pour le métal des miroirs 0,66, pour l’acier o,55, pour l’étain 0,4 ; mais, d’après la description de ses expériences, il ne semble pas qu’il ait fait ses déterminations immédiatement après avoir poli ses miroirs. Herschel a donné 0,6 pour le pouvoir réflecteur du mercure et une valeur élevée, 0,91, pour l’argent.
- G. R.
- Méthode pour la mesure de la constante diélectrique, par M. Cardani (').
- Les recherches que nous allons rapporter ont pour but de déterminer la constante diélectrique du soufre dans des champs électriques assez intenses.
- Les nombreuses recherches expérimentales sur les constantes diélectriques des corps ont été faites (excepté celles très anciennes de Caven-dish et de Faraday) dans le but de vérifier la relation connue de Maxwell, reliant la constante diélectrique d’un corps avec son indice de réfraction; mais, soit parce que tous les expérimentateurs ont employé un électromètre de même type que celui à quadrants de Thomson, soit pour éviter les pénétrations possibles des charges électriques dans les diélectriques soumis à l’expérience, tous n’ont opéré que sur des champs électriques très faibles en chargeant les armatures des condensateurs, entre lesquels le diélectrique était interposé, avec les pôles d’une batterie constituée par un nombre plus ou moins grand de piles.
- Aucun travail, que je sache, n’a été fait dans le but de rechercher comment se comporte le diélectrique dans des champs d’intensité variant entre des limites assez étendues. L’intime analogie entre le pouvoir inducteur spécifique d’un corps et le coefficient d’induction magnétique, ou commue on l’appelle avec sir Thomson, la perméabilité magnétique donne cependant lieu de
- (*) Travail exécuté à l’Institut de physique de l’Académie royale de Rome.
- croire que l’influence de l'intensité du champ doit se faire sentir sur la valeur de la constante diélectrique.
- J’ai donc cru qu’il ne serait pas sans intérêt de déterminer la constante diélectrique du soufre dans ces conditions.
- Eleclromètre. — L’électromètre que j’ai adopté dans mes recherches est celui à tubes communicants que j’ai déjà décrit P).
- Il se compose de deux plateaux circulaires, en fonte PP (fig. 1) d’environ 3o centimètres de diamètre, maintenus parallèles à l’aide de trois cylindres de substance isolante, et dont on connaît la hauteur avec précision. Les faces vis-à-vis des deux plateaux sont parfaitement polies, et ceux-ci sont maintenus horizontalement, l’in-
- Fig. 1. — Dispositif des expériences.
- férieur étant soutenu par un robuste trépied à vis calantes.
- Concentriquement au plateau inférieur et presque jusqu’à moitié de son épaisseur on a ménagé une petite cavité cylindrique d’environ 9 centimètres de diamètre. Le centre du plateau est percé complètement d’un trou taraudé dans lequel est vissé un tube en fer K K doublement recourbé et faisant communiquer la cavité du plateau avec un tube en fonte Q Q d’environ 2 centimètres de diamètre. Un tube en verre VV d’un diamètre extérieur égal a celui, du tube K y est mastiqué. On verse du mercure, dans la cavité du plateau et lorsque son niveau arrive au bord de celle-ci il monte en même temps dans le tube communicant jusque dans la partie en verre. Sur le mercure de ce tube de verre on verse de l’eau distillée de façon à le remplir complète-
- (*) Rendiconti délia R. Accademia dei Lincei, t. VII, p. 8, 2’ semestre 1891.
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- ment, après quoi on y adapte un tube de caoutchouc G terminé par un tube capillaire F F en verre,
- Par cette iermeture on oblige l’eau à monter dans le tube capillaire jusqu’en un certain repère. Un petit robinet R placé au-dessous de la cavité du plateau inférieur permet de faire écouler du mercure de manière à amener la surface de ce dernier dans le même plan que la face supérieure du plateau.
- Je n’exposerai pas de nouveau la théorie, très simple du reste, de l’appareil et que j’ai donnée dans la note citée plus haut. Je dirai seulement que la surface du mercure agit comme l’anneau mobile de l’électromètre absolu de Thomson et que le plateau de fonte fonctionne comme anneau de garde.
- L’attraction du disque supérieur, qui est mis en communication avec la source dont on veut mesurer le potentiel fait soulever le mercure . placé au-dessous.
- La différence des niveaux du mercure (qui est une fraction assez petite de millimètre) est agrandie par l’eau placée au-dessus du mercure dans l’autre partie de l’appareil. J’ai démontré que, en lisant l’abaissement de l’eau dans le tube capillaire à l’aide d’un cathétomètre à fort grossissement, la différence de potentiel A, entre les deux plateaux, est exprimée en unités G. G, S. par la formule
- A = d \*C h)
- où d est la distance entre les deux plateaux de l’électromètre, h l’abaissement de l’eau dans le tube capillaire et G une constante qui se détermine facilement et qui dans mon appareil était égale à 25525.85.
- Appareil de décharge. — L’appareil de décharge est formé d’une petite tige de cuivre terminée en pointe d’aiguille et soutenue latéralement par un petit bâton d’ébonite. Une sphère creuse d’environ dix centimètres de diamètre peut glisser le long de la tige suivant un de ses rayons de façon que l’aiguille puisse rester à l’intérieur de la sphère ou en sortir plus ou moins.
- Un disque de métal E communiquant avec le sol et qui peut être soulevé ou abaissé à la main.
- est placé au-dessus de la pointe de l’aiguille. En modifiant la distance de la pointe, au plateau et la position relative de celle-là et de la sphère on peut régler la dispersion de l’électricité qui a lieu par la pointe.
- Excitateur. L’excitateur dans lequel se fait la décharge est formé d’une calotte sphérique D de très grand rayon portée par trois petits bâtons de verre. Cette calotte repose sur ses bâtons par la partie convexe.
- Au-dessous de cette calotte un disque métallique B, supporté par un bâton de verre, peut être élevé ou abaissé à l’aide d’une vis micrométrique de i millimètre de pas et dont la tête est divisée en 100 parties.
- Interrupteur. — L’interrupteur est formé de trois tiges métalliques A A' A", terminées par des petites sphères disposées horizontalement et parallèlement. Une tige métallique, terminée également par une petite sphère peut tourner dans un plan vertical autour de la pièce centrale A'de manière à établir une communication avec l’une ou l’autre des latérales. Les trois tiges sont soutenues par des poignées isolantes.
- Batterie. — La batterie employée est du genre de celles qui accompagnent les bobines de Ruhmkorff grand modèle; elle est formée de quatre bouteilles disposées en cascade et est chargée à l’aide d’une machine de Holtz mise en mouvement par un moteur électrique.
- Dispositions des appareils. — Le pôle positir de la machine de Holtz est mis en communication avec le sol et le pôle négatif communique en même temps avec l’armature M de la première bouteille de la batterie, le plateau B de l’excitateur, l’aiguille G de l’appareil de décharge et la tige A de l’interrupteur.
- L’armature externe, de la dernière bouteille, la calotte métallique D de l’excitateur, le plateau E de l’appareil de décharge, l’aiguille-A" de l’interrupteur sont au contraire en communication avec le sol.
- Le plateau supérieur de l’électromètre communique avec l’aiguille médiane A' de l’interrupteur et le plateau inférieur avec le sol.
- Par la tige tournante de l’interrupteur on peut faire.communiquer le plateau isolé de l’électro-
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- (mètre soit avec l’armature de la batterie, soit -avec le sol.
- Méthode de mesure de la constante diélectrique. — La mesure de la constante diélectrique à l’aide de l’appareil décrit plus haut ne présente aucune difficulté.
- Supposons qu'on ait déterminé la différence de potentiel constant A nécessaire pour que la décharge ait lieu dans l’excitateur à une distance explosible déterminée; la.relation
- A = d Jcl
- permettra d’en déduire la distance d des deux plateaux de l’électromètreen mesurant l’abaissement h du niveau dans le tube capillaire; dans ce cas l’électromètre fonctionne comme un con-.densateur à lame d’air. Plaçons entre les plateaux de l’électromètre une plaque de soufre, par exemple, à faces parallèles d’épaisseur s et soit D l’épaisseur des deux couches d’air qui restent entre les faces de la plaque de soufre et les plateaux.
- On sait qu’à la plaque de soufre on pourrait
- substituer une lame d’air d’épaisseur^, K étant
- la constante diélectrique du soufre, sans que la capacité du condensateur formé par les deux plateaux soit changée.
- La relation précédente serait dans un tel cas :
- où h' est le nouvel abaissement du niveau de l’eau. On obtiendrait donc pour K la valeur
- \JC h'
- La mesure dp la constante diélectrique est ainsi réduite à la mesure de l’épaisseur de la plaque de soufre, des distances des plateaux aux faces de la plaque et de l’abaissement de l’eau dans le tube capillaire ; la valeur A étant supposée
- connue.
- \
- Détermination de A.— Dans la note citée précédemment j’ai indiqué, comme contrôle de l’exactitude de l’électromètre, les valeurs que j’avais
- obtenues pour les différences de potentiel, exprimées en unités électrostatiques C. G. S., nécessaires à la production d’une décharge entre un plan et une calotte sphérique de très grand rayon à différentes distances explosives, et j’ai relaté la grande concordance entre les valeurs données par mon appareil et celles obtenues par sir Thomson èt par M. Baille. Mais dans cette note je n’ai indiqué que les résultats relatifs à des distances explosives plutôt petites, ne dépassant pas 4 mm., aussi ai-je avant tout entrepris une étude minutieuse pour déterminer la valeur de A pour des distances explosives plus grandes et correspondant à l’excitateur qui devait me servir dans toutes les expériences sur la constante diélectrique.
- Cette étude préliminaire m’a permis d’observer une concordance parfaite entre les valeurs obtenues à des jours différents ; mais pour que cette concordance eût lieu il fallait prendre quelques précautions que je n’avais pas indiquées dans la note en question.
- La première consiste à obtenir parfaitement polies les surfaces du plateau et du mercure. Pour cela je renouvelais chaque jour, et s’il le fallait plusieurs fois par jour, la surface du mercure, ce que j’obtenais très facilement en versant d'abord dans la cavité du plateau inférieur du mercure en quantité suffisante pour qu’il se répandît sur le plateau; puis avec une lame de verre que j’appuyais presque horizontalement sur le plateau et que je faisais glisser, j’enlevais l’excès de mercure en même temps que toutes les impuretés qui se trouvaient à sa surface. Le plateau était ensuite nettoyé avec de la peau à gant. Ces opérations servaient à enlever de la surface du mercure et du plateau les petits corps étrangers pouvant servir de pointes; on peut s’apercevoir facilement dans les mesures de la présence de ces petits corps, car les indications résultantes de l’électromètre sont beaucoup plus petites que celles que l’on obtient dans les conditions normales.
- La deuxième précaution consiste à s’assurer que la surface du mercure est bien dans le plan de la face intérieure du plateau qui le contient. Le niveau du mercure ne doit pas, en effet, dépasser le plan ni être au dessous; il s’ensuivrait en effet que l’abaissement de l’eau dans le tube capillaire serait, pour une différence de potentiel donnée, plus grand ou plus petit que la valeur
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- réelle à mesurér. La surface du mercure étant suffisamment grande, cette condition peut être obtenue facilement en se servant du robinet R, placé au dessous du plateau inférieur.
- Enfin il faut que le ménisque de l’eau dans le tube capillaire arrive au point où l’on doit faire la mesure toujours la même partie (pour éviter les défauts de calibrage) ; et comme lorsque l’électromètre se charge le ménisque de l’eau descend, il faut que ce ménisque vienne à la position du repos en descendant ; c’est là, du reste, une précaution que l’on prend toujours dans la capillarité. Dans ce but, j’ai ajouté au tube capillaire un tube en caoutchouc par lequel, après avoir déchargé l’électromètre, j’aspirais l’eau jusqu’à une position un peu supérieure à celle du repos, de manière qu’en cessant d’aspirer lë ménisque retourne à la position du repos en descendant.
- Ces précautions prises, les valeurs obtenues ont été d’une concordance remarquable.
- ' Le tableau suivant réunit les valeurs obtenues :
- Distance explosive
- 0,1 cm.
- 0,2 0,3 0,4 o,5 9,6 ~ 0,7 0,8
- {A suivre).
- Différence de potentiel Unités électrostatiques C. G. S. (1 unité = 300 volts).
- 13.6 24,3 35,1 45,0
- 54.7
- 63.5 72,0
- 79.5
- F. G.
- BIBLIOGRAPHIE
- Théorie électromagnétique de la lumière, par le D' O. Tumlirz, professeur à l’Université de Prague. Traduction française par M. Van der Mensbrugghe, professeur à l’Université de Gand. — A. Hermann, éditeur.
- Quoique la théorie électromagnétique de la lumière, entrevue par Lorenz et par Riemann, soit incontestablement le plus beau titre de gloire de Clerk Maxwell, les développements que cette théorie a reçusdes mains du savant anglais sont assez restreints. Maxwell a laissé à d autres le soin d’explorer le champ nouveau
- qu’il avait aperçu et qui s’est montré si fertile en résultats. Dans son ouvrage, une vingtaine de pages seulement sont consacrées à l’explication des phénomènes lumineux par le mouvement de l’électricité, et c’est dans les périodiques allemands et anglais qu’il faut aller chercher les nombreux travaux qui ont suivi ceux de Maxwell. Aussi, dès 1883, M. Tumlirz a-t-il pensé faire œuvre utile en publiant une Théorie électromagnétique de la lumière « dont le but principal consiste à offrir une image aussi complète que possible de l’état actuel de la science aux étudiants forcés jusqu’à présent de puiser leurs connaissances dans des mémoires fort épars ».
- Avant d’arriver à la théorie des phénomènes optiques par le mouvement de l’électricité, il faut nécessairement obtenir les équations générales de ce mouvement. Ce but peut être atteint par deux voies différentes : soit en suivant la marche de Maxwell qui, d’après les idées de Faraday, suppose les actions électriques transmises par l’intermédiaire d’un fluide impondérable; soit en suivant la méthode de Helmholtz, qui conserve l’ancienne hypothèse de l’action à distance, mais tient compte de la polarisation diélectrique et magnétique du milieu, par laquelle cette action est augmentée ou diminuée. A la vérité, les deux méthodes ne conduisent pas aux mêmes équations, mais les équations de Plelmholtz peuvent facilement se ramener à celles de Maxwell, soit en égalant à zéro la constante k qui entre dans l’expression de l’action mutuelle de deux éléments de courant, soit, plus rigoureusement, comme l’a montré récemment M. Poincaré, en attribuant une valeur infiniment petite à la quantité X de l’expression
- 'IJl
- — du potentiel d’une masse électrique m.
- M. Tumlirz a adopté la méthode de Helmholtz, dont l’exposition forme principalement la première partie de l’ouvrage. Cette partie comprend d’ailleurs trois sections. Dans la première, intitulée Propriétés générales des diélectriques, l’auteur traite de la polarisation des corps mauvais conducteurs, donne l’expression de la densité due à la polarisation à l’intérieur du corps et à sa surface de contact avec un autre milieu, définit le courant diélectrique et termine par une image mécanique, d’après Maxwell, des pro-propriétès des diélectriques.
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- La seconde section est consacrée à la démonstration de quelques théorèmes sur la théorie des phénomènes électromagnétiques et d’induction dans les circuits fermés. On y trouve l’expression de la fonction potentielle des forces électromagnétiques, la relation entre les composantes de ces forces et celles de l’intensité des courants, diverses expressions du potentiel électrodynamique mutuel de deux courants constants linéaires, et enfin la loi de Neumann sur l’induction.
- Dans la troisième section sont considérés les courants non fermés, et nous y voyons nécessairement apparaître les hypothèses fondamentales de la théorie électrodynamique de. Helm-holtz. L’auteur examine successivement le cas d’un milieu non magnétique et celui d’un milieu susceptible d’être polarisé magnétiquement. Ensuite, après avoir récapitulé les équations du champ, il écrit ce que deviennent ces formules quand on y fait k — o.
- Le terrain étant ainsi préparé, M. Tumlirz passe à la théorie électromagnétique de la lumière, qui forme la seconde et la plus importante partie de l’ouvrage, puisqu’elle occupe plus de cent pages. Nous y trouvons également trois sections.
- Dans la première, l’auteur montre que les équations du mouvement dans un milieu non conducteur et ne renfermant pas d’électricité libre peuvent se mettre sous forme ordinaire des équations du mouvement d’un corps élastique incompressible et qu’elles conduisent à une vitesse de propagation égale au rapport des unités d’électricité dans le système électromagnétique et dans le système électrostatique. La loi entre l’indice de réfraction et la constante diélectrique est ensuite établie, et les expériences entreprises par Boltzmann pour vérifier cette loi sont succinctement décrites. Quelques mots sur la propagation de la lumière dans les conducteurs isotropes terminent ce chapitre.
- Comme il est facile de s’en assurer, cette section renferme, avec le même mode d’exposition, tout ce qu’on trouve dans Maxwell sur la théorie électromagnétique de la lumière.
- Dans les deux dernières sections consacrées à la réflexion et réfraction à la surface des milieux isotropes et des milieux anisotropes nous trouvons bon nombre de développements personnels à M. Tumlirz et nous voyons comment les équa-
- tions du mouvement de l’électricité conduisent aux résultats que Fresnel d’une part, Neumann et Mac Cullogh d’autre part, ont déduits de la théorie de l’élasticité.
- Ajoutons que quelques notes, placées à la fin de l’ouvrage, élucident plusieurs points délicats.
- On voit que, bien que publié depuis neuf ans, le livre de Tumlirz est encore capable de rendre des services à ceux qui veulent étudier la théorie électromagnétique de la lumière à laquelle les expériences de Hertz ont donné une nouvelle impulsion. Nous sommes donc persuadé que la traduction de M. Van der Mensbrugghe trouvera auprès des lecteurs français un accueil aussi bienveillant que celui qu’a obtenu l’ouvrage de M. Poincaré, Électricité et Optique.
- J. Blondin.
- Leçons sur la théorie de l’élasticité, par H. Poincaré,
- membre de l’Institut, rédigées par MM. E. Bore! et J.
- Drach. — Georges Carré, éditeur.
- Tout s’enchaîne dans les sciences, et nul ne saurait dire où commence et où finit aujourd’hui la science de l’électricité. Aussi nos lecteurs ne s’étonneront-ils pas si, à la suite d’un ouvrage sur la Théorie électromagnétique de la lumière, nous leur signalons le récent ouvrage de M. Poincaré. L’élasticité est en effet la base des théories ordinaires de l’optique, et l’étude de la théorie électromagnétique ne peut être fructueuse que si l’on possède déjà, pour servir de comparaisons, les théories élastiques.
- Sans entrer dans le détail des matières contenues dans cet ouvrage, disons que le lecteur y trouvera, développées et généralisées, les considérations sur le mouvement dans les corps élastiques, qui forment les deux premiers chapitres de la Théorie mathématique de la lumière dont il a ' été donné un compte rendu dans ces colonnes (n° du 21 février 1891). Parmi les points intéressants, citons l’étude des vibrations d’une sphère, l’exemple, dû à M. Brillouin, d’un corps donnant lieu à la fois à des vibrations transversales et des vibralions longitudinales, le rayonnement de la force élastique. Signalons encore le problème de Saint-Venant et celui de l’élastique, qui forment les deux derniers chapitres de l’ouvrage. J. B.
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- FAITS DIVERS
- On sait que le premier tramway électrique d’une certaine importance en France a été installé à Clermont (Puy-de-Dôme) par la Compagnie de l’Industrie électrique, qui vient de terminer le premier chemin de fer électrique de montagne, à crémaillère, gravissant des pentes de 25*0/0 du Grand Salôve (montagne de Savoie). La même compagnie vient d’être chargée de l’exécution du matériel électrique nécessaire au tramway Chaverney-Orbe, et à l’éclairage de la ville d’Orbe.
- A signaler également les dynamos que cette maison a fournies pour les grands magasins de la Ville de Saint-Denis. Ces machines sont, croyons-nous, les premières à Paris pourvues de balais en charbon, évitant l’usure du collecteur et la production d’étincelles.
- Un chemin de fer électrique à voie aérienne vient d’être établi aux stock yards de Chicago. D’après les Engineering News, la voie principale a deux kilomètres de longueur et l’on construit environ trois kilomètres de voies secondaires.
- La partie électrique de cette installation a été exécutée par la Compagnie Thomson-Houston. Il y a en service deux locomotives de 20 chevaux. Le courant est fourni par un générateur Thomston-Houston de i35 chevaux, auquel on ajoutera une machine de 80 chevaux.
- On n’entend plus parler que rarement du chemin de fer électrique de Chicago à Saint-Louis; mais comme on a affirmé que ce gigantesque projet est en voie d’exécution, il est intéressant de donner quelques chiffres. Le total de l’installation coûtera 7 millions de dollars. La circulation de trains à fréquents intervalles sur cette voie, dont les pentes ne dépassent pas 2 0/0, nécessitera l’installation de deux stations centrales d’énergie développant chacune loooo chevaux. Pour transmettre le courant sur une distance aussi considérable, la tension de distribution devra être très élevée; on parle de 25ooo volts pour les conducteurs principaux et de 2000 à 3ooo volts pour les circuits des moteurs.
- Voici un procédé pour décorer les objets en métal. L’objet métallique est d’abord enduit de bitume et le dessin reproduit directement d’après une épreuve photographique négative, ou bien' il est reporté de la manière ordinaire sur l’enduit de bitume qui est ensuite développé à la térébenthine. La pièce est ensuite plongée dans un bain de morsure composé de deux parties d’acide
- azotique, une partie d’acide çulfurique et trois parties d’eau.
- La pièce une fois gravée est enlevée, bien lavée à l’eau pour faire disparsître toute trace d’acide, et rapidement séchée dans un endroit chaud, puis placée dans un bain galvanoplastique composé dans les proportions suivantes, en poids : 12 parties de crème de tartre, 1 partie de carbonate de cuivre et 24 parties d’eau. Le bain pour d’autres métaux est obtenu en remplaçant le cuivre par un sel du métal demandé, par exemple du chlorure d’or ou d’argent, ou bien des solutions galvanoplastiques or-! dinaires.
- Enfin, une des plus admirables inventions modernes 1 va être vulgarisée à Paris comme dans les autres capitales. Le Comptoir français de photographie vient de mettre en vente le frère cadet du phonographe, qui se nomme le graphophone, et que nous avons décrit il y a environ trois années. C’est une bonne nouvelle à l’époque des étrennes, car les prix sont accessibles à des bourses relativement modestes.
- Toutefois, nous devqns dire qu’il ne faut pas s’attendre à la perfection des grands appareils que nous avons vu fonctionner dans de rares occasions.
- L’appareil n’est point enregistreur, c’est-à-dire que Ton ne peut enregistrer soi-même les paroles que l’on prononce. C’est l’administration qui se charge de ce soin. Un riche catalogue d’impressions phonographiques est à la disposition du public. Mais quelques-uns des disques fabriqués en Angleterre ont un léger accent britannique que nous conseillons de leur enlever.
- Il paraît qu’à Ottawa (Canada), le chauffage électrique prend de l’extension. Nos lecteurs se rappellent le récent banquet tenu en cette ville; c’est une cuisine électrique qui avait préparé tous les mets. D’après un article du Western Electrician, on commence à chauffer les appartements par l’électricité. Un pharmacien de la ville se sert d’une bouillotte électrique dans son laboratoire, deux coiffeurs ne font plus d’eau chaude autrement qu’électri-quement. Un hôtelier et des particuliers ont leurs chauf-foirs électriques; mieux encore, à notre honte, nous devons constater que le poêle électrique est entré à Ottawa jusque dans les écuries. Enfin, à une récente exposition canadienne, on a pu voir fonctionner par l’électricité un four de boulanger, et Ton s’est arraché les « petits pains électriques. »
- Toutefois, tout en multipliant ainsi les emplois du courant électrique, les promoteurs de ces installations procèdent d’une façon peu logique. Tout d’abord, la préoccupation d’augmenter le « rendement» des chauffeurs électriques est bien inutile; nous avons déjà plusieurs fois fait remarquer que le rendement d’un rhéostat est près; que 1000/0, comment donc l’augmenter? D’autre part, au
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- lieu de distribuer le courant érttre des rhéostats placés directement dans les locaux à chauffer. M. Ahearn, d’Ottawa, trouve plus avantageux d'employer le courant à chauffer de l’eau, qu’il distribue ensuite par un système de tuyaux dans lés différentes pièces! C’est en particulier ce que l’on va faire pour le bâtiment de la compagnie Bell; un chauffeur électrique placé dans la cave enverra l’eau chaude à tous les étages du bâtiment. Inutile d’insister sur l’économie d’un tel système, au moins aussi peu logique que la distribution de l’air comprimé pour actionner des dynamos d’éclairage. Le bâtiment de la compagnie Bell, à Ottawa, sera comme on l’annonce, lé premier bâtiment entièrement ^chauffé à l’électricité, mais on ne peut qu’espérer que son installation ne servira pas de prototype.
- D’après le Petit Journat du 19 octobre, sur les vingt-cinq paratonnerres qui garnissent les bâtiments du Louvre, et dont les pointes gigantesques semblent menacer lé Ciel, il n’y en a point un seul qui soit en bon état. Toutes les descentes et les prises de terre sont rompues et rouillées. Ces organes de protection se seraient donc changés en autant de dangers.
- Le rendement de 80 à 90 0/0 des dynamos ne satisfait pas encore certains inventeurs. L’un d’eux, effrayé de la puissance énorme qu’il faut communiquer à l’arbre de là dynamo, vient d’imaginer une dynamo économique (?) supprimant cette puissance. Sa machine, qu’il aurait pu se dispenser d’inventer, car c’est exactement le transformateur de Cabanellas, à courant continu, qui est bien connu, reçoit dans l’un des circuits fixes le courant d’un accumulateur, lequel sert en même temps â faire tourner (?) un moteur électrique portant les deux paires de balais. Inutile de dire au lecteur qu’on recueille aux bornes du circuit induit une puissance qui est loin d'être aussi grande que l’attend l’inventeur^
- Il nous est avis que le principe de la conservation de l’énergie a dû recevoir un fameux choc en face de cette puissance prodigieuse que l’inventeur a trouvée... sous son bonnet.
- On parle d’établir un tramway électrique souterrain à Bruxelles entre la gare du Luxembourg et la Bourse.
- On -s’occupe â Paris de la question de la Combustion des ordufes ménagères (soit 1,200 mètres cubes environ par jour). C’est un nouveau combustible, qui comme l’a fâît remarquer ità, Forbes, au congrès de l’Association britannique* peut servir à la production dè l’énergie élec* lectriquéi tt existe déjà des foyefs réalisant îa combustion
- parfaite des combustibles humides, des résidus, comme les foyers Godillot, en usage dans beaucoup d’usines qui brûlent leurs déchets (tannée, copeaux des fabriques d’extraits, déchets de teillage, etc.). La combustion des ordures ménagères compléterait le programme d’assainissement de Paris et il faut espérer que nos ingénieurs l’essaieront dans leurs usines élévatoires et électriques.
- Nous avons annoncé il y a plus d’un an la découverte d’une combinaison volatile du nickel obtenue par l’action " de l’oxyde de carbone sur le nickel réduit par l’hydrogène. Cette combinaison se détruit â 180% abandonnant du nickel métalique. Un petit appareil d’essai a permis de préparer ainsi des tubes de nickel, des vases, etc. Une fabrique d’ustensiles en nickel s’établit à Birmingham pour exploiter ces nouveaux procédés* qui présentent dans certains cas un avantage sur le nickelage galva-que.
- Nous apprenons avec plaisir qu’un électricien, M. Fous-sereau* vient d’être nommé secrétaire de la Faculté des sciences de Paris. Nous espérons que ces nouvelles fonctions ne l’empêcheront pas de continuer ses intéressantes recherches sur l’électrolyse.
- L’acide sulfurique destiné aux accumulateurs doit être pur et surtout exempt de plomb. On le débarrasse du plomb en ajoutant à l’acide étendu, avant son introduction dans les vases des accumulateurs, une petite quantité de sulfure de baryum. Il se forme du sulfure de plomb et dü sulfate de plomb insolubles.
- Nous avons dit que la ville de Saint-Étienne, propriétaire d’une puissante canalisation d’eâü, étudiait un proU jet de transmission électrique de force motrice âux nombreux métiers à tisser installés dans ïes fabriques et chez! lès ouvriers de là ville. Le cheval-heürè électrique pourrait être acheté à très bon compte, et l’on a calculé que chaque métier ne dépenserait par jour'qu’environ i4 centimes d’énergie électrique,
- La commission départementale a, en outre, âccùeilli favorablement une demande de M. Gillet* teinturier, ett location d’une chute d’eau du canal du Forez, qui prend lui-même ses eaux dans la Loire, à Saint-Victor. La force motrice prise âu canal sera utilisée par une Société, sœur de la Compagnie Edison de Saint-Étienne, pour produire l’électricité, qui, cotnbihée avec celle fournie par l’usiné de la rue du Treuil, permettra de diminuer le prix de l'éclairage et de transporter la force motrice à domicile;
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- Pour étudier l’excitation des nerfs par les courants, M. Mares, de Prague, se sert d’un dispositif analogue à la machine d’Atwood. Le poids est constitué par un aimant qui traverse au milieu de sa course une bobine reliée à des électrodes. On obtient deux courants de sens contraire, et un point mort. Les tracés obtenus avec le muscle de la grenouille démontrent nettement ces variations. L’excitation des nerfs est facteur de la vitesse de chute, ou de la rapidité des variations de potentiel.
- Cette méthode permet d'éviter les phénomènes de polarisation, toujours si préjudiciables dans les recherches physiologiques.
- M. Kapp effectue l’électrométallurgie de l’antimoine au moyen du chlorure de ce métal. Voici d’abord comment ce sel est obtenu. Le sulfure d’antimoine en présence du chlorure ferrique, donne naissance à du chlorure d’antimoine avec dépôt de soufre et formation dç chlorure ferreux. La réaction est rapide et complète en présence d’un peu d’acide chlorhydrique, ou mieux de sel marin.
- La solution d’antimoine, débarrassée du soufre par filtration, est électrolysée dans les compartiments négatifs d’un électrolyseur dont les compartiments positifs séparés par des diaphragmes poreux, reçoivent la solution d’antimoine épuisée des compartiments négatifs. Le chlorure ferreux est ramené à l’état ferrique propre à un nouveau traitement de minerai.
- L’anode et la cathode sont en plomb. L’électrolyte est chauffé à 5o° et constamment agité. La densité du courant doit être, pour avoir un dépôt d’antimoine compact, d’environ 40 ampères par mètre carré de cathode.
- Il semble, dit Industries, qu’il ne puisse y avoir de limites aux discussions qui se produisent entre la téléphonie et les autres industries électriques. Toujours, les uns trouvent les effets de l’induction pratiquement inaudibles, tandis que les autres entendent le ronflement des dynamos comme à travers un microphone acoustique. Ce qu’il faudrait, c’est un instrument capable de mesurer ces courants alternatifs si faibles etde les indiquer en microampères. La méthode de M. Massey est de chercher à travers combien de mouchoirs il peut entendre la perturbation. C’est déjà quelque chose* mais il faudrait définir'le mouchoir-étalon, de même que l’oreille-étalon.
- L’exploitation des mines de cuivre du Japon a pris dans ces derniers temps un tel développement que la production de cuivre japonais est devenue un facteur non négligeable delà production totale. En 1881* le Japon exportait i65o tonnes et ce chiffre s’était augmenté graduellement jusqu’en 1889. De r889 à r89i ce chiffre a doublé, et la pro-
- duction actuelle est de 3oooo tonnes par an. La plus grande partie de ce métal est utilisée dans le pays même, le reste est envoyé en Chine et aux Indes. Dans ces dernières années de grandes quantités de cuivre japonais ont été achetées par l’Angleterre. Néanmoins, la situation des mines du Japon n’est pas des plus florissantes par suite de la concurrence des industriels américains et européens; on n’a réussi jusqu’ici à conjurer une crise commerciale que par l’exportation en Chine.
- Les journaux reproduisent une proposition assez singulière du professeur Forbes. Elle est relative au choix de la meilleure fréquence à employer pourles courants alternatifs. M. Forbes propose de réduire la fréquence ordinaire à 5 ou 10 périodes par seconde. Si l’on employait une fréquence aussi basse les lampes ne donneraient qu’une lumière vascillante très désagréable, et quoique cette proposition ait été faite devant la Society of Arts nous devons supposer qu’il y a erreur numérique.
- Éclairage électrique*
- On vient d’établir un bac entre Portsmouth et Gosport pour une traversée de 600 mètres. Ce bac, qui peut transporter 1200 personnes à la fois, est éclairé par 40 lampes électriques de 16 bougies et deux fortes lampes de 1200 bougies.
- La lumière électrique a servi à M. Mallet, aéronaute français, à reconnaître deux fois sa route dans son voyage en ballon de trente-six heures exécuté seul à bord des Inventions nouvelles, du cube de 812 mètres depuis le dimanche 23 octobre à 8 heures du soirr jusqu’au mardi 25 à 6 h. 1/2 du matin, la plus longue traversée aérienne encore exécutée.
- Le lundi, à 3 heures du matin, il a reconnu qu’il passait au-dessus de la ville de Metz parce que toutes les rues étaient éclairées avec des lampes à arc. Le même jour, après le coucher du soleil, il a vu qu’il passait awh. dessus de Francfort, par suite d’un groupe de lampes éclairant une de ses places publiques.
- Voici une application toute nouvelle à laquelle on n'avait point encore songé.
- Parmi les nouveaux centres d’éclairage électrique créés à Paris dans ces derniers temps, nous devons citer le skating sur glace réelle du bas de la rue de Clichy. L’éclairage électrique, est fourni par les machines à vapeuf qui entretiennent constamment la glace dans le RUigi C’est la seconde fois qu’une application de ce système est tentée à Paris. La première le fut, en 1890, aux arènes de la rue Pergolôse, mais le système étant maladroitement appliqué, l’entreprise ne réussit pas.
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- L’hôtel des ventes a été également pourvu d’un système complet d’éclairage électrique, qui est surtout apprécié lorsqu’il s’agit de meubles et d’objets d’art, car la teinte réelle des objets n’est plus dénaturée, et chacun sc rend compte de la valeur des articles mis sous le marteau.
- Quand éclairera-t-on la cour du Louvre à la lumière électrique? Ce coin merveilleux de Paris est vraiment trop noir, et c’est un passage très fréquenté insuffisamment éclairé par d’antiques et rares becs de gaz.
- On ne sait pas encore bien exactement ce qu’est la nouvelle lampe dont M. Westinghouse dit qu’elle ne tombe pas sous le brevet Edison. On en connaît pourtant quelques détails; on sait, par exemple, que l’ampoule de verre n’est pas soudée à sa base, mais fixée, au moyen d’un mastic spécial, sur un bouchon en verre. De la sorte, on peut remplacer le filament usé en ramollissant le mastic dans de l’eau chaude et en séparant les deux parties de la lampe. Une fois le nouveau filament mis en place, il ne reste qu’à « recoller » la lampe.
- Nous ne croyons pas que ce soit là la partie la plus importante de la lampe Westinghouse; c’est la nature du filament qui doit former le pivot de cette invention ; nous ne tarderons pas à le savoir.
- Le rapport présenté par le conseil d’administration du secteur d’éclairage de la place Clichy rend compte, pour le dernier exercice, de résultats satisfaisants.
- Au 3o juin 1891, ce secteur avait des abonnements pour ifi979 lampes, sur lesquelles 9517 étaient entrées en service; au 3o juin 1892 il y avait 35286 lampes abonnées et 29522 en service. Les recettes totales se sont élevées à 651973 francs et non seulement le déficit de 20647 francs légué par l’année de début a été racheté, mais, de plus, on a réalisé un bénéfice de 178637 francs.
- La longueur de la canalisation de ce secteur dépasse aujourd’hui 33 kilomètres, et, avec une moyenne de 6 câbles par canalisation, il existe maintenant 196 kilomètres de conducteurs.
- Ce réseau d’éclairage prend une extension croissante, et pour être prêt à servir de nouveaux abonnés, le conseil d’administration propose d’augmenter le capital social de 1 million de francs et de le porter à^*4 millions par la création de 2000 actions de 5oo francs.
- Les administrateurs nommés par la dernière assemblée générale pour unepériode de quatre années, sont MM. J. Siegfried, L. Ewald et L. de Sinçay.
- Télégraphie et Téléphonie.
- M. Barboza de Souza, de Rio-de-Janeiro» est l’auteur d’une proposition très originale. Il voudrait transmettre les lettres au moyen de tubes pneumatiques souterrains, et il a, à cet effet combiné un sytème d’appareils.
- Une lettre placée à Rio dans ces tubes arriverait dans la môme journée en Europe, voyageant à une vitesse y, très considérable. Toute la question est de poser le tube çt de le maintenir étanche.
- Les villes roumaines Galatz et Braïla ont été reliées récemment par une ligne téléphonique. Mais dès le début on a mis une entrave à la rapidité de la communication téléphonique entre ces deux villes, en insérant dans le réglement l’article suivant :
- « Les personnes qui désirent entrer en communication à l’une de ces stations doivent avant tout prévenir leur correspondant par lettre ou par dépêche télégraphique » (textuel).
- Il est difficile de comprendre le but de ce règlement; en tout cas, l’administration roumaine ne semble pas au courant des besoins de la communication téléphonique.
- Au Danemark les téléphones seront bientôt entre les mains de l’État, les différentes compagnies téléphoniques n’ayant pu organiser en commun un service interurbain satisfaisant. Le directeur des télégraphes danois étudie en ce moment la téléphonie telle qu’elle est établie en Suède. Conjointement à ce projet on examine la question d’une communication téléphonique entre Malmœ, sur la côte suédoise, et Copenhague; ce serait donc une nouvelle installation de téléphonie sous-marine.
- Un dispositif inventé par M. E. Heyl doit permettre à l’abonné d’un réseau téléphonique de reconnaître s’il a été appelé pendant son absence et par quel autre abonné. A cet effet, l’appel proprement dit est effectué par une dérivation de la batterie. S’il n’y a pas de réponse, on envoie lé courant de la batterie tout entière, qui actionne alors un inscripteur Morse, enregistrant sur une bande de papier les signes conventionnels désignant le numéro de l’appelant.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV ANNÉE (TOME XLVI) SAMEDI 19 NOVEMBRE 1892
- N" 47
- SOMMAIRE : La self-induction dans les machines alternatives; Frank Géraldy. — Les lampes à arc; Gustave Richard.
- — Couplage et synchronisation des alternateurs ; André Blondel. — L’industrie française des câbles sous-marins ; G. Pellissier. — Thermomètre à indications instantanées ; Edme Genglaire. — Dynamos et transformateurs O. Patin ; F. Guilbert. — Chronique et revue de la presse industrielle : Pile sèche Johnson. — Moulage du mica pour isolateurs Munsell. — Accumulateurs Ler. — Fabrication du sulfure de carbone par l’électricité, par M. Baxeres-Torres. — Tubes minces de nickel pour manomètres. — Fabrication électrolytique des couleurs à base de plomb, par Ferranti et Noad. — Procédé de nourrissage des filaments de lampes. — Instrument de mesure pour machines à vitesse variable, par J. Swinburne. — Bouillotte électrique Ahearn. — Avertisseur pour batteries électrolytiques Badt. — Accumulateurs Kennedy. — Diaphragme électrolytique Brener. — Trieur électromagnétique Conkling.
- — Electrolyse du cuivre et formation électrolytique des fils de cuivre, procédé Rovello. — Compteur Teague et Moy.
- — Compteur Jones.— Essais de moteurs électriques pour tramways, par MM. G.-D. Shepardson et E.-P. Burch. — Revue des travaux récents en électricité : Société internationale des électriciens (séance du g novembre 1892). — Sur l’état passif du fer et de l’acier. — Sur la théorie de l’emploi d’un aimant permanent dans le téléphone, par J.-W. Giltay. — Méthode pour la mesure de la constante diélectrique du soufre, par M. Cardani. — Les tensions dans les câbles concentriques, par M. Behn-Eschenburg. — Correspondance. — Faits divers.
- LA SELF-INDUCTION
- DANS LES MACHINES ALTERNATIVES
- Dans un article relatif aux transformateurs quia paru dans La Lumière Electrique le 27 août dernier, j’ai fait allusion au transport de force opéré entre Lauffen et Francfort; j’ai dit à ce propos que la machine de Lauffen, construite pour donner 3oo chevaux, n’en avait donné que 120; j’attribuais ce fait à l’action des self-inductions.
- M. Brown, créateur de cette machine, adresse une réclamation au journal.
- Il ne me paraît pas utile de reproduire le texte même de sa lettre.
- Ce qu’il faut retenir est ceci :
- M. Brown rappelle que suivant les chiffres consignés au rapport de la commission de Francfort, et publiés dans La Lumière Electrique, n" 26 de la présente année (*), la machine a été essayée jusqu’à 200 chevaux avec un rendement de 93,5 0/0. On n’est pas allé plus loin dans ces expériences faute de résistances convenables à Francfort; il ajoute qu’actuellement cette même machine fournit le courant pour l’éclairage de la
- (') La Lumière Électrique, t. XLlV, p. 617.
- ville de Heilbronn, située à 10 kilomètres de Lauffen, et son débit atteint, pendant le plus grand besoin de lumière, 3oo chevaux électriques.
- M. Brown a raison dans sa réclamation; la phrase énonçait un chiffre qui est en lui-même inexact; je rétablis volontiers les faits, bien que cela ne soit peut-être pas très utile, tout le monde, même moi, ayant lu le rapport et connaissant les chiffres du comité.
- Ceci prouve, suivant la formule de Boileau, quel est le pouvoir d’un mot mis en sa place, car si ma phrase est inexacte, ma pensée ne l’était pas. La machine de M. Brown a en effet fourni 200 chevaux dans ces expériences, mais elle travaillait sur des résistances, ainsi que le constate la lettre. Sur l’éclairage d’Heilbronn elle donne 3oo chevaux, je le crois volontiers, mais/e transport de force mécanique de Lauffen à Francfort n’a jamais dépassé 120 chevaux, si même il les a atteints ; et une des raisons de ce fait est dans le jeu des self-inductions.
- On sait que lorsqu’on introduit une réceptrice dans le circuit d’une machine alternative, sa self-induction s’ajoutant à celle de la génératrice, l’efficacité du système est très sensiblement abaissée. On sait cela eh effet, mais il semble~quelque-fois qu’on n’y attache pas toute l’importance nécessaire; on ne prévoit peut-être pas toujours la vâleüi’ réelle des quantités en jeu, et on arrive à
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- des mécomptes. En réalité, dans de pareilles installations, c’est la self-induction qui joue le principal rôle ; elle domine les phénomènes, et à tous les points de vue, intensité, régulation, c’est elle qu’il faudrait envisager d’abord.
- Je vais rappeler à ce sujet quelques faits à l’appui de ma thèse.
- Plusieurs types de machines alternatives, surtout celles qui ont beaucoup de fer, sont absolument réglées par la self-induction : prenons, par exemple, l’ancienne machine de Gramme; on peut dire que sans régulateur, par son action même, elle se comporte à peu près comme une machine à intensité constante. La raison bien
- simple est que dans le terme
- y/
- R +
- 4F2L2 ^2 ’
- qui
- exprime la résistance apparente, l’impédance, pour employer un vocable qui a un peu de peine à entrer dans l’usage, la valeur de la résistance R est si faible relativement à celle de L que les variations de cette résistance n’influent pas sensiblement sur l’intensité ; les éléments du travail apparent, la force électromotrice et l’intensité restent donc approximativement constants ; ce qui se modifie, c’est le déphasage, l’angle <p dont la tangente est, comme on sait, exprimée par la formule
- tang 2 tt <p = Ces conditions de fonctionne-
- ment se sont trouvées très favorables à la première application que reçut cette machine, c’est-à-dire à la marche des bougies Jablochkoff; on pouvait, en effet, insérer indifféremment de une à cinq bougies en série dans le circuit sans que chacune d’elles fut gênée. Mais en compensation, on comprend qu’un appareil ainsi constitué marche toujours avec un déphasage considérable; son travail réel est donc toujours bien inférieur à son travail apparent; de là une mauvaise utilisation des matériaux, et un abaissement du rendement. Ces défauts subsistent dans les alternateurs actuels; quoique d’une construction plus simple, ils sont, à puissance égale, plus chers que les machines continues, et d’un rendement inférieur. Les types spéciaux tels que les machines Ferranti, qui ont cherché à éviter ce défaut en diminuant la self-induction par la suppression du fer dans l’induit, ont rencontré des difficultés d’un autre ordre et n’ont pu échapper complètement.
- Voici un autre exemple de résultats dus aux mêmes causes. Il s’agit des machines motrices
- à champ tournant dérivées de l’invention de Ferraris, c’est-à-dire dans lesquelles le champ agit sur une armature pourvue de circuits fermés sur eux-mêmes. On a dit souvent que ces machines pouvaient démarrer sous charge; j’ai retrouvé cette affirmation dans un document récemment publié dans notre journal même. Le fait est inexact; au démarrage lé couple de ces machines n’est pas nul, mais il est très faible, elles ne peuvent démarrer sous charge qu’au moyen d’un artifice augmentant ce couple.
- Je vais donner de ceci une démonstration qui n’est du reste qu’une forme simplifiée de calculs déjà présentés dans la Lumière Électrique, notamment dans le travail de MM. Hutin et Leblanc, relatif à ces moteurs.
- Considérons une machine de ce genre, com-
- Fig. 1
- posée d’un induit O portant deux circuits A, A', enroulés rectangulairement l’un par rapport à l’autre et fermés sur eux-mêmes : un inducteur circulaire qui l’entoure est pourvu de deux circuits également rectangulaires, M et M'. En lançant dans ces circuits, selon le procédé
- connu, un courant sin2 7r^, et un courant
- cos 2 w tjî) on engendre dans l’induit O un champ
- magnétique tournant, qui fait un tour complet dans le temps T.
- Nous savons que ce champ est théoriquement de valeur constante. Dans la pratique, il ne doit pas en être exactement ainsi ; mais en admettant sa constance, nous ne nous écarterons certainement pas de la vérité plus que ne le fait la pratique courante qui admet pour tous les courants alternatifs la forme sinusoïdale, tandis qu’en réalité ils s’en écartent bien souvent.
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- Soit H l’intensité du champ. La force électro-motrice engendrée dans une bobine A sera proportionnelle à l’intensité et à la vitesse du champ. L’intensité vient d’être définie, quant à la vitesse; c’est une valeur relative qui dépend des vitesses respectives du champ et de l’induit qui tournent tous les deux; si le champ fait un tour pendant le temps T, et l'induit pendant un
- temps T', la vitesse dont il s’agit est -p — ïp; nous la désignerons par (Je rappelle que j’ai
- T
- déjà insisté sur cette notion de vitesse ou fréquence relative dans un précédent article).
- La force électromotrice fnaxima sera donc
- représentée par—: cette force est d’ailleurs périodique, et dépend de la position du champ H par rapport à la bobine A ; son expression complète sera
- H . t -- sin 2 ît —.
- T T
- Suivant des lois bien connues, l’intensité engendrée dans la bobine sera
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- en appelant p la résistance de cette bobine, L sa self-induction et en posant
- . . 2 T. L
- tang- q> =----.
- T p
- Le couple moteur développé sur cette bobine est fonction du champ H, de l’intensité I, et de l’angle présenté par la direction du champ et le plan de la bobine A.
- Ce couple sera exprimé, par
- c,
- H*
- Sin an - sin 2
- w (i~v)
- p2 +
- 4j‘ L2
- On voit immédiatement, sans qu’il soit besoin de refaire les calculs, que le couple développé sur la bobine A', sera exprimé par
- il»
- c. — —
- COS 2 TT - COS 2
- \A- +
- les deux bobines A et A' étant supposées de construction identique.
- Le couple moteur total sera la somme de ces deux couples, et nous pourrons écrire
- c =
- j~sin sin 2 — cos 21t ~ cos 2
- \/p
- +
- La quantité entre parenthèses n’est autre chose que cos i n <p, et la formule se réduit à
- II2 COS 2!J
- C:
- \I
- P2 +
- 4 L2
- 2 7T L
- de la valeur connue tang 2 n ® = ---, on déduit
- ’ Tf
- COS 2 K y —
- sjf- +
- 4 7t2 L2
- Introduisant cette valeur-dans la formule de C, on trouve
- c = !ï
- qui peut s’écrire
- H2
- T ’i +
- 4 tc2 L2 '
- TP
- On remarquera que pour avoir une machine à bon rendement, il faut que p soit aussi petit que possible, en valeur absolue; il sera en tout cas petit par rapport à L.
- On voit alors que si t était infiniment petit, G serait nul; il ne peut jamais descendre aussi bas; sa limite est celle.de la périodicité du champ générateur que nous avons appelée T, elle correspond au cas du démarrage où l’induit n’a pas de vitesse propre. Il est clair qu’alors, t étant très petit, le terme xp sera négligeable,
- , , 4 7T2 L2
- tandis que le terme — sera très grand et par
- suite le couple moteur C très petit.
- En même temps, l’intensité sera grande; son expression peut, en effet, être mise sous la forme suivante
- sin 2 m .
- I —-
- V t2 p2 H- 4 t.2 L2
- Elle augmente donc lorsque x diminue.
- La faiblesse du couple C est expliquée en remarquant que la valeur de tang<j> = ^-— est
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- très grande; il y a donc un déphasage considérable et par suite, avec un grand travail apparent, un petit travail effectif.
- De là vient que ces machines ne peuvent démarrer en charge ; pour obtenir leur départ, il faut augmenter G ; MM. Mutin et Leblanc ont inventé la solution consistant à augmenter p. Si on examine, en effet, la formule de C, on verra facilement qu’il augmente avec p tant qu’on a
- 2 "TC f « •
- p <------; l’introduction de résistances extérieu-
- ' T
- res augmentera donc le couple et pourra faire démarrer la machine.
- La discussion de la formule montrera que C
- est maximum pour t = — — ; il en résulte égale-
- P
- ment que si r devient infini, ce qui est le cas du synchronisme, C devient nul ainsi que I.
- La formule de maximum que nous venons de
- . , , , , , 2 Tt L
- trouver, et qui s écrit generalement p — — , se
- retrouve fréquemment dans les études relatives au courant alternatif. M. Blondel rappelait dernièrement que, suivant la démonstration d’Hop-kinson, c’est la condition la plus favorable au maintien du synchronisme entre deux machines alternatives fonctionnant en quantité. Mais il remarque en même temps qu’il est difficile de la réaliser; ainsi que nous l’avons dit, p est généralement petit par rapport à L et ne peut être augmenté sans nuire au rendement. La vraie solution serait de réduire L, et même, s’il se pouvait, d’annuler son action; c’est en quoi le condensateur sera éminemment utile le jour où il sera devenu pratique par la solidité et surtout par le prix. L’action de L une fois détruite, les • intensités correctrices n’étant plus entravées, pjennent une valeur très grande sans déphasage pour un trouble très faible, et maintiennent énergiquement le synchronisme.
- Dans ces divers exemples, j’ai voulu mettre en relief l’importance très grande de la self-induction dans les installations de courant alternatif, surtout dans ses applications à la production de la force motrice. Pour résumer, on pourrait dire, sen parodiant un mot célèbre : La self-induction, voilà l’ennemi. On le sait, sans doute, mais il ne saurait être mauvais de le rappeler encore, car cet ennemi est loin d’être vaincu.
- Frank Géraldy.
- LES LAMPES A ARC O
- Les charbons C et Dde la lampe de Parker et Reiss sont (fig. i à 3) conjugués par la chaîne A
- Fig. i à 3. — Lampe différentielle Parker et Reiss (1891).
- et la poulie B, de façon, qu’abandonnés à eux-mêmes, G l’emporte sur D et rapproche les
- (') La Lumière Electrique, 22 octobre 1892, p. 168.
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- charbons; mais l'axe de la poulie E n’est pas fixe ; il est solidaire d’une tige F, reliée par le levier G à l’armature H du solénoïde en série I, à dashpot L.
- Quand on lance le courant, l’armature H,
- attirée par I, abaisse par F la poulie B, qui, laissant descendre D, G restant fixe, fait jaillir l’arc. L’immobilisation de G s’opère parce que F abaisse en même temps, par /, autour de N, le châssis P du train des roues Q, immobilisées
- Fig. 4 à il. — Lampes différentielles Rider (1891).
- en R par la languette T, et le met ainsi en prise par le pignon Q.z avec la crémaillère S de C.
- La tige F est reliée par le levier Z à l’armature Y2de l’électro en dérivation Y, de sorte que, si la résistance de l’arc augmente, cette armature
- grener Q2 de S et à laisser les charbons retomber en contact. En temps ordinaire, les tiges F et Y2 règlent la lampe par l’action différentielle des électros Y et I.
- Fig. 12 et i3. — Lampe Irish (1892).
- Fig. 16. — Lampe Gaston. Détail d’un porte-charbon.
- soulève par U la languette T, de manière à déclencher l’échappement R et à laisser les charbons se rapprocher; tandis qu’aussitôt qu’il ne passe plus assez de courant en I, son armature II, descendant par son propre poids, remonte F et lait basculer P autour de N de manière à désen-
- II suffit de détacher le pivot N pour avoir en main le châssis P et tout le mécanisme de la lampe. _
- Les figures 4311 représentent un perfectionnement ingénieux des lampes différentielles à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- balancier de Rider C). Dans ce genre de lampes, le balancier est déséquilibré de manière à retomber et à desserrer le frein dès que le cou-
- rant s'arrête, de sorte qu’il faut faire le solénoïde en série plus fort que celui en dérivation de la quantité correspondant à ce balourd et à
- Fig-. 14 à 16. — Lampe pour locomotives Gaston (1892). Élévations et coupe .v.v.
- l’antagonisme du solénoïde dérivé, dont l’action augmente avec la longueur de l’arc; de là une sensibilité trop grande de la lampe aux variations du courant, qui se font sentir plus vivement sur le solénoïde en série que sur le dérivé.
- Pour éviter ces inconvénients, M. Rider ajoute au balancier un deuxième contrepoids mobile qui équilibre le balourd du premier dès que le courant passe, puis quitte le balancier aussitôt que le courant est rompu, de sorte que
- (') La Lumière Electrique, 11 octobre 1890, p. 74; 27 janvier 1891, p. 172.
- le solénoïde sérié n’a plus à soulever ce balourd, et peut être, au contraire, moins puissant que le solénoïde dérivé.
- Û €>
- a
- Fier- *8 a 21. — Rester. Détail du frein.
- En figures 4 et 5, ce contrepoids auxiliaire est constitué par une masse de fer W', attirée, dès que le courant passe, par l’armature du solénoïde dérivé B, puis lâchée par cette armature
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- dès que le courant cesse, de manière à laisser le poids fixe W rappeler avec toute sa force le balancier C.
- Enfigures6et7 le poids mobile est pourvu d’une tige engagée dans un fourreau F, en prolongement de l’armature de B, qui ne sort jamais du solénoïde dérivé dont l’action est ainsi plus régulière.
- En figures 8 à 11 le poids mobile est attiré par l’armature du solénoïde en série A — de la position figure 8 à celle figure 9, ou de figure 10 à figure 11 — quand on fait passer le courant, ce qui s’explique par l’inversion du levier C.
- La lampe d'Irish, représentée par les figures 12 et i3, diffère de celle décrite à la page 174 de
- Fig. 22 et 23. — Rester. Détail du coupe-circuit et d’un solénoïde.
- notre numéro du 22 octobre 1892, en ce que le levier c, actionné par le fil dilatable /, commande le charbon K par un double encliquetage j'j dont le premier soulève le charbon (fig. i3) quand le second le lâche, tandis que le second, /, l’abaisse (fig. 12) quand j le lâche. On obtient ainsi un réglage excessivement sensible, grâce au rappel des ressorts q et q".
- La lampe pour locomotives de J. E. Gaston est (fig. iqà 16) particulièrement simple, compacte et robuste. Les charbons positif 1 et négatif 2 sont horizontaux et menés par un mouvement d’horlogerie 20, dont les roues 18 et 23, calées sur un même arbre 19, avec 18 d’un diamètre double de celui de 23, engrènent avec les crémaillères 9 et 10 des porte-charbons guidés en 12, i3 (fig. 16) par les rails 14. L’arbre 19 porte une roue 24, à frein 25, commandée par l’armature 26 des solé-noïdes en série 28 et en dérivation 29. L’armature 26 est guidée sur les galets 33 par la tige 32, à dashpot 46, dont l’autre extrémité com-
- mande par 34 le cliquet de retenue indiqué en figure 14.
- Au départ, le courant, qui passe de la borne 36 à la borne 3q entièrement par les charbons au contact et les solénoïdes sériés 28, fait que l’armature 26, attirée à droite, tourne, par 25, la roue 26 en sens contraire de la flèche (fig. 14), de manière à séparer les charbons et à amorcer l’arc; puis le frein 25, en même temps que le
- Fig. 24. — Lampe double Scribner (1892).
- cliquet de sûreté 34, immobilise la roue 24 jusqu’à ce que, l’arc s’allongeant, l’attraction des électros dérivés 29 l’emporte et lâche le frein, de manière à permettre au mouvement d’horlogerie de rapprocher les charbons en faisant tourner la roue 26 dans le sens de la flèche.
- Le fonctionnement du frein de la lampe différentielle Rester est facile à suivre sur les figures 17 à 23.
- Au repos, les charbons sont au contact et le frein occupe la position figure 20, dans laquelle il lâche complètement le charbon supérieur 3, seul mobile dans cette lampe.
- Au départ, l’électro en série 29 attire le levier 6, par son armature lamellaire 28, dans la posi-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tion figure 19, en levant le charbon 3 par l’arc-boutement du frein 7-13, pivoté sur 6 en 8, puis, l’arc amorcé, l’attraction de l’électro en série 29 diminue, et celle du dérivé 3o augmente, de
- manière que le levier 6 prend la position moyenne figure 18, correspondant à la longueur moyenne de l’arc et où il se maintient, avec de légères oscillations amorties par les ressorts 16
- Fig. 25 à 29. — Lampe multiple Birch et Anderson (1892).
- et 20, jusqu’à ce que, l’arc augmentant, 3o l’emporte et abaisse légèrement le levier 6, de manière à'laisser couler un peu le charbon 3, mais pas jusqu’au contact.
- Les électros 29 et 3o sont (fig. 23) à noyau lamellaire; leur écartement est de i5 millimètres, et les vis de l’étrier 37 limitent le jeu de
- l’armature 28 de manière qu’elle n’en vienne jamais toucher les pôles; de même, la queue 17 limite (fig. 21) la pression du frein; en réalité, les plus grandes oscillations du charbon 3 ne dépassent pas 6 millimètres, et le réglage est très stable.
- En cas de rupture d’un charbon, l’échauffe-
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- 35g
- ment de l’électro dérive 3o, fait courber le thermostat bimétallique 32 (fig. 22) qui ferme en 35, et par le fil 36, le circuit sur la résistance D, équivalente à celle de la lampe, et la chaleur du fil 36 continue à maintenir le thermostat fermé après cette mise hors circuit de la lampe.
- Le remplacement d’un charbon se fait très
- Fig. 3o. — Abat-jour Coerper (1892V
- simplement en déclenchant le cliquet 46-48, de manière à pouvoir faire glisser dans leurs fourreaux 26 les tiges 41, et descendre le globe de la longueur 43-42, où il s’arrête par la prise de la vis de pression 43 dans l'encoche 42, puis en ouvrant le couvercle 47 de manière à laisser tomber les cendres.
- r\
- Fig-. 3i. — Arc enveloppé Sanders (1891).
- Au repos, la lampe double de M. Scribner, ingénieur de la Western Electric, de Chicago, a (fig. 24) ses quatre charbons au contact.
- Au démarrage, presque tout le courant passe par l’électro à gros fil g, d’une résistance de 1/10 d’ohm, dérivé sur la résistance c, de sorte que son armature soulève simultanément ét également, par i k l, les deux pinces m et n; mais l’arc jaillit seulement en q, parce que ce ,
- soulèvement, qui coupe en d le circuit d c h de manière que tout le courant passe par q, puis partie par q èt partie par r s, n’entraîne les charbons par le serrage des pinces m et n qu’a-près la rupture du circuit de r en d, par l’attraction de l’armature de s, dont la résistance est aussi très faible (1/20 d'ohm). L’arc ainsi amorcé en q se maintient alors par le jeu différentiel des électros g et h jusqu’à l’arrêt du charbon q par son collet o ; l’arc q s’allonge alors jusqu’à ce que l’électro dérivé h abaisse i au point de refermer le contact d, coupant temporairement
- g a a
- Fig. 32 et 33. — Poteau Wright (1892).
- du circuit la lampe et l’électro s, dont l’armature ferme alors le circuit sur r, qui fonctionne, comme le premier charbon, jusqu’à son arrêt par le collet q1: à partir duquel d coupe définitivement la lampe du circuit.
- Les deux arcs s’amorcent ainsi successivement, dans les mêmes conditions, et brûlent avec des longueurs moyennes aussi égales que possible, ce qui est indispensable pour les arcs courts à faible tension.
- La lampe multiple de Birch et Anderson se compose de quatre séries de charbons montés sur les arbres 4 4„f conjugués par les pignons 8, et qui viennent successivement en regard comme en 3 (fig. 25) pendant toute leur usure.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Au repos, deux de ces charbons sont au contact. Pour faire jaillir l’arc, le solénoïde 24 attirant son armature 22 à dashpot 25 (fig. 26) repousse par 21-22 les pignons 8,8 (fig. 28), de manière à écarter les charbons, en même temps que lesolénoïde 18 (fig. 29) soulevant le croisillon 14, déclenche le rochet 12 du cliquet 13, ce qui permet précisément à la butée 21 de faire tourner les roues 8; après quoi, les solénoïdes 28 et 24 régularisent en différentiel, l’un rapprochant les charbons en laissant i3 descendre sur 12 quand l’arc augmente, et l’autre les écartant par 21 quand l’arc diminue. A la fin d’une paire de charbons, la douille 29, qui vient buter sur 10, repousse, par la dent 28, le galet d sur la tige 4„, de manière que l'électro 18, mis en court circuit par 4a, d, 28 et 4, remonte vivement la traverse 14, en amenant 13 au-dessus du bâton 12 suivant ;
- Fig. 34 ci 36. — Wright. Détail du treuil.
- puis la butée fixe 3o, séparant 28 de 4, rompt ce court circuit, de manière que i4-i3, retombant sur 12, amène au contact une nouvelle paire de charbons avec une vitesse amortie par le dashpot 19. En cas d’une augmentation anormale du courant, l’électro 35 ferme, par 27, 49, 5o (fig.
- 29) , une seconde dérivation de b sur a, de manière à éviter de brûler la lampe; en outre, le mouvement des roues est (régularisé par les freins à galets 3i.
- Après l’usure des charbons inférieurs 3, c’est-à-dire après un tour de 4 qa, les taquets 37 4 et 4„ entraînent des charbons supérieurs 2.
- Enfin on peut, pour nettoyer et renouveler la lampe, soulever, par 3g, 41, 42, le croisillon 14, de manière à déclencher le cliquet i3.
- Le§ réflecteurs b des lampes Coerpcr sont (fig.
- 30) disposés de manière à laisser les produits de la combustion s’échapper, comme l’indiquent les flèches, par une ouverture b2, sans ternir la surface du réflecteur.
- M.Sanders entoure (fig. 3i) son arc d’un globe de verre c, hermétiquement fermé par le haut; la théorie est que l’air ne circulant pas dans ce globe (?) l’arc y brûle beaucoup plus favorablement dans une atmosphère d’acide carbonique. On aurait ainsi constaté une économie de 85 0/0 dans l’usure des charbons.
- Le poteau pour lampes de Wright est pourvu (fig. 32 à 36) d’un treuil compact et très simple, attaquant la lampe par un ruban d’acier 21, de i5 millimètres de large sur 0,7 mm. d’épaisseur, guidé au travers du tube 11 par les poulies 10 et 16. La lampe décrit en descendant une circonférence de rayon 18, qui l’amène au bas du poteau sans aucun effort de torsion sur son attache au ruban 21.
- Le treuil se manœuvre par une manivelle 33, dont l’axe 32, en s’emmanchant en 25 sur celui du treuil, soulève, par sa partie conique 35, le cliquet 3o-3i, de manière à déclencher le tambour 24. Pour descendre la lampe, il suffit de lâcher doucement le frein 28 et de laisser tourner le treuil ; on n’a pas à craindre le départ de la manivelle 13, retenue par l’enclenchement de sa gorge 37 au moyen de la plaque 38, appuyée par son contrepoids 39, et qu’il faut déplacer pour emmancher la manivelle. L’emploi du ruban 21 permet l’établissement d’un treuil de faible volume et d’un mouvement très doux.
- Gustave Richard.
- COUPLAGE ET SYNCHRONISATION DES ALTERNATEURS (*)
- Conditions de régularité.
- Outre la stabilité absolue, il faut assurer la constance du voltage en réduisant autant que possible les oscillations. Celles-ci peuvent être soit les précédentes, rapides et duesà l’élasticité électromagnétique du système, soit des oscillations très lentes, consistant en une répartition inégale et alternative de la charge entre les deux dynamos. Dans les deux cas l’effet du dé-
- (*) Ld[LumièrcElectrique du 12 novembre 1892, p, 3o8.
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- calage qui se produit est de faire varier l’intensité dans le circuit extérieur, proportionnelle-
- ment à cos-. Pour que la fluctuation ne se fasse
- pas sentir sur les lampes, il faudra limiter la variation relative admise à un maximum », et le décalage à la valeur correspondante
- 0„= 2 arc cos (i — n) (24)
- En prenant pour 0,„ la valeur 20° admise par M. Boucherot, on aurait n o,oi5
- Pour limiter avec certitude 0 au-dessous de cette valeur, deux sortes de procédés peuvent être employés :
- r Procédé électromagnétique. Il consisterait à établir les alternateurs de façon que le décalage de 20° suffît à transformer l’alternateur en retard en réceptrice ou à rendre la puissance de l’alternateur en avance supérieure à celle de son moteur. Cette condition est excellente en théorie ; mais actuellement elle ne peut être remplie, au moins aux charges moyennes : sur la figure 2 C1), par exemple, la puissance (Pi)e = 20" ne dépasse pas sensiblement la charge nominale de l’alternateur, et le fonctionnement en réceptrice n’a pas lieu encore. Cependant ces alternateurs donnent généralement une suffisante régularité; il faut en conclure que le procédé électromagnétique n’est pas nécessaire, et qu’il suffit de réaliser les* conditions de stabilité absolue et celles qui suivent.
- 2° Procédés mécaniques. — Ceux-ci, qui seront étudiés plus loin, consistent dans l’emploi d’un volant suffisamment puissant, et, au besoin, de poulies dynamométriques, et dans un réglage convenable des régulateurs de vitesse, de façon à maintenir automatiquement les charges à peu près égales.
- Si l’excitation est non plus fixe, mais variable automatiquement, les variations de voltage se trouveront toujours corrigées pendant les oscillations lentes (et même pendant les oscillations courtes, si l’excitation est compositée par courant l'edressé et si le champ des inducteurs a le temps de suivre ces oscillations).
- Couple élastique et durée d'oscillation.
- L’équation du mouvement oscillatoire a été
- donnée précédemment (t. XLV, p. 357) ; en supposant les deux alternateurs égaux, elle se réduit à
- iTÉ *" E u (sin 0 — sin P°) = 0> (a5)
- La durée de la période est donc déterminée par les mêmes formules que pour un pendule ; en particulier pour les oscillations très petites (en appelant 2 n le nombre de pôles), on a
- ________ _____________________________(86)
- 2 n / K m 2 tc J__________IC ni_______
- — 1T V ÈTrcoslijj ~ «ÊV/ / sin 2 a sin 2 0/ N cog9
- V V 2 r 2(2R+r)J 0
- En général, les alternateurs à commande directe, qui doivent jouer le rôle de volants, ont un grand nombre de pôles et par suite beaucoup moins d’inertie utile qu’on ne serait tenté de le croire ; c’est un point qui mérite l’attention.
- Prenons comme exemple les alternateurs Patin cités plus haut, et qui ont pour inerties 1,17 X io7 et i,25xio8 C. G. S. Supposons, pour donner au couple élastique une valeur minima, que leur perte de voltage en pleine charge soit non pas 10 mais i5 0/0. On trouve alors les chiffres suivants :
- Alternateur de 40 kilowatts : 24 pôles, 210 tours.
- ml = 65. A vide T = o",o34; à pleine charge T = o“,o3 —i,3 période.
- Alternateur de qb kilowatts : qb pôles; 80 tours.
- ml — 37,7. A vide T = os,o3; à pleine charge T = oB,027 = i,36 période.
- On voit que, malgré leur grand volant apparent, ces alternateurs ont une inertie relativement faible, et que les équations moyennes leur sont presque inapplicables.
- Le couple élastique a pour expression :
- C =-El( cos 0 = — E X K, D, (fl g. 2, p. 3o8.) (27)
- 0 m m \ a > v t
- Le diagramme donne donc aisément sa mesure ; on voit qu’il varie en raison inverse du décalage et suivant les mêmes lois que la stabilité. Les conditions qui assurent la stabilité absolue sont donc également favorables au couple élastique. Mais il est à remarquer que le maximum théorique de ce couple a lieu pour une valeur du module différente de celle(\/3)trouvée plus haut pour le maximum de stabilité. En effet, à égalité de puissance utile et de décalage^ G est maximum en même temps que le pre-
- (’) La Lumière Électrique, p. 3o8, 12 novembre 1892.
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- , sintpcos© , , .
- rrner terme de u :-----------, cest-a-dire pour
- 1ît l
- tang cp — —- = i si l’on suppose que r est constant.
- La condition de Hopkinson détermine donc en réalité le couple élastique maximum, et par suite, la régularité maxima. La stabilité absolue étant d’ailleurs plus que suffisante avec tang <p = 1, c’est cette valeur qu’il y a lieu d’adopter, de préférence à \/3, pour représenter le maximum théorique d’aptitude au couplage. Ce maximum n’est réalisable que si l’on emploie des condensateurs.
- On remarquera que si on suppose ml donné au lieu de r, il y aura avantage à diminuer r autant que possible, bien qu’il en résulte pour le
- rapport ^ une valeur > 1. La condition —= 1
- n’a donc pas le caractère absolu qu’on prétend lui attribuer.
- Moment d'inertie, calcul du volant.
- Pour éviter la pétition de principe qüe j’ai signalée précédemment (t. XLV, p. 354), je suppose toujours l’inertie suffisante pour que le mouvement ne soit pas pulsatoire, même dans les réactions de couplage, c’est à dire la période d’oscillation propre supérieure à 3 ou 4 périodes du courant.
- Gomme on vient de le voir, la masse ne joue aucun rôle, ni dans la stabilité absolue, ni dans les oscillations provenant des changements de charge ; mais elle présente un grand avantage pour la'stabilité aux impulsions. D’un autre côté, l’amortissement d’une oscillation est toujours d’autant plus énergique, toutes choses égales d’ailleurs, que la période est plus courte ; il faut donc éviter d’augmenter l’inertie au delà de la valeur strictemeht nécessaire à la régularité.
- Comme on ne connaît pas toutes les causes d’impulsions, et que le calcul de l’amortissement est impossible par suite de la complication des formules, on ne peut déterminer rigoureusement cette valeur ; mais on aura une bonne solution de la question en tenant compte seulement des oscillations les plus importantes, et en même temps les mieux définies, celles qui proviennent des irrégularités des couples moteurs des ma-
- chines à vapeur. Celles-ci peuvent avoir une amplitude suffisante pour rendre la marche en parallèle impossible avec les volants ordinaires. On en a eu récemment un exemple très net avec les alternateurs Mordey, actionnés par des moteurs compound, à la station de Newcastle (*).
- Supposons qu’on ait tracé à la manière habituelle les courbes Cx et C2 (fig. 1), qui représentent chaque couple en fonction de l’angle décrit par la manivelle correspondante, en tenant compte de l’inertie des pièces en mouvement autres que le volant (le cas de la figure est celui de deux machines à double effet à simple expansion).
- Soit « la vitesse angulaire d’un alternateur
- Fig. 1. — Inégalités des couples moteurs des machines à vapeur.
- et £2 celle de son moteur. La condition habituelle que doit remplir l’inertie A du volant et celle K de l’alternateur, c’est de réduire la variation de vitesse que chaque alternateur, considéré isolément, subit soit sous l’influence des variations du couple pendant chaque tour, soit par le fait des modifications de la charge extérieure. La condition nouvelle, spéciale au cas des alternateurs accouplés, c’est de limiter le décalage 0 au dessous de la valeur 0,„, que je suppose égale à 20°.
- Si l’on néglige le déplacement dû à l’oscillation elle-même dans l’évaluation des couples CfetC2 sur le diagramme, l’angle 0 est donné par l’équation différentielle suivante, qui est la simple généralisation de l’équation 19 des Prélimi-naires (2).
- (K+ A) - jd + (P, - a C.) - (P, - a Ct) » O (28)
- C) Voir la communication de MM. Heaviside et Jackson. Inst, oj El. Eng., juillet 1892.
- (2) La Lumière Electrique, 20 août 1892, p. 357.
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- Ou, en remplaçant Pj —P2 par sa valeur et sin ô par 0 (car O < 20°)
- (K+~ÇÏ + Ew 0 = 0(0,—C,)=ÜW«(fig; I) (29)
- La fonction ü (Cj— C2), étant périodique, peut se développer par la série de Fourier sous la forme 00
- y ün, sin(p Qt — ap)
- ^0
- et la solution correspondante par une série analogue, dont le terme général s’obtient immédia-
- dz 0
- tentent en se rappelant que = — (p Ù)2 0. D’où
- ^ ÜH, sin (p Q t — ocp)
- (3o)
- On voit que l’élasticité due aux réactions électromagnétiques produit, comme dans tout système oscillant, un effet opposé à celui de l’inertie, et que, pour réduire l’amplitude 0, il faut augmenter la valeur absolue du dénominateur.
- L’équation (3o) peut être transformée de manière à mettre en évidence la durée d’oscillation propre T, calculée plus haut (page 36i), et le nombre de tours du moteur par seconde N. Il vient ainsi
- 0 = V Q rh sin (p&t — «,)
- ~Eu [1— p^N'-T*] ’
- Pour que le dénominateur soit différent de zéro, il faut que p N T ^ 1, c’est à dire que la
- période d’oscillation propre ne coïncide pas avec celle d’un des termes périodiques du développement de Fourier : autrement dit, on doit avant tout donner au système une inertie telle qu’il ne puisse renforcer aucune des oscillations périodiques produites par les variations de couple.
- En général, il suffira de prendre un seul terme périodique correspondant à une sinusoïde enveloppant la courbe G, — C2 et représentée sur la figure en pointillé. En appelant h l’amplitude de celle-ci (1), le maximum du décalage (en valeur absolue), sera certainement inférieur à
- Q h
- 2 7V h
- ~W
- E U
- m !d2 /_ u* . '
- * —»— ( E y —- a.
- rC1 \ v? ,
- E u (1 — N2 T2)
- (32)
- Deux cas sont à distinguer, suivant que le décalage 0 peut être ou non maintenu au-dessous de la limite 9m par l’effet du seul couple
- élastique, c’est-à-dire suivant que —L . Ç.?)
- est < 0m ou > 0m.
- Le premier cas se présentera toujours lorsqu'on pourra obtenir le couple élastique maximum ; aujourd’hui, il n’est réalisé que si les couples des moteurs sont très peu variables. Le dénominateur peut alors recevoir une valeur suffisante tout en restant positif, et il y a avantage à abaisser l’inercie autant que le permettent les autres conditions à remplir.
- Le second cas, qui se présente avec les alternateurs actuels, toutes les fois qu’on emploie des moteurs à couples très variables^), exige au contraire l’emploi d’une inertie beaucoup plus forte que pour des alternateurs non couplés et suffisante pour rendre le dénominateur < — E„ ; la durée d’oscillation propre sera alors supérieure à celle de deux tours du moteur. C’est là la condition qu’on devra chercher à remplir toutes les fois qu’on aura de faibles couples synchronisants.
- Dans tous les cas les volants sont donc faciles à calculer par la formule précédente; on devra les placer de préférence sur les alternateurs eux-mêmes, lorsqu’ils sont commandés par des courroies, parce que celles-ci occasionnent toujours des glissements et de l’élasticité, et que le mouvement des alternateurs pourrait devenir pulsa-toire.
- Cette théorie sommaire permet de comprendre le rôle utile de la masse dans les alternateurs, rôle reconnu depuis longtemps en pratique. Les volants puissants présentent d’ailleurs deux autres avantages importants : celui d’augmenter la stabilité des régulateurs, et celui de réduire les variations de voltage lors des changements brusques de charge; ces avantages, à eux seuls, suffiraient à justifier l’emploi d’une forte inertie, même avec un couple élastique puissant.
- Influence du mode de commande. — Gomme on le sait, la pratique a démontré qu’il vaut mieux en général commander les alternateurs par des moteurs séparés que par une machine unique.
- 0 Pour se placer dans les conditions les plus défavorables, on prendra h égal à la différence entre les couples maximum et minimum.
- (*) Ces réactions devront être évitées, toutes les fois qu’on le pourra, en maintenant en concordance les mouvements des deux manivelles.
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- La cause en est probablement dans la difficulté de réaliser une symétrie parfaite entre deux transmissions par courroie, plutôt que dans un prétendu défaut d’élasticité du système.
- En effet, pour que la vitesse des deux alternateurs puisse être la même, toute inégalité de tension des courroies devra être compensée par une inégalité de charge capable de ramener les glissements à une même valeur, et toute inégalité de diamètre des poulies par une différence de glissement, nécessitant encore, à tensions égales, une dissymétrie de charge qui réduit la stabilité.
- D’autre part, le passage du joint des courroies donne souvent naissance à une impulsion brusque suivie d’oscillations.
- En se plaçant uniquement sur le terrain du couplage, la commande directe doit être préférée à la commande par courroies, puisqu’elle élimine les inconvénients précédents et que le réglage n’a plus à porter que sur les régulateurs de vitesse. Au même point de vue, les moteurs à grande vitesse semblent a priori présenter un certain avantage sur ceux à marche lente, parce-qu’ils permettent à l’action du régulateur de se faire sentir plus fréquemment; mais, en réalité, lorsque le volant est convenablement proportionné aux alternateurs, comme on l’a vu, cela n’a plus d’importance au point d’e vue de la stabilité seule.
- L’un des défauts que nous venons de reconnaître à la commande indirecte peut dans certains cas devenir au contraire un avantage ; en effet, lorsque les courroies sont modérément serrées, leur glissement tend à maintenir l’égalité des charges. Get effet est loin d’être chimérique : c’est grâce à lui qu’on peut coupler les magnétos de Méritens dans les phares électriques, bien que le diagramme au régime normal soit très défavorable, comme on le verra plus loin.
- des alternateurs par l’intermédiaire d’un système élastique, représenté schématiquement sur la figure 2 par deux ressorts R et R'.
- Dans ces conditions, pendant que la poulie Q, tourne d’un angle fij, le volant qui l’actionne
- décrit un angle - et l’alternateur un angle (1)
- at < pj. Le déplacement relatif des deux poulies
- p
- et qx est proportionnel au couple — appliqué à
- ü)
- l’alternateur, et inversement proportionnel à un coefficient y, qui définit l’élasticité de la liaison dynamométrique; on a donc
- P, — “, = —(33) wy
- L’équation des forces vives appliquéè au
- Fig. 2. — Schéma d’une transmission par poulie dynamométrique.
- système du premier alternateur et de son moteur est, en conservant les mêmes notations que pour le calcul du volant (p. 362),
- SI [1 k(|t/] + ï7 I jA (“ 7r)‘ I + p' - 0
- ou, au degré d’approximation adopté jusqu’ici,
- Poulies dynamomètriques.
- Quand les couples des moteurs C, et C2 sont très irréguliers, l’équation (3i) (page 363) peut conduire à donner au volant un poids exagéré; il faut alors recourir à d’autres procédés, en particulier, comme on l’a proposé récemment pour la station de Newcastle, à l’emploi de poulies dynamométriques. Celles-ci attaquent l’arbre
- c’est-à-dire, en vertu de l’équatioh (32)
- “(K+^A)-3?- + 7^'dF+1,_OC,=0 ()
- On aurait pour l’alternateur Aa, ü'Çte équation de même forme. En la retranchant de la précédente, et en se rappelant que
- dî a, cW
- d- a« dt3
- 1 d- 0 n dV1 ’
- et
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- 365
- il vient
- m
- m*
- Q* .\d-il Aff ÿ u* )dti + y
- (36)
- (E«sinO)+ E«sin8= £i(C,—G.)
- Or
- d* . .. „ r Rdl « , B/dî ,21
- d? Sln 0> = E“ LC°S ° dï ~ 8111 0 \dl) J ;
- on peut, dans cette expression, négliger le deuxième terme comme étant du second ordre par rapport au premier, et faire cos 0=i (carô doit rester < 20°). On obtient alors l’équation approchée.
- m
- ït*
- A0 + Sf)]
- dM) "d t%
- (37)
- + Em sin 8 = Q (C, — C.)
- qu’il faut comparer à l'équation (29), (page 363). On voit qu’elle en diffère seulement par l’addition du terme —
- m y
- L’emploi des poulies dynamométriques ayant un coefficient d’élasticité y produit donc le même effet que si l’on avait amplifié l’inertie A
- R1?/
- du volant de la quantité A-------. On peut donc
- ^ m y
- toujours, en choisisant y assez petit, c’est-à-dire des ressorts assez faibles, donner au système une inertie apparente aussi grande qu’on le désire, et pallier ainsi à peu près complètement les irrégularités des couples moteurs.
- Le coefficient y nécessaire pourra se déduire de la relation approchée
- li Q
- „ m /„ , il1 .\ Ew — —5 ( K. -J- —3 A ) n*\ r ta4 /
- Eu il1
- (38)
- écrite par analogie d’après l’équation (31 ).
- On remarquera que l’augmentation apparente d’inertie porte sur la masse A du volant et non sur celle de l’alternateur ; si l’on supposait A = o. les poulies dynamométriques n’auraient aucun effet. C’est donc le volant qui devra recevoir la niasse principale dans ce cas.
- Rôle des régulateurs de vitesse.
- forte qui retarde l’action du tachomètre. La loi qui lie la vitesse du moteur à sa puissance sera donc représentée par deux courbes distinctes (fig. 3), correspondant l’une (ût ü2) au cas où l’action du régulateur est provoquée par une diminution de vitesse, et l’autre (’, ü'2) au cas où elle est provoquée par une accélération. Ces deux lignes constituent le diagramme pratique du régulateur (1).
- Pour chaque valeur de la puissance P, la vitesse de l’arbre de couche peut osciller entre les deux valeurs üq et oj'2 sans qu’il se produise de déplacement du tachomètre. L'écart wj — to'2 mesure donc la stabilité du régulateur.
- Pour assurer une bonne régulation, la première condition à réaliser est évidemment que l’amplitude des oscillations de vitesse du volant dues à la variation du couple moteur à chaque tour, et représentées par le segment <0 a>', soit inférieure à l’écart wj — w'2, faute de quoi ces oscillations dérégleraient la machine à chaque tour; il doit en être de même lorsque ces oscillations de vitesse se trouvent modifiées par les réactions du couplage.
- C’est là un motif important, comme on le voit, pour faire adopter un volant d’assez forte masse. Quand cette condition est réalisée, la vitesse moyenne peut varier entre les points et a2, sans qu’il y ait déplacement du tachomètre. Supposons que ces points aient été déterminés pour chaque valeur de la puissance ; on aura deux nouvelles lignes Aj A2, A't A'2 qui déterminent les conditions de fonctionnement stable du moteur, la vitesse moyenne devant être comprise dans" la portion couverte de hachures. Pour que la régulation fût aussi sensible que possible, il faudrait évidemment amener à zéro l’écart ai — <z2, c’est-à-dire, réduire la stabilité à l’écart de vitesse du volant.
- Cela posé, considérons le cas de deux alternateurs égaux couplés en parallèle et commandés chacun par un moteur spécial, et superposons sur la même épure (fig. 4), les diagrammes des deux régulateurs. La condition nécessaire pour qu’il puisse y avoir égalité de charges à
- r Les régulateurs à action directe employés pour les moteurs à vapeur se composent d’un la-chomètre actionnant un organe de réglage (valve, came ou excentrique); celui-ci présente toujours en pratique une résistance passive plus ou moins
- C) Ce diagramme est une généralisation de celui indiqué par M. Dwelshauvers-Déry (Bulletin de la Société industrielle de Mulhouse, janvier 1889, p. 33), mais la théorie que je présente ici sommairement est notablement différente de celle de l’éminent professeur.
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- tous les régimes est que les deux portions couvertes de hachures aient une région commune, s’étendant depuis l’axe des ü jusqu’à l’horizontale Pm. Mais cette condition ne suffit pas à assurer l’égalité absolue, puisqu’à une même vitesse commune v, la puissance de Ghaque moteur pourra varier de P à P' ; il pourra donc s'établir un décalage permanent entre les deux alternateurs sans changement de vitesse; et ce décalage pourra subir des variations périodiques que le régulateur sera impuissant à prévenir, si elles sont assez lentes pour que la vitesse ne sorte pas de la région commune de stabilité.
- Pour réaliser les meilleurs couplages il faudrait réduire cette région au minimum; le seul moyen pratique pour cela est d’amener les portions hachées des diagrammes de chaque régulateur, en coïncidence, et de les réduire ensuite autant que possible.
- gv...
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- A o .fi, 2 0
- Fig. 3 et 4. — Diagrammes de régulateurs.
- En pratique les régulateurs bien construits possèdent tous deux organes modifiables, permettant de régler à volonté la vitesse moyenne et le degré d’isochronisme^ c’est-à-dire l’inclinaison des lignes 02 et û'j Ü'2. On pourra donc, par tâtonnements, donner à peu près les mêmes valeurs à ces constantes pour les deux régulateurs, s’ils sont pareils.
- Pour réduire la surface hachée, on devrait pouvoir modifier encore à volonté la stabilité — û à l’aide d’un troisième organe de réglage, faisant office de frein plus ou moins fort. Il faudrait en outre disposer le régulateur de façon à faire croître la stabilité proportionnellement à la charge, et faire tendre ainsi la surface hachée vers une simple droite, ce qui serait le diagramme idéal. Ces dernières conditions, bien qu’èlles soient d’une réalisation possible, ne sont en général pas remplies. Mais, même dans ce cas, on peut obtenir en pratique un diagramme satisfaisant et dans lequel l’inégalité de charge est assez limitée, surtout aux fortes char-
- ges. Les limites seront d’autant plus étroites que l’isochronisme sera moins parfait, c’est-à-dire qu’on admettra un plus grand écart total de vitesse Ç2 — û'i- On devra donc donner à celui-ci la plus'grande valeur admissible au point de vue de la constance de la fréquence et du voltage, et non se préoccuper, comme on le fait trop souvent, de réaliser l’isochronisme absolu, qui serait déplorable s’il pouvait exister.
- 20 Les régulateurs à embrayage doivent être évités en général, parce qu’ils soumettent les machines à des oscillations de vitesse importantes lors d’une variation brusque de la charge ; au point de vue du couplage, ils ont l’inconvé-
- Fig. 5 et 6. — Schémas d’égaliseurs de charge. — Fig. 5. Egaliseur agissant directement sur un régulateur à boules.— Fig. 6. Egaliseur à relais, actionnant la valve V, placée sur la conduite de vapeur S et i solénoïdes, G, godets de mercure, R, rhéostats.
- nient d’agir trop lentement et de se prêter à toutes les inégalités possibles de puissance. On devra donc leur préférer, toutes les fois que l’on pourra, les régulateurs à action directe, même pour les moteurs hydrauliques. Ceux-ci, ayant un couple moteur sensiblement constant, peuvent se passer de volant, et recevoir des régulateurs de faible stabilité.
- Égaliseur de charge. On pourrait, à l’aide d’un artifice simple, éviter toute difficulté au sujet des régulateurs de vitesse. En effet, toute inégalité de charge entraîne un décalage et, par suite, une inégalité entre les courants Ij et I2; si l’on actionne à l’aide de ceux-ci un organe de réglage auxiliaire, agissant de façon à modi-
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- fier en sens inverse la différence des charges, l’égalité se maintiendra automatiquement, L’appareil supplémentaire, que j’appellerai égaliseur de charge, suffirait à maintenir le synchronisme des deux machines, même en supprimant le régulateur de l’une d’elles, mais il est indispensable de conserver celui-ci en vue de la synchronisation initiale. On appliquera un égaliseur à chaque machine.
- En principe, l’appareil comprendra deux solé-noïdes S S'(fig. 5), parcourus respectivement par les courants I, et 12 de chacun des alternateurs avant leur arrivée au tableau de distribution; chaque solénoïde attirera en sens inverse un noyau de fer doux, auquel sa forme assure une attraction constante, quel que soit l’enfoncement. Ce noyau, actionnera soit une valve équilibrée placée sur l’amenée de vapeur de l’un des moteurs (fig. 6), soit, comme le montre la figure 5, le manchon du régulateur de vitesse lui-même. Dans ce dernier cas l’égaliseur aura pour effet d’augmenter à la fois la stabilité et la sensibilité du régulateur.
- En pratique, on pourra obtenir un réglage plus économique et plus énergique en actionnant, à l’aide des courants lj et I3, non pas les égaliseurs eux-mêmes, mais un relais tel que celui de la figure 6, chargé d’envoyer un courant continu dans l’une ou l’autre des bobines Sj ou de chaque égaliseur, suivant les valeurs relatives de Ix et I2.
- André Blondel
- M suivre).
- L’INDUSTRIE FRANÇAISE
- DES CABLES SOUS-MARINS (>)
- Au sortir de la machine à armer, le câble est recouvert d’une première couche de matière bi-tumeuse et siliceuse en fusion.
- Pour cela, une roue métallique R (fig. 22), tourne dans un récipient métallique où de la composition est maintenue en fusion par un courant de vapeur qui circule dans l’enveloppe de ce récipient; elle laisse égoutter la matière
- (l) La Lumière Électrique, 12 novembre 1892, p. 3i3.
- fluide dont elle s’est chargée sur un plan incliné P qui la conduit sur le câble en mouvement.
- On applique immédiatement après une première garniture d’étoupes sur le câble enduit à, l’aide d’une machine qui se compose d’un plateau tournant sur lequel les bobines sont montées perpendiculairement à son plan; les fils, guidés par des matrices comme dans les machines précédentes, s’enroulent autour du câble; celui-ci est de nouveau imprégné de composition asphaltique, puis recouvert d’une seconde garniture d’étoupes à l’aide d’une machine tournant en sens contraire et enfin reçoit une dernière couche de composition bitumeuse.
- Fig. 22. — Machine à enduire le câble de composition bitumeuse.
- Des jets d’eau froide arrosent constamment le câble dans ces opérations a-fin d’éviter que la chaleur ne pénètre à l’intérieur de l’âme et ne la détériore.
- La figure 23 représente l’ensemble de ces machines, qui s’étendent sur une longueur de 3o mètres. Elle permet de se faire une impression exacte de leur aspect et de la marche des opéra-, tions.
- Huit machines de ce genre sont employées à. Calais.
- Le câble est prêt, et il ne reste plus qu’à le lover, en attendant son embarquement. Cette opération se fait dans de grandes cuves construites en béton aggloméré qui n’ont pas moins de 10 mètres de diamètre et peuvent contenir chacune 25o milles de câble; elles sont au nombre de 12; à Calais. Notre figure 24 en représente l’ensem-.
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- ble ainsi que l’opération du lovage. Le câble, au sortir de la machine à armer passe à travers une fenêtre pratiquée dans le mur de l’atelier des machines et se rend directement dans les cuves en passant sur des supports fixés à la charpente du toit qui garantit les cuves contre les intempéries atmosphériques. Deux hommes enroulent le câble à l’intérieur de la cuve.
- Les laboratoires sont situés dans les bâti-
- ments qu’on voit à l’arrière-plan de ce dessin; la marche des machines y est enregistrée électriquement et tous les essais y sont faits par des électriciens qui suivent le câble depuis son arrivée à l’usine jusqu’à la de son lovage dans les cuves. Si un défaut vient à se produire pendant la fabrication, il est signalé avant que la partie blessée soit sortie de la machine.
- Ce laboratoire très bien compris; le service
- Fig-, 23. — Vue d’ensemble d’une machine à armer.
- des essais électriques ont été établis par M. Fournier, aidé de MM’. Mac-Nab, Rouillard et Chaillé. Son installation dans un local à l’abri des trépidations des machines en marche a permis de monter les galvanomètres à la façon ordinaire.
- Pour les raisons que nous avons déjà données, l’usjne a été construite en vue d’une production très intense et rien n’a été négligé pour faciliter la main d’œuvre. Tous les ateliers sont éclairés à la lumière électrique et une fois la fabrication commencée, on la continue jour et nuit sans in-
- • terruption ; des équipes d’ouvriers et d’électri-jciens se relaient et assurent un service parfait.
- Tous les ateliers sont vastes, .clairs, bien aérés œt les différents services, bien distincts, ne peuvent se gêner mutuellement ; le câble passe de l’un à l’autre sans jamais revenir sur ses pas, ce qui évite à la fois une perte de temps et une main d’œuvre coûteuse.
- On peut ainsi armer par jour de travail 20 à a5 milles nautiques de câble, soit, en six mois, un câble transatlantique de grande longueur.
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- A qualités égales, les prix de revient sont les mêmes que dans les usines anglaises, qui sont, du reste, beaucoup moins bien organisées, ce qui se conçoit puisque l'usine de Calais est venue la dernière et a profité de toutes les leçons de l’expérience de ses devancières.
- Un atelier de réparations complètement outillé permet de remettre en état dans le plus
- bref délai toute machine qui viendrait à se détériorer pendant la marche, afin que rien ne soit laissé au hasard ou à l’imprévu.
- FOSE DES CABI.ES.
- Il nous reste à dire quelques mots du matériel de pose des câbles.
- Le steamer que la Société générale des Téléphones a acheté en mars 1892 est de construction anglaise; il s’appelait précédemment le Wcslmeath; il a été francisé et baptisé du nom de François Arago.
- Il a 99,5o m. de longueur; son tonnage brut est de 3190 tonnes et son tonnage net'de 1816 tonnes; sa puissance est de 3oo chevaux nominaux.
- Aménagé spécialement pour le transport et la pose des câbles, il comporte :
- Quatre cuves pouvant ensemble contenir de 1000 à 1200 milles marins de i852 mètres de câble de grand fond du type ordinaire;
- Une machine de pose;
- Une machine de relèvement;
- Deux machines à sonder, dont une à vapeur à l’avant et une à main â l’arrière;
- Une chambre d’essais électriques.
- 11 est complètement éclairé à la lumière électrique, avantage que ne possèdent que bien peu
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- de steamers de la flotte électrique et qui facilite beaucoup les opérations de nuit.
- Les conditions d’embarquement sont beaucoup plus favorables à Calais qu’au bord de la Tamise, grâce à l’existence du bassin à flot du port et aux dispositions ingénieuses qu’on a adoptées.
- Comme nous l’avons vu, l’usine est séparée du bassin Carnot par un terrain de i5o mètres fle large que traverse la voie ferrée; on ne pouvait donc songer à faire passer le câble à l’air libre, et on a dû recourir à un souterrain de forme ovoïde, de i,5o m. de hauteur, qui commence dans l’usine même et aboutit sur le quai d’embarquement; des poulies sont disposées dans ce souterrain et le câble se rend directement des grandes cuves de l’usine à celles du navire; trois câbles peuvent ainsi être embarqués simultanément; le tunnel sert aussi au passage des lignes de transmissions électriques et téléphoniques qui relient l’usine et le steamer et facilitent beaucoup le travail.
- Un treuil électrique placé à bord entraîne le câble avec la vitesse voulue.
- Nous prendrons comme exemple la pose du câble de Marseille à Oran.
- Le chargement de ce câble, d’une longueur de 63o milles, plus 28 milles de réserve, a été effectué en -14 jours.
- Parti de Calais le 13 août, le François Arago est arrivé à Oran le 19. Après une journée de sondages destinés à déterminer le point où le câble devait être laissé sur bouée au départ d’Oran, l'atterrissement à la guérite des Ozaras (baie de Mers el Kébir), a été effectué le 24 août; contrariée par un vent violent, l’opération a dû être suspendue et ce n’est que le 25 que le câble a pu être immergé en partant de Mers el Kébir, jusqu’au point déterminé d’avance, où il a été laissé sur bouée après avoir été filé sur une longueur de i5 milles environ.
- ' Le François Arago a continué sa route vers Marseille,: en faisant des sondages sur la ligne projetée, passant entre Ivice (Baléares) et la côte d’Espagne; le 28 août à midi, il entrait en rade de Marseille. •
- D’opération des sondages s’est effectué avec un grand bonheur. 68 sondages ont été fait dans des profondeurs variant entre 3oo et 2800 mètres, sans qu’ime seule rupture se soit produite dans le fil de sonde ; tous ceux qui se sont occu-
- pés de cette question savent combien un tel fait se présente rarement.
- L’atterrissement du câble à la guérite construite au Roucas-Blanc, dans la baie d’Eu-doume, à Marseille, s’est effectué dans l’après-midi du 3o août, et le bateau a levé l’ancre à 11 heures du soir en filant le câble. L’opération s’est poursuivie sans arrêt, sans incident, sans accident, les 3i août, 1, 2 et 3 septembre; ce dernier jour à 3 heures, on atteignit la bouée mouillée le 25 août, à l’extrémité du câble filé au départ d’Oran. Ramené à bord à 5 heures, le bout Oran a été épissé au bout Marseille, et à 8 heures du soir il était jeté à la mer; la longueur réellement immergée est de 600 milles en chiffres ronds.
- L’état-major se composait d’un commandant, d’un second capitaine, de deux lieutenants, d’un médecin, d’un commissaire, d’un chef mécanicien et de trois mécaniciens. L’équipage du pont, de la machine et le personnel civil comportait 70 hommes.
- Le personnel spécial du câble se composait de :
- Un chef d’expédition ;
- Six ingénieurs de pose ;
- Quatre électriciens ingénieurs;
- Deux aides ;
- Trente-six ouvriers spéciaux;
- Trois sondeurs ;
- Deux magasiniers.
- En plus de ce personnel embarqué, il y avait, pendant l’opération de la pose, quatre électriciens en permanence à la guérite d’atterrissement de Marseille; la Société était représentée à bord par un administrateur, M. P. Wallerstein ; l’Administration des Postes et des Télégraphes avait également à bord un inspecteur général, M. Wünschendorff, et deux ingénieurs, MM. Brylinski et Pomey.
- Pendant toute la durée de la pose, les essais électriques faits à bord et à la guérite de Marseille indiquaient que les conditions électriques du câble étaient parfaites.
- Les essais prescrits par le cahier des charges ont été effectués a la guérite des Ozaras les 4 et 5 septembre, et la réception officielle du câble a aussitôt été prononcée sans aucune réserve.
- La longueur totale de câble filé est de 592,61 milles marins (1097,5 kilomètres).
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- La résistance totale de l’âme est de 6363 ohms, soit 10,74 ohms par mille.
- La capacité, après deux minutes, est de 142,3 microfarads.
- L’isolement de n 861 mégohms par mille.
- Les usines que nous venons de décrire sommairement ne font que fabriquer, poser et entretenir les câbles, sans se mêler en rien à l’exploitation télégraphique. Leur avenir est donc intimement lié au concours des sociétés d’exploitation.
- La Société des Téléphones (compagnie française) ne peut compter sur l’appui des sociétés anglaises qui réserveront bien entendu la confection de leurs réseaux aux usines établies dans leur pays; il nous reste donc, pour terminer cette étude à jeter un coup d’œil sur l’état actuel du réseau français et sur son avenir.
- Gomme on peut le voir par le tableau II (page 253), le réseau de la Société des Télégraphes sous-marins est le douzième par ordre d'importance sur les 28 réseaux du monde appartenant à des compagnies privées.
- TABLEAU III
- Lignes Longueur on milles nui ring Date de la pose
- De la Guayra à Curaçao 163,37 453,47 1888
- De Curaçao à Saint-Domingue De Belleville-Bay ( Martinique ) au —
- Gozier (Guadeloupe) 101,99 1889
- Du Gozier à St-Louis (Marie-Galante). 19,81 —
- Du Cap Haïtien à Puerto-Plata (Haïti). 117,83 1890
- De Cuba au Môle Saint-Nicolas 177,41 —
- Du Môle Saint-Nicolas à Cap Haïtien. De Fort de France à Paramaribo 96,04 —
- (Guyane Hollandaise) De Puerto Plata à Fort de France 777,23 —
- (Martinique) 787,42 1891
- De Paramaribo à Cayenne 257,53 —
- De Cayenne à Vizeu (Brésil) 662,32 124,76 —
- Du Môle St-Nicolas à Port-au-Prince.. —
- De Fort de France à Saint-Pierre.... 14,86 —
- Total : 3 754,04
- Les câbles posés sont de faible longueur (voir le tableau III, ci-dessus) mais ils n’en présentent pas moins une importance sérieuse qui augmente de jour en jour. Us relient les îles des Antilles entre elles età l’Amérique du Sud ; c’est une position avantageuse qui coupe le conti-
- nent américain en deux. Supposons une dépêche provenant de Rio avant la constitution du réseau français et expédiée à New-York; elle peut arriver à Pernambouc, soit par voie de terre (ligne de l’Etat brésilien), soit par voie du câble côtier de la Brazilian Company.
- En pratique, le client préfère la voie plus coûteuse du câble, au détriment des lignes de l’Etat, car son télégramme via terrestre, arrivé à Pernambouc, attendra que toutes les dépêches par câbles soient transmises: quelquefois trois jours de perte. De Pernambouc, le télégramme est envoyé à Madère (2° transmission); de Madère à Lisbonne (3°transmission); de Lisbonne en Angleterre (4° transmission) et enfin d’Angleterre à New-York (5° transmission), au total cinq transmissions et 8000 milles de route.
- Par le réseau français, la dépêche de Rio, venue par câbles ou par lignes terrestres aux frontières nord du Brésil, à Vizeu, sera réexpédiée par voie directe à New-York, et n’aura que trois transmissions et 3ooo milles à parcourir; elle arrivera dans la journée, tandis que l’autre mettra deux ou trois jours.
- En 1890, la Société française des Télégraphes sous-marins a obtenu le privilège d’atterrissement au Brésil des lignes venant des Etats-Unis ou des Antilles, et elle a relié le réseau terrestre du Brésil à son propre réseau ; on peut espérer qu’il en sera bientôt de même avec le réseau de l’Amérique du Nord.
- Enfin, à la suite de nombreuses démarches et grâce à l’intervention de la diplomatie française, elle a obtenu du Portugal, le 10 juin 1892, la concession exclusive de l’atterrissement aux Açores.
- Elle pense ainsi relier son réseau des Antilles à l’Europe par la voie des Açores et de Lisbonne, ce qui la mettrait sur le pied d’égalité, peut-être même de prépondérance avec les compagnies anglaises dans l’Atlantique. C’est une occasion unique de donner à l’industrie française de la télégraphie sous-marine jusqu’ici si malencontreusement négligée, une impulsion vigoureuse et définitive.
- G. Pellissiér,
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- la lumière électrique
- °7
- O
- THERMOMÈTRE A INDICATIONS INSTANTANÉES
- Depuis longtemps déjà on est à la recherche d’un appareil thermométrique dont les indications soient toujours comparables entre elles, exactes, rapides, et dont le maniement soit à la portée de tous.
- Pour la physiologie et la clinique, quelques physiciens ont construit des thermomètres qui ne manquent point d’ingéniosité. On a imaginé de fines aiguilles composées de deux barreaux de métaux différents soudés l’un à l’autre. Une des extrémités était introduite sous la peau et l’autre extrémité restant exposée à l’air ambiant, la différence de température aux deux soudures déterminait un faible courant thermo-électrique dont l’intensité dénonçait la température superficielle. Les températures ainsi obtenues manquent d’exactitude, parce qu’on ne peut empêcher la déperdition de l’électricité provenant de l’instrument, que cette déperdition est variable avec l’état hygrométrique de l’air etc.; en outre l’usage de ces aiguilles est limité à l’étude des températures superficielles. Quant aux thermomètres à mercure, à alcool, la plus grande objection qu’on puisse leur faire est la longueur du temps qu’ils emploient à se mettre en équilibre de température avec les corps qui ont avec eux un contact intime.
- Dans l’appareil que j’ai combiné, deux barreaux de cuivre et de bismuth A et B encadrés dans un étui de bois e E e E et soudés ensemble aboutissent dans un compartimente à trois enveloppes concentriques, savoir de l'intérieur à l’extérieur, verre, résine, bois: ce compartiment s’ouvre à l’aide d’un couvercle O, également formé des trois couches concentriques citées précédemment, et portant un bouton pour le soulever (fig. i).
- La soudure des barreaux est terminée par deux rubans de cuivre et de bismuth, intimement soudés, et recouvert, de soies aboutissant à un petit parallèlipipède de buis, pouvant se tirer en bas, traversé par un fil de cuivre et de bismuth comme celui du circuit, lequel fil, lorsque le parallèlipipède est poussé, est exactement limité aux deux faces opposées et parallèles à l’arrivée du circuit en ce point.
- A la face antérieure, le fil touche un fil identique; en prolongement à la face postérieure, il
- correspond à un galvanomètre sis au-dessus. De là il résulte que quand le compartiment est en place le courant est fermé, et quand il est enlevé, il y a une solution de continuité entre le fil des barreaux et celui du galvanomètre.
- Pour le galvanomètre, sur un cadre de bois de forme prismatique et creux en son milieu, est enroulé un fil de cuivre recouvert de soie, gros et court; une minuscule tige d’acier fixée verticalement au milieu du prisme, soutient un système d’aiguilles astatiques dont la supérieure court sur un cadran gradué. Enfin, au-dessus de ce cadran se trouve horizontalement fixée une boussole M, dont l’aiguille repose sur un fond de verre transparent et biconvexe formant loupe. L’appareil entier, dans les parties qui n’ont pas besoin d’être vues, est entouré d’un étui isolant de buis, enduit de cire à son intérieur.
- Pour augmenter la sensibilité de ce thermo-
- y. °ç? o A_JVj.
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- r lU =SiB5Çi
- 1 ^
- Fig. 1
- mètre, j’ai substitué un faisceau de vingt barreaux de bismuth et de cuivre disposés comme dans la pile de Melloni, aux deux seuls barreaux du premier appareil construit. L’appareil devient ainsi plus sensible. Le bismuth et l’aluminium donnent de moins bons résultats que le bismuth et le cuivre pur.
- Pour avoir toujours aux soudures impaires des barreaux la même température, on pourrait se servir de l’eau froide, de l’eau chaude, de la glace pilée avec du sel marin, etc. Mais le refroidissement ou réchauffement des soudures impaires donnaient de trop faibles ou trop grandes différences avec les températures variables des soudures paires.
- Après un grand nombre d’essais, j’ai adopté la méthode suivante.
- En projetant 40 centigrammes d’azotate de potasse, et 1 gramme de chlorhydrate ammoniacal dans la cuve remplie d’eau, on obtient une température dè 8 degrés au-dessous de zéro, fixe durant six minutes, le temps de prendre vingt températures, vu la rapidité d’équilibre thei-mique et la sensibilité de l’appareil.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Grâce aux précautions indiquées, la chaleur de la main qui saisit le thermomètre ne peut influencer les résultats, mais pour éviter toute cause d’erreur, il fallait répondre à la condition suivante : les aiguilles de la boussole et du galvanomètre doivent être rigoureusement horizontales, et pour faire disparaître toute occasion d’irrégularité, j’ai adapté au cadre de buis qui protège les pièces de l’appareil une suspension à la Cardan RR' (fig. 2). Un contre-poids de mercure P faisant corps avec le thermomètre vient lui donner une grande fixité dans son double an-
- Fig. 2
- neau R R', et atténuer considérablement l’amplitude et la durée des oscillations autour de l’axe a. A l’extrémité des tourillons de l’anneau extérieur R' de la suspension est fixé un cadre g g tenu en main par le manche S.
- Au bout de cinq à six secondes, les oscillations cessent et l’horizontalité est établie. Cette disposition ne s’applique qu’au thermomètre de clinique, qui ne peut souffrir aucune cause d’erreur. Pour l’instrument que le praticien doit pouvoir mettre dans sa poche et dont l’usage a besoin d’être le plus simplifié possible, l’adaptation d’une suspension à la Cardan nuirait à la pratique.
- Les pivots sur lesquels tournent les aiguilles de la boussole et du cadran galvanométrique,
- supportent de petits cadres de fil d’argent très fin servant de buttoirs. La course ascendante et descendante des aiguilles étant fort limitée par cette disposition, les oscillations sont diminuées et l’on est averti de l’horizontalité lorsque les aiguilles ne sont pas en contact avec les cadres de fils d’argent. Le thermomètre à indications instantanées peut être utilisé industriellement. Jusqu’ici, son emploi a été purement médical. Le volume minime, la rapidité d’indications et sa précision (au 1/20 de degré) recommandent cet appareil aux praticiens. Il est gradué du 3o° au 43° degré centigrade.
- Rome Ci:nglaiue.
- DYNAMOS ET TRANSFORMATEURS
- O. PATIN
- Le temps n’est pas éloigné, croyons-nous, où les courants alternatifs supplanteront les courants continus dans les nombreuses installations d’éclairage électrique que l’on projette en ce moment. On hésite encore un peu à donner la préférence aux courants alternatifs; mais en ce qui concerne les transmissions de force, les courants continus ont perdu maintenant toute faveur.
- Les courants alternatifs à haute tension avec 1 transformation offrant tant d’avantages aux constructeurs pour l’exécution des travaux qui leur ' sont confiés, il est naturel que leurs efforts se portent maintenant vers l’étude des alternateurs 1 et des transformateurs.
- Tous nos lecteurs connaissent la dynamo imaginée l’an dernier par M. O. Patin, ancien concessionnaire en France des brevets Ferranti, et ! connue sous le nom de dynamo-volant. Depuis la création de ce type, de nombreux essais raisonnés faits par l’inventeur lui ont suggéré ’ quelques modifications qui, sans changer le principe de ses machines, ont néanmoins une certaine importance et méritent d’être signalées.
- Pour la clarté, nous rappellerons brièvement la description du premier type des machines de M. Patin (fig. 1).
- Le volant du moteur à vapeur est muni intérieurement et à sa périphérie, d’une sorte d’engrenage dont chaque dent sert de noyau à une
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- bobine inductrice. Ces bobines sont reliées en tension de telle façon que les pôles soient alternés et que les extrémités du circuit aboutissent à deux bagues fixées sur le moyeu de l’inducteur et recevant un courant continu à l’aide de deux frotteurs.
- L’induit est formé de deux couronnes, l’une à bras, l’autre sans bras ; elles sont en fonte et sont réunies entre elles par des boulons, de façon à former une sorte de tambour. Entre les deux couronnes et sur le pourtour se trouvent des feuilles de tôle en forme de segments de rondelles et juxtaposées de façon à constituer un certain nombre de circuits magnétiques fer-
- Fig. i. — Coupe de l’ancien type.
- més. Enfin, sur ce tambour sont fixées les bobines induites constituées par des bandes de cuivre mince enroulées sur un noyau spécial, et isolées à l’aide d’un ruban de fibre. Ces bobines sont ensuite recouverte à une couche de gomme laque.
- Chaque noyau de bobine a la forme d’un rectangle arrondi aux angles et évidé à l’intérieur; le pourtour porte une cannelure destinée à maintenir le fil en place. Chaque bobine est indépendante des autres, les connexions sont extérieures et les bobines sont maintenues sur le pourtour de la couronne au moyen de vis se vissant dans des écrous noyés dans du soufre et situés dans des oreilles pratiquées dans des couronnes de fonte.
- - Une disposition simple permet de retirer l’induit du champ des inducteurs sans rien dé-
- monter. A cet effet, le moyeu M de l’induit repose sur un tube en fonte B faisant partie du socle A. Celui-ci porte deux oreilles percées d'un trou, muni d’un écrou et ayant chacun un pignon mis en mouvement simultanément par un engrenage que l’on fait tourner à l’aide d’une manivelle. Deux vis fixées sur les bras de l'une des couronnes de l’induit s’engagent dans ces écrous.
- Les principales modifications apportées tout récemment à ce type de machine portent presque exclusivement sur les inducteurs.
- Les figures 2 et 3 représentent diverses formes d’inducteurs disposés de façon que les pôles de noms contraires soient en regard et que ces
- Fig. 2, 3, 4, 5 et 6. — Coupes diverses d’inducteurs.
- pôles soient pour chaque inducteur alternativement nord ou sud. Il y a donc cette fois deux couronnes inductrices au lieu d’une comme dans le premier modèle.
- Dans les figures 4 et 5, il y a également deux couronnes inductrices, mais une seule couronne est munie de bobines et a des pôleg d’une certaine longueur, l’autre couronne ayant de simples épanouissements polaires servant à orienter le flux magnétique.
- La figure 6 représente un système d’inducteurs pour machine double.
- Les bobines de l’induit sont fixées par le milieu sur une couronne circulaire, et le démontage de la machine s’effectue en retirant de part et d’autre chaque système d’inducteurs.
- Dans la figure 7, on a représenté l’induit qui, comme on le voit, n’a plus de fer comme cela avait lieu dans le type ancien.
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- 375
- Les figures 8 et 9 représentent en coupe et en vue de face une machine montée avec induit et inducteur perfectionnés.
- On voit par ces figures que la couronne de fer dont nous venons de parler, et qui dans les machines primitives existait au-dessous de l’induit est remplacée par un deuxième inducteur mobile B de même genre que A et tournant solidairement avec lui.
- Fig. 7. — Induit nouveau.
- L'induit forme une couronne fixe située entre les deux inducteurs dentés qui tournent avec l’aide du moteur à vapeur.
- Afin de faciliter le montage, les deux inducteurs mobiles peuvent être réunis sur la même couronne comme le montre les figures 2 et 7. Ces deux inducteurs sont formés par deux pi-
- Fig. 8 et 9. — Ctfupe et vue de face du nouveau type d’inducteurs.
- gnons dentés, l’un intérieurement, l'autre extérieurement.
- Telles sont les modihcati ons que l’inventeur a apportées à sa première dynamo.
- Un nombre assez élevé de ces machines fonctionnent déjà depuis plusieurs mois, et jusqu’ici leur marche n’a cessé d’être régulière ; du reste, la facilité avec laquelle les pièces peuvent être visitées sans démontage assure une réparation des plus rapides dans le cas où il surviendrait
- un accident dans une des bobines inductrices ou induites.
- Bien que la machine serve de volant au moteur à vapeur, son inertie' est peu considérable eu égard au nombre des ;pôles; je ne sais si des essais de couplage ont été effectués avec ces machines; il est probable qu’elles s’y prêteront pourvu que les couples moteurs ne soient pas trop variables (4).
- Leur marche est des plus régulières, malgré les variations de la charge, et dans une de ces machines actionnée par une turbine munie d’un régulateur Picard, la variation de voltage lorsqu’on décharge brusquement la machine n’est que de 2 0/0. M. Patin a bien voulu nous communiquer quelques chiffres relativement à ses machines.
- Voici pour deux dynamos de 5oo et 3ooo lampes.
- Puissance en watts Voltage aux bornes à circuit 40000 13oooo
- ouvert Voltage aux bornes en pleine 2400 V. 2400 V.
- charge )) »
- Intensité en pleine charge.. 16,7 a. 40 a.
- Résistance de l’induit 4 0). l, 33 co
- Nombre de bobines de l’induit 24 104
- Résistance des inducteurs.. Nombre de bobines induc- 4,8101. 2,5 CO.
- trices 24 104
- Nombre de tours par minute 3oo 95
- Fréquence 5o 82
- Rendement électrique maxim. 94 0/0 94 0/0
- Dépense d’excitation 1200 w.
- Dépense dans l’armature.... i3oo w.
- Le transformateur, adjoint en quelque sorte à cette machine, appartient aux types de plus en plus nombreux des transformateurs à circuit magnétique fermé.
- 11 a sensiblement la forme d’un parallélipipède rectangle(fig. 10). Les spiresdu circuit secondaire sont placées sur le fer ; le primaire a se compose de huit bobines en forme de tube à section rectangulaire et isolées les unes des autres en outre de l’isolement du fil qui les compose.
- Le circuit magnétique est constitué par deux sortes de tubes également à section rectangulaire et placés l’un à côté de l’autre suivant leur plus grande dimension. Chacun d’eux est formé de tôles de fer de Suède parfaitement laminées
- (') Voir à ce sujet l’article de M. Blondel, p. 36o.
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- et recouvertes de papier sur une de leurs faces. Ces tôles sont découpées soit à la cisaille, soit à l’emporte-pièce en forme d’U à angles droits, forme qui permet de réduire au minimum les déchets. Ceux-ci sont utilisés du reste en grande partie pour la construction de petits transformateurs destinés aux lampes témoins placées à l’usine.
- K.
- r
- A
- C
- b b
- Fi g. 10. — Transformateur Patin. Vues de face et latérale.
- Ces tôles sont ensuite disposées par paires et se touchant par leurs faces métalliques et on en empile un nombre suffisant, comme le montre la figure 10, où les angles des tôles ont été légèrement arrondis.
- Ce système fournit un circuit magnétique de
- Fig. 11. — Boîte du transformateur; ce coupe-circuits.
- faible résistance et rend le montage et le démontage des plus faciles.
- Les tôles sont serrées entre deux cadres portant chacun une plaque de marbre sur laquelle sont fixées les bornesdes circuits primaire et secondaire.
- D’après la disposition même des tôles, il existe, sur les plus petites dimensions des tubes métalliques à section rectangulaire, une sorte
- de cheminée très mince entre chaque paire d’U. Ces cheminées assurent une ventilation faible, il est vrai, mais qui est augmentée considérablement en ménageant des espaces vides entre les portions extérieures du circuit magnétique.
- Les faces latérales de l'appareil sont munies de cadres en fonte et de toiles métalliques; si l’appareil n’est pas destiné à être isolé-dans l’huile. Dans ce dernier cas, la boîte à huile est en fonte et est parfaitement étanche (fig. 11).
- Sur la boîte en fonte sont fixés deux coupe-circuits primaires en porcelaine, ayant la forme d’un auget très allongé. Dans les extrémités de cet auget sont placées les bornes servant à tenir le coupe circuit proprement dit. Celui-ci se compose d’un tube en verre présentant de distance en distance des ampoules; un fil métallique le traverse dans sa longueur et est soudé aux deux cylindres métalliques qui le terminent.
- Une poignée en ébonite est fixée en son milieu pour permettre de le placer sans danger. Enfin, le tube est rempli d’huile. Ce transformateur a sensiblement les mêmes propriétés que ses congénères.
- Le rendement à pleine charge est assez élevé et dépasse g5 0/0; l’absorption à vide est excessivement réduite et n’atteint guère plus de 2 0/0.
- Primaire.
- Transformateur de
- 4000 w. 8000 w.
- Voltage.................... 2400 2000
- Intensité.................. 1,7 4
- 1080 tours de fil de diamètre 16/10
- ,54o _ — 22/10
- Longueur................... 885 m.
- Poids....................... 17,400 kg. 21 kg.
- Résistance................. 7,04 w.
- .Perte de force électromotrice en charge.............. 12
- Secondaire,
- Voltage.................... 100 110
- Intensité.................. 40 72
- 45 tours de fil (3 couches fil). 43/10 3o — (5 couches en
- quantité)................ • 4° To
- Longueur................... 42 m.
- Poids...................... iO,So kg. i5 kg.
- Résistance................. 0,046 <o.
- Perte de force électromotrice
- en charge................ 1,84 v,
- Tôles.
- Epaisseur.................. 4/10 4/'o
- 6 paquets de 04 lames, soit.. 564 lames. 684 lames
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- Le tableau précédent donne les chiffres que l’inventeur nous a communiqués et qui sont relatifs à deux transformateurs de 4000 et 5ooo watts.
- F. Guilbert.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Pile sèche Johnson (1892).
- L’électrode négative est constituée par un charbon A et la positive par un cylindre en zinc B, renfermant les couches superposées de
- Fig. 1. — Pile Johnson.
- l’excitant C et du dépolarisant D, ces dernières séparées du zinc par des enveloppes en poterie E, afin d’empêcher la formation de réactions locales.
- On prend pour excitant un mélange de :
- 3 parties d’eau,
- 2 de sel ammoniac,
- 3 de plâtre,
- 2 de farine,
- et pour dépolarisant un mélange de :
- 4 parties de peroxyde de manganèse,
- 5 parties de charbon en poudre.
- Moulage du mica pour isolateurs Munsell i,1892).
- Le moule se compose (fig. 1 et 2) d’une matrice c, à spirale e, dans laquelle on peut faire circuler de l’eau de g en g‘, et d’un emboutisseur a.
- La pièce de mica que l’on veut transformer
- en une rondelle emboutie d (fig. 4) est préparée sous la forme d’une rondelle plate composée de trois cours d’écailles de mica y, f et/1, se recouvrant à joints rompus comme l’indique la figure 3, et agglutinées par du vernis de copal. Cette
- rondelle placée en b, sur la matrice, est d’abord emboutie à chaud, puis vivement refroidie sous pression par une circulation d’eau froide en g, e, g'. L’emploi successif d’eau chaude puis froide en g e g1 fait que le mica, parfaitement séché, s’emboutit sans gondolements et conserve indéfiniment sa forme, grâce au durcissement que lui communique la circulation d’eau froide.
- G. R.
- G. R.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Accumulateurs Ler (1892).
- M. J.-B. Ler emploie,au lieu de plaques autogènes, des assemblages composites formés de tubes de plomb consolidés par des âmes en fer émaillé, avec, à l’intérieur et à l’extériéur, des rainures droites ou spiraloïdes, pour recevoir la pâte d’oxyde de plomb comprimée au laminoir. On obtient ainsi des accumulateurs d’une grande capacité sous un faible volume.
- G. R.
- Fabrication du sulfure de carbone par l’électricité, par M. Baxeres-Torres.
- Dans un four électrique, on fait jaillir l’arc dans une masse de charbon (coke ou charbon de cornue) mélangée d’une substance sulfurée (pyrite, sulfates, plâtre, charrées de soude), il se fait du sulfure qu’on distille. C’est encore une nouvelle application des procédés électro-thermiques.
- Le soufre se produit, soit par réduction des substances sulfurées, soit aussi par électrolyse sèche.
- Tubes minces de nickel pour manomètres.
- On fait une matrice en alliage fusible ayant la forme du tube. On y dépose du nickel par voie électrolytique. Quand on a l’épaisseur suffisante, on plonge dans l’huile bouillante; l’alliage fond et laisse le tube de nickel. On a employé ce procédé pour faire des tubes de manomètres métalliques.
- Fabrication électrolytique des couleurs à base de plomb, par Ferrant! et Noad.
- Dans des auges convenables, on place des vases poreux. Des anodes en plomo brut sont suspendues dans les auges, les cathodes de plomb dans les vases poreux. L’électrolyte est une solution d’acétate d’ammoniaque (10 parties d’acétate, 90 parties d’eau et 8 parties d’acide acétique cristallisable— les acétatesalcalinscon-viegnent aussi). Le plomb se dissout dans les compartiments anodes, tandis qu’une solution alcaline se rassemble dans les compartiments cathodes.
- On soutire la liqueur alcaline, que l’on carbo-
- nate, et on l’ajoute à la solution plombique extraite des compartiments anodes. Il se fait un précipité de carbonate de plomb et une liqueur d’acétate qui rentre dans une nouvelle électrolyse.
- On peut précipiter le sel de plomb obtenu par l’acide chromique pour avoir le chromate de plomb (jaune de plomb)
- A. R.
- Procédé de nourrissage des filaments de lampes.
- La Société des lampes à incandescence, de Budapest, compose ses filaments de trois couches. Le noyau formant le filament de charbon proprement dit est plongé dans une solution gommeuse minérale qui, à la carbonisation, laisse un silicate destiné à protéger le filament contre l’action de l’air, tout en lui donnant une surface lisse et brillante.
- C’est sur ce vernis que l’on dépose la troisième couche servant à régler la résistance électrique. D’ordinaire, on opère le nourrissage dans le globe même de la lampe, le filament étant déjà mis en place. Le procédé dont nous parlons traite les filaments avant leur mise en place.
- On sait que l’on se sert ordinairement pour ce traitement, de bains liquides ou gazeux de carbures d’hydrogène: ces bains ne sont pas toujours exempts d’oxygène, et il arrive que les filaments s’v trouvent partiellement attaqués et perdent de leur qualité. Cette détérioration est d’autant plus prononcée que par suite de la circulation du liquide ou du gaz provoquée par réchauffement tout l’oxygène de la masse vient agir sur le filament.
- Afin d’éviter ces inconvénients, la Société susnommée se sert d’un carbure solide, tel que la paraffine, la naphtaline, etc. Ce ne sont alors que les couches en contact avec le filament qui deviennent liquides, de sorte que l’oxygène, s’il y en a, ne peut agir qu’en quantité infinitésimale. Lorsque le filament a acquis la résistance électrique voulue, on arrête le courant et l’on débarasse le filament de l’excès de paraffine, en le traitant par l’alcool.
- On prétend obtenir de cette façon un lil de grande résistance mécanique, très élastique; ce sont du moins les fabricants qui l’affirment.
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- Instrument de mesure pour machines à vitesse variable, par J. Swinburne (*).
- Il arrive très fréquemment que les dynamos sont actionnées par des moteurs à vitesse variable, soit machines à vapeur, soit moteurs à gaz. Il n’est pas facile de mesurer exactement le voltage, le courant ou la puissance lorsqu’il se produit des variations atteignant 10 0/0. Dans beaucoup d'ateliers, une grande machine est affectée aux essais, mais même celle-ci ne permet pas toujours des mesures précises.
- Dans beaucoup de cas, les effets de ces variations peuvent être éliminés. La méthode suivante a été employée pour vérifier si dans le tranaformateur « hedgehog » la chute de potentiel réelle concordait avec celle calculée. Ce transformateur fut shunté par un transformateur à circuit magnétique fermé dont l’enroulement
- Fig. 1
- primaire était divisé en vingt sections, ce qui permettait d’adopter le voltage à lechelle de l’instrument de mesure.
- Cet instrument était un voltmètre calorifique différentiel (fig. 1). A et B sont les deux fils que parcourt le courant dérivé. D est un bloc en ivoire, avec un prolongement E, maintenu par un ressort à boudin T. Lorsque les deux fils se dilatent également, le bloc est attiré par le ressort F, mais l’indication de l’instrument n’en est pas affectée. Les autres extrémités des fils sont fixées à un levier très court H pivoté en son milieu et portant un miroir I. Ce miroir tourne avec II, dès que les deux fils se dilatent inégalement. L’instrument est très sensible et donne des indications exactes à une fraction de 1 0/0 près. La chute de potentiel du transformateur étudié a pu être ainsi déterminée, quoique la vitesse de la machine variât considérablement.
- A. H.
- Bouillotte électrique Ahearn (1892).
- L’eau à bouillir est renfermée dans une marmite en métal A, entourée d’un fil C, tendu sur des rondins d’amiante B, et plongée dans un récipient D, garni intérieurement d’amiante. L’espace entre A et D est rempli de terre réfractaire, et le couvercle II est pourvu d’un appendice
- Fig. 1 et 2. — Bouillotte Ahearn.
- IF, destiné à augmenter les surfaces de contact de l’eau avec A. Le passage du courant dans C chauffe l’eau qui s’évacue par i et se renouvelle par E.
- Avertisseur pour batteries électrolytiques Badt (1892).
- Les bains électriques A A A sont reliés par des fils D à des électros J, qui, dès que la résistance d’un de ces bains s’abaisse, lâche son armature, dont le numéro signale ce bain, en
- Fig. 1. — Avertisseur Badt.
- même temps qu’elle fait partir la sonnerie P, en fermant le circuit de sa pile. En outre, un commutateur G permet de relier à chaque instant l’un quelconque des bains au galvanomètre H, qui en indique l’état.
- (*) Industries, 7 octobre 1892, p. 66.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Accumulateurs Kennedy (1891 J.
- La disposition proposée tout récemment par M. Kennedy permet de réaliser de grandes capacités.
- Le cadre est (fig. i à 5) constitué par une plaque de plomb A, percée de trous <z<z, prise entre deux plaques isolantes B, à cavités alvéolaires GC, remplies de matière active largement en contact avec les plaques A réduites au poids nécessaire pour assurer la conductibilité ; l’attaque de
- /jpr
- jf
- i-
- B
- 0
- nnn
- J/ a.
- Fig. i à 6. — Accumulateur Kennedy.
- la masse totale de la matière active est ainsi parfaitement uniforme et plus rapide.
- Les plaques isolantes sont constituées par un mélange en poids de i de gomme arabique pour 5 de verre pilé ou d’amiante, plastique à chaud, de sorte que l’on peut, en les appliquant à chaud, les fi/re s’accrocher au travers des ouvertures des plombs par leurs projections dd (fig. 6).
- Le tout, solidement assemblé par des boulons k, constitue un accumulateur solide et très actif.
- Diaphragmes électrolytiques Brener (1891).
- M. Brener aurait découvert que, contrairement aux diaphragmes en argile, les diaphragmes en ciment seraient complètement inattaquables même au chlore, et conserveraient indéfiniment leur porosité; il conseille, entre autres, l’emploi d’une pâte formée de morceaux de coke ou de pierre ponce, de 4 à 8 millimètres de côté, mélangés à poids égal à du ciment ordinaire de chaux ou de magnésie diluée dans de l’eau, puis moulés en plaques de 12 à 15 millimètres d’épaisseur.
- Trieur électromagnétique Conkling (1892).
- Ce trieur ne diffère de celui décrit à la page 429 de notre numéro du 3o novembre 1889 que par la division du tambour de tête B entrois parties : b b.,, entre lesquelles se prolongent les extrémités des armatures F, entaillées comme en Jf de manière à passer sous les jantes de b b, F., et
- ^ i
- Trieur Conkling.
- que la courroie ne vienne pas toucher F/et s’y user inutilement (').
- Électrolyse du cuivre et formation électrolytique des fils de cuivre, procédé Rovello (1891).
- La cuve adoptée par MM. Howell et Rovello est divisée (fig. 1 et 2) en deux séries de compartiments e et /par une bande de papier parcheminé b, tendue sur les montants c et maintenue par des coins d. Les électrodes ietf sont suspendues entre les parchemins par les attaches en cuivre kk. L’électrolyte, amené par les tuyaux o et «, circule d’un compartiment à l’autre sans
- (') Trieurs décrits dans mes précédentes notices : Alexander, 26 mai 1891, p. 426; Bail et Norton, 8 novembre 1890, 283; Conkling, 3o novembre 1889,429; Edison, 3o novembre 1889, 428; 7 mai, 1" octobre 1892, 280 et 36 ; Elliott, 14 mars 1091, 529; Ferraris, 23 mai 1891, 379; Finney, 22 août 1891, 385 ; Ilobson, 6 décembre 1890, 486 ; Moffat, 5 avril 1890, 33;Taffel, 29 août 1891, 429; Thomson et Sanders, 2 juillet 1892,. 32.
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- pouvoir passer sous les parchemins fermés au bas par la garniture de plâtre m.
- En figure 3 à 5, le parchemin continu est remplacé par une série de feuilles b, suspendues en
- forme d’U et maintenues dans des -gorges t(, taillées dans les montants cc, par des tubes de caoutchouc u, sertis dans ces rainures et gonflés à l’air comprimé. L’électrolyte est amené aux
- d/ c.
- P /-
- OC
- t.
- iO
- Fîæ
- 3-
- no
- Fig. i et 2. — Eleclrolyse du cuivre Howelf et Ravells. Cuve à parchemin continu. Plan et coupe tranversale.
- compartiments e et f par les tuyaux u et w et leurs branchements r et sort par ox et py.
- Les diaphragmes peuvent aussi être constitués
- par de simples feuilles £>(fig. 6 et 7) maintenues par des coins dd entre les joues ax et a2 de la paroi c du bac, ou serrées entre deux plaques
- cV»
- Fig-, 3 à 8. — Cuve à parchemins fermés. Coupes verticale, longitudinale et transversale. Plan. Détail de l’attache
- des parchemins.
- d’ébonite ou de plomb dur perforé bx (fig. 8) par des tuyaux de caoutchouc /, gonflés d’air comprimé, retenus dans la paroi a par les bois cx.
- Le procédé de fabrication électrolytique des
- fils de cuivre est essentiellement le même que celui de M. Tavernier, décrit à la page 422 de .notre numéro du 22 février 1892, seulement les .cylindres b (fig. 9 et 10), sur lesquels sont ten-
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- dus les fils h sont verticaux et supportés par des erapaudines élastiques à caoutchoucs j, leur permettant de céder au raccourcissement des
- Fig. 9 et io. — Fabrication des fils de cuivre.
- fils à mesure que le cuivre s’y dépose. Ces fils circulent entre les compartiments en parchemin m, qui renferment les anodes l.
- Avec le dispositif représenté par la figure 11,
- !
- lâWÊmà il
- Fig. ii. — Fabrication des fils de cuivre (variante).
- les fils h passent autour des anodes cylindriques /, suspendues en o sur des galets p et b, disposés de manière à dérouler le fil avec de
- grands rayons de courbure, en le fatiguant le moins possible.
- G, R.
- Compteur Teague et Moy (1891).
- Ce compteur, construit d’après le même principe que celui décrit à la page 486 de notre nu-
- Fig. 1. — Compteur Teague et Moy.
- méro du 7 mars 1891, est entièrement enfermé par deux couvercles e et g, à vis plombées/et h. L’armature an cuivre nickelé l et son pivot lt tournent dans des bains de mercure k et ku isolés l'un de l’autre, et recouverts d’une couche de glycérine submergeant complètement l'armature.
- L'électro-aimant i / f2 est excité par deux enroulements : l’un en dérivation y, l’autre, très
- Fig. 2 et 3.
- faible,/, en série, et enroulé en sens contraire dey autour de la couronne en bronze/.
- Le compteur repose sur trois appuis ccc, et il suffit d’ouvrir g pour accéder à ses bornes d d. '
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- L’axe de l’armature l mène le mécanisme intégrateur par une vis sans fin l3, en prise (fig. 2 et 3) avec la roue m3, qui commande la dernière roue du train par un pignon intermédiaire «, que l’on peut changer, de manière à régler à volonté la vitesse du compteur, en déplaçant sur son coulisseau «3 la platine n2 de l’axe de 11.
- Compteur Jones (1892).
- Ce compteur se compose essentiellement de deux pendules B et B, : l’un libre et l’autre soumis à l’influence électromagnétique du courant à mesurer, compté par la différence de leurs battements.
- Afin de maintenir le synchronisme de ces deux pendules quand il ne passe pas de courant, on les relie par un petit réseau de fils de soie
- Fig-. 1 et 2. — Compteur Jones.
- cc2c2 chargé en c3c3 de poids d’un gramme et en c, d’un poids réglé par tâtonnements. On assure ainsi le synchronisme sans risque d’arrêt de l’un des pendules en cas d’une variation brusque du courant.
- La figure 2 indique l’application de ce principe à un compteur formé de deux balanciers de montre B B1; avec les fils C entraînés par leurs axes.
- G. R.
- Essais de moteurs électriques pour tramways, par MM. G.-D. Shepardson et E.-P. Burch.
- Les expériences discutées dans ce mémoire ont été entreprises dans le but d’obtenir des renseignements exacts sur la valeur des moteurs électriques dans différentes conditions ; sur les mérites relatifs de la régulation par rhéostat ou
- par groupement variable des bobines des inducteurs sectionnés; sur l’emploi d'un ou de deux moteurs sur chaque voiture ; sur l’efficacité du mouillage des rails ; sur les causes du « butage» (bucking) des voitures, et sur d’autres points.
- En dépit du grand nombre de communications qui ont été faites à ce sujet, les données que l’on possède sont insuffisantes, et parfois même trompeuses ; on admet généralement que les lignes employant la régulation par rhéostat exigent une plus grande puissance à l’usine centrale que celles qui agissent directement sur les bobines des inducteurs, et pourtant on a substitué dernièrement le premier mode au'second sur tous les moteurs d’une ligne importante; une autre ligne, en réduisant la pression à une valeur bien inférieure à 5oo volts, a réduit de beaucoup les frais de réparations.
- Les essais ont porté sur un moteur Spragué n° 6 à double réduction du type décrit par M. F. H. Parshali devant l’Institution le 21 mai 1890 et le. 19.avril 1892, et aussi sur un moteur à simple réduction. Ils ont été conduits en grande partie par M. Edward P. Burch, avec l’aimable concours de la Minneapolis Street Railway Corn-, pany, spécialement du contre-maître, M. William Gooper.
- Chaque machine était employée à l’atelier de réparations pour l’essai des armatures ; la puissance mécanique développée était mesurée par un frein du genre Prony et la force électromotrice et l’intensité du courant à l’aide des nouveaux appareils de Weston.
- L’armature du moteur Sprague a 56 sections de chacune huit tours de fil'n° 12 B. et S. G. (2,64mm. de diamètre) ; la réduction de vitesse est de 11,765. L’inducteur employé d’abord était divisé en trois sections : Bobine A de 700 tours ; bobine B de 820 et bobine G de 620 tours, le tout en fil n° 12.
- Au moyen du commutateur en barillet bien connu, ces bobines peuvent donner les combinaisons suivantes :
- Plusieurs séries d’essais du rendement ont été effectuées avec chaque combinaison. Les trois paires de bobines étaient ensuite remplacées par une simple paire de bobines reliées en série et ayant plusieurs bornes, pour que le nombre de tours employé pût être modifié. Cette disposition a été employée avec un rhéostat de Thomson-Houston.
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- 384: ’LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- „ Les essais de rendement ont été faits avec et sans le rhéostat. Nous ne pouvons donner ici qu’une faible partie des essais effectués et des qourbes obtenues. En comparant ces courbes
- 14 16
- VÆezfeiua: au ÿïejn Fig. i. — Moteur Sprague.
- entre elles et avec les résultats d’autres expériences, on doit noter que le voltage était de , beaucoup inférieur à celui pour lequel les moteurs étaient établis, et que la puissance fournie était mesurée sur l’essieu.
- Différentes, armatures ont été employées à des jours différents, et les courbes des figures ne sont pas strictement comparables entre elles; cependant, les courbes données dans une même figüre sont obtenues avec la même armature et un voltage approximativement constant. Toutes ces armatures avaient été récemment réparées, et quoiqu’elles eussent été bien séchées, il est possible qu’une perte ait eu lieu à travers l’isolant.
- c
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- 0 Z i 6 8 10 12 14 16
- . ‘ÇÂevcutoc au. ^leùrv
- Fig. a. — Moteur Sprague.
- Les courants de Foucault dans les noyaux étaient probablement plus grands que dans les nouvelles armatures. Avec la même armature et les mêmes inducteurs, le rendement est un peu plus élevé à froid qu’à chaud. On a cherché à tourner aussi exactement que possible à la température ordinaire de marche, de façon que les
- inducteurs fussent chauds sans être:brûlants.’
- Les expériences ont conduit à supposer que le rendement de ces machines serait de beaucoup supérieur à 90 0/0 si l’on mesurait la puissance fournie sur l’axe même de l’armature avec un voltage convenable.
- La figure 1 montre les courbes de rendement pour un moteur avec les différentes combinaisons des bobines inductrices.
- Dans la figure 3, les courbes A et B représentent le rendement de la machine avec.857 et 611 tours de fil n° 7 (4,47 mm; de diamètre) sur les inducteurs. On doit noter que dans les. expériences qui se rapportent aux figures 1 et 3, le moteur a un rendement d’autant plus élevé que le nombre de spires sur les inducteurs est lui-même plus grand, jusqu’à ce que le fer soit aimanté à saturation ; alors le meilleur rendement
- 80
- 0 2 4 6 8 10 12 14 16
- f?Â.&veut<c eut
- Fig. 3. — Moteur Sprague.
- Courbe A 857 tours suivant les inducteurs — B 611 — —
- est obtenu avec un plus petit nombre de tours, et par conséquent avec une plus faible résistance des inducteurs. Ceci montre l’avantage, qu’il y a à travailler avec l’arrangement 5 et l’arrangement 7, c’est-à-dire à supprimer une partie de l’enroulement lorsque la charge est forte. -Au démarrage, le courant est très intense et le champ est saturé avec un faible nombre de tours ; ainsi, le couple, avec un courant donné . est à peu près le même, quel que soit l’enroule-• ment de l’inducteur. La vitesse et la force contre-électromotrice sont faibles au départ ; la diflfé-, rence de potentiel aux bornes de l’armature devrait donc être réduite jusqu’à ce qu’il passe seulement assez de courant pour démarrer la voiture sans secousse; on peut plus facilement ; et à meilleur compte être maître de la chaleur dégagée par le passage du courant (RP), dans;
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- un rhéostat séparé que dans les bobines de l’inducteur.
- Les rhéostats fer et mica sont meilleur marché et plus à l’épreuve de la chaleur que les fils recouverts de coton. Ces considérations imposent ‘ donc la conclusion que, pour la forte charge due à l’accélération à donner à la voiture, au départ, les inducteurs devraient avoir le plus petit nombre possible de tours et, lorsque la vitesse normale est atteinte, le nombre de chevaux absorbés et l’intensité diminuant, le rendement serait amélioré en augmentant le nombre dq tours des bobines inductrices.
- Cette conclusion est précisément l’inverse de la pratique habituelle des constructeurs, qui
- Rhéostat en série — 6
- 438
- sacrifient une partie du rendement pour la vitesse aux faibles puissances; elle est en opposition aussi avec l’expérience de la ligne mentionnée au début de cette étude, où les inducteurs sectionnés ont été remplacés par une seule bobine de fil n' 7, et plus tard de fil n" 5.
- Cette perte de chaleur pourrait être évitée et le rendement moyen augmenté par l’emploi de deux moteurs en série au départ ; on couperait ensuite un des deux moteurs ou on les monterait en parallèle, s’il était nécessaire, lorsque la
- vitesse augmenterait et que la puissance diminuerait.
- Une moyenne de douze essais sur route montre qu’avec deux moteurs sur une voiture il faut un courant de 27 0/0 plus faible que si l’on n’en emploie qu’un seul.
- Dans la figure 2, la courbe A se rapporte au rendement d’un moteur Sprague avec une seule paire de bobines, lorsque la totalité d’un rhéostat Thomson-Houston est en circuit ; la courbe B, lorsque les 3/5 du rhéostat sont employés, et la courbe C lorsque la totalité du rhéostat est supprimée. La ligne pointillée A2 donne le rendement calculé d’après la différence de potentiel aux bornes du moteur seulement. La courbe A2 n’est pas strictement comparable avec les au-
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- t£/l&vcuiœ cul
- Fig. 5. — Moteur Sprague avec rhéostat en série.
- Courbe A Arr. 6
- — B — 2
- — C — 3
- - D . - 4
- — E — 5
- — F — 6
- très, en raison des variations nécessaires dans le voltage au moteur ; mais elle fait ressortir l’augmentation de rendement qu’on peut obtenir en utilisant le voltage superflu dans un second moteur en série.
- A ce propos, il est intéressant de noter que la résistance du rhéostat, telle qu’on la calcule d’après l’intensité et la différence de potentiel diminue lorsqu’on augmente le courant.. C’était à prévoir, puisque la plus grande partie de la résistance est due à la surface du contact entre les plaques de fer dans le rhéostat, celles-ci étant pressées d’autant plus intimement l’une contre l’autre que le fer s’échauffe davantage,
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Un effet semblable, mais beaucoup plus marqué, a été noté dans des expériences antérieures de l’un de nous, avec des plaques alternées de fer et de charbon.
- Les figures 4, 5 et 6 montrent les courbes du couple, de la vitesse et de la puissance se rapportant au moteur Sprague n° 6. Dans la figure 5, A représente la puissance et l’effort horizontal sur une roue de 0,762 m.; B, C, D, E, et F, les arrangements 2, 3, 4, 5 et 7 respectivement.
- ^ 1Û0
- Fig. 6. — Moteur Sprague.
- Courbe A Rhéostat en série avec arr. 6
- — E 3/5 du Rh. — — 6
- — B — _ — 2
- — C — — - 3
- — D - - 4
- -F — — - 5
- — G — — — 7
- Dans la figure 6, A se rapporte à la vitesse et à la puissance, la totalité du rhéostat étant intercalée dans le circuit'; la courbe E se rapporte aux mêmes quantités, les 3/5 du rhéostat étant intercalées ; elles deviennent égales à B,SC, D, F et G pour les arrangements 2, 3, 4, 5 et 7 respectivement. Ces courbes peuvent être comparées avec les résultats présentés par le professeur S.-H. Short devant le Club électrique de Chicago, le 28 mars 1892. La figure 7 donne
- les courbes du courant, du couplé, de la vitesse et du rendement d’un moteur Thomson-Houston
- ,$> 200
- •S 100
- •M 40
- Fig. 7. — Essai d’un moteur Thomson-Houston de 5oo volts. Armature avec fil n” 12 (B et S); inducteur sectionné à 700 tours, fil 11” u.
- à simple réduction,, d’une puissance de i5 chevaux ; le taux de réduction est de 4,7857.
- Un grand nombre d’essais ont été faits sur
- " • — » 0. , , *3 W
- Fig. 8. — Ligne interurbaine entre Minneapolis et Saint-Paul.
- des voitures en service régulier. La figure 8 représente une expérience faite sur la ligne interurbaine entre Minneapolis et Saint-Paul. La distance est d’environ 16 kilomètres; la durée
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- du trajet est de 55 minutes; les voitures sont équipées avec deux moteurs à simple réduction, de 25 chevaux. Des trains spéciaux font quelquefois
- ce trajet en 3o minutes ou moins. La figure 9 se rapporte à trois courses faites sur la ligne de l’Université, à Minneapolis, des jours consécu-
- 8-9-11-8—7
- Voyageurs
- 0
- tifs, avec la même voiture et le même conducteur.
- La courbe inférieure a été prise lorsque les rails étaient secs et poussiéreux, la courbe moyenne avec des rails mouillés, et la :courbe supérieure lorsque la terre était couverte d’une épaisseur de neige de 20 centimètres.. Le chasse-neige avait été mis en marche sur une partie de la voie environ une demi-heure auparavant. Les courbes montrent la variation de temps, le nombre de voyageurs étant noté.
- . On notera que le courant est moindre avec des rails mouillés quoiqu’il y eût plus de voyageurs. Le travail à la station est environ le même pour un jour pluvieux ou pour un jour sec ; la différence étant probablement compensée par la perte plus considérable sur les lignes et par le plus grand nombre de voyageurs sur sur quelques voitures.
- La figure 9 montre la variation de courant sur un feeder d’une ligne sur laquelle circulaient
- cinq voitures, le courant moyen étant d’environ 60 ampères.
- G. P.
- {A suivre).
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ÉLECTRICIENS Séance du 9 novembre 1892.
- Au début de la séance, M. Mascart rend compte des travaux delà commission du laboratoire.
- Lorsque la création de cet établissement fut décidée, après l’exposition de 1881, il fut convenu que la Ville de Paris mettrait à la disposition de la Société, une partie des bâtiments de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- »
- l’ancien collège Rollin. Ces terrains étaient alors occupés par l’école du Livre; le laboratoire dut s’installer provisoirement dans un local gracieusement mis à sa disposition par MM. Ménier, dans leurs usines de Grenelle; il était bien à l’étroit et ne pouvait utiliser les ressources qu’il aurait pu mettre en œuvre, car il s’attendait de jour en jour à venir s’installer définitivement dans le local qui lui était destiné. Il gênait considérablement ses propriétaires; mais l’école du Livre ne disparaissait pas : « Restez » disaient MM. Ménier; depuis 1888, il en était ainsi.
- Dans le cours de l’année dernière, le Président de la Société, M. Joubert, fit faire un grand pas à la solution. Puisque le terrain promis
- Fig. 1
- n’était pas libre, il obtint de l’échanger contre un autre terrain que la Ville de Paris possédait rue de Staël (xv° arrondissement), c’est-à-dire dans une bien meilleure situation. Le terrain primitif avait 2700 mètres carrés de superficie : le nouveau n’a que i5oo mètres carrés et les constructions qui étaient toutes faites dans l’ancien collège Rollin, devaient être maintenant élevées aux frais de la Société. C’était un avantage considérable qui permettait d’aménager le laboratoire dans les meilleures conditions, mais qui coûtait 70000 francs. M. Mascart exposa la situation aux membres de la commission; on lui répondit immédiatement par une souscription de 35 000 francs et en le chargeant de recueillir les souscriptions nouvelles qu’on sollicitait : « Ce rôle de frère quêteur, ajoute M. Mascart, est ingrat à première vue, mais il comporte.bien
- des satisfactions; de toutes parts les dons affluèrent, et si quelques personnes sur qui nous pensions pouvoir compter se sont récusées, l'impression réconfortante que j'ai rapportée de cette campagne, permettez-moi de vous le dire, c’est qu’il existe beaucoup de braves gens en ce monde. »
- Voici la liste des souscriptions :
- francs
- MM. P. Lemonnier................................ 20 000
- H. Fontaine............................... 10 000
- De Romilly................................ 5 000
- Delaunay-Belville........................... j 000
- Compagnie de Fives-Lille.................... 2 5oo
- Rouart frères et C*............'.......... 2 000
- Ménier.................................... 10000
- Louis Sautter............................... j 000
- Christofle et C‘............................ 5 000
- Gaston Sautter............................ 1 500
- Émile Harlé................................. 1 500
- Schneider et C”............................. 5 000
- Baron Thénard............................... 3 000
- Société anonyme d’éclairage électrique du
- secteur de la Place Clichy................ 2 5oo
- Anonyme................................... 500
- Eiffel.................................... 5 000
- Société alsacienne de constructions mécaniques..................................... 2 500
- Carpentier.................................. 3 000
- 81 000
- Fonds réunis par le Syndicat professionnel des industries électriques............................. 18 875
- Total............................ 99 875
- En outre, MM. Weyer, Richmond et Cr, offrirent une machine à vapeur de 25 chevaux à triple expansion; M. Hillairet prit à sa charge l’installation des transmissions mécaniques du laboratoire.
- Sur le conseil de M. H. Fontaine, les fonds réalisés ont été placés, et comme les travaux ne doivent être réglés que d’ici un an environ, les intérêts porteront à plus de 100000 francs les fonds disponibles en dehors du reliquat de l’Exposition de 1881. De nombreux souscripteurs ont aussi promis leur concours et l’on peut espérer que bientôt le laboratoire pourra entrer dans la période d’activité, après avoir été pendant si longtemps arrêté dans son développement normal.
- C’est en France que la proposition en a été faite pour la première fois; les pays voisins ont suivi notre conseil et nous ont donné l’exemple;
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- en Allemagne, en Suisse, en Belgique, en Angleterre, des établissements de ce genre ont été fondés pendant les dernières années, et c’est par millions de francs que se chiffrent les sommes que l’industrie et les gouvernements y ont consacrées. Nul ne songe à le regretter en présence des résultats acquis et de ceux que l’avenir permet d’entrevoir. A la dernière réunion de la British Association, les savants anglais réclamèrent la création d’un Laboratoire national de Physique; dans tous les pays, l’industrie et les savants reconnaissent la nécessité de ces institutions qui sont à la fois des laboratoires d’étalonnement pour les appareils industriels, des écoles pratiques pour les jeunes ingénieurs et des laboratoires de recherches pour les savants.
- Les laboratoires des écoles et des facultés, créés dans un ordre d’idées tout différent et astreints à des charges spéciales, ne peuvent rendre les mêmes services; une fois leur période d’instruction terminée, les élèves doivent céder la place à d’autrés, sàns qu’il leur soit possible de consacrer un temps suffisant à des recherches personnelles ou à leur éducation technique. Cette lacune, le laboratoire central la comblera. Aussi, ne peut-on trop se féliciter de l’ardeur avec laquelle le soutiennent tous ceux qui s’intéressent à la prospérité de notre industrie.
- Des pourparlers qu’on espère voir aboutir d’ici peu de jours sont engagés avec le propriétaire d’un terrain voisin de celui concédé à la Société par la Ville, pour échanger une partie de celui-ci, ce qui permettrait d'avoir un emplacement de forme plus avantageuse, avec entrée sur deux rues. Les travaux sont commencés et les nouvelles constructions sortent de terre; grâce à l’obligeance et à la courtoisie de MM. Me-nier, l’installation provisoire ne disparaîtra qu’au dernier moment, c’est-à-dire au printemps prochain, époque vers laquelle se fera l’inaügu-ration ; nous aurons alors occasion de décrire le nouveau laboratoire et son organisation intérieure.
- M. Picou présente quelques observations au sujet des solutions que MM. Swinburne et Do-livo Dobrowolsky, ont proposées pour élever le rendement moyen des transformateurs; d’après lui, ces deux solutions ne sauraient convenir, car leurs inventeurs n’ont considéré que le transformateur lui-même, alors qu'il faut faire entrer en ligne de compte l’ensemble de l’exploitation :
- ce que l’on gagne sur les pertes par hystérésis, on le perd à bien peu près dans la plupart des cas, par l’élévation des pertes dans le cuivre, non seulement des transformateurs, mais des dynamos et de la canalisation ; il insiste également sur les inconvénients du décalage de courant qui se produit dans les transformateurs « hérisson », et sur les conséquences de l’absence d’auto-régulation dans les transformateurs Do-livo Dobrowolsky; en résumé, ces solutions ne pourraient, être acceptées comme suffisantes.
- M. Trouvé présente ses fontaines lumineuses, des appareils optiques et acoustiques pour effets de scène, ainsi que 1,’appareil qu’il a construit pour tracer les paraboles pour la confection des miroirs, appareil qui dérive immédiatement du procédé classique employé pour tracer la parabole par trait continu (fig. 1).
- Il se compose d’une règle R, en acier, massive pour plus de stabilité; E est une équerre en métal creux; C un curseur à ressort de pression D ; 1, 2, 3, 4, 5,6 sont des galets pour transformer le frottement de glissement en frottement de roulement. L’équerre est maintenue en contact constant avec la règle par le curseur à ressort, et elle est entraînée par le crayon ou le burin qui tend la petite chaîne de Galle remplaçant le fil classique; cette chaîne est fixée en F, au foyer, et s’enroule à l’autre extrémité, sur un léger treuil porté par l'équerre, en sorte que sa longueur peut être réglée facilement. Le crayon ou le burin sont entaillés d’une étroite gorge qui empêche la chaîne de glisser. L’emploi des galets de frottement assure une grande douceur de mouvement et permet d’obtenir une courbe continue d’une grande exactitude.
- La parabole est ensuite découpée dans une feuille de métal pour servir de gabarit au tourneur, qui peut obtenir ainsi un mandrin creux ou un mandrin en relief sur lequel sont repoussés les réflecteurs.
- G. P.
- Sur l’état passif du fer et de l’acier.
- M. Thomas Andrews a publié dans les Pro-cecdings of the Royal Sociely les résultats d’un grand nombre d’expériences sur l’état passif du fer et de l’acier. Voici quelques-uns des résultat? obtenus. --
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- 3go
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- L’examen des effets de la température sur l’état passif du fer et de l’acier a été effectué sur deux tiges polies non aimantées, coupées dans la même barre et étirées à froid. Les tiges furent placées dans les deux branches d’un tube
- Fig. 1
- en U (fig. i) fixé sur un support. Chaque tige avait 21 centimètres de longueur et o,66 cm de diamètre. Le tube de verre en U contenait 35 grammes d’acide azotique de poids spécifique 1,42.
- La branche A était entourée d’une cuve contenant de l’eau, la branche B d’un vase de même capacité rempli de glace concassée. La cuve à eau pouvait être chauffée graduellement au moyen d’un bec Bunsen.
- Les tiges étaient en circuit avec un galvanomètre, et l’on chauffait lentement l’une des branches en maintenant l’autre à o°. De temps
- Fig. a
- en temps, on mesurait la force électromotrice développée par l’élément ainsi constitué. La position dans la série électrochimique de la barre plongée dans l’acide chaud était positive.
- Les résultats des expériences montrent que le fer forgé est moins passif que l’acier doux fondu ; la force électromotrice moyenne donnée par le
- fer forgé était de o,o3volt; tandis que l'acier fondu donnait seulement 0,01 volt. La température était chaque fois élevée jusqu’à 8o°G, et aucun des deux métaux n’avait perdu sa passivité entièrement à cette température.
- Dans une autre série d’expériences, M. Andrews a trouvé par la même méthode électrochimique que l’état passif du fer et de diverses sortes d’acier dépend dans une grande mesure de la concentration de l’acide nitrique.
- La figure 2 montre l’appareil employé. Deux tiges d’acier poli, longues de 15 centimètres et épaisses de 0,79 cm., étaient placées dans les deux branches d’un tube en U contenant des acides de concentration différente. Ainsi, par exemple, une branche contenait de l’acide de densité 1,5, l’autre de l’acide à 1,42.
- Les résultats ci-dessous expriment les forces électromotrices obtenues entre les deux barres :
- 0,054 volt.
- 0,028 — o,o36 —
- 0,059 —
- 0,039 —
- A. H.
- Sur la théorie de l’emploi d’un aimant permanent dans le téléphone, par J.-W. Giltay.
- A propos d’un article récent publié dans le Philosophical Magazine et que nous avons reproduit ici (n° du 24 septembre), M. Giltay a.écrit ce qui suit :
- Quoiqu’il n’y ait aucun doute sur l’exactitude de l’explication donnée par le Dr Trouton, une seconde face de la question a été complètement laissée de côté par l’auteur.
- D’après mes recherches, l’aimant permanent joue dans le téléphone deux rôles tout à fait différents l’un de l’autre :
- r II sert à donner aux sons l’intensité requise;
- 2° Il sert à donner aux sons la véritable bailleur.
- Mes expériences m’ont montré que lorsqu’un téléphone non polarisé est placé dans le circuit secondaire d’une bobine d’induction dont le circuit primaire contient un microphone les sons donnés par le téléphone sont à l'octave aiguë des sons produits devant le microphone; il résulte de là qu’un téléphone de ce genre serait incapable de parler intelligiblement, car toutes les
- Fer forgé...........
- Acier fondu doux....
- Acier fondu dur.....
- Acier Béssemer doux Acier au tungstène..
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- voyelles perdent leur caractère par ce changement de hauteur. (Ainsi la voyelle O pro- , noncée comme en allemand ou comme en français, devient A et les autres voyelles sont complètement défigurées).
- La preuve expérimentale directe de ce fait offre beaucoup de difficultés à cause du magnétisme rémanent que possède tout morceau de fer, et aussi à cause de la faiblesse des sons donnés par un téléphone non polarisé; mais elle devient , très facile si au lieu d’un téléphone on emploie un condensateur parlant.
- Pour mes expériences sur ce sujet, je renvoie à mes mémoires : La polarisation des récepteurs téléphoniques, et l’emploi de la pile auxiliaire dans la téléphonie que l’on trouvera dans les Archives Néerlandaises t. XIX et t. XX, 1884 et i885. J. B.
- Méthode pour la mesure de la constante diélectrique ; du soufre, par M. Cardani (Suite) (').
- Préparation des plaques de soufre. — Pour Obtenir des plaques de soufre à faces planes et i suffisamment parallèles, j’ai fait construire des plaques de marbre à faces carrées d’environ 35 centimètres de côté et parfaitement polies. Je plaçais ensuite entre elles, après avoir passé dessus un linge légèrement huilé, trois petits fragments de verre obtenus par le bris d’une lame'à faces bien parallèles.
- Après avoir placé ainsi les deux plaques l’une sur l’autre, je fermais les ouvertures latérales avec du papier assez épais les entourant en laissant seulement ouverte l’une d’elles pour pouvoir verser le soufre en fusion. Plusieurs couches de papier étaient employées afin que celui- ’ ci pût résister à la pression du soufre liquide.
- Les plaques de marbre ainsi préparées étaient disposées verticalement, et je faisais ensuite fondre, dans une capsule de porcelaine, de la fleur de soufre que je versais entre les plaques de marbre, dans le voisinage d’une arête d’une des plaques. Gomme le soufre se contracte par refroidissement, je continuais à verser du soufre liquide, de manière à laisser toujours plein l’es- i pace compris entre les deux plaques.
- Après avoir laissé refroidir lentement l’ensemble, j’enlevaisle papier et je levais la plaque de marbre placée sur le soufre. J'obtenais ainsi (*)
- (*) La Lumière Electrique du 12 novembre 1892, p. 342. ,
- des plaques de soufre très belles, bien homôr gènes et à surfaces parfaitement planes. Quelques petites irrégularités se montraient néahr moins à l’endroit où le soufre avait été versé;, mais ces irrégularités ne se présentaient que d’un seul côté de la plaque. !
- Les faces étaient enfin nettoyées avec du papier d’émeri très fin destiné à enlever les traces d’huile pouvant adhérer sur ces faces.
- Expériences. — Les plaques ainsi préparées étaient placées entre les deux plateaux de l’éléc-tromètre et restaient séparées de ceux-ci à l’aide de six petits cylindres de soufre, trois entre le plateau inférieur et la plaque, et les trois autres entre celle-ci et le plateau supérieur. Tous étaient disposés naturellement près des bords des plateaux. Ces petits cylindrès étaient réduits, à l’aide de papiér d’émeri, à une même hauteur que l’on mesurait avec soin au moyen d’une vis micrométrique. Ils restaient les mêmes dans chaque série d’expériences, mais on poü-vait les changer en passant d’une série à une autre. J’en fis de trois hauteurs différentes : de o,3, o,5 et 0,765 cm.
- La plaque de soufre était disposée symétriquement par rapport aux deux plateaux; ceci n'avait théoriquement aucune influence, mais dans la pratique j’ai cru qu’il serait d’une bonne précaution de maintenir toujours cette symétrie afin que les deux faces de la plaque soient constamment dans des conditions identiques par rapport aux charges des deux plateaux. •
- Après avoir nettoyé l’électromètre comme il a été dit précédemment, pour mettre en place la plaque de soufre, je disposais d’abord sur le plateau inférieur de l’électromètre trois des petits cylindres en soufre dont la surface était renouvelée tous les jours au papier d’émeri ; au-dessus d’eux je plaçais ensuite la plaque de soufre dont les faces étaient récemment polies et nettoyées. Afin que celle-ci fut complètement déchargée, je passais rapidement sur elle une flamme de bec Bunsen. Pour vérifier son état neutre, je me servais de cette plaque comme du gâteau d’un électrophore en la plaçant sur une lame de verre recouverte de feuilles d’étain et communiquant avec le sol. Le plateau de l'électrophore était un disque de laiton d’environ i5 centimètres de diamètre et soutenu par une poignée de verre. J’exécutais les opérations d’usage pour
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- 392 LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- charger le plateau que je plaçais immédiatement, après en contact avec un électroscope à feuilles f d’or pour examiner s’il était chargé. S’il mani- j testait une charge, je repassais la flamme du i Bynsen sur la plaque jusqu’à n’avoir plus dans ! l’électroscope aucun signe d’électrisation. L’exa- j men était répété pour chacune des faces de la : .plaque de soufre. j
- Celle-ci mise en place je disposais dessus les j trois autres petits cylindres sur le prolongement j des inférieurs, et sur eux je plaçais enfin le ! plateau supérieur de l’électromètre. Les expé-1 riences ainsi préparées, je chargeais la machine j de Holtz qui fonctionnait régulièrement pour j toute la durée d’une série. |
- Je faisais alors les mesures dans l’ordre suivant :
- r Je réglais la distance explosive de l’excitateur à l’aide de la vis micrométrique;
- • 2” Je réglais la distance du plateau E de l’ap- ; pareil de déchargé communiquant avec le sol de façon que le potentiel de la machine, pour la dispersion de l’électricité entre la pointe et le plateau n’atteigne pas la valeur nécessaire à la production de la décharge dans l’excitateur, j mais en diffère très peu; c’est ainsi qu’il suffi- rait d’un faible éloignement entre le plateau et la pointe pour que la décharge ait lieu dans l’excitateur;
- 3° Je rendais le fil horizontal du réticule du : cathétomètre tangent au minisque de l’eau dans le tube capillaire et je lisais la position du repos ;
- 4" Je tournais l’interrupteur de manière à établir la communication du plateau supérieur de l’électromètre avec le plan isolé de l’excitateur et avec l'armature intérieure de la batterie;
- 5“ Je suivais, après avoir tourné la vis du cathétomètre, le déplacement du ménisque de l’eau, et lorsqu’il était presque arrêté, j’abaissais lentement le plateau du déchargeur tout en suivant toujours le mouvement jusqu’au moment où, la décharge se produisant, le fil du réticule était encore tangent au ménisque;
- 6° La décharge produite, je tournais immédiatement l’interrupteur mettant en communication avec le sol le plateau supérieur de l'électromètre ;
- 7° Je lisais sur le cathétomètre la position du ménisque au moment de la décharge;
- 8* J’aspirais dans le tube en caoutchouc fixé au tube capillaire, de façon que le ménisque de
- l’eau revint à la position du repos en descendant;
- 9° Je lisais la nouvelle position du repos qui coïncidait presque toujours avec l’ancienne;
- io° J’enlevais la plaque de soufre de l’appareil, j’examinais si pendant l’expérience elle s’était chargée d’électricité, après quoi je reprenais la même série d’opérations pour une nouvelle mesure. >
- Observations générales sur les expériences, — Pour obtenir des résultats concordants avec des plaques de soufre données, il faut prendre quelques précautions indispensables. La première est de nettoyer et de polir les plaques de soufre très fréquemment; il suffit de livrer la plaque à elle-même pendant quelque temps pour trouver des valeurs très différentes dans l’abaissement du ménisque. En la passant à l’émeri, on obtient toujours sensiblement la même valeur. On reconnaît donc ainsi qu’avec le temps il se forme à la surface une sorte de couche non isolante qui fait varier les résultats.
- D’autre part, il faut faire en sorte qu’après chaque mesure la plaque soit déchargée; si durant l’expérience celle-ci s’est électrisée, les résultats sont sensiblement altérés, et, de plus, si elle s’électrise une fois elle acquiert une grande facilité d’électrisation pour les mesures suivantes, et il est absolument nécessaire de les passer immédiatement à l’émeri.
- Si les distances explosives sont très grandes, il est très difficile d’obtenir que chaque plaque ne soit pas chargée après la mesure; j’ai constamment annulé les essais pour lesquels la plaque présentait des signes d’électrisation après la mesure.
- Le passage à l’émeri diminuait bien un peu, il est vrai, l'épaisseur de la plaque ; mais le'papier employé était suffisamment fin pour que la diminution de celle-ci, après quelques essais, ne fat pas très sensible. Du reste, l’épaisseur de la plaque était mesurée à l’aide de la vis micrométrique après chaque série d’expériences, pour cela, on la brisait en plusieurs morceaux et la mesurait en différents points de la partie centrale.
- Résultats. — Dans l’exposé des résultats qui vont suivre, j’ai cru préférable de donner les nombres correspondant à une des séries relatives à une plaque que d’indiquer les moyennes
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- journal Universel d’électricité
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- des nombreuses expériences faites avec des plaques diverses.
- Je ne rappellerai pas la signification des diverses lettres qui figurent dans ces tableaux et que j’ai données au commencement de cette note.
- 26 juin Plaque n° 8; s = 1,920 cm.
- D = 6,6 cm.
- DE A h, A \JCh] — D v C h* K
- centimètres 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 35,i 45,0 54,7 63,5 72,0 centimètre» o,o38 o,o63 0,093 0, i3i 0,172 centimètre» 1,133 1.128 1.129 1,104 1,092 ccntimètros 0,533 0,528 0,529 0,504 0,492 3,6o 3,63 3,63 3,8i 3,90
- D = 1,0 cm.
- O O O -J 0î m 54,7 63,5 72,0 o,o5o 0,068 0,090 1,539 1,532 i,5io 0,539 0,532 o,5io 3,56 3,6i 3,76
- 1" mai Plaque n1 5 ; s = 1,200 cm.
- D = 0 ,6 cm.
- A A
- DE A h' 'JcF, D \/Ch, K
- centimètre» centimètres contlin êtres centimètres
- 0,3 35,i 45,0 o,o5g 0,909 0,309 3,88
- 0,4 0,099 0,900 o,3oo 4,00
- 0,5 54,7 0,147 0,898 0,298 4,o3
- o,6 63,5 0,202 0,265 0,889 0,289 4, i5
- 0,7 72,0 0,880 0,280 4,28
- D = 1 ,o cm.
- 0,3 35,1 45,0 0,028 0,046 I ,320 0,320 3,75
- 0,4 I , 320 0, 320 3,7=;
- 0,5 54,7 0,069 1,3io o,3io 3,87
- o,6 63,5 0,096 1,290 1,287 0,290 4, i3
- o,7 72,0 0,124 0,287 4,18
- D = i,53o cm.
- 0,4 45,0 0,023 1,867 0,337 3,56
- 0,5 54,7 0,034 1,867 0,337 3,56
- 0,6 63,5 0,046 1,863 0,333 3,6o
- 0,7 72,0 0,060 1,85o 1,827 0,320 3,75
- 0,8 79,5 0,075 0,297 4,04
- 34 et 28 avril. Plaque n“ 3 ; .s = 0,7 cm,
- D = 0 ,6 cm.
- A A
- DE A h, 'J Ch, -7=—D n/C/i, K
- centimètres centimètre» coiitimètro» centimètres
- 0,3 35,i 0,079 0,786 0,186 3,76
- 0,4 45,0 54.7 0, i3o 0,193 0,785 0, i85 3,77
- 0,5 0,783 0,183 3,82
- 0,6 63,5 0,268 0,772 0,764 O, 172 O, I64 4,07
- 0,7 72,0 0,352 4,27
- D = 1 ,0 cm.
- 0,3 35,t 45,0' 0,034 1*198 0,198 3,53
- 0,4 o,o56 0,084 1,197 o,i97 3,55
- o,5 54,7 1,188 0,188 1,184 3,72
- 0,6 63,5 O, I 14 1,184 3,8o 3,84
- 0,7 72,0 0,147 1,182 0,182
- D = 1, 53o cm.
- 0,4 45,0 0,027 1,723 0,193 3,63
- o,5 54.7 0,040 1,721 0,191 3,66
- 0,6 63,5 0,054 i,7i7 0,187 3,74 3,89
- 0,7 72,0 0,070 1,710 0,180
- 0,8 79,5 o,o85 1,716 0,186 3,76
- Les différentes séries d’expériences faites avec chaque plaque ne présentent quelques divergences entre elles que pour des valeurs correspondant à des distances explosives de 7 ou 8 millimètres ; mais de telles distances sont très diffi-ficiles à obtenir dans le cas où la plaque ne s’électrise pas. Les séries que j’ai reproduites ont été choisies parmi celles pour lesquelles la plaque ne donnait après la mesure aucun signe d’électrisation.
- Conclusions. — Des tableaux précédents et dè l’ensemble de mes expériences, on peut déduire quelques conclusions :
- La valeur des intensités des champs auxquels ont été soumises les plaques ont été obtenues de deux façons, soit en augmentant la différence de potentiel entre les deux plateaux de l’électro-mètre et laissant constante leur distance, soit en faisant varier cette distance et maintenant la différence de potentiel constante.
- Dans chacun des deux cas, la constante diélectrique est d’autant plus petite que l’intensité du champ est moindre. Nous pouvons donc dire :
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- V LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- que la constante diélectrique du soufre croît avec l'intensité du champ dans lequel elle est placée.
- J’ai calculé aussi la .force active (*) du soufre dans ces diverses expériences, de manière à pouvoir comparer entre elles les constantes diélectriques obtenues dans les conditions les plus variées de mes expériences et j’en ai fait une représentation graphique et prenant pour abscisse la valeur de la force et pour ordonnée la valeur de la constante diélectrique.
- D’après cette représentation, la constante diélectrique resterait sensiblement constante dans un champ faible et irait ensuite en augmentant continuellement avec l’intensité du champ.
- La valeur de la constante diélectrique dans des champs peu intenses est comprise entre
- K = 3,6 et K = 3,5
- et l’accord obtenu avec toutes les plaques, sur lesquelles j’ai expérimenté a été très favorable, ce qui résulte manifestement des tableaux reproduits. I
- Les valeurs trouvées par moi s’approchent beaucoup dè celles données par M. Boltzmann et obtenues par la méthode de l’attraction avec des champs d’intensité comparables aux plus faibles de mes expériences. Selon M. Boltzmann, K serait compris entre 3,6 et 3,7.
- ' À propos de ceci, je rappellerai que dans toutes les expériences où il n’y avait aucun danger que la plaque donna des signes d’électrisation après la mesure, l’abaissement de l’eau dans l’instant de la décharge et par suite la valeur de la constante diélectrique ont toujours été les mêmes après une action prolongée du champ sur le soufre. Ceci se manifestait aussi dans les expériences de M. Boltzmann.
- ~ On pourrait donc en déduire que pour le soufre la durée plus ou moins longue de la charge (quand, bien entendu, la plaque ne s’électrise pas d’une façon permanente) ne produit
- 0 Dans le cas d’un condensateur plan à faces parallèles et à lame d’air, on aurait la valeur de la force active en divisant la différence de potentiel entre les plans par leur distance, Pour savoir la force active du diélectrique, on substitue à la plaque une lame d’air équivalente; il suffit pour cela de se rappeler que la constante diélectrique représente le rapport entre les valeurs de la force normale prise dans l’air et dans le diélectrique d’une part et de l’autre à leur surface de séparation (Note de l’auteur).
- aucune modification sur la valeur de K. D’autre part, le nombre 2,58 obtenu comme valeur de la constante diélectrique pour des charges alternatives très rapides (d’une durée de 1/1200 de seconde) est si faible qu’on peut croire que le soufre a besoin d’un certain temps pour atteindre l’état de polarisation complète.
- Gomme on sait que l’indice de réfraction de soufre est voisin de 2, les valeurs de M. Boltzmann et les miennes sont celles qui satisfont le plus à a rellation connue de Maxwell. F. G.
- Les tensions dans les câbles concentriques par M. Behn-Eschenburg (1).
- Dans un câble concentrique souterrain (câble Ferranti) transmettant un courant alternatif, il est intéressant de connaître les tensions existant entre les conducteurs extérieur et intérieur, d’une part, et la terre, d’autre part, si l’on donne
- ïi J ùl
- —v J < J* Jl
- K Jï( ùl n * 'fend&nJttéeM,
- Fig. 1
- la tension entre les deux conducteurs. Les considérations théoriques suivantes, vérifiées par l’expérience, permettent d’évaluer ces tensions avec une approximation suffisante.
- La distribution des courants peut être représentée schématiquement par un système (fig. 1), dans lequel le courant de la machine se partage entre la charge du condensateur que forme le câble et la transmission de l’énergie dans le circuit d’utilisation.
- Représentons la différence de potentiel instantanée aux bornes de l’alternateur par
- E = P, - P„ .
- et l’intensité du courant total entrant dans le câble par I ; ce courant se partage entre le circuit d’utilisation L, auquel il fournit l’intensité I,, et l’intensité I2, chargeant le condensateur Kj formé par le conducteur extérieur et, d’autre
- C) Eleklrotechnische Zeitschrift du 4 novembre 1892.
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- JOURNAL - UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 3g5
- part, par la terre et le conducteur intérieur. Le courant du conducteur intérieur charge le condensateur K2. Les potentiels aux armatures Kt et K2 du condensateur sont désignés par P', et P’2.
- Soit Ci la capacité électrostatique du condensateur Kj, lorsque l’un des pôles est la terre, l’autre le conducteur extérieur du câble, et lorsque l’on suppose que le conducteur intérieur n’a aucune influence sur la charge du condensateur. Soit Cj la capacité de Klt lorsque la terre est sans influence sur la charge du condensateur.. Soient aussi C2 et C3 les capacités correspondantes du condensateur K2.
- Pour les intensités de courant l’on a alors les relations suivantes :
- i = h + i, (i)
- i, R2 = P, — P', =- - P, + P'2. (2)
- Les condensateurs extérieur et intérieur sont alternativement déchargés à la terre par un circuit de résistance rl et de coefficient de self-induction /j, lorsqu’il s’agit du condensateur K,; le condensateur K2 est déchargé par un circuit de résistance r2 et de coefficient de self-induction Il faut se représenter ces circuits de décharge comme constitués par des instruments de mesure ou par des défauts d’isolement.
- On obtient alors, si ^ et i2 sont les intensités respectives de courants de décharge de Kt et de K2, les équations suivantes :
- Pour la décharge de :
- d (P/ - P,') d P,' dt + 1 dt = I2 - (3)
- d{ P,'-P,') d P,' 0:1 dt - dt = h (4)
- cü 11 s ps 4- (5)
- Pour la décharge de K2 :
- r d (P,' — P2') d P.' 3 dt 2 dt = L — û (3.)
- r d (P/ - P,') , r d P,' C3 Ht + c' ~df = h '4 J
- / (5.)
- En négligeant provisoirement et l2, les équations (3), (4) et (5) donnent par substitution :
- ii — (G, + C,) r,
- dit
- W +
- r d(P.'-P,') - dt
- et, d’autre part,
- it — (C, 4- C.)
- dit
- dt
- d (P/ - P,') 1 dt
- Si nous prenons une résistance r2 très faible, comme dans les cas pratiques, il vient :
- P,' - P/ = - E,
- et si E est une fonction sinus du temps, par exemple,
- E = E sin 2 n. n t,
- 11 étant le nombre de cycles, la valeur station naire de it devient :
- _ E 2 TT « C. cos {pl + ce,)
- V1 + (C, + C2)2 r,2 (2 it 11)-
- Par conséquent,
- P _ j r _ _ E 2 n « G, i'i CQS {pt E ai 1 4 (C, Ce)2r,2 (au h)2
- Si les conditions sont telles que
- (C, 4- C2) r, '2 Tt n) > I,
- on peut écrire, par approximation,
- Pl = ~ G, + C2 (’ ~ ÎCT+C,)* r,2 {2Hnf) C0S ^
- Ps = + crrb; (' ~ ïïc,Tc2)«r;-(^if)cos {pt
- + Oi),
- + et,).
- Les valeurs moyennes de P3 et de P2 sont donc approximativement :
- P =; 1_
- - C, + C,’
- P. = Ç,
- P, c,-
- Si les coefficients de self-induction des courants de décharge sont grands par rapport à leurs résistances ohmiques, comme dans le cas d’un transformateur de mesure dont le secondaire alimente un voltmètre, on obtient les équations :
- h = — (G., + Ct) h (2 n nf i, — C.
- . _____E (2 it 11) C2 cos (pt + ft)
- 1 + (C, 4- C2) (2 it 11)* l, ’
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- 3g6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et si au dénominateur i est petit par rapport au dénominateur entier
- comme précédemment.
- Il existe toujours une limite de rq ou de 2 ir n lt à partir de laquelle l’expression
- (C, 4- Cj) 2 n n r,, ou
- (C, + C.) (2 7:n)*l,
- dans le dénominateur de tt devient petite par rapport à 1 ; au-delà de cette limite ix ne croîtra plus sensiblement à mesure que la résistance du circuit de décharge diminue.
- Ces équations montrent aussi très clairement combien est erronné l’emploi, pour les câbles Ferranti, de cherche-faute ou indicateurs de terre réglés pour une certaine résistance sans tenir compte de la capacité du câble. Ces appareils indiquent, en effet, le courant de décharge, beaucoup plus considérable que le courant de fuite maximum pour lequel est construit l’instrument.
- Nous ajouterons.quelques observations faites sur le câble Ferranti de 2,3 km. de longueur utilisé dans l’éclairage de la ville de Zurich, récemment installé pour la fabrique d’Œrlikon. La tension était de 1800 volts à 5o périodes par seconde. La capacité du conducteur extérieur — il s’agit de trois câbles accouplés — est au total de 4 microfarads.
- La capacité du conducteur intérieur par rapport à l’enveloppe extérieure de plomb, mise à la terre, est négligeable, parce que l’enveloppe extérieure de cuivre enferme presque complètement l’âme, de sorte que toute induction entre celle-ci et des conducteurs extérieurs est évitée. Le cuivre intérieur aura donc par rapport à la terre presque le potentiel total de la machine. En fait, on ne put constater de tension extérieure qu'à l’aide du téléphone, tandis que la tension intérieure était de 1800 volts.
- Si l’on mettait à la terre le câble extérieur il n’y aurait à tenir compte dans les équations que des charges entre les deux conducteurs. Ces charges produisent toujours des perturbations
- téléphoniques lorsque les égalisations de potentiels dans la terre peuvent traverser des lignes téléphoniques.
- Dans notre cas le courant de décharge maximum entre conducteur central et terre est de 2,5 ampères. On ne peut donc employer qu’un indicateur de terre qui accuse encore un bon isolement même pour un courant de 2,5 ampères.
- Ce cas normal est moins intéressant que la combinaison suivante, qui se produisit accidentellement sur le réseau de Zurich. On avait relié aux câbles principaux transmettant le courant de la station primaire à la station de distribution, des câbles du réseau de distribution de telle façon que les conducteurs centraux de ces derniers câbles se trouvaient en communication avec les conducteurs extérieurs des câbles principaux.
- Dans ce cas la capacité des conducteurs d’aller et de retour se répartit d’après celle des câbles'-de distribution par rapport à la capacité descâbles principaux. C’est ainsi que l’on observa) sur sept câbles ainsi reliés des tensions de 6001 volts entre le cuivre extérieur du câble principal! et la terre; de 1200 volts entre cuivre central et terre; dans trois autres cas ces tensions étaient respetivement de 3oo et de i5oo volts. Dans le premier cas le courant de décharge maximums était inférieur à 1 ampère.
- Le mode de montage des câbles Ferranti eut pour conséquences des perturbations dans les lignes téléphoniques de la ville, et ces perturbations étaient dues aux courants de compensation dans la direction du câble; comme l’enveloppe de plomb reliée à la terre est formée de plusieurs pièces et comme le contact avec la', terre n’est pas très bon partout, les lignes téléphoniques offrent aux courants qui maintiennent : le potentiel à zéro une résistance moindre que; l’enveloppe elle-même. On constata, en effet,, qu’en reliant convenablement les deux parties; des joints de l’enveloppe en plomb, les perturbations téléphoniques se trouvaient diminuées* et elles disparurent complètement lorsque; Tes connexions des câbles furent remises ern état normal. Toute mise à la terre de l’un dos;conducteurs produisait des dérangements dfrns les. circuits téléphoniques.
- A, H.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- CORRESPONDANCE
- A propos de la lettre de M. D. Tommasi du 26 juillet 1892 (t. XLV, p. 397)/ M. Quaglia nous prie de réfuter, par la description de son accumulateur, l'accusation de contrefaçon dont il est question dans cette lettre.
- L’accumulateur « Ercole » (nom sous lequel M. Quaglia désigne son appareil) est, d’après l’auteur, différent de l’accumulateur multitubulaire Tommasi.
- « En effet, tandis que M. Tommasi, dans son accumulateur multitubulaire, emploie des tubes rigides tant pour les électrodes positives que pour les électrodes négatives, l’accumulateur «Ercole» est composé de plaques, les positives étant constituées par une mince lame conductrice, presque pas attaquée par l’action électrochimique^ et sur laquelle est légèrement comprimée une suffisante quantité de matière active, constamment adhérente à là lame conductrice au moyen d’une tension forcée d’une
- - Fig. i. — Enveloppe élastique, perméable, dans son état normal.
- Fig, a. — La même enveloppe élastique tendue au double de sa largeur, dans laquelle est introduite là plaque positive, avec la matière active, laquelle, par la tension forcée de l’enveloppe restera toujours adhérente à la lame et tout en laissant libre la contraction et la dilatation, empêchera le gondolement et la chute de la matière.
- enveloppe élastique, perméable. Le tout constitue une plaque légère et solide qui permet la contraction et la dilatation de la matière avec la plus grande régularité, tout en empêchant le gondolement et la chute de la matière par la très forte tension de l’enveloppe élastique. » Les figures ci-jointes montrent les détails de l’accumulateur de M. Quaglia.
- . M. Tommasi, à qui nous avons communiqué la lettre .de M. Quaglia, prétend, au contraire, que l’accumula-eur « Ercole » est précisément caractérisé par une lame conductrice, sur laquelle est légèrement comprimé une suffisante quantité de matière active constamment adhérente à la lame conductrice au moyen d’une enveloppe ou gaine perforée en matière isolante (caoutchouc).
- En quoi donc,'demandé M.' Tommasi, T’accümülateur imaginé par M. Quaglia diffèré-t-il du mien?
- Dans les deux accumulateurs en question, on retrouve en effet la même forme tubulaire, le même' dispositif de l’électrode centrale qui sert plutôt de conducteur que de véritable support de la matière active et enfin la même enveloppe ou gaine perforée destinée à empêcher la chute de la matière active et par suite les courts circuits et la déformation ou gondolement des électrodes.
- M. Tommasi ajoute que dans un article publié par le Progressa du 3o avril dernier sur l’accumulateur Ercole, il n’est pas question d’enveloppes ou gaines en caoutchouc, mais d’enveloppes en plomb antimonié^ou toute matière, et par conséquent similaires, quant à leur forme et à leur composition, à celle de l’accumulateur multitu-laire.
- L’idée d’employer une enveloppe perforée métallique ou en matière isolante élastique ou non lui appartiendrait au
- Fig. 3. — Accumulateur monté.
- même titre que la forme tubulaire donnée aux électrodes avec âme centrale métallique servant de conducteur au courant.
- M. Tommasi aurait donc seul le droit d’employer la disposition tubulaire, quel que soit le rapport entre la longueur de l’enveloppe ou gaine perforée et les dimensions de sa section, donnée aux électrodes formées en plomb, celluloïd ou toute autre matière, rigide ou non, de quelque façon qu’on la réalise et dans quelque genre d’accumulateurs que l’on veuille l’appliquer.
- A ceci M. Quaglia répond :
- « La déclaration de M. Tommasi n’est pas conforme à la vérité.
- « L’accumulateur « Ercole » est caractérisé par son enveloppe élastique, perméable, en caoutchouc, en gomme élastique, ou toute autre matière convenable, laquelle ne joue point le rôle d’isolant, mais celui très important d’obliger, par sa tension forcée, l’adhérence de la matière active à la lame conductrice, tout en laissant libre lacon traction et la dilatation.
- « Ce principe est tout à fait nouveau, et pour cela bre-
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- 3g8 •' LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- vetable. Tous les autres détails, unetige plutôt qu’une plaque, une tube perforé, ou autrement perméable, un récipient carré plutôt que rectangulaire, etc., etc., ne peuvent plus aujourd’hui constituer sérieusement l’objet d’un brevet». .
- Il va. sans dire que M. Tommasi ne partage pas. cette manière de voir, et croit nouveau le principe de l’accumulateur multitubulaire. .
- FAITS DIVERS
- M. Mascart a présenté à l’Académie, de la part de M. Charles Henry, un exemplaire d’un lavis lumineux imprimé en dégradé, selon les procédés ordinaires de la typographie, sur une planche de cuivre, avec du sulfure de zinc phosphorescent au lieu d’encre. Après avoir déterminé la loi d’émission et l’intensité lumineuse des différentes teintes, l’auteur a pu résoudre expérimentalement le problème important de la relation mathématique qui relie à l’intensité lumineuse les numéros d’ordre des différentes teintes. Ces numéros d’ordre ne sont pas autre chose que les degrés successifs de la sensation. M. Charles Henry parvient à représenter les observations par une formule exponentielle, très différente de la célèbre loi psycho physique de Fechner et qui n’est pas soumise aux mômes difficultés théoriques.
- La chambre syndicale des industries électriques a décidé, dans sa séance du 26 septembre dernier, de protester auprès du gouvernement contre les tarifs appliqués dans la nouvelle convention franco-suisse aux appareils électriques. Voici quelques-unes des considérations émises à l’appui de cette protestation.
- Dans le projet de tarif douanier élaboré en 1889, les appareils électriques avaient été complètement omis. Les intérêts d’une industrie qui, vieille à peine de quinze ans, occupe déjà 4000 ouvriers, et représente une production annuelle de 3ooooooo de francs, avaient été considérés comme négligeables. La Chambre des députés a réparé cette injustice en votant une série de droits pour défendre la fabrication française contre la concurrence étrangère. Ce sont ces droits, strictement compensateurs, que le gouvernement propose d’abaisser, en faveur de la Suisse, dans de telles proportions qu’ils deviendraient illusoires.
- Les machines dynamo qui, dans le tarif minimum voté, étaient rangées dans trois catégories : Machines pesant plus de 1000 kilos, et payant 20 francs les 100 kilos; machines de 5o à 100 kg. payant 3o francs ; et machines de to à 5o kg. et payent 80 françs les 100 kg.; sont maintenant classées sous sept rubriques :
- Machines de plus de 10 000 kg. qui paieront 6 fr. les
- 100 kg; de 5ooo à 10 000 kg. 10 fr.; de 2000 à 5ooo kg. i5 fr., de 1000 à 2000 kg. 20 fr. ; de 5oo à 1000 kg. 25 fr., de 5o à 5oo kg. 3o fr.; de 10 à 5o kg. 80 fr. les 100 kg.
- Les induits de machines dynamo-électriques et pièces détachées telles que : bobines pleines ou vides en métal entourées de cuivre isolé; pièces travaillées en cuivre, pesant moins de 1 kg. numérotées et marquées, ajustées ensemble ou démontées, pour appareils électriques, taxés à raison de 75 francs les 100 kg., au tarif minimum, sont également divisées en cinq catégories :
- Pièces pesant plus de 2000 kg, payant i5 fr. ; de 1000 à 2000 kg, 20 fr.; de 5oo à 1000 kg, 26 fr.; de 200 à 5oo kg, 3o frr; moins de 200 kg, 5o fr.
- De ces catégories sont exceptées les régulateurs taxés spécialement à raison de 60 fr. les 100 kil.
- Tandis qu’une machine finie pourra entrer, si elle pèse plus de 10000 kg, au droit de 6 fr. les 100 kg, toutes les pièces qui la composent, à l’exception de la fonte, entreront brutes, à un taux plus élevé, parce qu’elles ne bénéficient, dans le projet, d’aucune diminution de tarif. Ainsi les pièces en acier coulé entreront à 12 fr. les 100 kg, le fer ou acier machine à 6,5o fr., le bronze à 10 fr., le fil de cuivre à 10 fr., et la fonte à 4 fr. les 100 kg.
- Si l’on considère que les usines suisses disposent d’une main-d’œuvre moitié moins chère qu’en France, on comprend que les concessions faites sur les droits d’entrée des articles suisses ne sont pas faites pour protéger la construction française. Un exemple tout récent permet d’en juger.
- Une société d’éclairage électrique de l’ouest, ayant à commander quatre machines dynamo de 325 chevaux, pesant plus de 10000 kg, a appelé dernièrement en concurrence les principales maisons françaises et suisses. Les premières ont demandé des prix variant entre 76000 et 80000 francs, les secondes entre 75000 et 77000 francs, pour l’ensemble de la fourniture rendue en gare du destinataire. C’est une maison suisse qui a été déclarée adju-cataire.
- Cet exemple est un argument probant en faveur de la protestation dont la Chambre syndicale a pris l’initiative.
- On n’entendra plus parler de longtemps des expériences de direction des ballons exécutées avec l’électricité. Malgré les comptes rendus brillants, que nous n’avons jamais enregistrés sans restrictions* les expériences de Meudon ont produit des résultats si peu avantageux que les inventeurs s’adressent actuellement au gaz, genre de combustible que les aéronautes ont naturellement à lejjr disposition, et auquel il paraissait naturel de songer* Tous les journaux annoncent la reprise prochaine d’expé* riences dirigées dans ce sens, et auxquelles nous souhaitons une issue plus pratique. Une somme de 3ooooo fr. a été prélevée dans ce but sur les fonds Giffard.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 399
- Au Fremdénblatt, de Vienne, et aux deux journaux de Birmingham, vient s’ajouter le Citizen, de Brooklyn, dont les presses sont mues par des moteurs électriques. La'puissance totale des moteurs employés est de 47 chevaux, divisée en deux unités de i5 chevaux, une de 10 et une de 7.
- Les moteurs remplacent une machine à vapeur de 60 chevaux, et l’on a économisé plusieurs chevaux auparavant perdus dans les transmissions. De plus, comme plusieurs des presses ne marchent qu’une heure ou deux par jour, le combustible perdu dans l’allumage et la mise sous pression de la chaudière est -maintenant économisé. Enfin l’on a gagné de la place, les moteurs électriques étant placés à environ 2 mètres au-dessus de terre.
- Ces exemples ne sont pas isolés; nous connaissons à Paris môme plusieurs imprimeries utilisant des moteurs électriques.
- A Londres, on fera circuler prochainement un omnibus électrique à accumulateurs. Il sera disposé pour 12 places à l’intériéur et 14 à l’impériale. La voiture sera naturellement éclairée électriquement.
- La Société astronomique de Londres a créé depuis quelque temps une organisation fort libérale pour la dissémination des télégrammes reçus de Kiel, centre universel d’informations, avec lequel correspondent tous les observatoires du monde. Pour une somme insignifiante, les nouvelles reçues avec le tarif international sont transmises à chaque abonné.
- Une des premières applications de cette combinaison ingénieuse autant que libérale a été relative à la découverte de la comète Bernard. La comète Holmes, découverte-à Londrés, et qui préoccupe en ce moment le mondé savant, a été signalée à Kiel, et, par l’intermédiaire de Kiel, à tout le monde civilisé.
- fWN/VWWWWWVWV*
- La compagnie de chemins de fer Tanko-Kekudo, du Japon, a exprimé au chargé d’affaires de France le désir de recevoir les catalogues des maisons françaises de machines de toutes sortes, locomotives, machines-outils, et, entre autres, des appareils électriques. Avis aux intéressés.
- A la traction par chevaux on tend de plus en plus à substituer la traction mécanique, du moins pour les tramways. L’électricité trouve la une application très étendue ; néanmoins on lui suscite des concurrents. C’est ainsi que l’on a procédé l’été dernier, â Dresde, à des essais sur un tramway à gaz, du système Luhrig. Il paraît que les ..résultats ont été très satisfaisants, aussi bien au point de vue technique qu’au point de vue financier.
- La force mo ce est fournie par deux moteurs à gaz, \
- alimentés par un réservoir contenant 6 mètres çubes de^ gaz comprimé à la pression de 6 à- 8 atmosphères et permettant d’assurer en même temps l’éclairage et le chauffage de la voiture. La vitesse moyenne est de 10 kilomè-* très , à l’heure, et lès frais d’exploitatiôn n’excederaièht pas'6,25 centimes par voiture-kilomètre.
- Le lieutenant de vaisseau. Chapelle, de Cherbourg,
- - vient de faire construire ,un canot électrique, 1 ç P’tit Bob,
- qui mesure.6f3o m. de long sur o,63 m.,de large, avec u^ ! tirant d’eaur de o,65 m. ;, 5p accumulateurs actionnant la dynamo motrice de l’hélice. , ,
- - • . t, : • 1 • • y
- La vitesse obtenue.aux essais est de 7,3 nœuds; cette vitesse peut être soutenue 12 heures, ce qui permet d’ef-, fectuer plus de i5o kilomètres pendant; ce, laps, de temps.
- Le Génie civil consacre un article à la fabrication de la fécule et décrit la féculerie de Beaulieu, près Loches, où fonctionnent les électrolyseurs Hermite pour préparer la solution qui sert au blanchiment des fécules.
- Éclairage électrique.
- MAI. Van Rysselberghe et Moris, d’une part, et la ville d’Anvers, d’autre part, viennent de signer la convention . relative à l’éclairage électrique et à la distribution der la, force motrice par le système hydro-électrique.
- Une assemblée générale des actionnaires aura lieu, sous peu et les travaux commenceront sans tarder.
- L’éclairage électrique se répand beaucoup en Espagne;? î et si les installations ne sont pas remarquables comme ! importance, elles le sont par leur nombre. Ainsi, une seule maison espagnole, une des plus importantes il est vrai, MM. Planas, Flaquer et C\ de Gérone, a installé une vingtaine de stations centrales, avec un total de 17 5oo lampes, soit une moyenne de 760 lampes ; de plus,
- 1 nous trouvons dans ses listes plus de cent autres installa-j tions représentant 7400 lampes à incandescence et 225 ; lampes à arc.
- Il existe aussi un assez grand nombre de transmissions de force, et les maisons espagnoles étendent leurs affaires jusqu’au Maroc.
- M. Henry Browne nous informe que l’on vient d’inau^ gurer féclairage électrique au théâtre du « Liceo », de' Barcelone. L’installation a été exécutée par la Sociedad. Espariola de Electricidad ; elle comprend 744 lampes pla-. cées sur la scène, j68 lampes de couleur et e5o autres lampes dans les corridors, escaliers, etc.
- Les circuits principaux ont été triplés, de sorte qu’en cas d’accident à l’un d’eux le théâtre ne peut rester sans lumière. Tout est d’ailléürs prévu pour éviter tout dan-i ger. Tous les circuits sürtt pourvus de coupe-circuits très
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- sensibles, et Ton n’emploie dans les fils qu’une densité de courant d’un ampère par millimètre carré.
- L’introduction de l’éclairàge électrique à Carlow, Irlande, avait dès la première-année fait baisser de 25 o/o, les revenus de la Compagnie locale du gaz. Celle-ci eut alors la malheureuse idée d’informer ses abonnés qu’à foute personne se.servant du courant électrique la compagnie enlèverait immédiatement la canalisation de gaz. Les propriétaires de la station d’éclairage électrique amenèrent alors sur le champ de bataille un grand nombre d’ouvriers, munis du matériel nécessaire, et tout consommateur privé de gaz recevait immédiatement la lumière électrique. Le résultat de cette guerre, c’est la disparition du gaz, qui n’est plus, dans cette ville irlandaise, qu’une question de quelques semaines.
- Télégraphie et Téléphonie.
- Dans la journée du 29 septembre, l’administration des lignes télégraphiques est entrée en possession de la nouvelle station centrale téléphonique, dont la construction a été achevée en moins de deux ans.
- Le Monde Illustré du 5 novembre a donné un dessin de l’édifice et, allant un peu vite en besogne, a représenté l’administration en pleine activité. Cette station étant construite exprès, dans les meilleures conditions pour rendre le service facile et commode, on espère que la rapidité des communications sera augmentée dans une proportion considérable, mais l’époque de la mise en service ne peut être indiquée encore. Cet édifice est construit le long de la rue Guttenberg, en face de l’hôtel des Postes.
- A l’inauguration de la ligne téléphonique New-York-Chicago, M. Graham Bell a pu converser à travers une distance de plus de i5oo kilomètres avec M. William Hubbard, la même personne avec qui le célèbre inventeur avait tenu une conversation téléphonique à l’Exposition de 1876.
- Le nouveau circuit téléphonique qui relie les deux grandes cités américaines est entièrement métallique; il est formé de fil de cuivre de 4 mm. de diamètre (et non de 6 mm., comme une erreur typographique nous l’a fait imprimer). Ce fil pèse 112 kg par kilomètre, de sorte que le poids total de la ligne est de 374 000 kg. Sa résistance électrique est de i,3o ohm, par kilomètre, soit environ 4000 ohms pour la ligne entière. Sa capacité, de 0,0897 microfarads par kilomètre, est pour la ligne entière de 29,64 microfarads, de sorte que le produit C R est 118 56o, c’est-à-dire beaucoup plus grand qu’on ne l’indique d’ordinaire pour la limite d’audibilité; malgré cela la communication efct excellente. Les poteaux de cèdre et de châtaignie/ ont 10 mètres de hauteur, et sont au nombre
- de 28 par kilomètre, soit (42 750 pour la ligne entière; celle-ci est établie sur le 'système des croisements des deux conducteurs parallèles.
- L’American Téléphoné Company a décidé de taxer les conversations sur cette ligne à raison de 45 francs par 5 minutes.
- Les journaux quotidiens annoncent que des expériences de télégraphie optico-éiectrique ont eu lieu au mont Valé-rien, au commencement de novembre. Ces expériences semblent avoir eu leur analogie en Allemagne. En effet, le 24 octobre, avant le lever du soleil, l’aéronaute Mallet, qui planait au-dessus de Metz, avec son ballon les Inventions nouvelles, a aperçu dans la direction de Sarrelouis, des feux mobiles qui ne pouvaient avoir une autre origine et qui paraissaient produits par des projecteurs d’une très grande puissance.
- Lé ministère des Postes et Télégraphes a pris une décision fort louable. Il dispense les employés de l’administration de tenir registre des télégrammes ordinâires, et ; réserve cette formalité pour les messages recommandés. Non seulement on supprime ainsi un travail inutile, mais encore on accélère la transmisssion, qui était singulièrement retardée dans les heures de la journée où le travail donne.
- La mesure supprimée avait été prise à l’origine de la création du service de la télégraphie privée, pour complaire aux députés de la Législative, dont utt grand nombre, défiants envers la télégraphie électrique, en voulaient réserver au gouvernement l’usage exclusif.
- Le gouvernement de la République d’Andorre a fait parvenir officiellement au gouvernement de la République française ses remercîments pour l’exécution des lignes dont no«s avons annoncé l’ouverture.
- Les télégraphes italiens ont produit i5 139 940 francs, soit 242782 francs de moins que pour le précédent exercice. Les 28»6 bureaux télégraphiques de la péninsule n’ont transmis que 38 550694 dépêches, tant privées que gouvernementales.
- On attribue la cause de cette diminution aux fluctuations de la politique. En 1890, les élections législatives avaient donné lieu à l’échange d’un grand nombre de dépêches, ce qui ne s’est pas renouvelé pour l’exercice suivant. Mais une autre cause est aussi la crise commerciale qui sévit encore sur toute l'Italie.
- Imprimeur-Gérant ï V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 31» Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : D' CORNELIUS HERZ
- XIV ANNÉE (TOME XLVI)
- SAMEDI 26 NOVEMBRE 1892
- N» 48
- SOMMAIRE : Sur les isolants; A. Hess. — Couplage et synchronisation des alternateurs; André Blondel. — Chemins de fer et tramways* électriques ; Gustave Richard. — Comment devons-nous établir nos installations électriques? Frank Géraldy. — Électromoteur D'éri ; F. Guilbert. — Chronique et revue de la presse industrielle : La traction électrique par les accumulateurs. — Préparation du camphre par l’ozone, par M. de Mare. — Appareil signaleur Heyl pour services téléphoniques. — Accumulateur Vandenkerclthoye. — Essais de moteurs électriques pour tramways, par MM. G.-D Shepardson et E.-P. Burch. — Revue des travaux récents en électricité : Société française de physique (séance du i8 novembre 1892).— Sur l’égalité de potentiel au contact de deux dépôts électrolytiques d’un même métal, par M. G. Gouré de Villemontée. — La formation d’un dépôt à l’intérieur des lampes à incandescence, par Edward L. Nichols. — Faits divers.
- SUR LES ISOLANTS
- Dans un récent article paru dans ce journal M. F. Géraldy a fait ressortir l’importance de plus en plus grande du rôle que les isolants jouent dans l’industrie, et en même temps il a fait remarquer combien nos connaissances relatives à ces corps sont encore vagues et de faible utilité pour les applications pratiques. Ayant eu l’occasion de faire dans ces trois dernières années un grand nombre d’observations et de mesures sur des condensateurs industriels et sur des câbles pour téléphonie et pour éclairage, je crois pouvoir contribuer à mettre en lumière la simplicitédes phénomènes en apparence si compliqués auxquels donnent lieu les diélectriques et j’espère donner une explication des résultats contradictoires obtenus par quelques expérimentateurs.
- I .
- Quand on mesure l’isolement d’un câble ou de tout autre condensateur à diélectrique solide ou liquide, c’est-à-dire quand on suit pas à pas l’intensité du courant qui parcourt le circuit comprenant le condensateur, une pile et un gal-
- vanomètre, on observe qu’après le premier afflux d’électricité chargeant le condensateur, l’intensité ne décroît qu’avec une excessive lenteur ; et si l’on possède un galvanomètre suffisamment sensible, on peut constater qu’au bout de plusieurs heures, même de plusieurs jours, le courant est loin d’être éteint et qu’il suit toujours sa marche lentement décroissante. Ce fait est d’observation ancienne, et, en appliquant à ce phénomène la loi d’Ohm, on dit, non seulement dans le langage ordinaire, mais aussi dans la plupart des traités, que pendant Vélectrification d'un isolant sa résistance augmente.
- La méthode ordinaire de mesure de l’isolement est elle-même basée sur cette'manière de voir. D’un autre côté, on a observé que la résistance de l’isolant diminue lorsque la température augmente; si donc le corps est conducteur à un degré quelconque, le passage prolongé du courant devrait plutôt tendre à diminuer la résistance ; il y a par conséquent là une contradiction. ün en trouve une autre dans les considérations suivantes.
- La capacité d’un condensateur augmente avec le temps de charge : on dit qu’il y a absorption de l'électricité par la masse du diélectrique, et comme cette absorption se produit lentement, le courant que l’on observe au bout d’une certaine durée d’électrification est donc, au moins en
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- partie, un courant de charge, ce qui ne permet pas l’application de la loi d’Ohm qu’implique la méthode ordinaire de mesure de l’isolement.
- L’absorption ou la charge lente a son pendant dans le résidu qui se manifeste par les décharges successives que donne le diélectrique après une charge unique, et qui a pour effet de rendre la décharge d’un condensateur beaucoup plus lente que ne le voudrait le calcul ordinaire des condensateurs.
- Pour l’explication du mécanisme intime de ces phénomènes, on a fait des hypothèses variées. On a prétendu que l’existence du résidu doit être attribuée à une sorte de déformation élastique qui serait la suite de la polarisation du diélectrique.
- M. H. Koller (*) envisage la question de la façon suivante : Le déplacement diélectrique donne une variation de potentiel électrique, mais pas de chaleur ; la conductibilité donne lieu à une production de chaleur, et le résidu représente une certaine quantité d’énergie sous une forme intermédiaire entre la chaleur et l’électricité, et pouvant reprendre facilement l’une ou l’autre de ces formes.
- D’après Clausius et Maxwell, la formation du résidu est une conséquence de l’hétérogénéité des diélectriques et n’a pas lieu dans les substances homogènes. Cette théorie a été confirmée par des expériences concluantes; je citerai entre autres bien connues la suivante.
- M. H. Muraoka (2) a pu démontrer expérimentalement que deux diélectriques homogènes, qui séparément ne laissent aucun résidu, en forment un quand ces diélectriques sont superposés sous la forme de deux plateaux. En prenant toutes les précautions nécessaires pour avoir des substances pures, le pétrole, l’huile de ricin, l’essence de térébenthine, le xylène, n’ont donné aucun résidu, tandis que deux quelconques de ces liquides, superposés, donnaient des décharges résiduelles; et si l’un des liquides avait la propriété de dissoudre l’autre, le résidu diminuait et finissait par disparaître lorsque la dissolution était complète.
- Sans faire intervenir aucune espèce de déformation élastique, et sans introduire une nouvelle forme d’énergie, on peut relier entre eux,
- (*) Repertorium der Physik, XXVI, 1890.
- (2J La Lumière Électrique, t. XXXVII, p. 29s.
- par des considérations très simples, les divers phénomènes que présentent les diélectriques.
- Pour l’établissement des calculs qui suivent, nous considérons le diélectrique comme, un mélange de plusieurs substances, deux pour simplifier. Dans une masse de substance M sont noyées des particules d’une autre substance M, (fig. 1). Admettons pour l’instantque la substance M, d’une certaine capacité inductive spécifique, possède une résistance infinie. Les corpuscules,
- Fig. 1
- au contraire, sont conducteurs, et il est essentiel qu’ils possèdent un certain pouvoir inducteur.
- Si nous découpons dans cette lame isolante un petit cylindre A B, nous obtenons un corps constitué par la superposition de couches alternativement isolantes et conductrices, et en ne considérant que deux de ces couches, le système peut être représenté (fig. 2) par le couplage en série de deux condensateurs, l’un de capacité G
- P'
- Fig. 2
- et de résistance infinie (substance isolante), l’autre de capacité C' et de résistance intérieure p' ou shunté par une résistance p' (corpuscule conducteur).
- Examinons ce qui se passe lorsqu’on charge ce système A B, en le plaçant aux bornes d’une pile de force électromotrice E, dans un circuit de résistance totale R.
- La charge du premier condensateur s’opère d’après l’équation
- C d t — l dt ; (I)
- celle du second d’après
- C' de! = ldl--,dt , ' (2)
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- 4o3
- en appelant e et &' les différences de potentiel respectives aux bornes des deux condensateurs; de plus
- e + s' « E - R I. (3)
- Par la combinaison de (i) (2) (3), nous obtenons l’équation différentielle :
- R C' d% * +
- [ R C'\ d e' s'
- \ + p' + C / d t p'C
- La solution générale de cette équation est donnée par
- e' == A, e01' 1 ,
- et a2 étant les racines de l’équation du second degré
- RC'>+( +7-> ff)“ + fc-°'
- c’est-à-dire
- 1 R C'
- Dans le cas particulier correspondant à / = o, nous avons e' = o, les condensateurs étant supposés non chargés. Il en résulte
- A, = — A,.
- De (2) nous tirons une expression de l’intensité de charge :
- I = C' A, e“‘ «.e"8 1 - e**
- Ë
- La solution particulière I = ^ pour t = o nous
- permet de déterminer Aa :
- ,|= G'A, («, -*,)
- . E
- 1 RC'(a,-a,)’
- de sorte que nous pouvons écrire en définitive, après quelques transpositions :
- 6 = R G' (à, =Tcô ( C * )
- £=E 1 1 “ [(a,+ c^
- ~ (“tf + cfiï)e^] i-
- On remarquera que oq et «2 sont toujours négatifs, le terme sous la racine étant toujours plus petit que celui entre parenthèses; les termes diminuent donc avec le temps.
- Les courbes de la figure 3 représentent ces fonctions en prenant en unités C. G. S. électromagnétiques :
- Secondes
- Fig. 3. — Charge de deux condensateurs en série.
- C’est la courbe de e' qui présente la forme la plus intéressante; elle montre qu’au début là différence de potentiel du condensateur C' monte rapidement, mais que cet accroissement se trouve ralenti par la perte d'une partie de la charge à travers la résistance intérieure p', et qu’à partir d’un certain moment la perte est supérieure au gain apporté de l’extérieur. La différence de potentiel d passe donc par un maximum, qui a lieu pour
- de! _____E
- dt “RG' (ot,
- W) (“'
- a, l et,
- ü — oc, e
- ) = o,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 404
- e’est-à-dire pour
- a, — a, k a, "
- Dans le cas particulier considéré, nous avons
- a, = — 0,0095, a, = — o,2io5,
- et pour e'I11M
- l = 15,4 secondes.
- Un peu plus tard, au moment où
- c’est-à-dire pour
- / = —1 2 L — = 3o,8 secondes,
- a, — a. at
- , dV
- dtl
- = 0,
- la courbe e' présente un point d’inflexion, à partir duquel elle tend à devenir asymptotique à l’axe des abscisses qu’elle rejoint à l’infini.
- La courbe de e, tension aux bornes du condensateur G, croît, mais évidemment beaucoup moins vite qu’elle ne le ferait si ce condensateur était seul en circuit. La somme b -f- e', ou la différence de potentiel de l’ensemble ou du diélectrique hétérogène considéré, augmente donc très lentement et n’atteint la valeur E qu’à l’infini, toute la charge se trouvant alors sur le condensateur C, e' étant devenu nul et s = E.
- La courbe de l’intensité varie, en sens contraire, avec la même lenteur que e -(- e'. On constate qu’au bout de 5o secondes la valeur de l’intensité est encore de 6,5 x io_f’ unités C. G. S., et dans les mesures industrielles, en faisant sim-E
- plement le rapport y, on dirait dans ce cas que la « résistance d’isolement » est de
- n V tn1®
- ----------- = 3,o8 x 10“ unités C. G. S,
- 6,5 x 10 -8 ’
- soit 3o8 000 ohms, alors qu'en rcalilé noire lame diélectrique oppose au passage du courant un obstacle absolu.
- il n’est pas nécessaire d’admettre, comme nous l’avons fait jusqu’ici, que la substance isolante ou le condensateur G présente une résistance infinie. En lui attribuant une certaine conductibilité^ les phénomènes ne sont que très légèrement modifiés. Le shuntage du condensateur C par une résistance p introduit dans l’expression de I un terme variable, croissant avec t, tendant à relever la courbe de l’intensité, et un autre-
- terme constant déterminant la nouvelle asymp-' tote de l’intensité et sa valeur finale, entièrement due à la conductibilité.
- Il se peut, et il est probable, que les résistances p et p' varient avec la température ; mais d’une part, l’énergie transformée en chaleur n’est que très peu considérable, et d’autre part une variation des résistances n’altérerait pas sensiblement dans leur généralité les résultats obtenus avec nos deux premiers condensateurs couplés en série. Nous conserverons donc ce système dans nos développements ultérieurs, d’autant plus que l’expérience confirme les conclusions qu’il fournit.
- Il est bien entendu aussi que le mode de calcul employé jusqu’ici pourrait, au lieu de-ne s’appliquer qu’à un petit cylindre découpé dans l’isolant, être étendu à la lame isolante entière, ce
- c,
- c
- Fig. 4
- qui correspondrait à un cas plus compliqué dont le schéma (fig. 4) peut donner une idée. On pourrait alors poser les équations suivantes, en désignant par f, et 4 les intensités des courants dans les deux branches du circuit, par I l’intensité totale et par Gt la capacité du condensateur shuntant G et C' et représentant une partie homogène de la lame :
- i _ c ^ ù + e')
- U — '-i >
- dt
- dt~^ ~dt + i, + U = I.
- Ces équations fourniraient une équation différentielle du second degré, analogue à celle précédemment établie ; les constantes seules seraient changées et la courbe du courant de charge conserverait la même forme générale. La considération de ce cas, tout en donnant lieu à un calcul plus compliqué, ne nous apprendrait rien d’essentiellement différent de notre cas simple.
- Dans le chapitre suivant, j’examinerai jusqu’à
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- 40 5,
- quel point les conséquences de ces vues théoriques sont confirmées par les faits.
- II
- 1. Variation de l’a isolement » avec la durée d'électrification.— Les courbes de la figure 3 nous ont montré que l’intensité du courant de charge d’un condensateur à diélectrique hétérogène décroît très lentement avec le temps. Dans la pratique on observe, en effet, ce fait, mais comme
- E
- on ne considère que le rapport y = R, on dit
- que c’est l’« isolement » qui augmente. Ce langage incorrect devrait être abandonné, car les intensités assez considérables que l’on observe encore au bout d’une durée d’électrification très longue ne sont pas dues, ou du moins pas totalement dues, à la conductibilité de la substance; et l’on peut avec des matières très isolantes obtenir des courants de charge très considérables pendant un temps fort long en réalisant le montage de deux condensateurs en cascade que nous venons d’envisager.
- M. Bouty a' montré que le mica est un isolant presque parfait. J’ai donc pris deux condensateurs Carpentier, l’un de 0,01, l’autre de o,o5 microfarad; je les ai reliés en série en shuntant le dernier par une résistance de 100 mégohms environ^ En plaçant ce système sur une pile de 200 volts avec un galvanomètre de 15 000 ohms de résistance, j’ai observé les intensités consignées dans le.tableau ci-dessous ; on trouvera en face de ces nombres ceux fournis par le calcul. Les divergences que montrent les deux séries sont attribuables aux variations de la résistance de 100 mégohms ; celle-ci était constituée par un trait au graphite et variait avec le courant qui la traversait.
- Temps secondes Série observée Série calculée
- 40 iq3xio—10 unités C.G.S. 187XIO-10 unités C.G.S.
- 5o io3 — 95 —
- 60 ' 60 — 5o —
- 75 38 — 3a —
- 90 22 • — 16 —
- lo5 16 — IO
- 120 i3 — 8 —
- Le mica donne très peu de îésidu; le calcul
- indiquait que mon système de condensateurs devait, au contraire, en former dans de grandes proportions. C’est, en effet, ce que j’observai ; car après une première décharge assez longue sur le galvanomètre, les deux condensateurs per-, mettaient d’obtenir des décharges successives en nombre indéfini. Je reviendrai plus loin sur ce point très important.
- Sans trop chercher, on pourrait trouver parmi les tracés fournis par les mesures d’isolement, une courbe de forme analogue sinon identique à celle de la courbe théorique représentée figure 3. A la suite de ses recherches sur les cristaux, M. J. Curie (j1) s’est servi, pour représenter la fonction reliant le courant de charge au temps, de la formule empiriquement déduite
- I -.= at-\
- Ce mode de représentation devient plus clair à l’esprit, comme l’a fait remarquer M. Curie, si l’on donne une grande extension au début et une importance d’autant moindre aux temps qu’ils sont plus éloignés du début, en prenant les logarithmes des deux membres. On peut alors considérer la fonction
- log1 = log a —11 log t,
- et l’on voit que la courbe du logarithme de l’intensité en fonction du logarithme du temps de charge est une droite. C’est un résultat expérimental obtenu par M. Curie pour un grand nombre de cristaux et que j’ai vérifié pour la gutta, la paraffine, le caoutchouc, etc.
- Or, si nous prenons les logarithmes des ordonnées de la courbe théorique que m’a fournie le calcul, et si nous les représentons en fonction des logarithmes des temps, nous obtenons, comme le montre la courbe log k I (fig. 3), une droite, du moins à partir d’un certain temps. Le cas particulier représenté par la figure 3 correspondrait à la première courbe obtenue par M. Curie pour le quartz à 7° (2). On remarquera que cette loi ne s’applique qu’à partir d’un certain temps ; au début, la courbe s’abaisse, en effet, beaucoup plus rapidement, et dans la plupart des cas expérimentaux on trouve une incurvation de la courbe, comme en A.
- Remarquons aussi en passant que polir le di-
- (') La Lumière Électrique, t. XXIX, p. 17.
- (2) La Lumière Électrique, t. XXIX, p. 257 (fig 3).
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- électrique homogène les formules ordinaires du condensateur donnent
- I = l„ e-*‘,
- de sorte que le log I est bien une droite en fonction de /, mais non en fonction de log /.
- 2. Variation de /’« isolement » avec la température. — Tous les isolants présentent cette particularité qu’à mesure que la température s’élève l’« isolement » diminue ; c’est-à-dire que le même isolant donne au bout du même temps des intensités de charge d’autant plus grandes que la température est plus élevée.
- 280X10"
- Fig. 5. — Variation del’ « isolement » avec la température. (Théorie.)
- Dans les substances isolantes industrielles, l’élément conducteur est presque toujours l’eau; M. Dubois-Raymond et M. J. Curie ont fait ressortir le rôle important que joue ce liquide dans les phénomènes d’électrification des cristaux.
- L’eau diminue de résistance lorsque la température s’élève ; si donc nous faisons diminuer p' dans nos équations, nos ordonnées de l’intensité doivent croître. Nous n’avons pas à nous préoccuper de G et de C', dont les variations avec la température sont, d’après toutes les expériences, tout àTait négligeables en face de celles de p'. En prenant pour p' successivement les trois xo14
- valeurs : 2 x io44, io14 et-----, les autres con-
- 2
- stantes étant les mêmes que pour le cas de la
- figure 3, j’ai pu tracer les courbes i, 2 et 3 (fig. 5), qui montrent, en effet, une augmentation de l’intensité pour p' diminuant ou la température augmentant.
- Dans la figure 6, j’ai représenté, à titre de comparaison, trois courbes de l’intensité de charge obtenues avec un câble sous gutta à trois températures différentes (24°,5; 27°,5 et 3 r). L’analogie générale entre les courbes expérimentales et théoriques se manifeste dans les courbes des logarithmes en fonction de log l, que l’on voit sur ces mêmes figures. Dans la théorie comme dans l’expérience la brisure des droites est d’autant plus rapprochée du début que la température est plus élevée, et ce fait s’observe dans la généralité des cas.
- Secondes
- Fig. 0. — Variation de 1’ « isolement » avec la température (Expérience.)
- Ici se place un résultat très singulier fourni par le calcul : deux courbes quelconques suffisamment prolongées finissent toujours par se couper, ce qui voudrait dire qu’au bout d’un certain temps d’électrification l’intensité de charge ne serait plus affectée par les variations de température, et que plus loin l’intensité diminuerait, ou comme on dit l’« isolement » augmenterait avec la température croissante.
- Nous pouvons, pour examiner cette particularité de plus près, représenter graphiquement la fonction qui relie l’intensité de charge à la résistance p' pour un temps constant /. La figure 7 représente l’intensité I en fonction non pas de la résistance p', mais de log p', pour donner plus d’importance aux variations des ordonnées. (Les données sont les mêmes qu’auparavant avec R = iolà et / = 5o secondes).
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- Nous trouvons, comme on doit s’y attendre d’après ce que je viens de dire, que l’intensité, après avoir augmenté à mesure que la résistance p' diminue, passe par un maximum. L’expérience n’a pas permis d’observer un fait analogue d’une façon précise; mais la détermination des constantes en valeur absolue permettrait d’examiner si remplacement de ce maximum ne se trouve pas endehorsdes limites ordinaires de l’observation. Il se peut que les variations duesàlatempé-raturene puissent pasêtresuffisammentétendues pour permettre de constater l’existence du maximum de la courbe ; il faudrait dans ce cas pouvoir remplacer la substance conductrice du diélectrique par une autre de même capacité mais de résistance différente. Ces conditions pourraient être réalisées en reprenant l’étude de M. Curie sur la porcelaine humide, mais en employant de l’eau à divers degrés de pureté.
- Aux limites extrêmes p' = o et p' = oo, les intensités sont respectivement
- ___t_
- I = I0 e ck,
- t
- 3. Variations de V « isolement » avec la tension. — Un fait longtemps admis sur la foi d’expériences nombreuses est ladiminution de 1’ « isolement » lorsque la différence de potentiel employée pour sa mesure augmente. MM. Uppen-born, Fœrderreuther 0, le D1' Heim 0 ont tiré cette conclusion d’expériences faites par eux. M. J. Curie a montré, au contraire, que les intensités de charge sont proportionnelles à la différence de potentiel appliquée. M. Preece(3), et tout récemm.en.t le. Dr Behn-Eschenburg 0, nient absolument que la tension ait une action quelconque sur 1’« isolement ».
- Cette divergence de vues et la façon dont les expériences ont été faites pour la tirer au clair sont le meilleur exemple des mauvais résultats que peut entraîner un langage incorrect. On a été habitué à ne considérer dans un isolant que la « résistance d’isolement »; or, comme je l’ai * (*)
- (') Centralblatt für Elektrotechnik, v. XII. n° 19. (-) La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 67. p) Ibid. t. XLIII, p. 90.
- (*) Elehtrotechnische Zeitschrift, t. XIII, p. 399.
- déjà fait remarquer plusieurs fois, l'intensité de courant que l’on observe au bout d’une certaine durée d’électrification ne fournit pas la mesure de la résistance; et si l'on applique dans ce cas la loi d’Ohm, il n’est permis que de parler d’une résistance apparente ou fictive.
- Se proposant de mesurer des résistances d’isolement de l'ordre de grandeur des mégohms, les expérimentateurs cités n’ont pas tenu compte des résistances beaucoup plus faibles, et considérées
- Fig. 7. — Variation de l’intensité de charge avec la résistance p' du condensateur C\
- comme négligeables, de leurs piles et de leurs appareils. Si, au contraire, le phénomène de l’électrification avait été considéré comme un phénomène de charge, il eût été évidemment nécessaire de se préoccuper de la résistance du circuit de charge.- Cette simple considération aurait fait éviter bien des controverses.
- Examinons quel résultat nous fournira à ce point de vue la théorie développée plus haut. Tout d’abord, elle indique que l’intensité de charge à un moment quelconque est proportionnelle à la force électromotrice de la source de charge; toutes choses égales d’ailleurs, une va-
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- riation de la force électi’omotrice donnant une variation proportionnelle de l’intensité ne doit donc pas avoir d’influence sur l’isolement.
- L’opinion générale est quel’ «isolement » varie; or, pour faire varier la force électromotrice, les expérimentateurs ont fait varier le nombre d’éléments de la pile de charge, c’est-à-dire qu’ils ont fait changer en même temps la résistance du circuit de charge. Le calcul va nous montrer que c’est aux conditions très diverses de la résistance du circuit de charge qu’il faut faire remon-
- Fig. 8. — Variation de l’intensité de charge avec la résistance R du circuit de charge.
- ter les divergences jusqu’ici inexpliquées dans les résultats qu’ont donnés les expériences dont nous parlons.
- Pour éviter de reproduire ici une longue suite de calculs, nous représenterons graphiquement (fig. 8) la fonction qui relie l’intensité de charge à un certain temps t à la résistance du circuit de charge (pile, galvanomètre et conducteurs). Nous conservons encore les mêmes valeurs de C, C', p' = io14 et / = 5o secondes. Les abscisses représèntent les logarithmes de R pour bien accentuer les variations des ordonnées.
- La courbe est analogue à celle due aux variations de p'. L’intensité de charge au temps /, qui,
- contrairement à ce qui aurait lieu pour un condensateur unique à diélectrique homogène, n'est pas nulle pour R = o, augmente à mesure que la résistance R du circuit augmente. L’augmentation pendant très longtemps très lente, subit brusquement une accélération, la courbe atteint un maximum et décroît ensuite rapidement jusqu’à zéro pour R = oo. La partie caractérisée par une rapide croissance de la courbe est comprise dans notre cas particulier entre R = io13 et R = io14 environ, c’est-à-dire que la résistance dans cette partie varie du simple au décuple.
- Voyons maintenant l'application de ces propriétés. On se propose, par exemple, de mesurer un « isolemént » d’abord avec 20 volts, puis avec 200 volts. On prend 10 accumulateurs à faible résistance intérieure, et en admettant que le galvanomètre n’ait pas une trop grande résistance, on se trouve dans les premières parties de la courbe. En effectuant ensuite la mesure pendantle même temps avec iooaccumulateurs, l’intensité n’étant dans cette partie de la courbe presque pas affectée par les variations de R, on trouve une intensité décuple et on en conclut que 1' « isolement » est le même dans les deux cas.
- Mais si l’on emploie, comme il arrive souvent dans ce cas, de petits éléments de pile à grande résistance intérieure, on peut se trouver dans la partie rapidement ascendante de la courbe, où toute variation de la résistance a une influence sur l’intensité; dans ce cas, en décuplant le nombre d’éléments, l’intensité fait plus que dé-E
- cupler, et le rapport y devient plus petit qu’avec
- le petit nombre d’éléments. Conclusion : 1’ « isolement » diminue quand la force électromotrice de mesure augmente.
- Les galvanomètres employés étant ordinairement très résistants, il est vraisemblable que l’on se trouve presque toujours dans la partie très variable de la courbe. Mais alors lés éléments d’une pile de faible résistance intérieure peuvent varier énormément en nombre sans que la résistance totale en soit sensiblement affectée, tandis que ce n’est pas le cas d’une pile résistante. Dans ce cas encore notre raisonnement s’applique.
- Or, il se trouve que les observateurs qui croient avoir trouvé 1’ « isolement » variable avec la force électromotrice ont employé des
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- piles résistantes, tandis que leurs contradicteurs, ceux qui croient 1’ « isolement» constant, avaient une source d’électricité peu résistante. M, Fœr-derreuther s’est servi de piles au chlorure d’argent, le Dr Heim de petits éléments Callaud; résultat de leurs observations : 1’ « isolement » est variable avec la tension. M. Curie se servait de petites piles au bichromate, mais n’avait pas de galvanomètre en circuit, et son quartz piézoélectrique agit comme un condensateur au début de sa charge, il n’introduit pas de résistance en circuit. M. Preece se servait de piles Le-clanché, mais à mesure qu'il en augmentait le nombre, il shuntait de.plus en plus le galvanomètre, ce qui diminuait la résistance totale du circuit, ou l’empêchait au moins d’augmenter dans de grandes proportions. Le Dr Behn-Eschenburg a employé des accumulateurs. Ces trois derniers expérimentateurs trouvent 1’ « isolement» constant sous des différences de potentiel variables.
- Je crois pouvoir considérer ces faits comme une confirmation des vues théoriques exprimées dans ce qui précède. La question pourrait d’ailleurs être éclaircie très nettement : il suffirait de faire une série de mesures sur un même câble ou condensateur toujours dans les mêmes conditions, en ne faisant varier que la résistance du circuit. Plusieurs mesures que j’ai effectuées ont consolidé cette manière de voir; mais des séries d’expériences (J) complètes à ce sujet manquent encore.
- A. Hess.
- {A suivre.)
- COUPLAGE ET SYNCHRONISATION DES ALTERNATEURS (2)
- Autres moyens daccroître la stabilité.
- Outre les moyens mécaniques que j’ai indiqués, on peut recourir encore à des procédés purement électriques, consistant soit dans le
- (') Ces expériences sont très longues. Si l’on veut opérer dans des conditions de précision un peu convenables, il est difficile de dépasser 2 à 4 mesures par jour. L’isolant doit être abandonné au repos pendant plusieurs heures après chaque mesure.
- (!) La Lumière Electrique du 19 novembre 1892, p. 36o.
- compositage, soit dans l’emploi des condensateurs (J).
- Compositage. — Les excitations composites par courant indépendant et courant en série redressé, décrites précédemment, et employées pour maintenir le voltage constant dans certaines limites, sont en même temps avantageuses pour la stabilité, ainsique l’a remarqué déjà M. Swinburne.
- En effet, toute dissymétrie de courant entre les deux alternateurs produit une différence des forces électromotrice induites qui augmente encore la puissance fournie par la machine la plus chargée, au détriment de l’autre : il en résulte un accroissement à la fois du couple électrique et de la stabilité absolue. Cet effet
- Fig'. 1,2, 3,4.— Divers modes d’emploi des condensateurs.
- contribue très probablement pour une bonne part à assurer la bonne marche en parallèle des alternateurs Thomson-Houston. Mais il ne faut pas s’exagérer son importance, parce que la variation de force électromotrice ainsi obtenue ne peut jamais être bien grande, et que, lors des oscillations rapides, la forte inductance des inducteurs ne permet pas au champ de varier suffisamment vite.
- Emploi des condensateurs.
- Malgré diverses tentatives, pleines de promesses, la fabrication de condensateurs industriels et pratiques reste encore dans le domaine de l’avenir. Mais en attendant, on les emploie de plus en plus en théorie, et on leur découvre tous les jours de nouvelles et intéressantes applications.
- Pour me conformer à cet usage, je vais en dire quelques mots au point de vue qui nous occupe.
- (’)M. Leblanc a imaginé récemment un nouveau procédé très ingénieux pour augmenter la stabilité du synchronisme par un amortissement énergique des variations de vitesse. J’espère qu’il nous le fera connaître prochainement.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le simple inspection du diagramme général de couplage montre que l’on peut augmenter la stabilité, soit en .décalant l’intensité extérieure Ic en avant de la force électromotrice induite (ÿ < o), soit en diminuant l’inductance ni l du circuit synchronisant de chaque alternateur. Ces résultats ne peuvent être obtenus à l’aide de condensateurs que par l’un des quatre dispositifs représentés sur les figures i, 2, 3 et 4 et qui se réduisent en réalité à trois seulement, car le n° 4 ne diffère pas du n° 2, au point de vue de l’effet produit. Je supposerai, pour que la comparaison ait une valeur pratique, que l’intensité du courant extérieur utilisé et la tension de distribution doivent rester les mêmes que sans condensateurs.
- i* Condensateur en série (fig. 1). — On obtient à volonté un décalage quelconque en avance J/', à l’aide d’une capacité c telle que
- La construction graphique correspondante est celle de la figure 5, où E représente la force électromotrice induite, V la tension aux bornes, , AB l’intensité extérieure L, et zt’ la force élec-tro motrice due au condensateur c. On voit que pour conserver la même intensité il faut employer une nouvelle force électromotrice E
- qui peut être ^ E (il y a hypere^citation quand elle est > V).
- Fig. 5
- Au point de vue du rendement, il y a évidemment avantage à choisir la valeur minima de E (correspondante à 0=o). Mais au point de vue de la stabilité, toute diminution de E entraîne une réduction de lcc qui peut contrebalancer, et au delà, l’avantage provenant de la diminution de <]/. En général on ne peut donc affirmer sans examen le rôle utile du condensateur en série que dans le cas où E' reste > E, c’est-à-dire quand il ne présente pas d’intérêt au point de vue du rendement.
- 20 Condensateur en dérivation (fig. 2). — Le décalàge de l’intensité en avant de la tension peut être obtenu également à l’aide d’un condensateur en dérivation. En effet, si l’on représente par AV (fig. 6), la tension V aux bornes
- des alternateurs divisée par la résistance extérieure 2R, l’intensité dans le circuit utile est la projection AB sur une droite décalée d’un angle
- L tel que tg 1 = -g-.
- L’addition du condensateur de capacité G donne naissance à un second courant Y — mcV
- — BD, décalé de - en avant de A V. Le courant 2
- total qui traverse les alternateurs est donc la résultante A D = (1 -f-1').
- La perte de voltage dans les induits est représentée, en ce qui concerne la résistance r, par le
- segment H e' = ;^(I + O parallèle à A D, et
- en ce qui concerne le self-induction par le seg-
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- 4i 1
- ment V H = 2 m —, décalé de * par rapport à AD; enfin la tension agissante est repré-_______________ py
- sentée par Ae' = —n. r 2 R
- L’angle d’avance de l’intensité sur la tension est l’angle e' A D = ]/.
- On peut donc toujours choisir une capacité c suffisante pour que cet angle soit négatif.
- Quand on fait croître la capacité depuis zéro, le point D se déplace sur la droite B D, le point H sur une perpendiculaire H h et s' sur
- une droite F G, décalée d’un angle ^— <p par rapport à la précédente; l’intensité (I -j— I') va d’a-
- bord en décroissant jusqu’au minimum A Q puis recommence à croître. En même temps la force électromotrice nécessaire A e' diminue, puis augmente. Mais son minimum A F correspondant à une intensité (I -j- O ordinairement très supérieure à celle qu’on peut admettre, on peut dire pratiquement que la capacité a pour effet d’abaisser la force électromotrice induite nécessaire à la production du courant I„. Quand E' est < Y, il y a hyperexitation apparente, et l’économie réalisée de ce chef peut dans certaines conditions compenser l’augmentation dé la perte par effet Joule due à l’augmentation de l’intensité totale (I -f- I').
- Mais cette hyperexcitation qui réduit la valeur
- c = 18f*7
- J?= 23,5
- Echelle
- 0 5 10 20 30 40 50 t/Acaceà
- Fig. 7 et 8. — Effet d’un condensateur en dérivation sur la stabilité.
- lcc. est désavantageuse pour la stabilité et peut rendre négatif l’avantage provenant de la diminution de l’angle >]/.
- On s’en rendra compte facilement par l’exemple de la figuré 8. Celle-ci représente les éléments essentiels du diagramme de couplage des deux alternateurs Mordey de 37,5 kilow., quand on ajoute aux bornes un condensateur, avec diverses capacités (*0^, 4!* et 18 ^,7), en supposant la self-induction extérieure L = o et V = 2000 volts. La force électromotrice induite et l’angle <]/ ont été déterminés par les constructions auxilliaires de la figure 7, puis j’ai réduit les intensités (I+J) dans le rapport de la nouvelle force électromotrice à l’ancienne, de façon à conserver la même échelle pour le diagramme dans les trois cas considérés (car la
- puissance est égale au produit d’une intensité par la force électromotrice supposée constante). On voit que la stabilité n’est pas modifiée sensiblement tant qu’il n’y a pas hyperexcitation, mais qu’elledécroîtaussitôtque celle-ci apparaît.
- 3° Condensateur en série sur le circuit synchronisant (fig. 3). — Le condensateur agit d’une manière directe sur la stabilité sans donner lieu aux difficultésprécédentes.Le réglage peut être effectué une fois pour toutes, de manière à donner
- à l’inductance apparente 2m A = 2ml------—-, la
- me
- valeur la plus avantageuse. Celle-ci s’obtient, comme on l’a vu, en donnant au module la valeur 1 (J).
- C) Du moment où l’on peut satisfaire à la condition de
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- On posera donc
- ml-----—
- m X___ in c _
- r ~ r ~
- ce qui détermine la capacité à employer. Avec les alternateurs actuels, celle-ci serait en général trop forte; il sera facile de la réduire en employant des voltages plus élevés ou des bobines de self-induction en série.
- En définitive, parmi les trois procédés d’emploi des condensateurs, les deux premiers exigent un réglage continuel et sont peu utiles, tant qu’il n’y a pas hyperexcitation ; quand celle-ci a lieu, leur effet est en général défavorable. Le dernier procédé au contraire permet d’obtenir d’une façon invariable une grande stabilité; quand il est réalisé, le rapport îp est tou-
- *-C
- jours assez grand pour rendre l’influence du circuit extérieur insignifiante.
- On devra donc employer le dernier procédé pour assurer la stabilité, et en même temps l’un des deux premiers pour assurer le meilleur rendement. L’examen de cette dernière condition, à laquelle j’ai fait une brève allusion, nous entraînerait trop loin de notre sujet. Je dirai seulement que la meilleure solution pratique me paraît être la suivante : maintenir l’excitation des alternateurs fixe à tous régimes, et faire varier automatiquement la capacité placée aux bornes, de façon à maintenir le voltage de distribution constant et égal à la force électromotrice induite, quelle que soit la charge.
- Couplage de plusieurs alternateurs en parallèle.
- Le but du couplage dans les stations centrales est avant tout de permettre l’emploi d’unités assez faibles; on devra donc dans le cas général coupler non pas deux, mais un nombre quelconque d’alternateurs. C’est ainsi que la maison Ganz a installé plusieurs stations comprenant jusqu’à six machines en parallèle.
- Hopkinson, on doit s’attacher à rendre la résistance inté-
- |<*
- rieure àbssi petite que possible, car on a alors I = —;
- 2 r
- mais il est en général inutile d’insister sur cette condition, car la nécessité d’un bon rendement la réclame déjà suffisamment.
- On pourrait être tenté pour étudier les conditions de fonctionnement de chaque alternateur dans ces circonstances, de le considérer comme branché sur un réseau à potentiel constant et de lui appliquer le diagramme relatif à ce cas. Mais cette assimilation ne serait exacte que si le circuit extérieur présentait une force contre-électromotrice égale à la tension du réseau, ce qui n’a pas lieu en général. Il faut donc traiter « directement la question dans les mêmes conditions que pour le couplage binaire.
- Soit n le nombre des alternateurs, que je suppose tous semblables et également excités. J’appelle comme précédemment ret / les constantes de chaque alternateur, R et L celles du circuit extérieur, et je désigne par e1e2...en et z, f2... in les valeurs instantanées de la force électromo-
- Fig. 9
- trice et du courant pour les n dynamos, et par i le courant extérieur résultant (fig. g).
- L’application des théorèmes de Kirchoff, aux n circuits comprenant l’alternateur A„ donne immédiatement les in— i équations différentielles suivantes :
- R-'+Lr,-i + ri' + '§-e'
- E a' + L #<-*' +*• + '§-'
- + «$-♦-
- r (i. — ii) -M Jy (L — i,) = e, — e, r (i. — û) + l (L — h) = c. — e,
- r [i. — iH_,) + 1 (L — *»_i) = e* — e„_,.
- Additionnons séparément les «premières multipliées par —, puis les (n—i) dernières multi-
- 7f
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- pliées par
- . 1
- r 1 n — 1 =----------; on obtient les
- n— 1
- deux nouvelles équations
- ^+2r‘^ (40)
- <*R + H n )
- dt\ n ) n ’
- (il L + /)
- et
- +(
- (41)
- («-oc.—2]i
- Ces équations sont de même forme que celles de la page 153 et l’on reconnaît facilement ici le courant utile moyen (in),u et le courant synchronisant (i„)s relatifs à A«, sous les symboles
- et
- (U
- i. +
- V
- n
- i
- (42;
- (43)
- Dans ces conditions, rien n’est plus facile que de construire le diagramme correspondant à l’alternateur A„ qui subit le décalage 0; il suffit de remplacer dans les constructions relatives à
- deux alternateurs seulement, le vecteur O Ji =
- par un autre plus grand (fig. 10)
- tout en conservant au segment K„ W„ la valeur habituelle Ic. Les réactions synchronisantes subies par cet alternateur sont donc plus fortes que dans le couplage binaire.
- Au contraire, celles subies par les n— 1 autres alternateurs, sont plus faibles. En effet, si l’on suppose ceux-ci en coïncidence de phase, le courant de chacun d’eux est celui de l’alternateur fictif A0.
- i'0=—-—V i = (/1-----—(i.). (44)
- et le diagramme de puissance correspondant s’obtient, en prenant
- tout en gardant
- et le courant apparent in est bien la somme des deux quantités précédentes.
- Celles-ci sont faciles à obtenir à condition de faire une hypothèse sur la fonction inconnue on peut admettre avec une approximation suffisante que les décalages des n— 1 autres alternateurs entre eux restent assez faible pour ne pas abaisser sensiblement la force électromotrice moyenne; on posera en conséquence
- c0 désignant la force électromotrice sinusoïdale d’un alternateur fictif A0 identique aux précédents, et le décalage 0 de l’alternateur A„ sera compté à partir dee0. En général, la force électromotrice efficace E0 correspondante sera légèrement inférieure à celle que donnerait l’un des alternateurs isolément, mais cette différence est si faible par rapport au degré d’approximation de la théorie qu’il n’y a pas lieu d’en tenir compte.
- K0 w0 = K. w„ = r.
- Le diagramme ainsi obtenu (fig. 10) pour l’ensemble des n alternateurs, en supposant que (11 — 1) d’entre eux sont en coïncidence de phase, rentre, comme on le voit, dans le type général.
- Si l’on trace les limites de stabilité ON0 (l) et ON„, on voit immédiatement que :
- i° La stabilité absolue ne peut être assurée, lorsque l’alternateur A„ retarde, que grâce au fonctionnement en réceptrice, car l’augmentation de puissance des n — 1 autres est très faible (et d’autant plus que n est plus grand);
- 2° Au contraire, lorsque A„ avance, les n — 1
- C) La limite ON0 est d’autant moins importante à considérer que n est plus grand, et par suite la variation de puissance des (n — i) alternateurs plus faible. Pour w très grand, elle n’intervient plus et on peut considérer chaque alternateur isolément, sans s’occuper des • autres. Les limites de stabilité sont alors simplement O K„ et ON,, et le diagramme n’est plus qu’une généralisation de celui d’un alternateur sur réseau.
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- autres ne fonctionneraient en réceptrice qu’au point F0. C'est donc par la limitation de la puissance du moteur à vapeur de A„ qu’il faut empêcher le décrochage.
- Dans le cas de la figure cette condition est remplie d’elle-même, car la puissance limite E x K„ qn dépasse de 174 0/0 la puissance nominale E X k,i qlt= Ex Y«wn-
- Il en sera presque toujours ainsi, et l’on peut dire en général qu’ün alternateur qui est apte au couplage binaire le sera à fortiori au couplage multiple.
- La régularité est toujours d’autant meilleure que le nombre des alternateurs est plus grand, car le décalage 0 de A,t produit une variation relative de la force électromotrice utile égale seulement à
- 1 — L V/I + (n — I)* + 2 {n— 1) cos 9.
- Les expressions algébriques des puissances P„ (alternateur A,) et P0 (alternateur fictif), s’écrivent immédiatement par analogie avec les formules déjà données (page 156).
- P0 = E f"- I, cos 4 + i I, cos (0 + 4) + LI, rcos p
- 12 2 • (45)
- 4- L lc c cos (it + 0 + <e)J
- P„ = eR I, cos 0/ + -I. cos (0 — 4) + ^“I„cosç
- 12 2 (46)
- + —^ E „ (cos n + 0 —
- P0— P„= E^I,,, sin if—I„sin4)sin0—1L-Alcccosp(i+cosû)J
- (47)
- = E sin 0 — —qp- La cos 9 (1 + cos 0)J
- Le couple élastique s’obtient encore, ainsi qu’il est facile de s'en rendre compte, en dérivant cette expression, et a pour valeur
- C = — E cos.6 -f - - \cc cos p sin 0~l, (48)
- m L 11 J
- on voit qu’il se réduit pour 0 = o à la même expression que dans le couplage binaire. Le maximum théorique de stabilité conservera donc la même valeur.
- Le cas du couplage multiple se présente encore, mais d’une façon plus complexe lorsqu’un ou plusieurs alternateurs travaillent en réceptrice, comme cela a lieu, par exemple, à Gassel.
- L’étude de ce cas à l’aide des méthodes que j’ai indiquées ne présente pas de difficultés. On se rend d’ailleurs compte facilement que dans ces conditions la stabilité du groupage en parallèle aussi bien que celle du transport de force sont plus grandes que si l’on avait réalisé chacun de ces couplages isolément.
- Tout ce qui a été dit pour les volants, régulateurs, etc., est trop facile à étendre au cas du* couplage multiple pour que j’y insiste. On construirait aussi aisément des égaliseurs de charge différentiels applicables à un nombre variable d’alternateurs.
- Synchronisation m ilia le.
- Je n’étudierai pas le cas où les vitesses des deux alternateurs sont très différentes, parce qu’il est sans intérêt pratique: en effet, pour obtenir une marche régulière, il faut, comme on l’a vu, égaliser le plus possible les vitesses des, moteurs au moyen de leurs régulateurs.
- Dès que la différence des vitesses ne dépasse pas 5 à 10 0/0, l’ensemble des phénomènes présente une périodicité très lente qui rend inapplicable les équations moyennes telles que les a données M. Boucherot.
- Par exemple, si l’un des alternateurs donne 100 périodes par seconde et le second io5, la période commune, correspondant au plus petit commun multiple de ces deux nombres, sera de 21 secondes.
- Dans ces conditions on peut, sans erreur sensible, considérer le régime comme permanent mais soumis à des variations lentes de décalage, et négliger en outre la faible différence de voltage résultant de l’écart des vitesses ; on pourra donc raisonner simplement sur le diagramme ordinaire des puissances.
- Gela posé, le premier procédé qui se présente à l’esprit et le premier qui ait été employé pour coupler les alternateurs, consiste à réunir leurs pôles deux à deux, sans s’inquiéter de leur décalage de phase.
- L’expérience a montré que, dans la plupart des cas, les machines ainsi associées se synchronisent d’elles-mêmes plus ou moins vite. Dans ses expériences déjà citées, M. Mordey a réalisé sans difficulté la synchronisation à peu près instantanée de deux alternateurs marchant à vide et excités également ou inégalement. Dans plu--
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- sieurs phares électriques on réalise de cette façon le couplement des deux magnétos de Mé-ritens (*), actionnées par un seul moteur, sans même retirer du circuit la lampe à arc qu’elles alimentent; la synchronisation se fait très bien, sans aucune précaution, malgré la médiocre aptitude de ces machines pour le couplage.
- Mais en pratique, à part ce dernier cas tout à fait spécial, un procédé aussi rudimentaire ne saurait être employé, parce qu’il présente des inconvénients graves : d’abord il risque de détériorer l’induit si l’on a affaire à des alternateurs qui ne supportent pas la mise en court circuit; en second lieu, le couplage se fait généralement en ajoutant le second alternateur sur le réseau
- déjà alimenté par le premier, et il se produit à ce moment une fluctuation de voltage qui ne peut être admise dans les distributions d’éclairage.
- Enfin la synchronisation pouvant se produire sous un décalage quelconque, on risquerait d'imposer pendant quelque temps à l’alternateur en avance une intensité de courant exagérée. Ce dernier point de vue a été signalé et étudié par M. Kapp 0. J’y reviendrai plus loin.
- Pour ces motifs, il faut recourir à des moyens plus rationnels, dont le principe commun esV comme on le sait, d’attendre pour coupler les alternateurs que leurs vitesses soient sensiblement égales et leurs phases identiques. Cette coïncidence se constate à l’aide des indicateurs
- aune É.
- Echelle
- Fig-, io. — Diagramme du couplage multiple, appliqué à 4 alternateurs Mordey (n =4).
- de phases, appareils trop connus pour que j’aie besoin d’en parler ici.
- Mais ces conditions, que je suppose remplies, ne suffisent pas en général à la réussite du couplage; il faut prendre en outre certaines précautions, que l’on qualifie habituellement de tours de main, mais qui, en réalité, sont tout aussi importantes que l’emploi de l’indicateur de phase ; c’est faute de les avoir suffisamment comprises qu’on a si longtemps échoué dans le couplage initial de certains alternateurs sans fer, qui sont au contraire très aptes à maintenir la marche synchronique, une fois établie.
- Supposons que 11 alternateurs semblables fonctionnent sur un réseau : au moment où ils vont dépasser leur charge maxima, on en ajoutera un
- (»-)- 1 )'«"«, qui devra prendre pour lui de
- la charge totale et réduire celle des autres dans
- le rapport
- n -j- 1
- . Cet échange des charges, s’il
- se fait brusquement, a pour effet de donner une impulsion accélératrice aux n premiers alternateurs et une impulsion retardatrice au (n-j-ces impulsions donnent naissance à une oscillation trop prompte pour que les régulateurs des
- (*) La première démonstration du couplage des magnétos a été faite par MM. J. Hopkinson et G. Adams, au phare de South Foreland, en 1884.
- (*) J’ai montré plus haut que la conclusion que M. Kapp a tirée de ses ingénieuses remarques était beaucoup trop générale.
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- moteurs mécaniques aient le temps d’exercer une action correctrice, et qui peut rompre le synchronisme au moment même où on croit l'établir.
- L’amplitude ,0! de la première oscillation peut se calculer encore au moyen de l’équation générale (22) donnée dans les préliminaires (t. XLV, p. 358), en se rappelant que la vitesse initiale est nulle. On a ainsi, en remarquant que l’inertie de tous les («—1) premiers alternateurs entre en jeu simultanément,
- H*-0-
- «/Où
- 71 — 1
- ou, en posant y P = («—1) P0,
- équation qui montre que l’inertie ne joue aucun rôle, au moins en apparence, dans l’amplitude de l’oscillation.
- En remplaçant P0 — P„ par la valeur donnée plus haut (page 414) et en prenant comme décalage initial 0O = o, il reste
- A r n__o 1
- \u sin 6----— Ieccosp(i 4 cosO)—(P0— P.) dO = o,
- OU
- 2 u sin2 ^ — n 3 lce cos s (sin 0, 0,) — (P„— P.)0 0, = 0
- équation qui détermine l’élongation 0l5 une fois qu’on connaît les charges P0 et P„ des alternateurs avant le couplage. On voit que est d’autant plus fort, toutes choses égales d’ailleurs, que le second terme est plus petit, c’est-à-dire « plus près de 2; le couplage le plus difficile est donc celui, de deux alternateurs. Si l'on se place dans ce cas, l’équation se réduit à
- u sin2 -(P, —P.)0 - = o.
- 2 2
- Pour que le couplage puisse réussir, il faut que^ 0t reste inférieur à l’angle de stabilité ; sinon l’opération est manquée. On voit que tous les trucs de couplage consisteront simplement à réduire l’oscillation au:dessous de cette valeur critique : je vais montrer comment les deux
- procédés les plus connus satisfont à ce desideratum.
- Procédé Zipernowsky. — La façon la plus naturelle d’annuler l’oscillation, c’est de faire (P„—P„)0 =0, en donnant à l’alternateur A„, avant de le coupler sur le réseau, une charge équivalente à celle des autres machines. Da/is ce but, la maison Ganz emploie un rhéostat variable, suffisant pour absorber la puissance nominale d’un alternateur ; on réalise ainsi la charge P„ = P0, et l’on saisit le moment où il y a coïncidence de phase pour rompre la communication de A,t avec le rhéostat et l’établir avec le réseau. La charge de chaque .alternateur se
- trouve alors réduite dans le même rapport —;—
- « + 1
- et les moteurs, en attendant que leurs régulateurs aient pu agir, subissent une même accélération. Celle-ci n’a aucun inconvénient, à la simple condition que l’on ait donné aux volants une puissance suffisante pour l’amortir.
- Ce procédé de couplage est le plus rationnel de tous, et il ne peut donner lieu à aucun mécompte, à cause de sa parfaite symétrie.
- Procédé Thomson-Houslon. — Au lieu d’annuler franchement la cause d’oscillation, on peut réduire celle-ci en produisant l’égalisation des charges d’une manière non plus instantanée, mais progressive : pour cela, il suffit d’intercaler dans le circuit du nouvel alternateur, au moment de le coupler sur le réseau, une résistance ou une inductance considérable, comme on le fait par exemple à la station de Saint-Brieuc.
- Au moment du couplage, la force électromo-tr.ice du nouvel alternateur est égale et sympha-sique à la tension de distribution (elle présente, par rapport à la force électromotrice induite des autres alternateurs la même différence de valeur et de phase que cette tension). Si l’on effectuait à ce moment le couplage, la force électromotrice moyenne tomberait brusquement à la valeur
- -i—^ < Ej, et l’alternateur A;t recevrait
- (’) Il est vrai que dans certains cas, l’oscillation suivante peut ramener 0 dans l’angle de stabilité ; mais l’étude de ces effets secondaires nous entraînerait trop loin, et je dois me borner ici à poser les conditions les plus rigoureuses.
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- la niime partie de la charge ; au contraire avec la bobine de self, la charge se répartissant en raison inverse des impédences, comme je l’ai démontré précédemment (page 157), peut être réduite autant qu’on veut pour A„.
- Elle augmente ensuite, lorsqu’on enlève progressivement la self-induction, et l’alternateur A„ tend, par conséquent, à rester en arrière ; mais ce retard, produit sans oscillation, ne peut aller au delà du décalage de phase qui correspond à P„ — o, et qui est inférieur à l’angle de stabilité dans les alternateurs aptes au couplage. Il se fait, d’autre part, sentir sur le régulateur de vitesse, qui, cette fois, a le tefnps d’agir et qui augmente progressivement la puissance du moteur. Enfin, après ou pendant l’enlèvement de la self-induction, on accroît l’excitation de A„ jusqu’à ce qu’il y ait égalité des forces électromotrices, et cette augmentation produit un effet semblable au précédent, et amène enfin l’égalité approximative des charges que la régulation permet de réaliser.
- Pendant cette série d’opérations, la tension de distribution peut rester constante, grâce au réglage automatique de l’excitation.
- Ce procédé est plus artificiel et plus compliqué que le précédent, mais il donne aussi de bons résultats pratiques. On remarquera qu’il peut donner lieu à un accroissement momentané du courant des alternateurs déjà chargés, mais c’est toujours dans une proportion très faible, ou pendant très peu de temps. Cet effet sera du reste étudié plus loin.
- Remarque sur l'inertie. — J’ai dit plus haut que l’inertie n’intervient pas en apparence. Cette conclusion n’est plus exacte si l’on emploie la commande par courroies, car il peut se produire, au moment de l’accouplement, un glissement important qui détruit la symétrie des réactions. On fera donc bien d’employer dans ce cas des alternateurs présentant par eux-mêmes un moment d’inertie assez considérable. La commande directe est encore préférable à ce point de vue.
- André Blondel.
- fA suivre).
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS
- ÉLECTRIQUES (1).
- Les roues A A du locomoteur électrique de AI. T. L. Willson (2) sont menées (fig. 1 à 3) par les galets de friction E E appuyés sur leurs plateaux C C par le poids total de la dynamo GF. L’armature G n’est pas calée sur son axe D, mais folle sur cet axe, et calable par deux embrayages
- Fig. 1 et 2. — Locomoteur Willson (1892). Elévation. Détail de l’armature G.
- à friction manœuvrés simultanément des manettes K ou K', conjuguées en N sur leurs leviers 11. On peut ainsi, au départ, lancer la dynamo à vide, puis démarrer en l’embrayant graduellement.
- L’embrayage se compose d’une série de mâchoires dilatées ou contractées au moyen de vis /, manœuvrées simultanément par leurs leviers np et les colliers q, de sorte que ces mâ-
- (*) La Lumière Electrique, to septembre 1892, p. 5i3. (*) La Lumière Electrique, 14 mai 1892, p. 317»
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- choires agissent concentriquement sur les faces intérieures des cônes d d', serrés par des boulons sur le garnissage bi-conique de l'armature. L’avantage principal que M. Willson voit à son système est qu’à vide la dynamo tourne sans rien entraîner avec elle, de manière qu’elle peut atteindre très promptement sa vitesse maxima, mais cet avantage, peut-être secondaire, paraît compensé par la complication relative du montage de l’armature et le peu d’accessibilité des embrayages.
- '------ÇX
- F • !
- Fig. 3. — Locomoteur Willson. Coupe 2-2 (fig. 1).
- Le commutateur est constitué par les barreaux mêmes de l’armature, avec quatre balais b b' : deux pour la marche avant et deux pour la marche arrière.
- Les figures 4 à 10 représentent une modification du locomoteur Brown, décrit à la page 515 de notre numéro du 10 septembre dernier.
- Chaque truck porte quatre moteurs C, avec inducteurs tournants B, fixés à un tambour L, rendu solidaire de sa roue F par des fourrures en caoutchouc m m, ou. à ressorts «q. Ces moteurs sont montés deux par deux, de chaque côté de l’essieu médian simplement porteur K, sur des cadres H Hi, suspendus au châssis J du
- truck par des bras H„ avec articulations sphériques Jj, susceptibles de s’incliner comme l’indique la figure 9 dans les passages en courbes. On obtient ainsi une extrême flexibilité du véhicule. Les tambours L sont pourvus d’ailettes qui lès maintiennent facilement à une basse température.
- On reconnaît sur les figures 11 et 12 les principales dispositions d’ensemble du truck Peckham,
- Fig. i3 à 16. — Trolly des « Technic Electrical Works ». Monté et démonté.
- décrit à la page 113 de notre numéro du 16 janvier 1892, mais avec des assemblages rivés plus solides et mieux contreventés, et le remplacement d’une partie des ressorts à boudins par des ressorts à lames, mieux assis et plus flexibles. Ce truck, spécialement agencé pour le montage des dynamos Thomson-IIouslon, en assure la parfaite accessibilité; il a donné pleine satisfaction sur un grand nombre de lignes (*).
- (l) Electrical World, 22 octobre 1893.
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- ' La montûre de trolly. représentée par les figures i3 à 16, construit par les Technic Elec-trical Works, de Philadelphie, est remarquable par sa simplicité. 11 se compose en tout de neuf pièces très robustes, d’un montage et d’un ré-
- Fig. 17. — Bras de sûreté Hoppes (1892).
- âge faciles : son pivot appuie sur le ressort par une came d’égale pression pour le câble aux diverses inclinaisons du bras (1).
- L’ingénieux dispositif de M. Hoppes, adopté
- Fig. 18-et 19. — Trolly Rocks (1892).
- par la compagnie Thomson-Houston, et représenté par la figure 17, a pour objet d’abaisser automatiquement le bras G du trolly dèsque son galet a vient par accident à quitter le câble B'^ de manière à éviter à coup sûr toute fausse reprise de ce câble. (*)
- (*) Voir la monture Cran. La Lumière Electrique du 20 août 1892, p. 36o.
- Dès que a quitte le câble, le ressort re-r dresse le bras G, qui vient ainsi tendre brusquement la corde fixe D, laquelle, tirant sur son attache la déclenche, en relevant légèrement autour de at le support a' du galet. Le/ressort G' attire alors la corde D, qui abaisse par le galet e le bras C dans la position pointillée.
- Le trolly Kocks a (fig. 18 et 19) ses deux galets montés sur un châssis à base sphérique élasti-
- Fig. 20 à 23. — Trolly nettoyeur Smith (1892).
- que 33 : ce châssis pivote autour de son axe 18 malgré le ressort 48, dont la résistance facilite son maintien en courbes. Le courant est amené aux galets du locomoteur par les balais 42 et la tige i3. • t . ,
- Le trolly de M.E. B. Smith est(fig. 20 à 23) complété par l’addition d’un gratteur h permettant d’enlever la glace ou le givre du câble i quand on fait passer le trolly de la position figure 20 à celle figure 23. 11 suffit, pour cela, de déclencher par la corde o le cliquet m de s, de manière que
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- le ressort r fasse basculer le trôlly autour de son axe v. On ramène ensuite le trôlly à sa position primitive en tirant la tringle l.
- Le nettoyeur ou gratteur h doit affleurer le
- Fig. 24 à'27. — Aiguillage électrique Stonc et Webster (1892).
- câblesans le toucher pour ne pas l'abîmer; en outre, le levier k, calé sur l, permet de déplacer longitudinalement l’arbre/du gratteur, de ma-
- Fig. 28 et 29, — Trôlly Jenkins (1892'.
- nière à faciliter son passage en courbes et dans les croisements.
- Avec le dispositif de MM. Slone et Webster, représenté par les figures 20 à 27, la manœuvre
- r
- des aiguillages s’opère automatiquement pa l’électricité. Aussitôt qu’il approche d’une aiguille à faire, le conducteur écarte en tirarlt.sur les cordes h h (fig. 25) et malgré les ressorts ii,
- Fig. 3o et 3i. — Voie souterraine Grantland (1892).
- les bras H du trôlly T dans la position indiquée en figure 25, de manière qu’à son arrivée sur la plaque D, en allant de A vers B (fig. 24) la
- Fig. 3e à 34. — Voie souterraine Johnson (1892).
- tringle d de cette plaque dirige le trôlly sur le conducteur B', qui amène par a le courant à l’électro C, lequel, attirant son armature, fait, par N P, passer l’aiguille K dans la position symétrique de celle indiquée en figure 24; la pla-; que suivante D' ramène ensuite le trôlly sur A.
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- Si l’on veut, au contraire, ne pas faire l’aiguille, on laisse les bras H dans leur position verticale, de manière que le trolly suive directement'son conducteur de A en B, et que le courant, passant par a1 à1 à l’électro c, ramène l’aiguille à sa position primitive, ou l’y maintienne.
- Le trolly pour voie souterraine de Jmkins a (fig. 28 et 29) ses galets B B', qui roulent sur les conducteurs de la voie, suspendus par un pa-
- rallélogramme D', à des galets GG, roulant sur les barres prises de courant F F, de manière que cette connexion puisse très facilement suivre les courbes et les inégalités de la voie.
- M. Grantland prend pour conducteur souterrain un tube de cuivre c (fig. 3o et 31) traversé par un courant d’air chaud qui l’assèche ainsi que son caniveau a. Ce tube est suspendu aux pendentifs isolés /par des attaches ct, qui ne gênent pas sa dilatation. Le conducteur £>', qui amène
- Fig. 37. — (1. 2. i“. Régularisation Sprague (1892).
- le courant du galet b2 au locomoteur, est solidement maintenu et protégé entre ses isolants £>., par des bordures en fer £>°. Une calotte g1, avec entailles-égout'toires gachève de protéger le tube c contre la chute de l’eau qui pourrait, dégoutter du couvercle h.
- M. IL Johnson loge son conducteur E (fig. 32 à 34) au fond d’un fourreau isolant A, en verre, vîtrite, etc., d’où la poussière et la boue sont constamment chassées par uncoutre en bois dur G, suivi de la prise de contact constituée, quand le conducteur est en fer, parles brosses 11 d’un électro-aimant K, fortement attiré sur E. Il pa-
- raît malheureusement très difficile d’éviter l’engorgement de la fente A, l’usure rapide et les ruptures du coutre G.
- Afin de mettre son caniveau tout à fait à l’abri des boues, M. Huer lis le fait (fig. 35 et 36) demi-cylindrique, à pan coupé vertical, de manière que l’eau s’évacue directement par E H, sans traverser le caniveau. Les conducteurs sont montés sur des isolants C avec éclisses F F (fig. 36) glissant sur talon métallique b, de façon à permettre les libres dilatations.
- La figure 37 (1.2. iaih...) représente le mode
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- de régularisation récemment breveté par M. Spra-gue pour ses locomoteurs électriques.
- Cette régularisation s’opère au moyen de deux commutateurs cylindriques F : un à chaque bout du train, en bois, avec lamelles de contact 1 à 10 tournant vis-à-vis de rangées de boutons abc...
- à
- Fig, 35 à 36. — Voie souterraine Huerter (1892).
- correspondant aux trois enroulements abc des inducteurs de chacune des dynamos locomotrices A.! et A2.
- Le courant est amené par le trolly G et le fil r au point central a, directement relié aux boutons -f- a -f- a, d’où il passe, par des circuits séparés et
- «2sT'
- Fig. 38 et 39. — Tramway c\ rail sectionné Hunter (1892).
- suivant la position des commutateurs, aux inducteurs et aux armatures des moteurs, pour s’en aller par x’ au retour de la génératrice.
- Supposons l’un des commutateurs tourné de façon à toucher les boutons par sa génératrice y y; dans cet état, les sections abc des inducteurs des deux moteurs sont reliées comme en figure 37 (irt) c’est-à-dire en série, de manière qu’elles offrent au courant la plus grande résis-
- tance possible : le courant passe du bouton -f a, en contact avec la lamelle I, à la section a des inducteurs de A', puis, par le fil correspondant — a, au bouton de la plaque 2, relié aussi au bouton + b, qui l’amène à la section b, d’où il passe, par — ù, 4, le bouton -|- c et le fil c, à la section c de A', et,enfin, par — c, 5 et la plaque q, à la borne -j- de A' et à la borne — de A2. Du bouton de la plaque 5, le courant passe en quantité aux deux armatures en retournant par le bouton (— A' + Ao) sur la plaque 8, reliée à la terre par la plaque 10 et son bouton.
- Les connexions du moteur A2 sont les mêmes que celles de A', et se commandent simultanément. Chacun de ces moteurs a ses sections d’inducteurs montées en séries entre elles et avec leur armature, et les deux moteurs sont re-
- Fig. 40 et 41. — Tramway Boult.
- liés en quantité, le courant se bifurquant à leurs inducteurs en —c, puis aux armatures, de sorte que les deux moteurs peuvent changer leur marche par un seul commutateur de renversement.
- En avançant le commutateur de y y en y'y\ on amène les inducteurs à l’état (fig. 1*) avec la section a en court cifcuit et b et c en série, par l’amenée des boutons -j-a — asur la plaque I; les autres connexions ne changent pas.
- En tournant le commutateur de manière à amener —a sur 3, on sépare complètement a du circuit, en laissant (fig. ic) b et c en série. En figure irf, + a et + b sont sur la plaque 1, — a et —b sur 4, avec —f- c, de sorte que a et b sont reliés en quantité entre eux et en série avec c. En figure ic, a et b sont encore en quantité entre eux sur 1, avec—a — b—c sur la plaque 5. En C, -(-c est isolé sur 6, coupant c du circuit; enfin, en figure iA,, les trois enroulements abc sont en quantité, présentent la moindre résistance possible, et le moteur fonctionne à pleine puissance; 4- a et -J- b sont sur 1, etc
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- sur 7 reliée à i ; — a, — b et —c sont sur la plaque 5, reliée par q aux armatures.
- Le changement de marche s’opère en tournant le commutateur en sens opposé, de gauche à droite (fig. 2), de manière à amener aux boutons la gauche du commutateur, où les plaques 5 et 8 sont, ainsi que 9 et 10, reliées deux à deux, de sorte que—e est relié à —A et -f- A2, tandis
- que + A' — A2 sont reliés avec la terre x, en connexions inverses des précédentes.
- Le fonctionnement du tramway à rail sectionné de M. Hunier (Société Thomsqn-Hous-ton) est (fig. 38 et 39) le suivant; le courant étant fourni du conducteur E' au rail sectionné E par les dérivations e et les contacts magnétiques F.
- Le locomoteur porte un électro-aimant G, de même longueur qu’une section de E, avec collecteur H, frottant sur E, amenant le courant au moteur D, et rhéostats J pour l’armature, K pour les inducteurs. L’électro G est excité par un circuit I', dérivé sur la dynamo, avec commu tateur i et rhéostat L. Au passage de G, les ar-
- pc jY
- Fig. 44 à 47. — Entraînement électromagnétique El more (1892).
- matures F relient, par/, E avec E', de manière que le courant arrive continuellement de section en section au locomoteur.
- En figure 39 le contact principal F, qui relie E à E', est manœuvré par l’armature d’un solénoïde N, dont le circuit Q est fermé par le relais, O sous l’attraction de son armature F par l’électro-aimant G. Le courant passe alors de E en E' par F, avec dérivation par (NPOE') assurant la fermeture du circuit.
- ' Dans le système de M. Boult, les courants al-
- ternatifs à haute tension des rails B sont transmis par les galets D au primaire E d’un transformateur EG, dont le secondaire G, séparé de E par les barreaux en fer isolés F, alternés de fourrures en bois, et porté par le locomoteur, entraîne E E par le magnétisme des pôles oppo* sés gg, ee.
- Pour éviter la nécessité de synchroniser les dynamos locomotrices avec les génératrices, M. Boult propose l’emploi de dynamos unipolaires du type représenté par les figures
- Le noyau A de l’inducteur fixe est constitué par un faisceau de fils de fer isolés, disposés dans le tube en ébonite abc comme ceux des transformateurs Swinburne,et enroulés d’une bobine à gros fils B. Les calottes D et E de l’armature sont calées sur l’arbre C. On a indiqué deux modes de construction de ces armatures. En D, c’est une armature à barres reliées en quantité; le courant y passe en une fois seulement, entrant par D,, sortant par D2, ou inversement. En E, l’armature est formée de quatre secteurs isolés, traversés successivement par le courant et reliés respectivement aux collecteurs ï, 2, 3,4. Les collecteurs 2, 3 et 4 sont reliés respectivement aux anneaux fixes isolés I, II et III, tandis que IV est relié à l’inducteur B. Le courant, amené à B par G, passe par le premier secteur de l’armature, l’anneau I, le collecteur 2, 11,3,.... jusqu’en IV et aux inducteurs, puis à la deuxième armature E (qui remplace D). L’emploi de courants à très basse tension diminue les effets
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- d’auto-induction. Le circuit magnétique inducteur est fermé par un retour lamellaire H, en forme d’une cage à barreaux en fer à supports isolés J.
- Le principe du système récemment proposé par M. Elmore est (fig. 44 à 47) le suivant. Le locomoteur porte un électro-aimant B, à courants continus, développant dans les créneaux a a' des rails A Ax toujours les mêmes pôles opposés aux siens, et une série d’électros C, excités par des courants alternatifs à périodes fonction de la vitesse du locomoteur, et tels qu’ils développent en ddx... des polarités contraires à celles de aax... lorsqu’ils s'en approchent, puis de même nom quand ils s’en éloignent.
- M. Loomis a récemment proposé pouf les tramways électriques le système de signaux i très simple représenté par les figures 48 à 5o.
- Quand le circuit entre le fil 23 et le conduc-! teur 3q du trolly est fermé et celui entre 3o et 34 ouvert, une partie du courant passe au signal 4 ’ par l’électro mobile 8 et par 10 et 9 en sens op-! posés, de manière que 8, attiré par 9 et repoussé par 12, tourne le disque comme en figure 49, et de même pour le signal 3, etc. Au contraire, si le circuit est fermé en 3o et rompu en ?,3, les po-, larités des électros 6, 7,9 et 10 changent et tournent les disques en sens inverses.
- ; Quand le galet du trolly, allant de droite à gauche (fig. 5o) aborde le talon de l’étrier 43, il le repousse, malgré le ressort 45, de manière
- Fig-. 48 à 5o. — Signaux Loomis (
- que sa butée ferme par 44,41,40 et 3g, le circuit 23-34 pendant toute la durée du passage en 43. Quant le trolly arrive à l’autre extrémité du bloc, le courant passe au fil 3o par une opération analogue et renverse le courant en 3, 4...
- Gustave Richard.
- COMMENT DEVONS-NOUS ÉTABLIR NOS INSTALLATIONS ÉLECTRIQUES?
- « Comment devons-nous établir nos installations électriques?» Tel est le titre d’une brochure allemande qui m'est venue dernièrement sous les yeux. En le lisant, je n’ai pu m’empêcher de faire un retour sur moi-même. Si la question m’était posée, me disais-je, comment y répon-
- drais-je? Pourrais-je même y répondre? Je vois bien que l’auteur allemand n’hésite pas ; mais c’est le directeur d’une entreprise de construction, en même temps que d’exploitation, il a un système spécial; il le trouve naturellement non seulement le meilleur, mais l’unique au monde. Ce n’est pas ainsi qu’il faut être placé pour répondre d’une manière vraiment utile.
- Un électricien chargé, au contraire, d’indiquer entre tous les systèmes, tous les dispositifs, celui qu’il faut choisir, que désignerait-il?
- En se mettant en face du problème, on est bien forcé de s’avouer qu’il y a bien des points douteux, et que nous ne savons pas grand’chose de bien certain sur la pratique électrique. Je dis nous, j’ai tort, sans doute; il y a peut-être des électriciens qui sont absolument fixés; pour moi je dois reconnaître que j’en suis fort loin.
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- Il est clair d’abord qu’on ne doit pas chercher de solution générale; il faut agir un peu suivant les cas, mais il faut envisager un cas moyen, soit, par exemple, l’éclairage d’une ville d’importance suffisante, mettons 5oooo âmes, où l’on ne se couche pas trop tôt ; nous admettrons que l'entreprise est assurée d’une durée raisonnable, trente ans environ. ,
- En pareil cas, un principe est acquis.; il faut viser d’abord à réduire les frais d’exploitation, et pour cela augmenter sans hésiter les dépenses de premier établissement, s’il le faut, en adoptant les dispositions les plus propres à atteindre le but; la marche la plus-régulière et la plus économique est la condition nécessaire : il est bien entendu cependant que dans le calcul on comptera comme frais d’exploitation les frais d’entretien des moteurs ; un dispositif qui supprimerait des ouvriers mais coûterait plus cher qu’eux en réparations (certains organes automatiques par exemple) devrait être écarté.
- Ce principe général amène une conséquence que l’expérience démontre tous les jours ; il faut réduire au minimum le nombre des usines génératrices ; le minimum c’est une ; il faut donc, à moins d’impossibilité absolue, n’avoir qu’une usine: Je n’ai sur ce point, et je dirai même plus affirmativement, il n’y a sur ce point aucun doute; ajoutons que dans cette usine il faut simplifier l’outillage en ne multipliant pas les unités. Je trouvais récemment dans un livre américain un énoncé assez juste de cette règle; il faut, disait-il, descendre jusqu’à la limite où l’arrêt d’une machine serait sur le point de compromettre la marche de tout le système. .
- Dans ce même livre, l’auteur recommandait l’emploi des ampèremètres et des voltmètres; cela laisse à penser qu’il y a en Amérique des stations qui se passent de ces instruments; je n’en serais pas surpris, mais c’est aller bien loin dans la voie de la simplification de l’outillage, et je suis, de l’avis de l’auteur, les instruments de mesure ont du bon.
- Toutefois, il est certain que nous avons en Europe, en France au moins, une certaine tendance à rechercher une sécurité, une précision peut-être excessives; on pourrait citer quelques affaires qui réussissent péniblement parce qu’elles ont été trop bien faites. L’excès en tout est un défaut; ce qui n’est pas nécessaire doit être évité; mais tout ce qui peut réduire la
- j dépense d’exploitation est utile, et toute simpli-; fication en ce sens est bonne.
- ! Et maintenant, j’ai dit tout ce que je sais;
- ! voilà, je le crois sincèrement, tout ce que la' pratique nous a jusqu’ici appris d’une manière assurée; à l’heure actuelle et pour quelques années encore, le reste est incertitude.
- Quelles machines dynamo faut-il prendre,, quels moteurs à vapeur ? Pour ceux-ci, les moteurs à marche lente seront le plus souvent préférables; on pourra trouver avantage à leur accoupler directement les dynamos ; la dépense est plus élevée, mais on gagne en simplicité; il est vrai que les réparations et l’entretien sont plus difficiles et plus chers.
- L’usine unique conduira nécessairement à faire parcourir au courant de longues distances; on se trouve donc en présence du problème) tant de fois posé: la simultanéité du transport qui veut la haute tension; delà distribution, qui veut la basse tension. Toujours conduits parle principe d’abaisser les frais d’exploitation, nous devrons éviter les stations transformatrices, qui demandent un personnel : les systèmes à distribution directe, le trois fils, le cinq fils pourront être avantageux, et on les conduira jusqu’à leur limite la plus éloignée; il serait difficile de préciser cette limite, qui dépend à la fois de cas spéciaux et d’appréciation personnelle.
- Au-delà, il faut transformer; là, deux grands systèmes se présentent : le courant continu, le courant alternatif; lequel choisi1''1 Nous ne reprendrons pas ici cette question tant discutée; d’ailleurs, sur ce point comme sur tant d’autres,. les idées se modifient; il y a quelques années on eût, au moins en Europe, presque unanimement désigné le courant continu; deppis les courants alternatifs multiphasés, les perfectionnements du transformateur, il y a lieu de réfléchir. Il est certain que la faculté de passer aisément d’une tension à l’autre est une qualité bien précieuse de ces courants ; d’autre part, le continu est d’un usage bien commode; n’arriverons-nous pas à une solution mixte : transporter en alternatif, distribuer en continu ; il y a des exemples de ce système en Allemagne; si le passage de l’un des courants à l’autre pouvait s’opérer sans moteurs, comme nous le font espérer les essais de MM. Hutin et Leblanc, il y aurait lieu de prendre en très grande considé-1 ration ce procédé nouveau.
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- Il y a déjà un appareil atteignant ce but; c’est l’accumulateur ; nous avons décrit des installations où un centre muni d’une batterie d’accumulateurs permet de passer d’une tension de transport à une tension de distribution. Le procédé semble à recommander. Mais je le réduirais à des proportions restreintes; passer de 200 ou de 400 volts à 100 au moyen d’un poste peut se justifier; je doute que le système consistant à passer de 2000 volts à too au moyen cje vingt postes enfilés en série soit avantageux ; outre la perte de rendement qu’on subit tout entière, les stations demandent un entretien et une surveillance très coûteux. Bien entendu, c’est une opinion, et je ne donne pas cet avis comme définitivement prouvé.
- Venons à la distribution. Deux grands systèmes se partagent le sol de nos rues : les caniveaux avec câbles nus, les câblés isolés et armés.
- Il y a quelques années, les caniveaux seuls étaient à la mode; l’idée de câbles sans contact avec le sol, isolés par l’air, soutenus seulement par quelques appuis espacés, la canalisation aéro-souterraine, en un mot, se présentait comme très séduisante : de plus, les premiers essais de câbles n'avaient pas été très heureux. Aujourd’hui, haro sur les caniveaux, ils ont fait tout le mal; ils sont cause des accidents, ils coûtent cher d’entretien, etc., etc.; les câbles sont parfaits.
- Dans leur détresse, les caniveaux ont cependant quelques appuis. M. Crompton vient de prendre leur défense, mais il a sa façon de plaider la cause; les caniveaux sont bons quand il les fait, non quand nous les faisons.
- Dans ses caniveaux, les câbles tendus n’ont que des appuis éloignés; à chaque appui correspond un regard qui permet un nettoyage fréquent de ces isoloirs, d’où un fonctionnement parfait. Je reconnais volontiers que les dispositions indiquées par M. Crompton sont très satisfaisantes, reste à savoir si elles sont facilement applicables. J’ai vu, il.y a quelques années, ses installations de Kensington; suivant mes souvenirs, il avait été obligé par les circonstances locales de faire comme tout le monde et de franchir par tous les moyens les passages difficiles : en tout cas, je ne sais trop comment nous aurions pu faire à Paris, avec des câbles dont la section va jusqu’à 800 millimètres carrés pour écarter ainsi les isoloirs.
- Ajoutez les courbes, les chevalets, les pentes et contre-pentes; il a bien fallu rapprocher les appuis; et si nous avions dû mettre un regard à chaque point de contact, les trottoirs seraient aujourd’hui un long regard. Nous avons fait pour le mieux, et je persiste à penser, malgré tout ce qu’on dit, que ce n’est pas si mauvais.
- Il est bien exact que les caniveaux réclament de l’entretien; ils augmentent donc les dépenses d’exploitation contrairement à notre principe; mais en compensation, ils se comportent comme un organe entrénu, c’est-à-dire, qu’on connaît à chaque instant leur état, et qu’on peut veiller à leur fonctionnement et éviter les accidents, qui sont rares, on ne peut le nier. J’admets pleinement que les câbles donnent à l’installation des résultats excellents, ils coûtent plus cher que les caniveaux, mais cela n’est rien, s’ils économisent sur l’entretien et l’exploitation; le feront-ils? Oui, sans aucun doute, à l’origine; ils donnent un isolement excellent, et on ne doit pas avoir à y toucher; il reste un point, et il a sa gravité. Cela durera-t-il? On l’affirme, mais qui le prouve; les premiers câbles n’ont pas été heureux, ceux-ci sont mieux construits, je le crois, ils dureront plus, combien dureront-ils? Rien n’est éternel, il . viendra un jour où les actions chimiques du sol, la constante différence de potentiel, l’humidité, détruiront l’isolation ; ce jour-là il faudra tout refaire ; viendra-t-il tôt ou tard; c’est au temps de répondre, et lui seul peut nous donner la conclusion définir tive.
- Et les compteurs? le concours de la ville de Paris ne nous a pas encore fourni l’appareil idéal, simple, robuste, 'exact aux petites comme aux grandes intensités. 11 y en a de suffisants, mais le parfait est à naître.
- Ainsi de suite; beaucoup de questions, peu de réponses : il ne faut pas s’en étonner; une industx-ie ne se fait pas en dix ans, et la nôtre n’a que cet âge. Bien loin de fixer les idées, ces premières années semblent les troubler ; ce qui semblait tout simple se complique, la pratique amène des solutions variées, entre lesquelles le choix n’est pas facile. Nous avons des probabilités, les certitudes viendront, mais il faut les attendre.
- Frank Géraldy.
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- ELECTROMOTEUR DÉRI
- : On sait que la machine à courant continu quel que soit son type (tambour, anneau, etc.;, remplit théoriquement les conditions suffisantes pour fonctionner comme moteur, non seulement avec des courants continus, mais aussi avec des courants alternatifs alimentant à la fois l’induit et les inducteurs. Le couple moteur produit est, en effet, toujours de même sens, l’ensemble étant en réalité comparable comme principe à un électrodynamomètre.
- Malheureusement en pratique, même en remplaçant les pièces en fer massif par des tôles feuilletéès pour éviter les courants de Foucault, on n’a pas obtenu de bons résultats par suite de l’énorme self-induction de la machine, dont l’effet est :
- i° Dlempêçher le courant de prendre une intensité suffisante;
- 2° De le décaler par rapport à la force électromotrice, inégalement dans l’induit et dans les inducteurs;
- 3° De donner naissance à de fortes étincelles de rupture au collecteur.
- - Plusieurs moyens ont été préconisés pour •faire disparaître cette self-induction. MM. Hutin et Leblanc ont proposé d’employer des condensateurs en série ou en dérivation à la fois sur •l’induit et sur les inducteurs.
- MM. Stanley et Kelly conservent le condensateur dans les inducteurs et détruisent la self-induction de l’armature à l’aide d’un circuit fermé.spécial, de faible résistance et tapissant la surface des pôles inducteurs.
- En continuant dans la même voie, il était naturel de chercher à détruire cette self-induction par la réaction même de l’induit sur les inducteurs. C’est le procédé qui vient de faire breveter M. Déri, l’ingénieur hongrois bien connu.
- Celui-ci place l’armature et les inducteurs en •dérivation. Dans ces conditions, on peut considérer les deux circuits comme ceux d’un transformateur, chacun d’eux éprouvant un phénomène d’induction de là part de l’autre.
- On conçoit ainsi que la self-induction puisse devenir à peu près négligeable à pleine charge lorsque le transformateur a été convenablement calculé.
- Ceci posé, voici comment M. Déri constitue l’induit de son moteur, dans le cas d’un anneau, par exemple. Celui-ci comprend un certain nombre d’enroulements (fig. i et 2) indépendants les uns des autres.
- Chacun est formé de bobines montées soit en série soit en dérivation, et les deux extrémités de chaque circuit aboutissent à deux lames du collecteur, diamétralement opposées. Les extrémités de chaque circuit viennent simultanément en contact avec les deux balais d’amenée du courant. Les balais ont une surface de contact suffisante pour embrasser plusieurs touches du collecteur, ce qui a pour effet de mettre en dérivation les enroulements où règne à peu près la même force électromotrice.
- Il est nécessaire, pour réduire l’entrefer le plus possible, de répartir les enroulements le plus symétriquement possible, de façon à éviter les bosses sur l’anneau. A cet effet, on peut employer la disposition de la figure 3, qui est identique à celle de l’anneau Gramme ou mieux d’un certain nombre d’enroulements Gramme formé seulement de deux bobines. Les circuits sont alors décalés d’un même angle (Celui de 2 lames) les uns par rapport aux autres.
- Quand le courant amené par les balais passe dans l’un ces circuits par les fils de jonctions, il créé en ces points des pôles conséquents.
- Un autre mode d’enroulement est représenté sur la figure 4.
- Le principe est le même que dans le cas précédent; mais chaque circuit possède des changements de sens également espacés et en nombre double de celui des pôles inducteurs (quatre sur la figure). De deux en deux, ces points sont reliés à une lame du collecteur. Lorsque le courant passera dans l’un des circuits, il donnera naissance à des pôles conséquents aux points de changement de sens. Comme plus haut, les points correspondant à un enroulement, sont déplacés d’un même angle par rapport à ceux d’un autre circuit.
- En général, les enroulements peuvent être variés indéfiniment dans l’ordre d’idées que nous venons de donner.
- Gomme les différents circuits sont indépendant les uns des autres, on peut faire aboutir l’une des extrémités de chacun d’eux à une lame du collecteur et l’autre à une bague métallique sur laquelle frottera le second balai. Dans ce
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- cas, le nombre de circuits sera le môme,.que celui des lames du collecteur.
- Enfin, le courant circulera toujours dans les bobines faisant un certain angle avec la direction M M des champs inducteurs, de façon à obtenir un couple de rotation sans points morts.
- Le fait que pendant la rotation chaque circuit n’est traversé que passagèrement par le courant a pour conséquence que l’intensité dans le fil de l’armature peut être beaucoup plus grand que dans un induit de machine à courant continu
- en admettant le même échauffement et la même perte d'énergie.
- En ce qui concerne la théorie du moteur, ou plus exactement l'explication de son fonctionnement, voici les détails que donne M. Déri.
- On peut considérer l’induit comme soumis à deux effets distincts d’induction :
- i" Induction produite par les variations du champ indépendamment du mouvement de l’armature;
- JM
- <rz_
- r- 1 ;
- jM
- 4
- <rr 1
- Fig. j, 2, 3 et 4. — Divers modes d’enroulement.
- 2e Induction due à la rotation de l’armature dans le champ et variable avec la vitesse.
- La figure 5 représente graphiquement les forces électromotrices résultant de l’une et l’autre induction et engendrées dans une bobine du genre décrit. En abscisses, on a porté le développement du demi-arc compris entre deux-pôles inducteurs consécutifs et en ordonnées les forces électromotrices (e„.0, e/t>1...).
- On voit que la force électromotrice due au premier mode d’induction (e„) est maxima en O, au milieu du champ M M; c’est-à-dire quand le coefficient d’induction mutuelle de l’armature
- et des inducteurs est maximum; et nulle à 90° entre les deux champs inducteurs, alors que le coefficient d’induction mutuelle est minimum.
- La force électromotrice due au second effet est au contraire maxima à 90° et nulle en O.
- La force électromotrice résultante, a sa valeur déterminée en O par l’induction au repos et à 90° par l’induction dépendant de la vitesse de rotation, cette dernière ordonnée est variable avec la vitesse. —
- Prenons pour courant moteur un courant de tension efficace E (sur la figure 5, E qui est en réalité négatif a été porté dans le sens positif
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- pour plus de clarté) aussi grande ou à peu près que la force électromotrice de l’armature en O. Il se trouvera alors un point voisin du milieu M M où le courant moteur introduit dans l’armature rencontrera un courant d’une tension égale et de sens contraire, le courant résultant sera donc nul en ce point. Divers points du même genre se rencontreront aussi en d’autres points de l’anneau quand la machine aura une vitesse différente, c’est-à-dire qu’à chaque vitesse correspondra une seconde position du balai (pouvant se déplacer sur ce collecteur) pour laquelle les tensions du courant et de l’armature se détruisent mutuellement et par suite où le courant est nul. Si l’on déplace alors le balai dans une direction quelconque, la tension
- Fig. 5. — Diagramme des forces électromotrices efficaces.
- du réseau surpassera celle de l’armature et il en résultera dans celle-ci un courant utile de tension E — en qui, l’aimantant suivant une direction oblique par rapport à celle du champ, produira un couple de rotation utilisable.
- A la suite de ces considérations et de longs essais, M. Déri a déterminé les conditions de construction de son moteur. Si l’on assimile comme nous l’avons dit le moteur à un transformateur, on peut-calculer les enroulements des inducteurs et de l’armature, de façon que la tension de l’armature en O (coefficient d’induction mutuelle maximum) soit égal ou à peu près à la tension du courant d’alimentation.
- l^our amener le moteur du repos à la vitesse voulue, il suffira de déplacer graduellement le balai depuis la position O pour le placer dans la position m où la différence de tension E — eH est suffisante pour engendrer le couple nécessaire. Si la vitesse augmente, la force électromotrice
- de l’armature augmente, et si on déplace alors le balai de façon à ramener la tension à la valeur nécessaire, la vitesse reprendra sa valeur primitive. L’appareil est donc facilement réglable.
- Si l’on déplace le balai de la position O dans la direction opposée, la rotation de l’armature a lieu en sens inverse. Enfin, on pourra renverser la marche du moteur en ramenant graduellement le balai en O, puis dans la direction opposée et cela, d’après l’inventeur, sans produire de choc dans la machine ni d’étincelles au collecteur.
- A l’aide du balai, le moteur peut donc être réglé depuis la position sans courant où il ne développe aucun travail, jusqu’à la position où il donne son travail maximum.
- Il est possible, toujours d’après M. Déri, d’engendrer avec une vitesse faible, et en particulier au moment de la mise en marche, un couple moteur considérable sans dépenser une énergie exagérée ; car, en vertu de son fonctionnement comme transformateur, l’appareil peut utiliser une grande intensité avec une faible tension.
- En effet, l’appareil transformateur a deux circuits primaires : les inducteurs et l'induit; le courant de ce dernier s’oppose au courant secondaire dans l’armature qui y est induit par celui des inducteurs. Pour estimer l’énergie éleçtrique consommée dans le moteur, il ne faut pas (conjointement avec l’intensité du courant induit dans l’armature, intensité qui dépend de la différence E — en et sert de mesure au couple moteur), considérer comme tension utile la tension E du courant extérieur mais la différence E—e„.
- Il est donc possible, en plaçant convenablement les balais entre o et 90°, de produire un couple suffisant pour mettre l’appareil en mar-, che et l’on consomme seulement la quantité d’énergie qui est afférente à la résistance du fil de l'armature quand l’intensité du courant correspond au couple moteur voulu, énergie qui est plus faible que celle consommée pendant la marche du moteur sous l’action d’un même couple. En admettant le même couple, l’énergie consommée au repos est à celle consommée à la vitesse n comme E—e„ est E — e„0, ces différences étant mesurées au point où le balai se trouve dans ce dernier cas (en msur la figure 5).
- Le fonctionnement de l’appareil et son réglage
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- à l’aide du balai sont donc différents des procédés connus et notamment de ceux employés pour les moteurs â courants continus. Le réglage à la main peut être remplacé par un régulateur automatique agissant sur un quelconque des éléments du moteur : la vitesse, l’intensité, etc.
- Les explications données par M. Déri sont discutables, aussi nous espérons que maintenant que son électromoteur est couvert par un brevet, il ne tardera pas à nous donner des détails complémentaires qui, croyons-nous, sont absolument nécessaires.
- En attendant si le moteur tient en pratique les promesses qu’il semble nous faire, il rendra un grand service à l’industrie et pourra faire une sérieuse concurrence aux moteurs à champ tournant.
- Néanmoins, je ne crois pas encore devoir insister sur les applications, et cela pour respecter un proverbe bien connu.
- F. Guilbert.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- La traction électrique par les accumulateurs.
- On peut affirmer que jusqu'à présent, à quelques exceptions près (et comprenant le principe même), les accumulateurs ont été construits avec le plus grand nombre de plaques possible, dans le seul but d'obtenir une grande surface active sous un volume restreint. Malheureusement pour ces accumulateurs, une fois en service, leur destruction est d’autant plus rapide que le nombre de plaques est plus grand. Ainsi il est nécessaire pour que l’énergie soit distribuée régulièrement dans l’appareil que la distance entre les plaques soit partout la même ; si un accumulateur remplit ces conditions lors de sa construction, combien de temps, après sa mise en exploitation, restera-t-il ainsi?
- Il suffira en général de quelques charges et décharges pour détruire, l’uniformité de la construction intérieure, ce qui modifiera la distri-
- bution de l’énergie entre les plaques. Les plaques ou portions de plaques les plus rapprochées travailleront plus que les éloignées. Le courant pendant la charge désagrège plus rapidement ces plaques, et le même effet se reproduit à la décharge, car les parties les plus voisines se déchargeront plus rapidement que les autres. La destruction de l’accumulateur augmentera donc de jour en jour, sans qu’une surveillance active puisse l’empêcher ni- la ralentir.
- Les accumulateurs possèdent donc, dès leur construction, le germe même de leur destruction; c’est là le résultat d’une loi rationnelle applicable à toute chose, néanmoins dans les accumulateurs il semble y avoir quelque chose de plus que l’usure normale, car la désagrégation rapide qui se produit dans un élément secondaire n’est nullement proportionnée -'au travail accompli. II semble donc qu’il y ait un défaut radical non encore bien compris et existant dans le principe commun aux accumulateurs à plaques. C’est ce défaut, paraît-il, qui a limité jusqu’ici leur emploi dans un certain nombre d’applications importantes et en particulier à la traction électrique.
- La difficulté ne paraît pas insurmontable et pour arriver à un perfectionnement efficace il faut réduire au minimum les défauts existants. Le nombre de plaques augmentant la destruction de l’accumulateur, le défaut disparaîtrait si l’on pouvait construire un accumulateur avec le moins de plaques possible.
- La traction électrique par accumulateurs exige un appareil d’une capacité assez grande et capable en même temps de supporter des décharges variées selon la nécessité. Les dépenses de renouvellement ne devraient ’ pas excéder i5 0/0 du prix d’achat.
- Dans les installations actuelles, on peut dire que 5o 0/0 des dépenses totales sont dues aux accumulateurs. On a affirmé bien des fois que les fabricants s’engageaient à entretenir les accumulateurs à raison de 6 centimes par kilomètre; s’il en était ainsi, les chevaux ne seraient plus employés de longtemps à la traction. Mais cette clause est si peu respectée qu’un ingénieur compétent disait en parlant des accumulateurs : « Nous les raccommodons pendant la nuit et le lendemain tout est à recommencer. »
- De tous côtés il semble donc que les modèles
- C) The eleclrical lievïetWi septembre 1892.
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- actuels d’accumulateurs sont complètement' insuffisants pour la traction électrique où il est nécessaire qu’ils supportent avec impunité une grande tension pour pouvoir lutter favorablement contre la traction par chevaux.
- F. G.
- Préparation du camphre par l’ozone, par M. De Mare.
- On sait que l’oxydation du camphène G10 FI18 donne le camphre G10 H18 O. L’air ozonisé a donné à M. De Mare le moyen industriel de préparer le camphre en utilisant les propriétés oxydantes énergiques de l’ozone.
- Le procédé consiste à préparer le camphène par distillation de monochlorhydrate de térébenthine bien sec (très bon rendement par une température convenable). Le camphène distillé, on le recueille dans un ballon. On chauffe le ballon et on fait arriver dans la vapeur de l’air ozonisé ; il se fait immédiatement un brouillard de camphre qui yient se sublimer sur les parois du ballon. ,
- Le camphre ainsi obtenu est identique avec le: camphre du Japon. Ce procédé, qui va être exploité industriellement, arrive à un bon moment; car le prix du camphre naturel était devenu élevé.
- L’auteur de cette curieuse préparation est amené à préparer l’ozone par un procédé entièrement nouveau qui vient d’être soumis à l’appréciation de la Société d’encouragement.
- A. R.
- Appareil signaleur Heyl pour services téléphoniques (1892).
- Get appareil a pour objet de permettre, dans le cas où l’appelé ne répond pas à la sonnerie, d’inscrire cet appel au moyen d’un appareil imprimeur, de manière que l’on retrouve ensuite la trace de cet appel.
- Voici comment fonctionne l’appareil :
- Pour faire partir la sonnerie d’appel G, on presse le bouton k (fig. 2), de manière à fermer le contact sur g, ce qui envoie un faible courant de la pile B, par a, s, g, hu l, a3, au pivot l de l’abonné appelé, d’où il passe par (h.2,p, i, /, /î.j, p{) à son imprimeur M — mais ce courant est trop faible pour actionner M — et enfin, par «, .à l’électro-aimant o de la sonnerie G. Ce cou-
- rant, assez fort pour faire partir-la sonnerie n’excite pas 0 suffisamment pour attirer son ar-mature z (fig. 3)et rompre son contact /a avec u
- Ne recevant pas de réponse, l’appeleur lâche le bouton Æ, de manière que le commutateur hx
- \ m •
- Fig. 3
- reprend sa position de repos (fig. 1), puis il presse le bouton du commutateur c, qui ferme le circuit en hs g1 et l’ouvre en hx pu La totalité du courant de la pile B passe alors par (e,s1,g1. *3) h P, h-it h «3) au pivot/ de l’appare
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- appelé, puis à son imprimeur M, avèc assez'de puissance pour le faire fonctionner, et enfin à son électro-aimant o, qu’il excite assez pour attirer son armature 2 sur l2, de sorte qu’il va directement à la terre par /2) «i, sans passer par la sonnerie G. On peut ainsi, en manœuvrant comme une clef Morse le bouton e, imprimer la communication que l’on veut au poste appelé.
- Accumulateur Vandenkerckhove (1891).
- Afin de pouvoir réaliser de très grandes plaques d’accumulateurs sans en exagérer le poids
- Fig. 1
- mort, M. Vandenkerckhove les constitue par une série de petites plaques b, soudées aux carreaux d’un grand cadre rigide B, avec projections ou languettes de retenue i, et en laissant sur un des côtés de la plaque,'comme en e, le jeu nécessaire pour sa libre dilatation.
- G. R.
- Essais de moteurs électriques pour ^tramways, par MM. G.-D. Shepardson et E.-P. Burch (suite) (*).
- La figure 10 est tracée d’après les lectures prises à intervalles de deux secondes. L’ampèremètre s’arrête quelques instants aux points les
- (') La Lumière Électrique, 19 novembre 189a, p. 383.
- plus hauts et aux points les plus bas, ce qui prouve que ces.indications sont bien dues àTin-tensité actuelle du courant et non pas à l’inertie de l’ampèremètre.
- La figure 11 donne le résultat des lectures prises chaque seconde sur les ampèremètres principaux à Minneapolis et Saint-Paul, et sur un feeder à Minneapolis. Il y avait environ 190 voitures sur la ligne de Minneapolis, 100 sur les lignes de Saint-Paul et .32 sur le feeder.
- La figure 12 donne le diagramme de charge
- Fig-. 10. — Diagramme de charge sur le feeder n* 3. — Station centrale n" 3. Saint-Paul à Minneapolis.
- quotidienne à la station centrale de Minneapolis ; les courbes sont établies d’après les lectures des ampèremètres prises à dix minutes d’intervalle pendant toute la journée. Dans ce cas les unités génératrices sont exceptionnellement puissantes, car il y a deux machines Gorliss à triple expansion, et à condensation, la perte constante par frottements dans les moteurs, transmissions et dynamos s’élevant en moyenne à 218 chevaux. Les diagrammes d’indicateur étaient tracés simultanément au moyen d’un système électromagnétique sur chacun des 12 indicateurs ; le même courant donnait aussi le signal aux observateurs dés ampèremètres.
- Une série de i3 essais a été effectuée dans
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- le but de déterminer l’effet du mouillage ou du •graissage des rails aux courbes. Deux voitures -furent couplées par. un. dynamomètre à ressort
- ÿl°i. -/vunci/iad
- St Paul Street TLailteafp
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- et l’effort noté pendant le passage de la partie courbe à la vitesse ordinaire qui était maintenue à peu près constante au moyen des freins du locomoteur de la voiture. L’effort sur le dynamomètre fut, en moyenne:
- Sèche Mouillée Gruigsée
- Voie extérieure. 227 à 363 legs. 181 kgs. i36 kg-s. Voie intérieure. 295 kgs. » 181 kgs.
- Le rail intérieur était mouillé ou graissé à chaque essai ; mais sur la voie intérieure le graissage n’était pas si parfait, en raison de l’heure avancée à laquelle furent faites les expériences.
- On doit noter que le mouillage du rail réduit la puissance nécessaire d’environ un tiers et le graissage d’à peu près la moitié. Les lectures sur les ampèremètres de la voiture correspondent en général avec celles du dynamomètre.
- Le « butage » (bucking) des moteurs est un point de grand intérêt pour tous les employés des tramways électriques, quoiqu’il semble n’avoir jamais été discuté en public. Du silence des livres et des mémoires, des idées admises parmi les employés des tramways, on conclut que l’on ne connaît que peu de chose sur les conditions dans lesquelles il se produit, sur ses causes et ses remèdes. Nous pensons donc qu’il est bon de présenter les résultats de nos observations et de nos essais sur ce point, ainsi qu'une théorie de ses causes et des remèdes à y apporter.
- Il arrive parfois qu’un tramway électrique s’arrête tout à coup comme s’il venait de se produire une collision ; dans quelques cas, il refuse d’aller plus loin, mais d’ordinaire il reprend sa marche comme si de rien n’était.
- Cet accident est connu parmi les employés de tramways sous le nom de « butage » (bucking.)
- Pour expliquer cette action, on doit noter que dans la pratique ordinaire les inducteurs du moteur sont montés entre l'armature et le trolley, l’armature étant mise à la terre par la brosse négative. Si une seconde terre se produit en un point quelconque de la machine, sauf entre les inducteurs et le trolley, un courant intense passe à la terre, engendrant un champ puissant, tandis que l’armature est mise en court circuit par suite des deux terres. Elle agit donc comme une dynamo en court circuit et devient un frein électrique énergique qui an'éte instantanément le véhicule. Cette théorie s’accorde avec les faits, puisqu’une seconde terre, soit par .détachage des fils de connexion, soit par rupture d’isolement, fait toujours buter la voiture.
- Evidemment, si- la terre se produit entièrement hors de la machine, il n’en résulte aucun butage, puisque le moteur en série ne peut exciter ses inducteurs et agit comme une dy-
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- namo, à moins que les connexions de l’armature ne soient renversées. C’est une pratique assez commune de relier les deux moteurs ensemble entre les inducteurs et les armatures pour égaliser, le travail des deux machines.
- Lorsqu'une terre se produit dans un tel cas, les deux armatures agissent comme des freins, et le butage est plus violent que lorsque ces connexions régulatrices ne sont pas employées. Le desserrage d’un commutateur inverseur produit accidentellement et «convulsivement» le renversement des moteurs. Il y a plusieurs cas de butage où l’on ne peut prouver l’existence d’une seconde terre. Sans doute quelques-uns
- de ces cas peuvent s’expliquer par une terre momentanée qui se brûle elle-même.
- Cette explication ne se soutient pas dans beaucoup de cas. Nous avons donc procédé à une enquête plus complète parmi les employés de tramways afin de réunir autant de faits que possible. Quelques-uns de ces rapports étaient incroyables à première vue ; ils semblent pourtant être des témoignages sincères et ont été par la suite corroborés par d’autres observations.
- Il êst bon de remarquer que ce terme est employé assez vaguement ; on l’applique quelquefois à des cas où un moteur marche mal
- Fig-. 12.— Diagramme de charge de la Minneapolis Street Railway C° (4 mars 1892). 142 moteurs: 24195 kilomètres; potentiel de la dynamo, 5oo volts.
- pour nombre de raisons ; dans cet article il ne sera employé que dans le sens défini plus haut. Il y a une tradition parmi les conducteurs des voitures qu’un moteur est très susceptible de buter si le courant est admis à pleine intensité à la descente d’une colline ; mais pas un cas de cette sorte n’a pu être prouvé. De nombreux cas sont signalés d’un moteur butant lorsque le circuit est ouvert pendant un instant, comme il peut résulter des sauts du trolley, ou du passage de la voiture sur un rail inerte, ou encore sur une partie très sale de la voie. Il n’est pas certain que ce soit un véritable cas de butage ; ce serait plutôt une rupture soudaine et le rétablissement de la force propulsive.
- Quelquefois, une voiture butera à des intervalles réguliers ; l’examen du moteur montre un
- petit point brillant sur une des brosses qui va et vient en roulant au contact de la brosse et du collecteur ; ce point est très brillant ; comme une goutte de métal fondu, il devient de plus en plus gros jusqu’à ce qu’il atteigne à peu près 2 centimètres de diamètre ; alors il fait tout à coup explosion avec un bruit considérable et une lumière aveuglante, au même instant, le moteur bute. Le véhicule se remet en marche de suite, et le cycle se reproduit encore au bout d’un certain temps. Dans ce cas le butage est arrêté en changeant les brosses.
- On rapporte un cas où un moteur butait fortement quoique les brosses eussent été enlevées, en sorte que l’armature était complètement isolée. Dans ce cas, les inducteurs étaient excités parce qu’ils étaient en parallèle avec les inducteurs. de l’autre moteur, et un croisement dans
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- les bobines de l’armature avait mis celle-ci en court circuit. Le contre-maître de l’atelier de réparations où nos essais de rendement ont été faits déclare que sur six ou huit cas il a vu un moteur buter parce que les charbons n’étaient pas convenablément placés dans les porte-balais. En essayant les armatures rapidement, les charbons sont quelquefois placé ssans précautions, de sorte que le presse-contact porte en partie sur le charbon et en partie sur le porte-balai.
- Tant que le charbon n’est presque pas usé son contact avec le collecteur est suffisant, mais bientôt ce contact faiblit ; un arc se produit, déterminant un butage dont le choc peut mettre le presse-contact dans sa position normale. Le moteur tourne alors comme si rien n’était advenu, et sans laisser aucune trace pour indiquer la cause de l’accident.
- On a observé des cas où un fil tombé sur la voie touchait le moteur au passage le mettant ainsi à la terre et causant un butage. Des terres peuvent être déterminées d’une façon analogue par de l’eau ou de la boue projetée sur certaines parties du moteur.
- On a reconnu que les moteurs avec anneau Gramme butent plus fréquemment que ceux à armature en tambour. Ceux-ci butent d’une façon pire lorsqu’ils marchent en « boucle », c’est-à-dire avec une partie des spires de l’inducteur supprimées ; quelques-uns butent régulièrement chaque fois que la boucle est coupée; c’est une des raisons pour lesquelles la boucle a été abandonnée sur cette ligne, sauf dans peu de cas.
- Les machines avec inducteurs sectionnés butaient lorsque les bobines inductrices vieillissaient, quoiqu’elles n’aient jamais montré de signes de mise à la terre.' Les butages devinrent beaucoup moins fréquents lorsque les inducteurs sectionnés furent remplacés par une simple paire de bobines en série.
- Il a été noté que les butages étaient très souvent précédés par des étincelles et des nappes de feu au collecteur, quoique celles-ci ne fussent pas toujours suivies par des butages.
- Les explications offertes sont nombreuses. L’une d’elles serait que la qualité du fer des électros varie au point de vue magnétique, en sorte qu’un des moteurs marche plus fortement et agit en quelque sorte sur l’autre comme une dynamo. Une seconde serait qu’un moteur se renverse tandis que l’autre ne le fait pas; une
- autre que les butées sont déterminées par de mauvaises brosses ou de mauvais porte-balais.
- Une des explications avancées est qu’une rupture partielle dans le circuit, comme il peut en être causé en secouant une connexion lâche, induit une force électromotrice déterminant une nappe de feu qui entoure le commutateur.
- En cherchant une explication rationnelle'de tous ces cas, dans lesquels il n’existe pas une seconde terre, nous avons noté dans chaque cas que les butages se produisaient plus aisément lorsque le champ était comparativement faible; et aussi lorsque la réaction de l’armature était grande. Dans chaque cas, la ligne neutre est déplacée et les bobines sous les brosses sont dans un champ actif; le courant intense qui se produit dans les bobines mises en court circuit réagit encore sur le champ et l’étincelle aux balais devient excessive, causant une forte nappe de feu autour du- collecteur. Aussitôt que la force contre-électromotrice dans les sections quittant les brosses dépasse 20 volts, l’arc va d’une brosse à l’autre autour du collecteur ; la brosse positive est ainsi mise à la terre, et l’armature, en court circuit, agit comme une dynamo et fait buter le moteur. Le choc dans ce cas est d’ordinaire moins fort que lorsqu’il est causé par une terre inerte, par suite de la résistance de l'arc. Cette explication s’applique à tous les cas notés.
- Les causes du butage étant telles, les remèdes sont évidents. La réaction de l’armature doit être réduite; cette conclusion combat celle que M. Parshall a tirée dans son récent mémoire, où il est dit que la force du champ n’a que peu d'importance et que l’enroulement de l’armature doit être maximum. La tendance à buter serait réduite même lorsqu’il y a une forte réaction de l’armature, si celle-ci était divisée en un grand nombre de sections.
- Un remède évident contre le butage causé par la mise directe à la terre serait de monter les inducteurs entre l’armature et le trolley. Avec un tel arrangement, une terre sur les inducteurs retrancherait simplement une partie des spires, la machine travaillerait plus fortement. Une terre aux balais entre l’armature et les inducteurs déterminerait une impulsion soudaine en avant, parce que les inducteurs demandent quelque temps pour se démagnétiser, et les plombs fondraient. Une terre à l’armature déter-
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- minerait de même une soudaine impulsion en avant et la fonte des plombs. Avec un tel arrangement il n’y aurait plus de danger de buter, sauf dans le cas de l’arc déjà mentionné au collecteur. Un avantage secondaire de cette disposition consisterait en ce que la différence de potentiel entre les inducteurs et la carcasse de la machine serait réduite à quelques volts seulement, par suite de la chute de potentiel à travers les électros; il y aurait ainsi moins de danger de mettre ces derniers à la terre. L’augmentation de la différence de potentiel entre l’armature et le noyau serait seulement de quelques volts et n’affecterait pas sensiblement l’isolement. G. P.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE Séance dit 18 novembre 1892.
- M. Renard fait une communication relative à des recherches qu’il a entreprises depuis quelque-temps sur le moyen de faire des observations physiques ou météorologiques à des hauteurs très considérables dans l’atmosphère. Ces recherches ne sont pas entièrement terminées et c’est avec regret que M. Renard se voit obligé d’en rendre un compte sommaire, à cause d’une publication récente sur le même sujet.
- Il est impossible de faire des observations directes à plus de 10000 mètres; quand même un observateur a le courage, comme Gay-Lussac, de se maintenir quelque temps à des hauteurs considérables, il ne jouit pas de la plénitude de ses facultés. Pour arriver à une altitude de 20000 mètres, il faut y envoyer des appareils enregistreurs portés par des ballons perdus.
- Quelques nombres nous donneront immédiatement une idée de la difficulté du problème: La force ascensionnelle d’un mètre cube d’hydrogène sous la pression de 1 kilog. par mètre carré, est de 1,122 kilog.; si nous voulons aller à des hauteurs où la pression atmosphérique est réduite à 1/10 de cette valeur, là force àscén-
- sionnelle sera réduite à 0,112 kilog. et, avec un ballon de 100 mètres cubes, dimensions que l’on ne peut guère dépasser, si l’on veut avoir un appareil facilement remplissable dans un laboratoire, on disposera d’une force ascensionnelle de 11,22 kilog.
- Il faut d’abord avoir une enveloppe : très légère; les enveloppes ordinaires en taffetas gommé, dont M. Renard fait circuler un fragment, sont beaucoup trop lourdes : après divers essais, il s’est arrêté à un papier du Japon verni qui présente une résistance très suffisante et dont l’imperméabilité est pratiquement parfaite; la force ascensionnelle ne diminuerait que de i/io en 18 heures, sous un excès de pression de 70 millimètres de mercure. Le poids de ce papier est de 5o grammes par mètre carré.
- L’appareil devra être porté dans un panier très léger et en même temps résistant; il devra y avoir au moins deux appareils, l’un d’eux étant un baromètre pour qu’on ait une idée au moins approximative des hauteurs atteintes. Pour l’autre, il variera suivant les recherches; M. Violle, qui a encouragé M. Renard dans ses recherches, se propose d’installer un actino-mètre et de mesurer ainsi l’intensité de radiations qui n’ont traversé qu’une épaisseur d’eau relativement faible ; M.- Renard a cherché
- d’abord à employer un thermomètre, la correction de température jouant un rôle considérable dans la formule de détermination des hauteurs par le baromètre.
- Par un emploi judicieux de l’aluminium, MM. Richard frères sont arrivés à réduire le poids de leurs appareils enregistreurs de 3,5 kg. à 1200 grammes, et moins encore; M. Renard présente deux appareils pesant l’un 1190 grammes, l’autre ii5o grammes.
- Ces appareils, enfermés dans des petites caisses de bois, sont fixés au centre d’une cage d’osier au moyen de tiges allant des sommets de la cage aux sommets correspondants de la caisse. Si léger que paraisse ce support, il présente néanmoins une résistance considérable; M. Renard laisse tomber le système d’une hauteur de 2 mètres environ et fait constater que le mouvement d’horlogerie ne s’est pas arrêté. Une hauteur de chute de 2 mètres correspond à une vitesse de 6 mètres environ par seconde, bien supérieure à la vitesse verticale que peut avoir le système au moment où il touche terre, vitesse
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- /qui- ne dépassera pas celle qui résulterait d’une chute de 16 centimètres de hauteur environ, parce que le ballon agit comme parachute; mais .il faut tenir compte des vitesses horizontales qui peuvent être communiquées par le vent.
- Voici finalement les éléments du ballon .adopté :
- Diamètre mètres;
- Volume : ii3 mètres cubes environ ;
- Surface : ii3 mètres carrés environ;
- Poids de l’enveloppe : 5,5 kilog. ;
- Poids du filet : o,5 kilog. ;
- Poids des deux appareils, moins de 2400 grammes;
- Poids des deux cages, moins de 75o grammes environ ;
- Poids total : 9,1 kilog; il faut ajouter le poids d’une petite hache et d’une pancarte portant un avis pour la personne qui trouvera le ballon.
- Le poids total primitivement calculé (avant la confection des corbeilles) était 10,4 kilog.; en l’adoptant, on a, en désignant par x la fraction d’atmosphère à laquelle est descendue la pression quand l’aérostat s’arrête,
- i,i3 x = 10,400 x — 0,093
- soit environ 1/12 d’atmosphère, ce qui correspond à une pression de 0,084 kilog. par mètre carré ou de 62 millimètres de mercure.
- Comment convient-il de changer ces ballons? Par un beau temps, il suffira d’y introduire une quantité d’hydrogène qui les remplisse complètement quand ils auront atteint leur hauteur maxima; ils monteront à peu près en deux heures, la vitesse initiale étant de 2 à 3 mètres par seconde; si à ce moment il se produit une perte de gaz, la descente durera à peu près 3 heures.
- Par les mauvais temps, au contraire, un ballon trop peu gonflé se couvrira d’eau et finira par retomber avant d’avoir traversé les nuages; il sera préférable de remplir le ballon complètement, en y ajoutant un lest considérable, tel qu’un récipient plein d’eau muni d’un robinet.
- Il faut d’ailleurs remarquer que le prix de l’expérience différera beaucoup suivant les conditions; dans le premier cas, le ballon de 100 mètres, chargé au départ, renfermera environ
- i5 mètres d’hydrogène, dont le prix s’élève à 20 francs, ce qui joint aux frais de retour et à la récompense qu’il faudra promettre et donner à celui qui aura découvert le ballon, porterait les frais à 5o francs environ. Le gonflement total du ballon coûterait environ 120 francs et le prix total serait i5o francs.
- Pour arriver à la même altitude avec un autre ballon, il faudrait lui donner un diamètre D défini par l’équation
- — A ’
- formule dans laquelle ni représente le poids dü
- mètre carré d’étoffe, -^la fraction d’atmosphère
- à laquelle est réduite la pression, A la force ascensionnelle du mètre cube; le volume correspondant sera
- On voit l’importance du poids de l’étoffe, qui s’introduit par son cube; on voit aussi qu’il faut multiplier le volume par huit pour arriver à une pression deux fois plus faible, ce qui, d’ailleurs, ne correspond pas à une augmentation d’altitude considérable puisque la pression est, à 20000
- mètres, de ~ d’atmosphère; et à 25 000 mètres de -È d’atmosphère.
- La loi indiquée plus haut ne s’applique pas rigoureusement au cas que nous considérons, à cause du poids constant à ajouter à celui de l’enveloppe; le calcul montre qu’avec une enveloppe ordinaire, qui pèse trois fois plus que celle que M. Renard se propose d’employer, il faudrait un ballon de 35oo à 4000 mètres cubes.
- En remplissant le ballon avec du gaz d’éclairage, il faudrait un volume de 12000 mètres cubes.
- M. Renard déduit de ses expériences les conclusions suivantes :
- i° Il est possible de construire des sondes aériennes allant jusqu’à 20000 mètres au-dessus du sol ;
- 20 On ne peut y arriver que par l’emploi d’enveloppes extrêmement légères, et en allégeant considérablement les appareils ;
- 3° L’idée n’a pas de valeur par elle-même; il
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- ne suffit pas de l’émettre ; il fallait indiquer une disposition réalisable;
- 4° L’appareil proposé pourra rendre de.grands services dans plusieurs ordres de recherches scientifiques.
- M. Ber gel entretient la Société des recherches récentes de MM. Lagrange, officier du génie belge, et Slroobant, astronome à l'observatoire de Bruxelles, sur une nouvelle méthode astro-photométrique.
- Le principe de la méthode est de comparer l’éclat d’une étoile à celui d’une étoile artificielle constituée de la façon suivante : Une lampe à incandescence est placée devant un diaphragme à œillet, dont on peut faire varier le rayon ; derrière cet œillet est un système de deux prismes de verre d’angle très aigu, accolés par deux faces hypoténuses, qu’on peut faire glisser l’un sur l’autre de façon à faire varier l’épaisseur absorbante traversée par la lumière. Le faisceau lumineux est renvoyé dans la lunette, normalement à l’axe à travers une lentille de court foyer, qui donne une image très brillante ayant à peu près l’aspect d’une étoile; cette image est d’ailleurs renvoyée sur le réticule au moyen d’un miroir à 45°. Enfin, ce miroir est mobile au moyen d’une vis micrométrique de façon qu’on puisse amener l’image de l’étoile réelle à une distance quelconque de l’image artificielle, l’expérience ayant prouvé que le résultat des comparaisons photométriques n’est pas indépendant de la distance des deux sources.
- M. Abraham expose ses recherches sur une nouvelle détermination du rapport v.
- La discussion des nombreuses méthodes employées montre qu’on ne peut pas répondre
- jusqu’ici de l’exactitude, au —près, des déter-
- minations. M. Abraham s’est proposé d’atteindre ce degré d’approximation.
- Un grand nombre de méthodes doivent être immédiatement rejetées; les mesures faites avec l’électromètre absolu ne semblent pas pouvoir
- dépasser le la théorie du galvanomètre balistique renferme encore plusieurs points douteux; dans les méthodes de déviations permanentes on ne peut répondre de la résistance et de l’uniformité du champ dans des limites assez étendues.
- Lés mesures de capacité ont l’avantage de donner v2, ce qui divise par 2 l’erreur commise sur les déterminations; L’emploi du pont.de Wheatstone introduit des capacités parasites; il ne reste donc que l’emploi du galvanomètre différentiel.
- Avec cette méthode il faudra : i° mesurer les dimensions d’un condensateur ; 20 rendre absolument régulière et mesurer la vitesse d’un commutateur ; 3° comparer des résistances à l’ohm; 40 déterminer le coefficient d’un galva-mètre différentiel.
- La figure 1 représente la disposition de l’expérience :
- Dans un des systèmes de bobines du gal-
- Fig. 1
- vanomètre passe un courant it fourni par la pile P (80 éléments Gouy). Dans le système G2passe un courant discontinu i2, qui provient de la décharge d’un condensateur de capacité électrostatique c, chargé lui-même au moyen de la pile P.
- Pour donner au nombre de fois par seconde n qu’on charge le condensateur une valeur convenable, il faut ne faire passer dans Gj qu’un très faible courant. On y arrive au moyen d’un double shunt; on fait une première prise aux extrémités d’une résistance G de 5oo w, placés en série sur un mégohm D, puis une seconde sur une résistance variable A qui peut atteindre
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- LA LUMIÈRE ÉLE C TRI QUE
- jusqu’à 1000 to, mise en série sur 19000 w placés en B.
- En écrivant que le rapport des deux inten-
- sités est égal au coefficient R du galvanomètre, on trouve
- AC , 11 c iT^ |
- A (G, + B +-c) + G, (B + c) ~ U1T-(D +
- d’où
- v
- 11 c k
- D + C A (G, 4- B + C) + G, (B C) C A
- Le condensateur (fig. 2) est constitué par les faces argentées en regard de deux dalles de
- Images réelles :
- 2b a. 2C-
- Fig. 3
- verre circulaires, argentées d’ailleurs sur toute leurx étendue pour supprimer l’influence du verre ; la partie utile est limitée par un sillon de 0,1 mm. de large, qui met le verre à nu; c’est un cercle de 21,8188-cm.de diamètre.
- Pour relier le plateau collecteur à la pile de charge, on a percé dans la dalle, un trou de 2,5 cm. de diamètre évasé en cône vers la face utile; un obturateur en argent qui le ferme exactement, traverse la dalle et établit les contacts.
- Les deux disques d’argent sont séparés par trois cales de quartz placées hors de la partie utile.
- Pour déterminer l’épaisseur de la lame d’air, on a employé la disposition de la figure 3; une lame de verre M porte une graduation dont le§ traits sont parallèles et le plan perpendiculaire aux plateaux. Par réflexion les deux surfaces agentées donnent une série d’images; la lentille L fournit des images réelles qu’on vise à l’aide du microscope à réticule m porté sur le chariot
- Fig. 4
- d’une machine à diviser. On détermine le rap-
- £> —L. Q
- port —-— et l’écartement e des plateaux diffère
- de cette quantité par le facteur S, distance des traits du micromètre.
- La distance ainsi obtenue est une valeur moyenne, déterminée à 1 micron près; la valeur de e étant voisine de 7 millimètres, elle est connue à 1/7000.
- Pour calculer la capacité, on a admis, comme valeur de la surface utile, celle du cercle limité par la circonférence moyenne du sillon.
- Le commutateur (fig. 5) est constitue par deux bagues métalliques montées sur un cylindre d’ébonite; les frotteurs (fig. 4) sont des ressorts de laiton battu très flexibles, avec contre-ressorts et étouffoirs en caoutchouc.
- Les contacts sont établis dans l’ordre suivant :
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- i* L’inducteur est mis en communication avec la pile de charge.
- 20 Le collecteur qui était au sol y est relié par l’intermédiaire du galvanomètre.
- 3° L'inducteur est mis au sol, le collecteur, qui
- Pile
- d« chars*
- Fig. 6
- s’était chargé dans la première opération, se décharge dans le galvanomètre.
- 4° Le collecteur est mis directement au sol; puis la série recommence.
- De cette façon, le système de garde est au même potentiel que le collecteur; celui-ci n’est jamais isolé avec sa charge; le sol et les conducteurs voisins n’exercent aucune influence; enfin les périodes de charge et de décharge ont leur durée maxima. Cette durée est d’ailleurs très supérieure à celle qui est nécessaire pour décharger complètement le condensateur ; en effet on peut, en désignant par y la capacité électrostatique et par 9 un facteur convenablement choisi, obtenir
- G2 étant la résistance à travers laquelle le
- condensateur se décharge, y G2 est un temps sensiblement égal à la durée de la décharge; or on trouve que 9 est voisin de 1/100; le temps pendant lequel le condensateur est fermé est donc 100 fois plus grand qu’il n’est nécessaire.
- Les deux bagues du collecteur sont séparées
- par un écran métallique mis au sol qui pénètre dans une profonde échancrure du cylindre d’ébonite; elles sont ainsi sans action l’une sur l’autre. L’emploi de la même précaution pour tous les fils de communication permet de réduire les capacités parasites à n titre que le ^
- de la capacité principale.
- On tient d’ailleurs compte de ces capacités en répétant l'expérience après avoir supprimé le condensateur;on peut alors faire une correction, puisque l’effet des fils est simplement d’ajouter une charge induite qu’ils peuvent prendre à celle qui est induite sur le collecteur.
- On régularise et on mesure la vitesse de rotation du commutateur par une méthode qui dé-
- Fig. 7
- rive directement de celle qu’a indiquée M. Lipp-mann pour la comparaison directe des périodes de deux pendules. La lumière réfléchie sur un miroir oblique fixé à l’axe de rotation (fig. 6) tombesur un miroir fixé à un pendule; les images sont immobiles si le nombre de révolutions effectuées pendant une oscillation du pendule est entière; on règle la vitesse en agissant à l’aide de la main sur l’axe du moteur.
- On ne peut répondre de la vitesse du commu-tateurqu’à 1/2000; c’estcequi limite la précision de l’expérience.
- Pour déterminer le coefficient /;, on a adopté le dispositif de la figure 7; si l’équilibre n’est pas altéré quand on abaisse la clef, c’est qu’on a
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- Pour trouver le rapport des résistances et G2 on prend la disposition de la figure 8; le rapport des deux résistances marquées ioo ohms et 200 ohms étant en réalité 1,9969, on a, quand la fermeture de la clef laisse subsister l’équilibre,
- G, + gi = 1,9969 Gs,
- gx étant résistance à ajouter à Gt. Si on répète l’expérience en permutant G! et G* et ajoutant une résistance g*,, on a
- G, -I- g, = 1,99690,.
- Voici la marche générale d’une expérience, qui dure environ deux heures :
- On commence à mettre en activité tout le dis-
- positif, moteur, pendules, lampes, et quelques minutes après on procède à un premier enregistrement du temps.
- On passe à l’expérience principale, qu’on répète deux ou trois fois, pour des valeurs de la vitesse variant du simple au double. Après chaque mesure on détermine les capacités parasites.
- Aussitôt après on enregistre à nouveau la seconde des deux horloges.
- On détermine lt en laissant fonctionner les lampes et le moteur.
- On détermine alors les résistances et on contrôle l’isolement du condensategr et du commutateur.
- On a fait entre temps les pointés nécessaires
- pour la détermination de la distance des armatures du condensateur.
- La moyenne de cinq séries, qui ont fourni quatorze nombres., dont les extrêmes sont 299,04.io8 et 299,44. io8, est la valeur
- 299,2.10®,
- qui semble être approchée au 1/1000.
- C. R.
- Sur l’égalité de potentiel au contact de deux dépôts
- électrolytiques d’un même métal, par M. G. Gouré
- de Villemontée (*).
- Dans un mémoire publié antérieurement (Thèse pour le- doctorat, Faculté des Sciences de Paris, n" 635, année 1888), j’ai établi la possibilité d’obtenir par galvanisation deux plateaux métalliques ne présentant au contact aucune différence de potentiel.
- Les intensités des courants produits par des éléments Daniell étaient alors inférieures à 1 ampère et les densités de courant comprises entre 0,06 et 1.
- L’emploi d’accumulateurs chargés par une machine dynamo m’a permis de faire varier les densités des courants dans des limites beaucoup plus étendues et de généraliser mes premiers résultats.
- J’ai préparé des dépôts de cuivre, i° sur des disques de laiton et des plaques de cuivre avec des courants d’intensité comprise entre o,23 amp. et 0,9 amp.; 20 sur de la grenaille de plomb, la plus fine du commerce, avec des courants d’intensité comprise entre 3,5 amp. et 24 ampères.
- J’ai déterminé la différence de potentiel dans l’air, 1” entre un dépôt de cuivre dû à un courant dont la densité était 0,19 et'les dépôts de cuivre produits avec les densités de courant
- 0,19 0,02 o,o3 o,o5 0,06;
- 20 entre le cuivre déposé par un courant de densité 0,99 et des couches de cuivre obtenues sur cuivre avec des densités de courant
- 0,99 0,77 ;
- C) Comptes rendus, t. CXV, p. 727.
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- 44-3
- 3* entre le' cuivre électrolytique préparé avec une densité de courant 0,99 et les dépôts de cuivre obtenus sur la grenaille de plomb avec des densités de courant
- o,99 1.99 3,98 4,82
- 6,81 9,65 J 3,63 »
- Les dépôts électriques n’ont subi aucun travail mécanique et aucune altération chimique depuis la sortie des bains.
- Les différences de potentiel ont été évaluées par la méthode suivante : J’ai formé avec les plaques à étudier ou la grenaille de plomb cuivrée, répandue uniformément sur un plateau, un condensateur dont j’ai réuni les armatures par un fil pouvant contenir une force électromotrice variable. La force électromotrice, prise sur le fil, nécessaire pour rendre nulle la charge des deux plateaux, était égale et de signe contraire à celle qui existait entre les plateaux. La charge des plateaux a été observée avec un électromètre de Hankel très sensible, employé comme électroscope. Dans un grand nombre d’expériences, l’erreur maxima a été inférieure à 0,001 volt; dans toutes les expériences, l’erreur maxima a été inférieure à o,oo5 volt.
- La différence de potentiel au contact de tous les. dépôts étudiés a été trouvée nulle. Le rapport des densités des courants de galvanisation avait varié de 0,01 à 17,70.
- On peut donc énoncer le résultat suivant : La différence de potentiel au contact de deux dépôts électrolytiques d'un même métal lorsque les dépôts n'ont subi aucun travail mécanique et aucune altération chimique, est indépendante de la densité des courants de galvanisation.
- JL>a formation d’un dépôt à l’intérieur des lampes à incandescence, par Edward L. Nichols (*).
- Lorsqu’on maintient aux bornes d’une lampe à incandescence un voltage constant, invariablement sa puissance lumineuse diminue avec le temps. Il s’ensuit une augmentation de la quantité d’énergie consommée par bougie, ce changement étant surtout marqué pendant la première partie de la vie d’une lampe.
- On peut attribuer ces variations au moins à
- trois causes : diminution du degré de vide;-accroissement de la résistance, dû à la désagrégation du filament; et finalement, le dépôt du charbon désagrégé sur la face intérieure de l’ampoule de la lampe. L’objet de notre travail a été l’étude de ce dépôt. Nous avons cherché :
- i° A déterminer sa nature, c’est-à-dire s'il n’est pas coloré, ou s’il opère, au contraire, une sélection parmi les différents rayons;
- 2° A examiner la rapidité de sa formation et sa distribution ;
- 3“ A déterminer quel coefficient il faut attribuer à l’absorption de la lumière par le dépôt dans la diminution totale de la luminosité de la lampe.
- Pour les déterminations de la première partie de ce programme nous nous sommes servis d’une sorte de spectrophotomètre à polarisation, qui a été décrit à diverses reprises. Gomme étalons de lumière on a pris des lampes à incandescence, maintenues à une intensité lumineuse beaucoup au-dessous de leur intensité normale, pour éviter que sa variation ne fût rapide. De fréquentes comparaisons de leurs spectres montraient que les variations relatives de leur pouvoir lumineux et de la qualité de la lumière étaient inappréciables.
- La première partie de nos recherches consista dans la mesure des spectres d’absorption des globes de verre de quelques lampes non encore employées et choisies spécialement pour cette étude. Ces lampes étaient alors portées à des degrés d’incandescence déterminés, et étaient maintenues dans ces conditions, au moyen d’un courant constant d’une batterie d’accumulateurs, jusqu’à que le dépôt eût acquis une densité suffisante pour permettre une mesure rapide. On enlevait alors les lampes du circuit et l’on déter-m inait les spectres d’absorption des globes noircis.
- Ces déterminations donnaient la quantité de lumière absorbée pour'chaque longueur d’onde, et en les répétant, la vitesse de formation du dépôt à différentes époques de l’existence de la lampe. La série des mesures phûtométriques fut observée en double, mais puisque lés résultats finaux obtenus par les deux observateurs indépendants, MM. Moore et Ling, concordaient nous ne donnerons dans les tableaux que les moyennes des deux séries.
- Afin de déterminer exactement quelle partie
- (') American Journal of science, octobre 1892,
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- de la décadence de la lampe est attribuable au dépôt, il était nécessaire de surveiller continuellement les conditions électriques et photométriques ; et pour maintenir dans chaque lampe les mêmes conditions que celles du fonctionnement normal, il fallait mesurer à de courts intervalles la puissance lumineuse et le voltage, et régler très fréquemment le courant.
- En tout, quatorze lampes ont été soumises à ces investigations. Elles étaient de deux types très différents représentant les lampes à filament traité ou nourri et celles non soumises à un traitement spécial. Quelques-unes furent maintenues au voltage indiqué par le fabricant, ou à un voltage prédéterminé différent de celui-ci. Dans d’autres, au contraire, on maintenait la puissance lumineuse constante, en augmentant le courant dès que l’on s’apercevait d’une diminution d’éclat.
- Des données obtenues de cette manière on déduisait les courbes montrant les variations de la puissance lumineuse ou du voltage des diverses lampes, et celles de la résistance et du rendement exprimé en watts par bougie.
- Couleur du dépôt.
- Les mesures sur les quatorze lampes soumises aux essais spectrophotométriques montrèrent que la couleur du dépôt était de même nature, que les lampes fussent à filament traité ou non. La coloration dans les lampes placées dans des conditions de fonctionnement exagérées (par exemple, pour des lampes de 16 bougies fournissant 64 bougies d’une manière continue) était la même que pour les lampes en conditions normales.
- La couleur en question est presque neutre, la proportion de lumière transmise étant approximativement la même pour toutes les parties du spectre visible. L’effet de la formation de la pellicule est donc d’obscurcir la lampe, sans changer la qualité de sa lumière d’une façon appréciable.
- La série d’observations la plus complète est celle qui, dans notre liste, se rapporte à la lampe fi" 2. Cette lampe est restée au voltage normal pendant plus de 800 heures. De fréquentes mesures de la lumière et du courant pendant cette période ont permis de tracer la courbe des variations progressives du rendement et de la résis-
- tance. Le dépôt fut examiné au bout de 100, 200, 400 et 800 heures de fonctionnement, en observant dix régions différentes du spectre.
- Les résultats sont donnés dans le tableau I, avec les données relatives à la condition de la lampedans lesdiverses périodes deson existence, telles qu’elles résultent de 67 mesures du voltage et de l’intensité de courant. La variations du voltage pendant les 800 heures n’a jamais dépassé o,3 volt dans l’un ou l’autre sens.
- Un autre cas typique est celui de la lampe n° 10, dont le filament était traité. Elle était maintenue à une incandescence toute différente des autres; c’était une lampe à bas rendement, au voltage indiqué par le fabricant elle prenait
- Fig. 1. — Distribution du dépôt.
- 5,16 watts par bougie. Le dépôt formé dans cette lampe était d’une neutralité de coloration presque complète. Les résultats obtenus au bout de ' 200 et de 900 heures se trouvent réunis dans le tableau IL
- La durée normale d’une lampe débutant avec 5 watts par bougie est de quelques milliers d’heures. La lampe n" 10 fut cassée prématurément au bout de 908 heures, époque à laquelle le dépôt avait acquis une densité correspondant à celle que donna une lampe de 3 watts (n° 2) après 200 heures de fonctionnement. La comparaison des tableaux I et II montre que, quoique les dépôts dans ces deux globes de lampes n’étaient pas tout à fait neutres, ni précisément identiques, ils transmettaient tous deux la lumière avec plus d’uniformité que ne le font, par i exemple, le verre optique, le spath (calcite), etc.
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- TABLEAU I. — Lampe n° 2 (filament non nourri)
- Conditions initiales.
- TABLEAU IL — Lampe n° 10 (filament nourri)
- Volts Ampères Ohms Puissance lumineuse Watts par bougie
- 101,8 0,474 214,8 16,00 3,oi5
- Conditions après 100 heures.
- 101,9 0,453 225,3 12,5o 3,697
- Lumière transmise par le dépôt, après 100 heures.
- X = o,75o 0,713 o,635 0,658 o,538
- 88,9 0/0 90,2 9L8 91,5 9L9
- X = 0,507 0,481 0,460 0,443 0,429
- 92.2 0/0 92,8
- 92.3
- 92.4 92,4
- Conditions après 200 heures.
- Volts Ampères Ohms Puissance lumineuse Watts par bougie
- 101,8 0,421 225,9 10,8 4,250
- Lumière transmise par le dépôt, après 200 heures.
- X = o,75o 83,5 0/0 X = 0,507 86,4 0/0
- 0,713 84,5 • 0,481 86,9 87,6
- 0,635 85,6 0,460
- o,58o 85,4 0,443 87,9
- o,538 85,9 0,429 85,4
- Conditions après 400 heures.
- Volts
- 101,8
- Ampères Ohms Puissance
- lumineuse
- 0,428 237,7 9,67
- Watts par bougie
- 4,5io
- Lumière transmise par le dépôt après 40d'Jieures.
- o,75o 79,3 0/0 X — o,5o7 83,5
- o,7i3 80,9 0,481 83,6
- o,635 82,3 0,460 84,0
- o,58o 82,0 0,443 84,3
- o,538 82,6 0,429 82,1
- Conditions après 800 heures.
- Volts Ampères Ohms Puissance lumineuse
- 101,9 0,415 245,6 7,20
- Watts par bougie
- 5,880
- Lumière transmise par le dépôt, après 800 heures.
- X = o,7So 75,7 0/0 X = o,5o7 78,7 0/0
- o,7i3 75,9 0,481 79,4
- o,635 78,0 0,460 79,9
- o,58o 78,6 °,44£ 8o,5 .
- o,538 78,4 0,429 77,3
- Conditions in iliales.
- Volts Ampères Ohms Puissance lumineuse Watts par bougie
- 36,o 1,171 3o,63 8,2 5,16
- Conditions après 200 heures.
- 35,9 1,145 31,27 7,1 5,91
- Lumière transmise par le dépôt, après 100 heures
- o,75o 9i,9 0/0 X .= 0,507 90,7 0/0
- o,7i3 90,4 0,481 90,4
- o,635 89,5 0,460 90,7 .
- o,58o '90,5 0,443 90,5
- o,538 90,5 0,429 90,4
- Conditions après 908 heures.
- Volts Ampères Ohms Puissance lumineuse Watts par bougie
- 36,14 1,14 3i ,70 (Inco nnu).
- Lumière transmise par le dépôt, après 908 heures.
- X = 0,750 86,6 0/0 X = o,5o7 84,5 0/0
- 0,713 85,2 0,481 85,o
- o,635 83,i 0,460 85,5
- o,58o 83,6 0,443 86,0
- 0,538 84,5 0,429 86,0
- Distribution du dépôt à l'intérieur du globe.
- La distribution du dépôt fut déterminé indirectement comme suit. Dèux des lampes furent examinées au point de vue de leur puissance lumineuse horizontale, d’après la méthode du « Franklin Institute », de 1884; les mesures furent effectuées dans 12 méridiens distants l’un de l’autre de 3o degrés; les lectures furent répétées fréquemment pendant toute la durée de la lampe. Les résultats sont retracés en coordonnées polaires par les courbes de la figure 1 ; ils montrent par la diminution de l’aire des courbes la perte progressive d’éclat dont la moitié est attribuable au dépôt. La similitude des courbes indique que le dépôt se forme uniformément à l’intérieur du globe, ou en zones latérales uniformes, de sorte que la densité de la pellicule est symétrique par rapport à un méridien quel-
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- conque. Le cas que représente la figure est celui de la lampe n° 7; la lampe 8 a donné des résultats analogues;
- La formation du dépôt considérée comme un facteur de la diminution du rendement.
- Les tableaux I et II montrent que le pouvoir absorbant du dépôt est par lui-même suffisant pour expliquer une grande partie de la perte de lumière pendant vieillissement. En additionnant les valeurs des tableaux, nous pouvons obtenir le pouvoir absorbant moyen pour le spectre entier; et puisqu’il n’y a presque pas d’absorption sélective, ces moyennes donneront à peu de
- . 90
- L ar. ^pe 10
- 400 <
- Heures
- Fig. 2
- chose près la perte de lumière attribuable au dépôt. Nous pouvons ainsi exprimer le rende-mentde la lampe à diverses époques en fonction du rendement initial pris pour unité. Les tableaux III et IV donnent l’éclat et le rendement relatifs des lampes 2 et 10, à différentes époques, de même que le pouvoir absorbant moyen de leurs dépôts.
- TABLEAU III. — Éclat, rendement et transparence de la lampe n° 2, rapportés aux valeurs initiales.
- Époque, Eclat relatif Rendement Transparence
- heures relatif relative
- V 0 IOO IOO IOO
- IOO 78,1 81,5 91,44
- 200 67.5 70,9 85,91
- 400 60,4 45,0 66,8 82,46
- 800 5l,3 78,24
- TABLEAU IV. — Éclat, rendement et transparence de la lampe n° 10, rapportés aux valeurs initiales.
- Époque, heures Éclat relatif Rendement relatif Tiansparence relative
- O IOO IOO IOO
- 5o 92,6 92,6 —
- 109 91,4 90,1 —
- 200 86,6 87,3 90,5
- 400 8o,5 81,6 —
- 5i 1 78,7 80,0 —
- 600 78,0 79,5 —
- 900 85,o
- Les courbes de la figure 2 sont basées sur ces nombres; elles montrent que la perte de la puissance lumineuse et du rendement n’est due qu’en partie à l’opacité des dépôts. Il est de quelque intérêt de comparer les lampes 2 et io, puisque la première est une lamps de 3 watts par bougie, l’autre exigeant 5,i3 watts par bougie, au début. Il est regrettable que les essais n’aient pas pu s’étendre à la durée normale d’une telle lampe ; mais les résultats obtenus montrent suffisamment que dans le cas de la lampe à bas rendement la perte de lumière due au dépôt forme une portion beaucoup plus considérable de la perte totale que dans le cas de l’autre lampe.
- Résumé des résultats.
- 1° La formation du dépôt sur le verre des lampes à incandescence est le plus rapide au début du fonctionnement. Par exemple, dans le cas d’une lampe qui a duré 800 heures, plus de la moitié du dépôt s’est formée pendant les 200 premières heures;
- à° La perte de lumière due au pouvoir absorbant du dépôt est une partie variable de la perte totale ;
- 3° Le dépôt ne modifie pas d’une manière appréciable la nature de la lumière qu’émet la lampe;
- 4° La distribution du dépôt sür les parois de l’ampoule est presque Uniforme;
- 5° Il ne semble pas exister de différence sensible entre les filaments traités ou nourris, et les filaments non traités, au moins en ce qui concerne la densité ou la qualité du dépôt qu’ils produisent.
- A. H.
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- FAITS DIVERS
- La commune de Neuchâtel (Suisse) nous communique le programme suivant pour la mise au concours d’un projet de transport et de distribution par l'électricité des forces de la Reuse :
- . Article premier. — Les forces en question seront concentrées dans une usine hydraulique située au lieu dit « Pré aux Clées ». Leur importance sera de 2 800 chevaux au maximum, et de 952 chevaux au minimum, qui seront fournis par des turbines hydrauliques à installer au fur et à mesure des besoins. La fourniture et l’installation de celles de ces turbines qui actionneront les dynamos chargées d’alimenter les installations électriques faisant l’objet du présent concours, a'insi que leurs conduites motrices métalliques, rentrent dans ce concours, avec tous les appareils accessoires.
- Hauteur de chute disponible ... (56 mètres)
- Volume d’eau maximum............ (5ooo litres par seconde)
- — — moyen........... (3ooo — — )
- — — minimum......... (1700 — — )
- Par contre, tous les autres travaux destinés à créer les forces hydrauliques, tels que barrage, canal de dérivation, bâtiment des turbines, restent en dehors du présent concours. .
- Art. 2. — Les applications du courant fourni par les dynamos génératrices accouplées aux turbines seront les suivantes :
- a) Eclairage électrique de la ville de Neuchâtel-Serriè-res, située à environ 9 kilomètres de l’usine hydraulique de Pré aux Clées;
- b) Distribution électrique de forces industrielles dans la dite ville de Neuchâtel-Serrières;
- , c) Eventuellement et en cas de force disponible : éclairage électrique et distribution de forces industrielles dans les diverses localités du Vignoble situées sur le passage du fil de transport de force, entre l’usine de Pré aux Clées et Neuchâtel-Serrières;
- d) Éclairage électrique et distribution de forces industrielles dans d’autres localités voistnes du parcours;
- e) Traction électrique des lignes locales de chemins de fer et de tramways.
- Art. 3. — Parmi les applications qui viennent d’être mentionnées sous le chiffre 2 ci-dessus, celles qui concernent l’éclairage électrique et la distribution de forces industrielles dans la ville de Neucbâtel-Serrières feront seules l’objet du projet mis ici au concours, et ce sont aussi les seules pour lesquelles les données nécessaires â une étude détaillée seront fournies aux concurrents. Néanmoins les projets des concurrents devront être étudiés de manière à rendre possible une extension du système dans le sens des autres applications mentionnées sous le chiffre 2.
- Les concurrents devront entre autres, en ce qui. concerne la traction électrique, indiquer en peu de mots le système qu’ils proposeraient d’employer pour opérer cette traction (accumulateurs; 1, 2 ou plusieurs conducteurs alimentés par des machines génératrices spéciales placées à l’usine hydraulique; courants alternatifs ou courants continus ou encore courants à phases multiples); ils devront citer les installations de traction électrique qu’ils ont effectuées d’après le système qu’ils préconisent.
- En ce qui concerne les transports de force et de courant destinés à alimenter d’autres localités dans le voisinage du parcours, ils devront simplement mentionner comment cette extension des installations pourra se faire; entre autres si elle pourra avoir lieu en étendant à ces localités le système qu’ils proposent pour la ville de Neuchà-tel-Serrières, ou si au contraire il faudra faire varier les systèmes suivant l’éloignement et l’importance des localités à alimenter.
- Art. 4. — Le programme spécial concernant l’éclairage électrique et la distribution de forces industrielles dans la ville de Neuchâtel-Serrières est complété par des plans et des cartes indiquant l’emplacement des lampes, etc.
- Art. 5. — En ce qui concerne le transport du courant depuis l’usine de Pré aux Clées jusqu’à NeuchâtebSer-rières, la plus grande latitude est laissée aux concurrents qui ne seront limités dans le choix du système et le tracé des fils de transport que par les prescriptions fédérales ayant trait à l’emploi des courants pour transport de force
- Art. 6. — Les pièces à fournir par les concurrents sont les suivantes :
- r Description de l’ensemble du projet proposé, avec indication du système adopté pour le transport du courant depuis le Pré aux Clées à Neuchàtel-Serrieres et pour la distribution de l’éclairage et des forces industrielles dans la dite ville de Neufchâtel-Serrières.
- Cette description devra mentionner entre autres :
- a) Le genre de courant employé pour le transport et la distribution (courants continus, alternatifs, à phases multiples, etc.)
- b) Les tensions du courant en volts admises pour le transport et la distribution.
- c) Le type, la tôrce en chevaux, la vitesse de rotation et le mode d’accouplement proposé pour chacune des turbines et machines dynamo génératrices à placer à l’usine hydraulique de Pré aux Clées, en d’autres termes, la composition et la force des groupes générateurs.
- dj Le mode de transformation proposé pour passer de la tension de transport à celle de distribution.
- e) Le tracé, le nombre de conducteurs et le type de la ligne de transport.
- f) Le type et le système de conducteur proposé pour le réseau de distribution.
- g) Les types proposés pour les lampes à arc et les lampes à incandescence publiques et particulières, ainsi que la force absorbée en watts par bougie.
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- 448 LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- .h) Les types, le mode de fonctionnement, de mise en marche et les prix des moteurs récepteurs électriques de différentes puissances avec leurs accessoires, à placer chez les industriels abonnés de forces motrices, ainsi que le rendement de ces appareils dans les diverses conditions de leur fonctionnement.
- Cette description d’ensemble devra être accompagnée d’indications précises concernant le rendement total de l’installation qui devra être garanti par les soumissionnaires. Ceux-ci devront fournir tous les calculs nécessaires à la vérification du rendement indiqué Ce rendement devra être donné de deux manières différentes :
- a) Par le rapport entre le travail maximum à réserver à l’usine hydraulique pour les installations qui font l’objet du présent concours, et l’énergie électrique totale à distribuer aux consommateurs.
- b) Par le rapport entre le nombre de chevaux-heures par journée de 24 heures absorbés par les turbines à l’usine et le nombre de kilowatts-heures distribués pour satisfaire aux conditions du programme dans les jours où la consommation atteint le maximum.
- , Nota. La description générale ci-dessus sera appuyée des indications nécessaires tracées sur une carte au 10 millième fournie aux concurrents, et si c’est nécessaire sur le plan au 2 millième de la ville de Neufchâtel-Serrières.
- 2° Une description détaillée avec plans et schémas à l’appui, des turbines et machines dynamo génératrices à placer à l’usine hydraulique de Pré aux Clées et de tous les appareils accessoires, tels que tableaux de distribution, instruments de mesure, de réglage, parafoudre, câbles de communications, etc.
- 3* Une description détaillée avec plans et schémas à l’appui des appareils de transmission et de transformation avec tous les accessoires. Si ces appareils doivent être concentrés en une ou deux stations de transformation, donner la disposition générale de ces stations.
- 4° Lès données (en ^descriptions et figures) nécessaires à l’exposé du système adopté pour la pose du fil de transport.
- 5° Les descriptions et figures nécessaires à l’exposé du système adopté pour la pose du réseau de distribution de la vil]e de Neufchâtel-Serrières, avec les détails de jonc-tionnement, boîtes de dérivation, fils fusibles, etc., pour les deux systèmes de transmissions par fils aériens et par câbles souterrains.
- 6° Les descriptions et figures nécessaires à l’exposé du système proposé pour les lampes à arc et leurs supports, et pour le remplacement des becs à gaz des lanternes actuelles par des lampes à incandescence.
- 7° Les descriptions et figures nécessaires concernant les types des moteurs électriques.
- 8*vUn devis détaillé des installations complètes comprenant la fourniture et la pose des turbines et installations électriques à l’usine hydraulique, des fils de transport, des installations de transformation, du réseau de distribution, des lampes publiques à arc et à incandescence.
- Nota. Toute la partie des installations qui consiste en bâtiments, travaux de creusage et de canalisation, etc., et pour laquelle les concurrents ne posséderaient pas Jes données locales voulues sera devisée par eux en se basant sur les données tirées de leurs expériences dans une autre ville, qu’ils auront soin de nommer. Dans toijs les cas les dimensions nécessaires pour les bâtiments des stations de transformation, celles des canaux pour la pose des fils de transport et de distribution, etc. seront soigneusement ndiquées ainsi que les prix d’unité appliqués hu devis.
- 9° Un devis détaillé d’exploitation mentionnant :
- a) Le personnel nécessaire à l’usine hydraulique de Pré aux Clées pour la surveillance des turbjhes et des installations électriques.
- b) Le.personnel nécessaire aux usines de transformation ainsi que celui s’occupant de l’entretien et du service des lampes publiques.
- c) Les matières (huiles, chiffons, brosses, etc.) absorbées par l’entretien des machines dynamo et éventuellement des appareils de transformation.
- d) La consommation horaire du charbon pour les lampes à arc.
- e) Les frais d’entretien et de réparation de. toutes, les parties de l’installation.
- Dans leur devis d’exploitation les concurrents auront à faire ressortir le prix de revient de la force motrice (par cheval-heure) et de l’éclairage par (watt-heure) distribués aux consommateurs en tenant compte :
- a) Dans le capital d’installation, d’une sommé de 600 francs par cfieval utilisé à l’usine hydraulique et représentant la p^rt correspondante des frais de création de la force hydraulique (barrage — canal de dérivation — bâtiment des turbines).
- b) Dans les dépenses annuelles, d’une somme de 60 francs par cheval et par an, représentant la valeur locative de la force à l’usine hydraulique.
- c) De l’intérêt des capitaux engagés au taux de 5 0/0 l’an.
- d) Des divers amortissements aux taux suivants :
- Turbines........................... 5 o/o: l’an
- Machines et appareils électriques... 10 0/0 )»
- Canalisations...................... 5 0/0 »
- Bâtiments........................... 20/0 »
- D’une manière générale la description d’ensemble et toutes les pièces du projet devront donner unevidée très nette et très complète du système proposé et de tous ses détails, en sorte qu’il soit facile aux personnes chargées de l’apprécier, de se rendre un compte exact de ses qualités spéciales comparées à celles des systèmes concurrents. Il est même à souhaiter que chaque concurrent fasse lui-même ressortir les avantages qu’il envisage comme appartenant en propre au système qu’il préconise ou à certains de ses détails,
- Cette mise en relief des qualités spéciales du système proposé devra être complétée par l’exposé détaillé de toutes les précautions que se propose de prendre l’auteur
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- du projet pour assurer le fonctionnement durable des installations ainsi que leur entretien et leur surveillance commodes; il donnera notamment les indications habituelles concernant la qualité des matières et des fournitures employées ainsi que leur provenance ; il indiquera le degré de régularité atteint au moyen des divers appareils de réglage qu’il propose, soit en ce qui concerne les • variations du nombre de tours des moteurs et des dynamos, soit en ce qui concerne lés variations du courant aux appareils de transformation et d’utilisation ; il donnera la surcharge que pourront supporter éventuellement les moteurs, dynamos réceptrices, accumulateurs, transformateurs et conducteurs. Il mentionnera les précautions prises pour éviter toutes espèces d'accidents de personnes ou de matériel. Il décrira en détail l’aménagement et l’ameublement des salles à installer, soit à l’usine génératrice soit aux usines secondaires de Neuchâtel-Serrières, pour les recherches expérimentales d’isolement et de résistance de tous les conducteurs, la puissance lumineuse des lampes, le jaugeage des instruments, etc. et donnera la liste des instruments nécessaires prêts à fonctionner. Le devis donnera le prix de toutes ces installations de vérification.
- Art. 7. — Les projets présentés à ce concours seront soumis à l’appréciation d’un jury composé comme suit :
- MM. le Dr Hirsch, directeur de l’Observatoire, président de la Commission des forces motrices à Neuchâtel, président.
- le Dr H.-F. Weber, professeur à l’école polytechnique, Zurich.
- G. Colombo, professeur à l’institut technique supérieur royal à Milan.
- Oscar von Miller, ingénieur à Munich.
- TL-V. Picou, ingénieur-électricien, Paris.
- Art. 8. — Trois prix, respectivement de 5ooo, 4000 et 3ooo francs seront décernés aux auteurs des trois projets auxquels le Jury aura donné la préférence.
- Art. 9. — Les projets primés resteront propriété de la commune de Neuchâtel, qui aura le droit d’en disposer selon son bon plaisir.
- Art. 10. — La commune de Neuchâtel aura le droit de déclarer adjudicataire des travaux d’installation l’un quelconque des concurrents et alors celui-ci sera lié par le projet qu’il aura présenté ; il garantira entre autres que les chiffres donnés par lui comme rendement industriel et prix de revient seront confirmés par les essais qui seront faits avant la réception définitive.
- Art. u.— Cette réception définitive ne pourra avoir lieu qu’après deux années d’exploitation régulière et satisfaisante.
- Art. 12* — L’adjudicataire pourra être obligé d’entreprendre sous sa responsabilité, avec un personnel choisi par lui et sous le contrôle de la commune, ces deux années d’exploitation, dont les frais lui seront remboursés par la commune au prix du devis d’exploitation.
- Art. i3. — Les deux années d’exploitation ci-dessus mentionnées auront pour point de départ une réception provisoire dans laquelle les experts choisis par la commune vérifieront si les travaux et fournitures répondent aux conditions développées dans le projet de l’adjudicataire.
- Art. 14. — La commune de Neuchâtel se réserve le droit de modifier lors de l'adjudication et dans la mesure qui lui paraîtra utile le nombre des lampes, du tableau de répartition et la quantité de force industrielle à distribuer à Neuchâtel-Serrières.
- Dans ce cas, le concurrent adjudicataire aurait à remanier en conséquence son projet ; ce remaniement ne portant que sur des quantités ne déliera en aucune façon l’adjudicataire des engagements et garanties de rendement, de prix de revient et de bienfacture qu’il aura pris dans son projet de concours.
- Si pour certaines fournitures les prix unitaires du devis d’installation changent avec les quantités, le concurrent devra dans son projet de concours faire mention des réserves à cet égard et indiquer les limites.
- Celles-ci serviront de base à. un nouveau calcul du prix de revient du cheval-heure ou du watt-heure dans le cas d’une modification importante apportée après coup au nombre des lampes et des chevaux distribués.
- Art. i5. — La commune de Neuchâtel se réserve également le droit de modifier la situation de l’usine hydraulique et de reporter celle-ci soit en aval soit en amont.
- Art. 16. — Les projets seront adressés à la Direction des Travaux publics de la commune de Neuchâtel, au plus tard le i5 janvier 1893.
- Tout projet qui arrivera après cette date ne sera pas pris en considération.
- Art. 16. —Chaque pièce du projet portera une devise ou signe distinctif. Les concurrents joindront à leur envoi une enveloppe cachetée portant la devise et contenant leur nom et leur adresse.
- Art. 18. — Après le verdict du jury, les projets seront exposés pendant quinze jours à Neuchâtel. Aussitôt l’exposition close, Jes projets non primés devront être réclamés par leurs auteurs. Quatre semaines plus tard, le Conseil communal ouvrira les enveloppes revêtues des devises ou signes 'correspondant à ceux des projets qui n’auraient pas été réclamés et les renverra à l’adresse renfermée dans l’enveloppe.
- Art. 19. — Le présent programme avec plans à l’appui, sera adressé à toutes les personnes qui désirent concourir et qui en feront la demande à la Direction des Travaux publics de la commune de Neuchâtel.
- La ligne de tramways électriques de Marseille qui, depuis quelques mois, fonctionne dans les conditions connues et défectueuses du système de Halle, vient encore de mettre la Compagnie des tramways dans la nér cessité de modifier son outillage. En outre de modifica-
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- ,45o la lumière électrique
- tions assez sérieuses à apporter aux premiers types de voitures, mis en service il y a un an, la Société se voit obligée de remplacer ses moteurs actuels par des moteurs plus puissants. Il est juste de dire qu’en certains points du parcours, les voitures ont à remonter de fortes rampes, et que par suite de l’inobservance de tout règlement, les tramways calculés pour 40 personnes en reçoivent couramment 60 et même 70, ce qui empêche fréquemment le démarrage, non pas en palier, mais en rampe. En raison des inconvénients graves que présente pour les réseaux téléphoniques le voisinage des lignes de transport de force avec retour par les roues des voitures et les rails, la Compagnie a cherché un remède à cette situation en créant un type de tramways à accumulateurs Elle l’a abandonné après essais. Force a été à l’Administration des Postes et Télégraphes de faire doubler, aux frais de la Compagnie, toutes les lignes téléphoniques voisines des conducteurs de force.
- Les tramways électriques étant en général alimentés par une différence de potentiel constante de 5oo volts environ, la vitesse des moteurs, dans différentes conditions de charge, ne peut être changée qu’en faisant varier ce voltage ou en l’utilisant différemment. Dans la pratique on emploie deux méthodes de réglage ; dans l’une on se sert d’un rhéostat en circuit avec les moteurs, dans l’autre il faut varier, le mode de couplage des inducteurs des moteurs. Dans un article deVElectricalEngineer, M.Th.Reid cherche la méthode la plus économique et trouve que c’est celle du « champ commuté ». Il n’était nullement nécessaire d’une longue étude pour arriver à cette conclusion; elle s’impose a priori. Toutefois, on peut trouver des avantages pratiques dans le réglage au rhéostat.
- La première section du chemin de fer aérien de Liver-pool, qui a été construit sur le même plan général que les lignes à voie surélevée de New-York, est maintenant presque terminée. Elle a environ 10 kilomètres de longueur, double voie, et possède quatorze stations.
- La traction est opérée par l’électricité, produite à une station de force motrice, située au milieu de la ligne, et contenant trois dynamos commandées chacune par une machine de 400 chevaux. Les conducteurs électriques sont constitués par des barres d’acier, placées entre les rails et supportées par des isolateurs en porcelaine. On se sert de contacts frottants au lieu de galets roulants.
- Chaque train sera composé de deux voitures, sur des trucks du type américain, contenant chacune 56 sièges, et munies chacune d’un moteur. Chaque train, chargé de sesvvoyageurs, pèse quarante tonnes.
- Les voitures sont éclairées à l’électricité et pourvues de freins Westinghouse, alimentés par des réservoirs à air comprimé. On se servira du block-système électrique automatique.
- On a l’intention de commencer le service avec, des trains partant toutes les cinq minutes, mais la capacité de l’installation est suffisante pour permettre -un service de trois en trois minutes. II faudra une demi-heure pour accomplir le trajet d’aller, y compris le temps, d’arrêt.
- Le coût total de cette voie et du matériel roulant atteindra 1250000 francs par kilomètre. Cette installation est l’exemple le plus important de voie électrique aérienne, et les résultats de son exploitation offriront un intérêt considérable.
- Eclairage électrique.
- La Lumière Électrique a fait meqtion dernièrement dé la création d’un réseau d’éclairage électrique dans la ville d’Aubagne (Bouches-du-Rhône). Pour divers motifs la mise en service de ce réseau n’avait été opérée que partiellement, et devait être complète avant peu. Mais le Conseil de préfecture de Marseille a été saisi d’une réclamation de la Compagnie du gaz, qui lui demande : i° de déclarer que la ville d’Aubagne a violé le traité qui la lie avec la Société du gaz, en permettant la pose de poteaux destinés à supporter les conducteurs d’éclairage, électrique ; 2° d'ordonner l’enlèvement de ces poteaux ; 3* de condamner la ville d’Aubagne à 5o ooo francs dédommagés intérêts. Le prononcé du jugement a été remis à huitaine. En l’état actuel, étant donnée la vivacité de la lutte engagée, dans la région, sur cette question de l’éclairage par le gaz ou par l’électricité, surtout à Marseille, où presque tous les industriels et magasiniers ont adopté l’arc, l’incandescence, et même le pétrple, plutôt que de céder devant la Compagnie du gaz, tous les électriciens attendent impatiemment la solution de cette affaire.
- La station centrale de Springlield (Illinois), qui fournit du courant pour l’éclairage de la ville et pour les tramways électriques, utilise sa vapeur d’échappement pour le chauffage d’un certain nombre de maison du voisinage. L’installatian peut chauffer 200000 mètres cubes d’air. Le prix pour le consommateur est de 10 francs par an et par mètre carré de surface de chauffe. Ce prix donne 4 la .station centrale un bénéfice considérable, tout en étant avantageux pour le consommateur. Ce bénéfice est au moins le double de celui que fournit la vente de l’énergie électrique de la station. Celle-ci est d’ailleurs déterminée à étendre ce système de chauffage à la vapeur d’échappement.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Électrique
- Journal universel dyÉlectricité
- il, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV ANNÉE (TOME XLVI) SAMEDI 3 DÉCEMBRE 1892
- N» 49
- SOMMAIRE. — Le bitéléphone Mercadier; J. Anizan. — Couplage et synchronisation des alternateurs; André Blondel. — Les lampes à incandescence; Gustave Richard. — Théorie électromagnétique de la lumière, d’après Maxwell; C. Raveau. — Les procédés électriques de désinfection (le choléra et le tout à l’égout); A. Rigaut. — Chronique et revue de la presse industrielle : Nouvel ampèremètre de William Thomson. — Disposition des lignes pour tramways électriques à conducteur unique aérien, par E. Kolben. — Accumulateur Knowles. — Bain galvanoplastique Howard. — Compteur électrolytique Waterhouse. — Poêle électrique Ahearn. — Pile Éckert. — Le placage d’aluminium en architecture. — Revue des travaux récents en électricité : Société de physique de Londres (séances des 28 octobre et 11 novembre 1892). — Sur la différence de potentiel nécessaire pour la production d’une étincelle entre deux plaques parallèles dans l’air à différentes pressions, par J.-B. Peace. — Sur la dissipation de l’énergie électrique dans le résonateur de Hertz, par M. Bjerknes. — Sur la dilatation du fer dans un champ magnétique, par M. A. Berget. — Faits divers.
- LE BITÉLÉPHONE MERCADIER
- La plupart des journaux scientifiques et même des journaux quotidiens se sont occupés, il y a quelque temps, du bitéléphone Mercadier. La Lumière Electrique du 3 octobre 1891 a mentionné la communication faite à l’Académie des sciences relativement à cet appareil. Le bitéléphone se présentait, en effet, dans des conditions toutes particulières. Les divers téléphones connus jusqu’ici ne diffèrent les uns des autres que par des détails insignifiants, généralement par la forme de l’aimant. S’ils sont bien construits, leurs qualités téléphoniques sont, à peu de chose près, équivalentes. Ces téléphones doivent être maintenus aux oreilles avec les mains. Cette position des bras est très fatigante, et, à moins d’abandonner complètement le téléphone de droite, il n’est pas possible de prendre des notes pendant la conversation.
- Le bitéléphone, tel qu’il est réalisé actuellement, avec une récente modification que nous allons décrire en détail, se maintient automatiquement aux oreilles. Les mains restant libres, il permet d’écrire ou seulement de prendre des notes, au fur et à mesure de la conversation, avec la main droite. La main gauche — comme nous le verrons plus loin — peut être utilisée
- pour opérer une manœuvre très facile, à la portée de tous les abonnés, et ayant pour but de renforcer l’audition.
- On a déjà essayé d’arriver à ce résultat, c’est-à-dire à laisser les mains libres pendant la conversation, au moyen de casques téléphoniques.
- Les casques téléphoniques sont constitués par deux téléphones ordinaires réunis mécaniquement par un fort ressort, lequel passant sur la tête, qu’il enserre, tend à appliquer les téléphones aux oreilles. Cette solution a toujours été reconnue insuffisante. L’ensemble du système est lourd. L’audition èst moins bonne que lorsqu’on s'applique les mêmes téléphones aux oreilles avec les mains. De plus, comme deux personnes n’ont pas la même distance entre les oreilles et le sommet de la tête, un casque téléphonique convenablement réglé pour une personne ne l’est plus pour la voisine. De sorte que si, pour cette deuxième personne, le téléphone de gauche, par exemple, est bien ajusté, celui de droite est au-dessus ou au-dessous de l’orifice de l’oreille.
- A Londres, le Post-Office avait tourné cette difficulté pour les abonnés de la ligne téléphonique Paris-Londres de la façon suivante ; le casque téléphonique ne comprenait plus que le ressort et un seul téléphone, qu’on disposait sur
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- l’oreille droite. Le deuxième téléphone, tout à fait indépendant du casque téléphonique, était maintenu par la main gauche contre l’oreille gauche. La main droite seule restait libre, ce qui permettait de prendre des notes pendant la conversation. Mais ce problème, qui paraît très simple de prime abord, ne fut même pas résolu au moyen de ce dispositif. Certains journalistes de Londres emploient de préférence un boy qui, placé derrière eux, est chargé de maintenir les téléphones contre les oreilles de l’opérateur qui garde ainsi la liberté de ses mains.
- Le problème à résoudre consistait donc : r A réaliser des téléphones légers tout en conservant leur intensité;
- 20 A imaginer un dispositif qui maintint ces
- Fig. 1. — Bitéléphone.
- téléphones légers aux oreilles sans fatigue et sans gêne.
- Le premier point a été réalisé à la suite des études faites par M. Mercadier sur la théorie du téléphone. Ces études ont été au fur et à mesure communiquées à l’Académie des sciences, et ont paru dans les Comptes rendus depuis i885. En ce qui concerne l’intensité des effets téléphoniques, M. Mercadier avait constaté que cette intensité ne dépendait pas uniquement soit du diamètre de la mémbrane, soit de son épaisseur, soit de la force du champ magnétique. Les deux autres conditions ne variant pas, on trouvait un maximum pour la troisième. Ce maximum variait nécessairement si on faisait varier les deux ou Kune des deux autres conditions. Par exemple, pour un même champ magnétique et pour deux diamètres différents de la membrane vibrante, les maxima constatés pour l’épaisseur de la membrane étaient différents.
- Si on remarque,que des téléphones de dimensions très différentes, comme le Gower, le d’Ar-sonval grand modèle et l’Aubry petit modèle, sont à peu près équivalents en intensité, on pouvait en conclure qu’on ne perdrait pas davantage en intensité en réduisant convenablement les dimensions d’un téléphone quelconque. C’est ce que les résultats du bitéléphone ont démontré.
- Ces petits téléphones de dimensions et de poids réduits — ils ne pèsent que 5o grammes, alors que les téléphones ordinaires pèsent environ 400 grammes — étant aussi intenses que les autres téléphones, leur netteté d’audition a été améliorée. La clarté avec laquelle on perçoit tous les éléments de la voix humaine a été augmentée en prenant un diaphragme dont le
- Fig. 2. — Bitéléphone et son ancien embout en caoutchouc.
- son fondamental est au-dessus de l’échelle moyenne des sons émis par la voix humaine, dans la parole articulée, échelle qui est celle de la gamme indice 3 pour la voix d’homme et d’indice 4 pour la voix de femme. On évite ainsi la .production du son fondamental et des harmoniques du diaphragme, qui, en se superposant aux mouvements individuels des molécules, seuls utiles pour produire la transformation d’énergie d’où résulte la reproduction de la voix, occasionnent l’altération du timbre.
- On voit donc que, en tant que téléphones, M. Mercadier a pu prendre des téléphones ordinaires d’un système quelconque, dont il a réduit les dimensions dans des proportions convenables pour ne rien perdre en intensité et gagner en netteté. La théorie qui précède est très importante au point de vue pratique. Elle montre la voie à ceux qui dirigent exclusivement leurs recherches vers la force ou la forme du
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- champ magnétique. Notre sentiment personnel, s’appuyant sur de nombreuses expériences faites avec nos lignes artificielles, sur des circuits représentant des lignes de longueurs très variables , est qu’on a intérêt à avoir un champ magnétique faible dans les téléphones pour la réception des courants microphoniques, tandis qu’au contraire il y a avantage à avoir un champ magnétique intense lorsqu’on utilise le téléphone comme transmetteur magnétique.
- La seconde partie de ce problème consiste à imaginer un dispositif qui permette de maintenir automatiquement deux de ces petits téléphones aux oreilles. A cet effet, chaque petit téléphone est muni d’un embout tt (fig. 1) et d’un collier métallique.
- Un ressort en forme de V représenté sur la figure 1, V V V réunit les deux téléphones.
- On peut régler soi-même le degré d’élasticité de ce ressort, en écartant plus ou moins les branches.
- Les embouts en ébonite l du téléphone sont recouverts d’autres embouts en caoutchouc C (fig. 2). Ceux-ci pénètrent dans le conduit auditif des oreilles. Le son est ainsi amené très près de la membrane du tympan. Les petits téléphones restent pour ainsi dire accrochés aux oreilles, contre lesquelles ils sont appliqués par le ressort V V V.
- On se figure facilement maintenant ce qu’est le bitéléphone, constitué simplement par deux petits téléphones avec embouts, réunis par un ressort en forme de V. Les deux mains de l’opérateur restent libres. La figure 3, qui indique la
- manière de se servir du bitéléphone, montre que cet appareil s’adapte à toutes les têtes, et qu’il n’est pas nécessaire d’enlever sa coiffure, puisque le ressort VVV passe au-dessous du menton.
- Le bitéléphone, tel que nous venons de le décrire, était-il pratique?
- On pourrait répondre par l’affirmative, puisque les téléphonistes du bureau central de l’avenue Wagram s’en servent depuis un an, et ne se plaignent pas de l’effet des embouts sur les
- oreilles. Cepen" dant l’exploitation du bitéléphone s’est heurtée contre la répugnance des abonnés, qui hésitaient à s’en servir. La première impression était en effet désagréable, et on pouvait craindre qu’on ne s’habituât jamais à cet appareil. L’ex-périencedémontre pourtant que lorsqu’on persistait à l’employer, on n’é-prouvait plus, au bout de très peu de temps, aucune espèce de gêne.
- C’est dans ces conditions que M. Mercadier a rectifié la disposition des embouts en caoutchouc du bitéléphone. Rien n’est changé au bitéléphone même. Les embout primitifs représentés par la figure 2 sont remplacés par les embouts représentés par la figure 4.
- Le nouvel embout est aussi en caoutchouc et s’enlève facilement si on veut le remplacer. Un des bourrelets est plus gros que le bourrelet opposé. Ces bourrelets sont calculés de façon à servir, lorsqu’on les place respectivement en dehors, le premier pour les hommes et l’autre pour les femmes.
- Si nous considérons la forme de l’oreille, nous savons que cet organe se compose d’une série
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- d’anfractuosités. L'oreille externe, qui nous intéresse seule, finit à la membrane du tympan. Elle comprend le pavillon et le conduit auditif. Le pavillon se compose lui-même de l’hélix, qui est la bordure de l’oreille, et de la conque. La peau qui tapisse la conque du pavillon est moins sensible que son prolongement qui tapisse le conduit auditif, celle-ci renfermant des glandes sudoripares, et les glandes sébacées qui fournissent le cérumen.
- . Ces détails étaient nécessaires pour faire comprendre que la gêne passagère qu’on éprouvait lorsqu'on commençait à se servir du bitélé-phone avec l’ancien embout ne se produit plus avec le nouvel embout. Celui-ci (fig. 4) ne pénètre pas au-delà de la conque de l’oreille et on évite la sensation désagréable produite par le
- Fig. 4.— Biléléphone et son nouvel embout en caoutchouc.
- frottement de l’ancien embout pénétrant dans le conduit auditif.
- Cependant, le son n’étant plus amené aussi près de la membrane du tympan qu’avec la première forme d’embout, il était à craindre que le bitéléphone perdît une partie de son intensité téléphonique. Des expériences ont été faites à plusieurs reprises à ce sujet sur des lignes artificielles de longueurs différentes. Un opérateur parlait sur un microphone, pendant qu’un deuxième opérateur placé dans une salle éloignée écoutait attentivement avec un bitéléphone dont on changeait vivement les deux systèmes d’embouts en caoutchouc. Ces expériences ont montré que l’intensité du bitéléphone ne variait pas avec la nouvelle forme d’embout, qui a d’ailleurs été longuement étudiée. Cela tient à ce que le bourrelet empêche les bruits extérieurs d’entrer dans l’oreille.
- Pour être exact, il fallait noter que la première
- forme d’embout était peu goûtée des abonnés. La nouvelle forme d'embout en caoutchouc lèvera l’objection ci-dessus et permettra de faire rendre au bitéléphone tous les services qu’on peut attendre de cet appareil. Et, comme nous avons entrepris cette étude surtout au point de vue pratique, nous allons passer maintenant en revue les différentes applications du bitéléphone.
- En premier lieu, cet appareil peut être utilisé dans les laboratoires pour diverses expériences et dans les bureaux télégraphiques pour la recherche des dérangements de poste. Quoi de plus simple, en effet, que de placer un élément
- Fig. 5. — Poste microtéléphonique avec clef de court circuit.
- de pile dans le circuit du bitéléphone et de promener les deux extrémités de ce circuit, les deux mains étant libres, sur les divers points d’un appareil à vérifier. Le courant passe-t-il, on entend un clac. Dès qu'il y a solution de continuité, le téléphone reste muet. Cet appareil remplacerait avantageusement dans les expériences de. ce genre les sonneries utilisées actuellement. On n’aurait plus besoin que d’un seul élément de pile, et on peut être sûr que le téléphone est autrement plus sensible que n’importe quelle sonnerie.
- En second lieu, le bitéléphone peut être utilisé par les téléphonistes des bureaux centraux où sont installés des commutateurs multiples, ainsi que pour le service des messages téléphonés.
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- Enfin, installé sur les postes des abonnés, il leur permettrait d’écrire et de prendre des notes pendant la conversation.
- Mais il y a plus. La main droite étant occupée à écrire, la main gauche peut être employée à opérer la manœuvre d’une clef de court circuit placée à portée de la main, manœuvre qui améliore singulièrement la réception, surtout sur les lignes à longue distance.
- La figure 5 représente schématiquement les communications de ligne d'un poste microtéléphonique pendant la conversation. On voit que lorsque l’abonné écoute, s’il a soin de presser pendant tout ce temps-là,, avec la main gauche, sur le bouton de la clef C, la bobine d’induction est en court circuit. Il supprime ainsi non seulement la résistance du circuit secondaire de la
- Fig-. 6. — Bitéléphone à triple communication.
- bobine d’induction, mais aussi, ce qui est autrement important au point de vue téléphonique, la self-induction de ladite bobine. La manœuvre est certes facile et on peut la confier sans crainte aux abonnés : il suffit- de presser sur un bouton spécial pendant qu’on écoute.
- Il existe bien une autre manœuvre encore plus efficace, mais elle est un peu plus difficile, et, à notre avis, on ne pourrait la confier qu’aux abonnés expérimentés, aux journalistes, par exemple.
- Voici en quoi elle consiste : disons d’abord que dans ce cas il est nécessaire de munir le bitéléphone d’une triple communication, l’une d’elles c se fixant à la boucle de l’un des petits téléphones, comme l'indique la figure 6.
- Le poste microtéléphonique, le bitéléphone à triple communication, un commutateur dont la manette M se meut sur deux plots r et t, ainsi
- que les relations entre ces appareils, sont représentés par la figure 7.
- On voit que lorsque la manette M est sur r (réception), le bitéléphone seul est dans le circuit de ligne.
- Lorsque la manette est sur l (transmission), le circuit secondaire de la bobine d’induction et le quart du circuit du bitéléphone sont sur la ligne. Si ces manœuvres se font convenablement aux deux extrémités de la ligne à la fois, on constate une grande amélioration dans l’audition.
- ] L L
- Fig. 7. — Poste microtéléphonique avec commutateur à manette.
- Ces expériences ont été faites sur les lignes artificielles décrites dans la Lumière Electrique du 6 juin 1891, et il a été facile de se convaincre du résultat pour les diverses longueurs de la ligne, mais surtout pour les grandes distances. Ces mêmes expériences sur les lignes artificielles ont permis de constater qu’il était possible pratiquement d’interrompre l’abonné transmetteur au moyen d’allô énergiques, bien que le quart seulement du circuit de son bitéléphone soit sur la ligne. D’ailleurs, les expériences ci-dessus, faites d’abord sur les lignes artificielles qui ont servi à étudier le bitéléphone, ont été répétées sur le circuit Paris-Londres et ont donné les mêmes résultats concluants.
- En tenant compte de ce fait que tous les
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- abonnés ne sont pas des opérateurs exercés, il serait peut-être prudent de ne leur laisser que le dispositif élémentaire représenté par la figure 5. Il est toujours facile de se rappeler que pour amplifier l’audition, il suffit, lorsqu’on écoute, de presser sur un bouton spécial.
- Etant donné le développement de la téléphonie interurbaine dans tous les pays, il n’est pas téméraire d’affirmer que sous peu les dispositifs que nous venons de décrire s’imposeront.
- Ceux qui suivent les progrès de la téléphonie à grande distance savent que les perfectionnements de ces dernières années ont porté presque exclusivement sur la ligne : on a évité l’induction des fils voisins par la pose de seconds fils, par l’emploi de bobines anti-inductives sur les fils télégraphiques, et par la disposition en hélice des fils de ligne mêmes. On a évité les dérivations des circuits voisins, si sensibles par les temps humides, en mettant directement les consoles des isolateurs des fils télégraphiques à la terre. On a évité les effets de la capacité en remplaçant certaines parties souterraines par des conducteurs aériens. On a réduit enfin la résistance des lignes en remplaçant les fils de fer ou d’acier par des fils de bronze.
- Faut-il beaucoup compter par la suite sur l’amélioration des postes d’abonnés? Jusqu’à présent les différences ne sont pas très sensibles entre les différents systèmes microtéléphoniques lorsque les appareils sont bien construits. Cependant les pays Scandinaves ont remplacé en partie les microphones Blake, par des microphones Ericsson.
- Dans les pays où le service des téléphones est exploité par des sociétés privées, fournissant le matériel à leurs abonnés, il est peu probable, en raison de la dépense, que le matériel des postes d’abonnés soit remplacé par d’autres systèmes.
- Toutes ces raisons nous font penser que les dispositifs représentés par les figures 5 et 7 S’imposeront parla force des choses, car le seul fait de mettre en court circuit la bobine d’induction du poste qui écoute permet d’allonger une ligne de bronze de 3oo kilomètres. Il n’y a pas de cloute que cette constatation faite sur une ligne artificielle ne se retrouve sur une ligne réelle.
- . Mais pour utiliser ces dispositifs, il faut que l’opérateur ait les mains libres, et, pour cela,
- que les téléphones tiennent automatiquement aux oreilles, tels que le bitéléphone avec son nouvel embout, ou d’autres systèmes remplissant le même but, mais qui sont encore à trouver.
- J. Anizan.
- COUPLAGE ET SYNCHRONISATION
- DES ALTERNATEURS (')
- Alternateurs à self-induction variable.
- J’ai supposé jusqu’ici la self-induction l constante, mais cette hypothèse n’est plus suffisante pour bien des machines. Dans cette classe rentrent plus ou moins tous les alternateurs à fer : Zipernowsky, Westinghouse, Thomson-Houston, Ivapp, Lowrie-Parker, Kennedy, etc.
- La bonne marche en parallèle de certains
- Fig-. 1. — Inductance en fonction de l’intensité.
- d’entre eux est difficile à expliquer par les considérations ordinaires. En effet, leur self-induction très considérable conduit, si on la suppose constante, à un diagramme peu favorable.
- En voici un exemple :
- AIternaleurs Kapp de 60 kilowatts. — (2000 volts X 3o ampères). Vitesse angulaire 600 tours ; fréquence 80; résistance r= 1,74 ohm (voir loc. cit.).
- D’après trois différentes caractéristiques à intensité constante, sur résistance morte, relevées par M. Brown, on peut déterminer l’inductance ml relative à chacun de ces cas. Le calcul gra-
- (') La Lumière Electrique du 26 novembre 1892, p. 409.
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- phique de la figure 2 donne ainsi les valeurs suivantes, la tension aux bornes restant égale à 2000 volts :
- I = 10 ampères, m LI = 680 volts, et par suite ml — 68 ohms = 20 — = 960 — — =48 —
- = 3o — =i25o — — =4i,5 —
- On voit que l’inductance subit de très fortes variations dues à l’une des causes indiquées plus haut (page 15g), la variation d’intensité.
- La courbe de la figure 1, construite d’après ces valeurs, représente approximativement la
- 3000 Volts
- 2500
- JT mo 1
- 100
- 50
- 0
- Vê
- 0
- Fig-. 2. — Calcul de l’inductance des alternateurs Kapp.
- loi de l’inductance ml, qui tend vers une constante =41.
- Pour prendre les conditions les plus favorables, j’ai construit le diagramme de pleine charge (fig. 3) avec la valeur 41,5 d’après les données du graphique figure 2. Le module correspondant = 23,7.
- On voit que la stabilité absolue est assurée seulement si on limite la puissance du moteur à vapeur, et que le couple élastique semble beaucoup plus faible que dans les alternateurs sans fer.
- Il en est de même avec les alternateurs à fer les plus connus, ceux de Zipernowsky. Dans
- ceux-ci, la chute de voltage dans l’induit due presque uniquement à la self-induction atteint 1000 volts avec l’intensité nominale I„ sous une force électromotrice induite de 2000 volts (1). Ils donnent en court circuit une intensité Ic.c qui est seulement le double de Ic; ces conditions sont tout à fait identiques à celles de l’alternateur Kapp et conduisent à des modules supérieurs à 20.
- Or, ces machines donnent, comme tout le monde le sait, une excellente marche en parallèle. Il faut donc en chercher l’explication ailleurs que dans leurs constantes. Cette régularité provient, je crois, d’abord d’une excellente utilisation des moyens mécaniques examinés plus haut., et en second lieu de la variation même de la self-induction, avec l’intensité du courant (alternateur Kapp), et surtout avec le décalage (alternateur Zipernowsky).
- 11 est bien évident en effet qu’avec des projections radiales aussi fortes que celles des inducteurs et induits de Zipernowsky la self-induction doit être beaucoup plus forte quand le maximum du courant se produit au moment d’une coïncidence des pôles que lorsqu’elle a lieu au moment où ces pôles sont croisés. J’en trouve facilement la preuve dans les chiffres ci-dessus. En en déduisant la self-induction par la méthode indiquée précédemment, on trouve qu’elle a une valeur environ 1,5 fois plus petite à charge nominale (décalage, environ 45°) qu’en court circuit (décalage voisin de 90°) (2).
- Or, il est facile de voir que le décalage entre I et E varie très rapidement pour chacun des alternateurs dès qu’il y a retard entre eux. Représentons en effet (fig. 4) par un cercle de
- rayon ^ lcc le lieu de l’extrémité A2 de la force
- électromotrice O A2 quand celle-ci tourne autour du centre O; et pour chaque position de O Ao, traçons à partir de A2, en grandeurs et en
- C) D’après les renseignements qu’a bien voulu me communiquer M. le directeur des services électriques de l’usine du Creusot.
- C2) On retrouve à peu près les mêmes chiffres d’après les caractéristiques relevées sur une machine de ce genre par M. Picou, et reproduites dans son excellent traité, p. 265. Cet alternateur, dont la résistance ;= 7“’,-to, accuse sous une intensité constante de 12,8 ampères, une perte en volts qui varie de i5oo à 900 volts quand on réduit le décalage oar l’augmentation de la résistance intérieure.
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- phases, les intensités 4 et I2 Q. Sur la figure 4, ainsi construite d’après les mêmes données que la figure 3, on constate que l’intensité de l’alternateur en avance I, augmente tandis que I2 diminue rapidement et que son retard de phase par rapport à E2 augmente beaucoup plus vite que celui de Ij par rapport à Elt de façon à
- TT
- atteindre, comme cela est évident, la valeur -au moment où la puissance correspondante P2
- s’annule; à ce moment, le décalage d’intensité dans l’alternateur Aj n’atteint pas 45°. La self-induction /2 doit donc être à ce moment très supérieure à aussi bien pour les alternateurs Zipernowsky que pour les alternateurs Kapp, et la dissymétrie qui en résultera aura pour effet, ainsi qu’on l’a vu plus haut (p. 157), de reporter encore une plus grande partie de la charge sur l’alternateur en avance.
- Les deux cercles et r2 de la figure 3 de-
- ZVamp.
- Echelle
- Fig. 3. — Diagramme de stabilité de deux alternateurs Kapp de 60 kilowatts.
- vraient donc être remplacés en réalité par deux (*)
- (*) Ce tracé est très facile grâce aux remarques suivantes :
- Les projections de I, et I. sur l’axe OA', et sur une perpendiculaire s’écrivent immédiatement d’après la construction de la figure 7, page i56. En supposant toujours E, = E, et en appelant a. l’angle de I, avec O A',, on a
- I, sin a, — — Icc sin - cos (f + - ) + L cos - sin l - + 4)
- = ^(Lc sin 9 + 1, sin 4) + 7, [~L«sin (?-H) + I.sin (4+6)J
- on trouverait de même
- I3 cos a. = Iee cos 9 + I, cos 4^
- + - j^I„ cos (cp -J- 8) + I( cos (4 -f- 0)J,
- autres courbes plus ou moins analogues à celles représentées en pointillé, IV et r2, et mettant en évidence cette dissymétrie croissante. C’est grâce à celle-ci qu’on obtiendra la stabilité qui ferait défaut si Ton s’en tenait au diagramme ordinaire.
- Si on traçait le vecteur I3 à partir de l’origine o, le lieu de son extrémité serait donc un cercle ayant pour centre le point W.. La même propriété subsiste, évidemment si on trace chaque intensité Is à partir du point A. correspondant, et cette extrémité 13. se déplace du môme angle 0 sur le cercie W. que A. sur le cercle O (fig. 4).
- On démontrerait de la même manière que l’extrémité B, de I, se déplace aussi du même angle sur un autre cercle de centre R', symétrique de K.. Les rayons des deux cercles sont déterminés d’ailleurs par leur point commun G, facile à construire puisqu’il correspond à 0 = o, à I, = 1, = I„ et au décalage 4-
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- Le même phénomène sè présente évidemment avec plus ou moins d’intensité pour tous les alternateurs à fer et les différencie complètement, en général, des alternateurs sans fer. Il doit être invoqué pour expliquer leur bonne marche en parallèle.
- Cependant il peut arriver que ml reste à peu près invariable : tel est le cas des machines de Méritens, pour lesquelles de nombreuses mesures m’ont fourni les résultats suivants :
- Machines magnéto de Méritens (type des phares français), de 2000 watts (5o ampères x 40 volts).
- Vitesse angulaire, 480 tours; Moment d’inertie, K = <j5 X io3 C.G.S. ; Nombre de pôles, 16; Fréquence, 57. Force électromotrice induite, 70 volts; r = 0,12 ohm; Inductance sensiblement constante, ml — o,85 ohm; o,85
- Module, tang a = —— = 7 ;
- Y O, 12
- 70
- Court circuit, 1.. = —
- V(o, 12)a -t- (o,85)2
- (I,)inax = 5o ampères, tang 4
- = 78 ampères ;
- o,85
- 0,80 + 0,12 ’
- Echelle
- l?ig. 4, — Décalages de phase des intensités I, et I, pour les deux alternateurs Kapp.
- Le diagramme (fïg. 5) représente le couplage en régime normal. On voit que les conditions sont très peu favorables, puisque les points 1^ et F2 tombent en dehors de l’angle de stabilité. La possibilité de marcher néanmoins en parallèle a été expliquée plus haut par l’effet du glissement des courroies; cette explication est confirmée par les insuccès éprouvés toutes les fois que les courroies étaient irrégulièrement tendues.
- Conditions de sécurité
- Les induits étant établis en vue du courant maximum nominal Ic, ne peuvent pas en général supporter longtemps un courant notablement supérieur. Il faut donc se préoccuper des valeurs que peut prendre réchauffement r I2 dans les divers décalages. Ces valeurs peuvent se déduire de l’épure des intensités, figure 4, ou, plus directement, se lire sur un diagramme
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- polaire analogue à celui des puissances. On a, en effet, d’après la figure 7 de la page 156, en supposant les forces électromotrices égales,
- T „ . „ 0 , T„ „ 0 . T . 0 0 ('K . A
- I,*- l*sin4 - 4- I-.cos---al..l.sin - cos - cosl - +*—<1/ )
- cc 2 2 c ' 2 2 \2 V
- = ^ (I,,* + I,s)-[^ (I«„s — I/)cos0 — I,I.esin(?—^)sinoJ, et de même
- I.4 = i (Iccs— I/)cso0+ I.Ie.sin(f—^IsinoJ.
- D’où la construction suivante : prendre deux segments D' X — I\, et X D = I2co et marquer le milieu O de D D'. On a évidemment alors
- et
- 0 1) = -(I,t!+ I.*).
- Echelle
- Fit
- 0 “ s 10 20 30 4Ô 60
- 5. — Diagramme de stabilité de deux alternateurs de Méritens de 2 kilowatts.
- Puis sur une perpendiculaire L2, élevée en X, prendre deux segments opposés X Lt — X L2 = Iec Ic sin (o — |). Enfin, tracer les deux cercles Gx et G2 ayant pour diamètres les résultantes OLj et OL2, et le cercle A ayant O pour centre et O D pour rayon.
- Pour chaque valeur du décalage 0, 1/ et I22 seront égaux aùx longueurs toujours positives interceptées sur le vecteur correspondant O A, d’après les formules : 1,2 = Ht T et L2 = H2 T.
- On en déduit les échauffements proportionnels r V et r IA, en admettant r constant.
- Ce diagramme peut éti'e employé aussi pour I4 lecture des intensités elles-mêmes, à l’aide d’une seconde échelle tracée sur la figure ou à l’aide de la règle à calcul, de la même façon que s’il s’agissait des lectures d’un électrodynamomètre.
- On voit que la chaleur dégagée croît rapidement avec le décalage 0 pour l’alternateur en avance et passe au contraire par un minimum en L2 pour l’alternateur en retard, puis elle continue à augmenter pour tous deux. Les maxima sont L, Qx et L2 Q2, supérieurs tous deux à I2eo, c’est-à-dire à réchauffement en court circuit.
- Même en admettant que le vecteur O A2 ne sorte pas des limites de stabilité O Nj et O N2 déterminées plus haut, réchauffement de l’alternateur en avance peut être déjà exagéré.
- /é2 Jtc’Éù
- Echelle des c'cliccuffemenlsQ1) (i&m/i. rÆoacesj0
- 500 1000 2060
- Echelle des intensités (I)
- j
- 0 10 16 20 25
- 3000
- z^jko<iccJ *
- ____r
- 55
- Fig. 6. —Diagramme des échauffements des deux alternateurs Mordey de 37,5 ltw.
- i4*=h7t i,“«h7t
- Considérons par exemple l’alternateur Mordey étudié plus haut, auquel correspond le diagramme figure 6, établi d’après les données suivantes :
- L/' = (5i)- = 2601 ; 9 — '0 = 64' ;
- L =.(18,75)* = 551,56;
- Itr I, sin (s — = 86o,25.
- L’échauffement à la limite de stabilité N2, pour l’alternateur Au est à réchauffement nor-
- . , , „ R, N;
- mal dans le rapport
- X D
- 5,6 ; 1. est donc nécessaire de limiter, en marche prolongée.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- l’angle 0 bien au-dessous de la limite de stabilité. Le décalage de 20° adopté plus haut est déjà considérable à ce point de vue, puisqu’il donnerait dans le cas considéré un échauffement r V double de la valeur normale.
- On doit donc se demander s’il n’y a pas avantage à diminuer ce décalage en modifiant la valeur de la self-induction, de façon à obtenir la moindre variation de courant possible, non pas pour un décalage donné, mais pour une variation de puissance donnée, car c’est de cette variation que dépend la stabilité. La réponse rigoureuse à cette question exigerait une discussion trop compliquée pour que je l’aborde ici; je dirai seulement que, si l’on fait varier la self-induction d’un alternateur sans changer la résistance ni la tension de distribution , les conditions d’échauffement restent à peu près invariables.
- Par exemple si on calcule, pour l’alternateur Mordey, la valeur de Ix à la limite du décalage, c’est-à-dire lorsque P2 = o, ce qui correspond à 0 = sensiblement 45% on trouve It2 = 1286. Puis, si on suppose le module du même alternateur réduit à y/3 (maximum de stabilité absolue), ainsi qu’on l’a fait déjà pour la figure 6, page 311, on trouve, lorsque P = o, 0=8°, et Ix2 = 1611, c’est-à-dire que le courant est bien peu différent du premier.
- Tous les alternateurs à égale résistance rsont donc à peu près équivalents au point de vue de réchauffement en marche normale. Mais les alternateurs à faible inductance courent beaucoup plus de risques lorsque le synchronisme est rompu, puisque l’intensité peut alors devenir > lcc. Il en sera de même a fortiori quand on emploiera des condensateurs en série. Les fils fusibles peuvent bien préserver les induits menacés, mais c’est un grave inconvénient que de fondre ces fils à chaque instant.
- On devra donc prendre beaucoup de précautions pour conserver le synchronisme dans le seul cas où il peut se rompre, c’est-à-dire lors de la synchronisation initiale. Les alternateurs à fer ne présentent au contraire aucun danger dans l’établissement du couplage; à ce point de vue seulement ils sont supérieurs.
- Méthode expérimentale pour l'élude pratique des couplages.
- Les remarques précédentes montrent l’utilité
- qu’il peut y avoir, dans le cas des machines à fer, à déterminer expérimentalement toutes les circonstances de leur couplage. La méthode suivante permettra de le faire assez simplement, pourvu que les arbres puissent porter un embrayage et qu’on dispose d’un moteur mécanique de puissance supérieure à celle exigée en charge normale par les deux alternateurs réunis.
- On placera les deux dynamos At et A2 à essayer en prolongement l’une de l’autre, puis on embrayera les deux arbres par l’intermédiaire d’un dynamomètre de torsion Ü! dont on puisse modifier à volonté le clavetage pour changer l’angle de calage des deux arbres entre eux.
- Après avoir mesuré le décalage des deux alternateurs au repos, on les fera tourner en attaquant seulement l’alternateur Aj, et on les fermera sur le circuit extérieur C. Une fois le régime bien fixé, on lira l’intensité I2 d’après un électrodynamomètre, la puissance P2 d’après la déviation du dynamomètre, et le décalage 0 en faisant la somme de cette déviation et du décalage mesuré au repos.
- En donnant à 0 toutes les valeurs de o à 2 tu, on obtiendra d’une façon rigoureuse les diagrammes de puissance et d’intensité pour l’un des alternateurs et par conséquent aussi pour l’autre.
- La même méthode pourrait être appliquée avantageusement à l’étude d’une transmission de force au moyen des deux alternateurs considérés.
- Conclusions relatives au Couplage en parallèle.
- En résumé la stabilité du couplage en parallèle doit être assurée par la marche en réceptrice de l’alternateur en retard. A pleine charge, on peut y suppléer dans une certaine mesure, en limitant la puissance du moteur à vapeur; dans le couplage multiple cette limitation est toujours nécessaire, mais plus facile à obtenir.
- La régularité de marche demande, comme la stabilité, que le couple élastique soit aussi grand que possible; elle exige en outre l’observation de certaines conditions mécaniques.
- r Conditions électriques. — 11 faut donner à l’inductance m l et à la résistance r des valeurs
- aussi faibles que possible, sans que — de-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- vienne < 1 : actuellement, le desideratum est de rendre ml aussi petit que possible.
- Les meilleurs alternateurs sont ceux qui ont la caractéristique la moins tombante, et leur marche est d’autant plus stable qu’ils débitent moins à charge nominale, c’est-à-dire que le
- rapport ~~ est plus petit.
- i-cc
- Les alternateurs à fer présentent sous ce rapport des conditions peu favorables et la stabilité de ceux qui se couplent bien doit être attribuée en partie à une variation de l’inductance en raison inverse de la charge : on devra donc chercher à rendre cette variation aussi grande que possible.
- On peut obtenir un résultat analogue pour l’amélioration de la stabilité par l’emploi d’une excitation composite, à condition que les oscillations soient assez lentes.
- 20 Conditions mécaniques. — En général on devra préférer les moteurs séparés à un moteur unique, et la commande directe à la commande par courroies. Celle-ci peut cependant être avantageuse dans certains cas et avec certaines précautions : si on l’emploie, il faut égaliser les tensions des courroies des tendeurs, jusqu’à ce que les alternateurs débitent tous le même courant.
- L’inertie joue un rôle très important pour amortir les impulsions accidentelles et aussi pour réduire l’amplitude des oscillations périodiques dues à la variation des couples moteurs; elle doit être calculée de façon que la période propre du système élastique formé par les alternateurs solidaires diffère le plus possible de celle de l’inégalité périodique des couples.
- Lorsque le couple élastique est insuffisant pour limiter le décalage, on devrait allonger la période, mais l’inertie nécessaire serait en général beaucoup trop forte et l’on sera obligé de recourir aux poulies dynamométriques.
- On doit chercher à maintenir autant que possible l’égalité des' charges, en réduisant au minimum .nécessaire la stabilité des régulateurs et en recourant au besoin à des égaliseurs automatiques. Cette condition est particulièrement importante pour éviter des échauffements dangereux.
- Pour réussir la synchronisation initiale, n faut éviter l’oscillation brusque au moment du couplage en utilisant l’un des tours de main connus.
- Toutes choses égales d’ailleurs, la sécurité en marche normale varie peu avec ml. La perte de synchronisme est surtout dangereuse pour les alternateurs à faible inductance.
- IV. - COUPLAGE DES GÉNÉRATRICES EN TENSION.
- Le problème du couplage en tension revient simplement, d’après ce qu’on a dit plus haut(1), à faireque la région de stabilité comprenne la position OA, de l’index, pour lequel le décalage est nul. Dans ce but il suffit de réaliser des diagrammes de puissance disposés conformément à l’un ou l’autre des types IV ou V de la figure 4 (p. 56i, t. XLV). M. Boucherot avait indiqué autrefois deux solutions correspondant au type IV ; celles du condensateur en série ou du condensateur en dérivation ; il vient d’en indiquer trois autres fort ingénieuses, répondant au contraire au type V. L’étude détaillée qu’il en a présentée
- Fig. 7
- ici même (2) me dispensera d’insister sur cette question, qui d’ailleurs 11e me semble pas destinée à avoir beaucoup d’emplois pratiques. Je me bornerai à appliquer sommairement aux deux premières et aux deux dernières solutions la méthode que j’ai suivie jusqu’ici.
- r Condensateur en série. — Je suppose qu’il s’agit de deux alternateurs identiques. Si on
- prend > ml, l’inductance apparente du circuit devient négative, ainsi que son module
- Les lignes M, N, et M2N2 du diagramme général découplage en série (t. XLV, p. 56i) échangent donc leur situation par rapporté O A, et le
- C) La Lumière Electrique, 17 septembre 1892, p. 50i. (-) La Lumière Electrique, 10 septembre 1892, p. 5oi.
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- diagrammedevientcelui delà figure8,où j’ai supposé les forces électromotrices égales Et = E2 = E
- E
- et où j’ai pris O Ji = O J2— =•
- L’angle de stabilité est N, O N2.
- En gardant les mêmes notations que précédemment, on a pour une position O À2 de l’index, P^'ExH'j et P, = ExH,T.
- Ce qui différencie ce cas des précédents, c’est que l'impédance du circuit synchronisant lui-même est variable suivant la charge, et qu’elle est très considérable, comparée à celle des alternateurs. Les rayons des cercles 0^02 et S décroissent indéfiniment avec le courant extérieur; on ne peut donc compter sur la limitation de la puissance du moteur pour assurer la stabilité, excepté en pleine charge.
- A vide, la synchronisation est forcément nulle. Aux faibles charges, elle ne peut être assurée que par le fonctionnement en réceptrice : cela exige que les points Fa et F2 tombent dans l’angle de stabilité, c’est-à-dire que ü soit aussi grand que possible. Au contraire la bonne utilisation de la machine demande que \ soit très petit.
- On devra donc dépasser le moins possible la valeur de \ pour laquelle Fj et F2 tombent sur les. limites O N, et O N2, c’est-à-dire
- % =t^-j 011 tang g = yjs, d’où cos g = ~
- Cette valeur est aussi celle qui donne la puissance maxima au décrochage.
- La règle de Hopkinson (tang % — 1) n'est pas applicable ici, car la stabilité absolue n’est pas assurée d’elle-même aux faibles charges.
- 2° Condensateur en dérivation. — Comme je l’ai rappelé déjà à l’occasion du couplage en parallèle, le décalage de l’intensité en avant de la force électromotrice peut être obtenu à l’aide d’un condensateur en dérivation. Toutes les considérations indiquées à ce propos (page 410) peuvent donc être répétées ici.
- On déterminerait par une construction toute analogue l’angle ; et les longueurs 0J( et OJ2 qui doivent figurer sur le diagramme (fig. 8).
- Ces deux procédés, qui exigent pour chaque valeur de la charge Un réglage spécial de la capacité, et corrélativement un réglage de l’exci-
- tation, n’ont aucune valeur pratique. Il n’en est pas de même du suivant.
- 3° Condensateurs et bobines inductives. — Ce procédé est un cas particulier du couplage en dérivation, dont je reprends les notations.
- Pour réaliser le type de diagrammes V (/oc. cil.), au lieu du type III, avec des alternateurs couplés en parallèle, il suffit de donner à l’angle > une valeur négative et à \cc une valeur très petite en comparaison de L, comme on le voit par exemple sur la figure 9. La valeur de l’angle <p peut être d'ailleurs soit positive, soit négative, sans que le caractère du diagramme soit changé. La
- Fig-. 8. — Diagramme de couplage en tension.
- stabilité existe tant que l’index O A2 est dans l’angle M, O M2 compris entre les deux minima; les deux alternateurs sont donc couplés d’une façon stable en tension.
- Pour réaliser les conditions précédentes, il faut donner à la self-induction il du circuit synchronisant une valeur très élevée, positive ou négative, et à la self-induction du circuit utilisé 2 L -j- / une valeur très faible et positive.
- I,c étant négligeable devant I,,, la condition qui rend maxima les puissances limites est encore cos ^ et celle qui rend maximum le
- couple élastique tang ]/= 1. Celle-ci doit être choisie ici parce que la première est alors toujours remplie a fortiori.
- Cela posé, on peut adopter l’une ou l’autre
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- des deux dispositions indiquées par M. Bouche-rot.
- 1. Ajouter à la self-induction propre/, de chaque alternateur une bobine de self-induction /2 et mettre en dérivation (sans résistance) une capacité G telle que
- — mC b m b ^ = r< "b7,1
- 2. Ajouter en série à la self-induction /, de chaque alternateur une capacité c telle que
- — mli soit négatif et très grand, et mettre en
- Fig-, 9. — Diagramme de couplage en tension (3"' procédé)
- dérivation une bobine de self-induction L telle
- que
- zm L + (m 1,---— ) = 2 R + r.
- \ m c J
- La puissance dépensée lors du décalage nul étant comme on le voit aisément
- P0 = E x ŸîF' = E Iee cos 9 =
- on devra toujours choisir
- m (/, + /,) ou ---m l,)
- assez grand pour que la perte correspondante soit aussi faible que possible.
- La première solution exigeant moins de self-
- induction et moins de capacité que la seconde, tout en assurant sensiblement la même stabilité, est évidemment celle qui doit être préférée.
- Le principal inconvénient de cet ingénieux procédé serait d’exiger des capacités et des self-inductions assez fortes. Par exemple dans le cas choisi par M. Boucherot (2 alternateurs de 1000
- 11
- volts, avec r, = 1 “ ; r2 = o ; /, + 4 = y 5 m=5oo) il taudrait prendre
- C = —;—-——, farads = environ 40 microfarads. m (100 — 1)
- V. — CONCLUSIONS GÉNÉRALES.
- Construction des alternateurs.
- Dans l’étude de chacun des trois cas de couplage (sur réseau, en série eten parallèle), réali-
- sables sans condensateurs, j’ai indiqué un certain nombre de conclusions que je ne répéterai pas ici. Toutes comprennent une condition commune : c’est que l’intensité en court circuit \cc doit être aussi grande, et le courant utilisé aussi faible que possible. Le courant utile maximum (ou courant nominal) Ieest déterminé en général par la perte relative consentie dans l’induit; pour une valeur donnée de celle-ci, les alternateurs les plus aptes au couplage sont ceux qui présentent le plus grand rapport
- Je me propose d’examiner rapidement de quelle façon ce rapport dépend du mode de construction des alternateurs.
- Détermination de q. — Considérons donc un alternateur ayant 2p pôles et n fils actifs couplés en série sur son armature. Soit N le nombre de tours par seconde, <I> le flux utile de chacun des p champs magnétiques, flux qui a pu être calculé par la méthode dTIopkinson ou déterminé expérimentalement.
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- La force électromotrice induite a, comme on le sait, pour expression générale
- E = k p n N <I>,
- k étant un coefficient numérique qui peut varier entre 1,160 et 2,83o suivant la forme des bobines et des plaques polaires, ainsi que l'a montré M. Ivapp (*).
- Je me placerai, sauf exceptions, dans le cas le plus ordinaire, celui de la loi harmonique; les conclusions resteront suffisamment exactes pour le cas général. On a alors en remarquant
- 1 XT 1
- que - Np= ^
- _ 7t 27t;î<t> 4>
- E = — p n N <r> =---= m n -,
- Va T Va Va
- <]>
- — serait la valeur efficace d’un flux variable V2
- harmoniquement et produisant dans l’ensemble de l'induit supposé fixe la même force électromotrice efficace E, en valeur absolue.
- Lorsque l’induit de l’alternateur est traversé par un courant efficace I, celui-ci produit une force magnétomotrice efficace 47ml et par suite
- un flux moyen efficace , R désignant la résistance magnétique moyenne du circuit par lequel.se ferme ce flux.
- La force électromotrice induite apparente e, utilisable pour vaincre l’impédance due à la résistance totale et à la self-induction extérieure, sera produite par le champ résultant N, obtenu suivant la règle ordinaire de composition (fig. 10)
- et sera décalé de - en arrière de N. Elle aura 2
- pour valeur absolue, d’après ce qui précède, e = m n N.
- L’intensité Ic et le flux sont en général
- décalés en arrière de e d'un angle y.
- Je supposerai, pour prendre les conditions à la fois les plus favorables et les plus simples pour la comparaison, que la self-induction extérieure L = 0, et que par suite y = o. La figure prend alors l’aspect de la figure n.
- Le courant en court circuit lcc est déterminé
- p) Kapp. Alternating currenl Machinery. Inst, of Civil Eng., 19 février 1889.
- par la condition évidente que le flux propre de l’induit doit être à ce moment égal et opposé au flux inducteur, c’est-à-dire ÜB = ÜC. On a donc
- _ 1,, _~B~c______________
- L Ô 13 4 it Va (» I.)
- Au point de vue de la stabilité seule, il faudrait par conséquent réduire O B autant que possible par rapport au champ B G.
- Influence de q sur la puissance disponible. — La puissance que peut fournir une carcasse donnée d’alternateur produisant un champ <I> également donné, diminue quand q augmente. Elle a en effet pour expression (fig. 11).
- p = E 1 = m n ÔG x Olî = O B ÔC 4 îï M 4 n
- — "OJ: g _ m R ’l'2
- _ 4 TC — 4 TC 2 t7 ’
- S désignant la surface du triangle O BC. La réalisation d’une valeur élevée du rapport ^,est donc défavorable à la puissance.
- Pour réaliser la puissance maxima, il faudrait que le triangle O B C fût isocèle, c’est-à-dire
- D’un autre côté, si l’on diminue ainsi le rapport q, on subit des variations considérables de voltage, car le rapport de la force électromotrice induite à la force électromotrice apparente, égal
- au rapport des flux.9^ — 1, atteintlechif-
- B C q
- fre 1,41 pour q = \!2.
- La valeur q admissible doit donc, indépendamment des questions de couplage, être choisie d’après les conditions d’emploi.
- Si l’on a affaire, par exemple, à un alternateur à excitation invariable, la chute de potentiel due au flux de l’induit doit être aussi faible que possible; il serait donc absurde de chercher à réaliser la puissance maxima qui conduirait à une variation de 41 0/0 sur la force électromotrice apparente entre la marche à vide et la pleine charge (J).
- (4j II est cependant un cas spécial où cette variation ne présente pas d’inconvénients, au contraire. C’est quand l’alternateur doit alimenter un arc électrique monophote. Pour avoir un régime stable, il faut travailler à la puissance maxima, car alors les variations de conductibilité
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- Au contraire, avec les alternateurs à fer, pour lesquels on accepte la nécessité de régler l’excitation, le plus souvent automatiquement, cette variation n’est plus un obstacle, et l’on peut réaliser la condition de puissance maxima avec un grand avantage pour le rendement : en effet, on réduit ainsi à la fois la dépense relative d’excitation et les pertes par courants de Foucault et hystérésis qui croissent en raison directe du flux résultant N.
- C’est ce qui a lieu en pratique pour les meilleurs alternateurs à fer. La dynamo Zipernowsky citée plus haut a, par exemple, 2800 volts de force électromotrice induite et environ 2000 volts de force électromotrice apparente, d’où q = 1,40.
- On remarquera que la puissance disponible et le rapport q ne dépendent pas du bobinage de l’induit, mais seulement de la section totale du cuivre n (la forme de la spire moyenne restant, bien entendu, invariable) et de la densité de
- courant 5. En effet, B C = ~j=, et OB = (ni)
- = (S 0) ; la forme du triangle OBC ne dépend K
- donc que de <I>, R, 8 et a.
- L’enroulement de l’induit peut donc être remplacé au point de vue de la puissance et delà stabilité par une spire unique de section <7 ('), et il suffit d’étudier sur celle-ci l’influence des divers éléments variables. Dans ce but, je mettrai l’expression sous la forme
- _ B„ s
- 4 K sjz 8 (T
- en désignant par B,„ l’induction moyenne dans l’induit, et par s la section moyenne d’une spire.
- Influence de la forme géométrique. — La forme géométrique des inducteurs a une influence sur la résistance magnétique qui sera étudiée plus
- de l’arc ont l’influence minima sur la marche du moteur à vapeur, et la caractéristique est assez tombante pour que l’arc ait une fixité absolue. L’alternateur doit donc être établi de façon que le régime normal corresponde à un maximum de puissance. Cette condition se trouve réalisée d’clle-même dans les magnétos deMéritens.
- (') On remarquera seulement que le volume occupé proportionnellement par le guipage croît avec le voltage. A é«al espace disponible, le volume de cuivre et par suite le flux de l’induit sont plus faibles dans les machines à hautes tensions que dans celles à bas voltage; il en résulte à la fois une diminution de puissance et de rendement et une augmentation de l’aptitude au couplage.
- loin. Quant à la forme géométrique des bobines d’induit, elle peut jouer aussi un rôle important par son effet sur la valeur de la force électromotrice induite.
- Admettons, en effet, que le raisonnement précédent reste applicable même quand la loi harmonique n’est pas vérifiée. Si l’on augmente le coefficient k de M. Kapp, on accroîtra l’intensité le (sans modifier Ic par hypothèse) et par suite, le coefficient q ; les meilleures dispositions de bobines sont donc celles qui donnent, d’après les calculs de M. Kapp, la valeur la plus élevée pour k.
- Influence de l'intensité du champ. — q varie proportionnellement à B,„; les meilleurs alternateurs sont donc ceux qui, toutes choses égales d’ailleurs, travaillent avec l’induction la plus élevée.
- Pour les alternateurs sans fer, le champ doit être limité en général aux environs de 8000 C. G. S. pour que l’excitation ne soit pas trop onéreuse, car l’induction correspondante dans les inducteurs atteint facilement 10 à 12000. Ce chiffre de 8000 est atteint à peu près exactement dans les alternateurs Ferranti et Labour.
- Influence du fer dans l'induit. — Si l’on prend deux alternateurs présentant tous leurs éléments semblables, mais les uns avec fer, les autres sans fer dans l’induit, R sera plus petit dans le premier cas, tandis que B;„ conservera sensiblement la même valeur. En effet, l’induction dans l’armature n’atteint pas le chiffre de 8000 G. G. S. dans les alternateurs à fer, à cause de réchauffement des noyaux par courants de Foucault et hystérésis. M. Kapp, à la suite d’expériences sur ce sujet, a réduit B,„ à 7000 G. G. S.; ce chiffre n’est dépassé dans aucun alternateur à fer. 11 en résulte que les machines à fer présentent toujours un coefficient q très inférieur à celui qu’on peut atteindre avec les dynamos sans fer.
- Elles ont donc, en premier lieu, une bien plus grande chute relative de voltage dans l’induit, et en second lieu, elles ne peuvent réaliser en apparence d’aussi bonnes conditions de stabilité que les machines sans fer.
- Influence de la fréquence. — La fréquence n’apparaît pas dans l’expression de q-, elle ne joue donc aucun rôle dans un alternateur théorique. Cela est facile à concevoir, car si l’on double la vitesse angulaire sans changer l’intensité du
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- courant le, on double bien l’inductance ml, mais le voltage se trouvant également doublé, l’intensité en court circuit lce conserve la même valeur qu’auparavant.
- On peut donc construire des alternateurs sans fer d’une fréquence quelconque se couplant bien en parallèle : les motifs qui peuvent faire réduire la fréquence par les constructeurs devront être cherchés ailleurs, par exemple dans les transformateurs.
- Il n’en est pas de même des alternateurs à fer, car ceux-ci travaillent comme je viens de le dire à l’induction maxima B„t permise par réchauffement. Si l’on augmente la fréquence, celui-ci augmente; on doit, par conséquent, réduire B,„ et par suite le rapport q. Les alternateurs à fer ne se couplent donc bien que s’ils ont été construits pour de basses fréquences; cette conclusion, justifiée par des considérations différentes de celles qu’on met généralement en avant pour l’expliquer, estd’accord avec l’expérience, car les alternateurs Zipernowsky, à la fréquence 4c se couplent bien, tandis que ceux de Westinghouse à i33 périodes, se couplent mal.
- Influence de la résistance du circuit magnétique. — L’infériorité des alternateurs à fer tient à leur faible résistance magnétique R; plus généralement, les alternateurs seront d’autant plus satisfaisants, à égale induction B,„, que leur circuit magnétique sera plus résistant. L’idéal seraifde constituer la carcasse de façon à offrir une faible résistance au circuit inducteur, mais une grande au circuit parcouru par le flux de l’induit; cela est malheureusement difficile et, bien que certaines formes de machines présentent à ce point de vue une certaine supériorité, les résistances magnétiques des deux circuits dont il s’agit sont en général peu différentes. Il faut donc se résigner à augmenter R et par suite l’excitation. Si l’on admet l’égalité des résistances magnétiques, on peut en général poser avec une approximation suffisante,
- * Œ 4 « (N J)
- R v ’
- N J désignant les ampères-tours du courant excitateur J et v un coefficient de dérivation, analogue à celui d’Hopkinson. Le rapport q prend alors la forme simple
- a=—L 2LL)
- q sera donc d’autant plus grand que les ampères-tours d’excitation l’emporteront davantage sur ceux de l’induit. Il faudra par conséquent augmenter l'entrefer des alternateurs sans fer ainsi que le cuivre de l’induit tout en rétablissant la même induction B,„ par une augmentation de l’excitation : cela conduit, comme on le voit, à réduire la perte dans l’induit au profit de la dépense d’excitation.
- Si l’on admet, par exemple, que la résistance principale du circuit magnétique réside dans l’entrefer, l’excitation devra augmenter à peu près proportionnellement à celui-ci, tandis que la densité de courant et par suite la perte dans l’induit varie suivant la proportion inverse; le rendement resterait donc le même dans tous les cas. Mais il ne faut pas oublier que les dérivations du flux croissent rapidement avec la largeur de l’entrefer et abaissent par conséquent le rendement. En outre., le poids de cuivre dans l’induit et sur les inducteurs augmentera proportionnellement à cette largeur. Celle-ci devra donc ne pas dépasser certaines limites, à déterminer dans chaque cas particulier.
- A titre d’exemple, je vais comparer deux alternateurs sans fer de formes analogues et de puissances peu différentes :
- i° L’alternateur Mordey, de 37,5 kw. (fréquence 100), dépense 5oo w — 1,3 0/0 dans son circuit excitateur et 2,5 0/0 dans son induit. Il a, d’après ce qu’on a vu,
- m l 43 r — 3
- 14,3,
- 5i
- 18,75
- 2,72;
- 2° L’alternateur Labour, de 3o kilowatts (fréquence 80), dépense pour son excitation 1006 w. = 3,35 0/0, et dans son induit 825 w. = 2,75 0/0. Il a
- m l r
- 16,12
- NfT
- = 7,17,
- 75j5
- i5
- ^ 5.
- Le second est donc plus apte au couplage que le premier, et cela grâce à l’augmentation de l’excitation relativement à la perte dans l’induit. Il réalise du reste un rendement industriel à peu près aussi satisfaisant, parce que son enroulement en fils isolés donne moins de perte par courants de Foucault que l’enroulement en lames plates.
- Les valeurs de q ainsi obtenues sont très éle-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- vées si on les compare à celles des alternateurs à fer étudiés plus haut :
- Alternateur Kapp; q = i,q3
- — Zipernowsky; = 2
- — Méritens. = 1,56
- Conclusion.
- On voit en définitive :
- i° Que les meilleurs alternateurs au point de vue du couplage Sont ceux qui ont le champ magnétique le plus résistant (condition également favorable à la constance du voltage), l’induction magnétique la plus élevée, la plus faible densité normale de courant dans l’induit, la forme de bobine et l’enroulement assurant la force électromotrice la plus élevée pour un champ donné. Tout cela ne préjuge rien du reste sur la question du prix d'établissement et du rendement, question dont l’intérêt peut en pratique primer tous les autres;
- 2° Que les alternateurs à fer sont, pour l’aptitude au couplage, dans des conditions théoriquement inférieures à ceux sans fer, et cela d'autant plus que la fréquence est plus élevée. Si, malgré cette infériorité, ils peuvent se coupler avec succès, comme cela a lieu pour un grand nombre d’entre eux, c’est probablement en grande partie grâce à l’effet accessoire que nous avons indiqué plus haut, c’est-à-dire à une variation de la self-induction avec l’intensité et le décalage.
- André Blondel.
- LES LAMPES A INCANDESCENCE (‘)
- Après de longues hésitations — de 1886 à 1892 — le Patent Office, de Washington, a accordé à M. Edison un brevet pour le procédé de fabrication des filaments représentés par les figures 1 et 2.
- Les filaments a a sont placés au fond d’un creuset de plombagine A, luté en D, dans de la grenaille de plomb B, surmontée de plomb plus gros C. Une petite grille en carbone b retient les filaments au fond du creuset. Quand on chauffe,
- la grenaille de plomb fond la première, puis les morceaux plus gros, que la grenaille empêche de venir au contact des filaments. Ces filaments se carbonisent ainsi à une température inférieure à celle de l’ébullition du plomb, sous une charge de plomb fondu suffisante pour empê-
- Fig'. 1 à 3. — Edison (1886-1892). Fabrication des filaments.
- cher, par sa pression, les filaments de se déformer pendant leur carburation.
- Avec le dispositif représenté par les figures 2 et 3, les filaments a a sont enfermés dans des tubes de plombagine A, lutés en B, bourrés de
- Fig. 4 à 5. — Lampes à haute tension Khotinsky (1891),
- poussier de graphite b, et suspendus dans un creuset D E, chauffé uniformémènt par le rayonnement du grand creuset F qui le renferme. On assure ainsi un chauffage égal et uniforme de tous les filaments, dont le bourrage des tubes A empêche la déformation.
- Les lampes à haute tension Khotinsky — au-dessus de i3o volts et dépensant moins de 2 watts
- 0 La Lumière /électrique, 17 septembre 1892.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- par bougie — sont pourvues (fig. 4 et 5) d’un disque de verre d, ayant son centre à égale dis-
- Fig. 6. — Lampe Pinter (1892).
- tance et à la hauteur des attaches de platine ce. Ce disque augmenterait considérablement la
- Fig. 7 (1 à 10). — Fabrication des lampes Mac Ouat (1892).
- M. Pinter évite (fig. 6) les étincelles aux attaches a a en les scellant dans des gouttes de verre e e.
- Fig. 8. — Monture Klein et Bergmann (1892).
- M. Mac Ouat fabrique ses lampes de la façon suivante, figure 7 (1 à 10).
- Fig. 9 à 12. — Monture Ford (1892).
- durée de la lampe en empêchant en cc la production des flammes bleues, fréquentes à ces hautes tensions.
- Après avoir placé comme en figure 7 (8«) les attaches de cuivre et platine dans un petit tube de verre facile à manier, on chauffe ce tube
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’abord assez pour y faire coller les attaches, puis au blanc, à l’extrémité, pour y souder les platines (fig. 9 et 9'1) après quoi l’on étire ces soudures en les écartant comme en figure 10 et ioa, de manière à leur donner la forme convenable pour le montage du filament et en assurer
- Fig-, i3. —Lampe Eliliu Thomson (1892).
- 1 étanchéité. On place ensuite le filament monté fig. 2) dans l’ampoule (fig. 4) que l’on étire en y y, comme en figure 5, avec une queue rr assez large pour laisser passer le tube de la monture, que l’on pince, comme en figure 6, par ses attaches et que l’on soude au chalumeau dans
- Fig-. 14 à 16. — Monture d’épreuve Weston (1891).
- l’étranglement de l’ampoule (fig. 7); puis, cette soudure faite, on chauffe de nouveau l’étranglement, de manière à en refouler les bords comme en XX (fig. 1) en poussant l’attache dans l’ampoule. Ce refoulement amincit les parois du verre à la soudure et leur donne une forme qui les empêche de se craqueler par les dilatations, sans même qu’il faille l'ecuire l’ampoule.
- Certains verres se brisent spontanément malgré le recuit, qui ne parvient pas à en annuler les tensions moléculaires, probablement à cause du peu d’homogénéité du verre. C’est ainsi que des échantillons prélevés par NI. Woodman sur une série de lampes très fragiles ont donné, pour la tige, le tube et l’ampoule, les compositions très différentes indiquées au tableau ci-
- dessous (1). Tige Tube Ampoule
- K. 0 1,38 4,20 2,32
- Na. 0 i5,o6 9,o5 14,50
- Ca O ... 2, i5 » 6,40
- Mg: 0 0,70 )) »
- Mn 0 ... \ traces traces
- Fes Cy I ,02 1,65 1,45
- AL 03 16,81 19,83 i,39
- Pb O ... 63,44 65,16 72,35
- Se 0. traces traces traces
- Cr2 O3 ... ioo,56 99,89 99,34
- Les lampes de composition homogène en toutes leurs parties résistent au contraire parfaitement bien.
- On a donc grand intérêt à n’employer pour la fabrication des lampes que des verres de même composition chimique.
- La monture des lampes Klein et Bergmcinn est (fig. 8) divisée par une cloison en deux parties, dont la supérieure renferme le filetage G, fixé au plâtre. Les conducteurs 1 et 2 sont protégés par un enduit imperméable B4 dans leur passage au travers de la cloison et des pinces C C, serrées par une vis D, de manière à les maintenir assez solidement pour éviter de craqueler l’enduit B4 par les secousses inévitables des manipulations. Le tout est scellé d’une couche de plâtre imperméabilisée B5, de sorte que l’on obtient ainsi à peu de frais une monture qui résiste parfaitement à l’humidité.
- Le courant arrive aux bornes C et D de la lampe Ford (fig. 9 à 12) par les ressorts de contact L et G, dont les arcs K et K s’emboîtent dans leurs rainures EE. Le ressort G porte une languette 1 J qui touche les isolants fusibles F des bornes D et C. Quand le filament se rompt, les isolants F fondent et mettent ainsi la lampe (*)
- (*) Journal of the Society oj Chemical Induslry, octobre 1892, p. 817.
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- en court circuit par les bornes et les ressorts G et L. Ces ressorts ferment aussi le circuit quand on enlève la lampe (fig. 10). Enfin, la clef N ouvre ou ferme le circuit extérieur sur la lampe par les ressorts P.
- La lampe Elihu Thomson, représentée par la figure 13, a son col a, fileté au moule, vissé dans l’armure S, qui est, à son tour, filetée dans la monture T. Les attaches du filament aboutissent respectivement au contact central Si et au contact annulaire S2, que la clef relie par le ressort
- FIG-5.
- Fig:. 17 (1 à 5). — Suspension télescopique Hall (1892).
- D au circuit extérieur. L’intérieur de cette lampe est complètement isolé, de sorte que l’on peut faire sa monture T en métal sans aucun danger; et son assemblage avec la monture qui supporte directement tous les efforts et les secousses du montage est des plus solides grâce à la grande surface des filets. La prise centrale est solidement ancrée dans un noyau de plâtre terminé par un bouchon.
- La modification apportée par M. Weston à la montui'e ordinaire des lampes Edison, représentée par les figures 14 à 16, permet de vérifier très facilement l’état du circuit en enlevant la lampe et en enfonçant entre les lames C et D le
- bouton F, à contacts G et H reliés par r et q à un galvanomètre. Il est facile de modifier les attaches des diverses montures en usage pour l’emploi du bouton F.
- Fig. 18 à 20. Prise de courant Grundy (1892).
- La suspension télescopique de Hall est figure 17 (1 à 5) attachée à la couronne A (fig. 3) par des crochets G, dont un facile à enlever, qui lui permettent de tourner. Le tube supérieur H
- Fig. 21. — Lampe à réflecteur Frénot et Nouvelle (1892).
- est emmanché dans un barillet en deux pièces GG (fig. 4), serrées sur leur joint H par un boulon à rondelle élastique J, et la lampe est articulée au second tube par un barillet ana-
- Fig. 22. — Régulateur Mac Elroy.
- logue G'. Le tube inférieur pénètre dans l’autre par un joint I que ne peut pas traverser son épanouissement M (fig. 5) qui glisse à frottement élastique dans II'. Quand au câble I'\ il s’emmagasine dans le barillet G, qu’il traverse
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- en g (fig. 4) lorsqu’on raccourcit la suspension, et il en sort quand on la tire.
- La prise de courant de M. Gnindy est (fig. 18 à 20) extrêmement simple; elle se compose de
- traie, le tout serré, protégé et maintenu par le couvercle fileté I.
- La lampe de MAL Frénol et Nouvelle est (fig. 21) caractérisée par l’emploi d’un réflecteur parabolique dd plaqué sur le verre même de l’ampoule.
- Le régulateur pour lampes à incandescence
- 0 0 0 G • O O O 0
- 0 0 0 • O • 0 0 0
- 0 0 0 • O O O O O 0
- 0 0 G O • • 0 0
- 0 0 ® 000 • O 0
- 0 0 0 O O 0 • 0
- Fig. 25. — Signaux Kelway (1891).
- Fig. 23 et 24. — Tableau signaleur New (1891).
- trois pièces : un bloc A, fixé à la muraille ou au plafond, recevant en G C les fils B B ; un cône F, à contacts G G enfourchés sur E E, pinçant en II H les fils qui vont à la lampe par l’ouverture cen-
- de M. Mac Elroy est (fig. 22) des plus simples; il exige l’emploi des courants alternatifs.
- Quand la lampe donne tout son éclat, le courant y arrive directement par N M KL.
- Lorsqu’on abaisse un peu l'armature G, la came P, repoussant le ressort R, rompt en K le circuit direct et force le courant à traverser, avant d’arriver à la lampe le solénoïde A, qui lui oppose une résistance égale à la somme de ses ré.
- Fig. 26. — W. Léonard. Éclairage.des trains (1892).
- sistances propres et d’auto-induction ; mais, à mesure que l’ofi abaisse l’armature, ces résistances s’augmentent de l’impédence due au fer de l’armature, laquelle atteint son maximum quand on ferme en E le circuit magnétique BGE. On peut ainsi faire varier très facilement sur.une grande étendue l’éclat de la lampe.
- On a souvent essayé de transmettre des signaux au moyen de lampes à incandescence allumées dans un ordre déterminé.
- Le dispositif de M. Nen> consiste (fig. 23 et 24) en un tableau constitué par le croisement de deux séries de barres : les unes, C, reliées par E à l’un des fils du circuit, et les autres, G, mobiles au-dessüs des premières et guidées par des fiches e dans les rails dd, reliées à l’autre fil du circuit. Chacune de ces barres G porte un certain nombre de fiches b qui, lorsqu’on abaisse leur barre malgré les ressorts //, font contact avec les barres C qu’elles surplombent, et allu-
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- ment les lampes correspondantes du cadre à signaux.
- M. Kelway propose, ainsi que nous l’avons indiqué (J) (fig. 25), de reproduire les lettres mêmes de l’alphabet au moyen d’un tableau de 45 lampes convenablement groupées sur autant de commutateurs manœuvrés par les touches d’une machine à écrire.
- M. W. Léonard a récemment proposé pour l’éclairage électrique des trains la distribution
- représentée schématiquement par la figure 26. La machine à vapeur A, placéedans le fourgon, actionne une dynamo li, à fils d'aller Cet de retour E, avec (il intermédiaire 1), sur lequel sont montés en dérivation (C D) les lampes à haute tension II, et en dérivation (IC D) les accumulateurs J, un par voiture, destinés à alimenter les lampes K ou de basse tension (4 volts). Ces lampes sont destinées à ne fonctionner que temporairement, lorsqu’on sépare le fourgon du train, ou en cas d’une interruption accidentelle
- Fig. 27. — Signaux de navire Martin et Hun ter (1891).
- du circuit de B. Dans ce cas, l’électro L, cessant d’être excité par le courant de B, lâche comme en figure 26 son armature M, et ferme par O le circuit de E sur les lampes K. On peut, en outre, en fermant N allumer à la fois les lampes Il et K et régler le courant de charge des accumulateurs par le nombre des lampes allumées K.
- L’appareil de MM. Martin et Hunier, représenté par la figure 27 a pour objet d’assurer le service des lampes électriques, ordinairement au
- nombre de trois, installées sur les mâts des navires.
- Cet appareil comprend trois compartiments identiques A, A2 A3, reliés respectivement chacun à l’une des lampes et à une sonnerie commune L.
- En temps ordinaire, quand les lampes fonctionnent bien, le courant passe dans chaque compartiment du fil principal C par l’électro D, C2, le plomb E,CS, la lampe du mât correspondante, d’où il revient par F, le commutateur Fj et F2 au conducteur de retour F3.
- Si la lampe s’arrête par rupture de son circuit CiC2, l’électro D, n’étant plus excité, lâche son
- (') La Lumière Electrique, t. XLII, p. 481.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- armature D2 qui ferme en D4 — comme on le voit au compartiment A2 — la dérivation G de G sur la lampe de réserve du mât par le plomb F, en même temps que, par Glf sur la lampe avertisseuse H. L’allumage de cette lampe indique donc à la fois l’avarie de la lampe de service et le fonctionnement de la lampe de réserve. En même temps aussi, le fil K, branché sur G,, fait, par K2 K3, partir la sonnerie L, que l’on peut arrêter en enclenchant par M le levier en N2, de manière à rompre, comme en A2, le circuit de la sonnerie au contact K2, sans éteindre la lampe H, dont le circuit reste fermé par K4 K5.
- Après le rétablissement de la lampe du mât, l’armature D2, attirée de nouveau, repousse le levier Kt, que le ressort N4 ramène au contact en N2.
- Gustave Richard.
- THÉORIE ÉLECTROMAGNÉTIQUE DE LA LUMIÈRE
- D’APRÈS MAXWELL (*)
- III. — Vibrations dans un milieu indéfini (suite).
- 3. Nous allons maintenant établir les équations d’une onde plane.
- Considérons d’abord le cas où l’onde est polarisée rectilignement. Soit
- lx + my + nz = o
- l’équation d’un plan parallèle à celui de l’onde mené par l’origine des coordonnées; les trois composantes F, G, H du potentiel vecteur seront des fonctions sinusoïdales de la distance du plan de l’onde à l’origine ; cette distance est, aune constante près, lx-\-my-\-nr—V/, si on suppose que l, m, n soient les cosinus directeurs de la normale au plan. F, G, H peuvent être considérés comme les parties réelles d’exponentielles imaginaires de la forme
- F = F0 e —p {lx + my 4- nz — V/) + i 0,,
- G = G0 c —~ {lx 4- my + nz — Vt) + i 02,
- II = H0 e LLJ1 (ix -p my 4. nz _ y/) + i o3>
- dans lesquelles nous supposons essentiellement que les coefficients F0, G0, H0 sont réels.
- Les trois composantes de la force électrique seront les parties réelles de
- 2Î1tV 2 ï 7C V 2 X 7C V
- ------- F, --y-G,---------------x 11 :
- si nous supposons que la direction de cette force soit invariable, il faudra que les rapports deux à deux de ses trois composantes soient indépendants du temps, c’est-à-dire que les facteurs variables soient égaux, ce qui donne les conditions
- = os = 63.
- Si ces égalités ne sont pas vérifiées, la force électrique aura une direction variable avec le temps; la vibration ne sera pas rectiligne, pour employer le langage de la théorie élastique. Nous avons vu plus haut que le lieu de l’extrémité d’un segment qui aurait pour composantes des longueurs proportionnelles aux composantes de la force électrique, décrirait une ellipse; nous dirons dans ce cas que l’onde plane est elliptique.
- On peut montrer que toute onde plane elliptique peut être considérée comme le résultat de la superposition de deux ondes planes rectilignes; en effet, on peut écrire
- F=FoCI'°'e GT {lx + my + 1lz ~ Yl);
- mais
- F0 e1**' — F„ (cos 0, -j- i sin O,),
- F sera donc la somme des parties réelles des deux quantités :
- F0 cos 0, e ^lx 4" my "b v4 et
- O
- 1 F„ sin 0, e —-— {lx -}- my + nz — Vt),
- qui sont de même forme, puisqu’on peut faire disparaître le facteur i et écrire le second produit
- F o sin 0, c Vx + my + nz-YD+i^,
- (') La Lumière Electrique du 5 novembre 1892, p. 269.
- G0 et FI0 se décomposeraient de la même ma-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 475
- nière en deux termes dans lesquels les exposants de e ne contiendraient plus les arguments Oj, 0„ 03 et représenteraient par conséquent des vibrations rectilignes.
- Inversement, si on était amené à considérer pour F, G, H des expressions de la forme écrite plus haut, mais dans lesquelles F0, G0, H0 ne seraient plus réels, il en résulterait qu’elles correspondent à des vibrations elliptiques.
- La force magnétique se déduirait des valeurs de F, G, H par les formules connues ; nous savons qu’elle est toujours proportionnelle à la force électrique; il en résulte en particulier que les deux forces s’annulent en même temps; si elles sont sinusoïdales, leurs phases sont les mêmes ou diffèrent de n.
- Comme application, nous traiterons le cas, sensiblement réalisé dans les expériences de M. Wiener, de l’interférence de deux ondes planes rectangulaires, d’intensité égale, polarisées dans le plan d’incidence ou dans le plan perpendiculaire.
- Nous supposerons, pour simplifier un peu, que les ondes soient normales au plan des xz et à 45° du plan des xy\ dans le cas où les plans de polarisation sont parallèles, on a, pour l’onde incidente, en posant F0= i_,
- 2 t X
- G, = e X
- (-V + S-V*),
- F, = 0,
- H, = o,
- et, pour l’onde réfléchie, en annulant l’argument 0 par'un choix convenable de l’origine du temps,
- G. = e x
- (x-z- V/),
- F» = o,
- H. = o.
- On en déduit pour la résultante :
- G = e 2 in
- (X + z — V/)
- -h e X
- 2 tr. .
- IA" +
- -V/)
- G = 2 e X ^ cos
- F = o,
- H = o,
- La valeur maxima 2 cos ^ s est la même en
- tous les points d’un plan parallèle à celui des ^ y (plan de réflexion de M. Wiener), mais la phase n’est pas la même dans tout le plan; elle n’a une valeur constante que le long de parallèles à l’axe desr (x ~ const.).
- L’amplitude varie périodiquement avec la distance au plan des xv.
- Les mêmes résultats sont vrais pour la force électrique, qui se déduit de F par une différentiation par rapport au temps. Pour la force magnétique nous avons
- cl G
- p-r = +
- d G _ dx ’
- d’où
- a
- 2 l it ,
- 1JF e — (x ~
- X t*
- sin
- 2 it X
- T = +
- 4 i ic X (2,
- (.v - V/)
- cos
- 2 TC ^
- T s'
- La vibration magnétique en chaque point est elliptique; les axes de l’ellipse sont parallèles aux plans des ondes interférentes. L’ellipse décrite est la même pour tous les points d’un plan perpendiculaire à l’axe des z, mais dans ce plan les ellipses ne sont pas décrites d’un mouvement concordant. '
- En intervertissant ces résultats, on obtiendrait ce qui correspond au cas où les plans de polarisation sont rectangulaires.
- Il ne sera peut-être pas inutile d’insister sur les différences qui séparent l’expérience de M. Wiener de celle des deux miroirs de Fresnel, par exemple. Dans ce dernier cas, il y a annulation absolue du mouvement en certains points où la force électrique et la force magnétique deviennent également nulles; il n’arrive pas d’énergie en ces points. Au contraire, dans l’expérience de M. Wiener, il y a de l’énergie en tous les points de l’espace; ce qui la rend intéressante, c’est précisément le fait que l’énergie, quand elle est purement magnétique, n’est pas photographique.
- Examinons comment se propage cette énergie.
- Parallèlement au plan de réflexion, le flux par unité de temps est Q y ; pour l’évaluer il faut d’abord séparer les parties réelles, ce qui donne :
- 4 • 2 TC , 2 7Z
- -t- sin — (x — Yt) cos — ;
- sin ~ (x — Yt) sin — : X (A X ^
- Pour évaluer la quantité d’énergie qui a passé pendant une période à travers l’unité de surface,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 476
- on multiplierait Qy par dt et on intégrerait pendant la durée de cette période. Sans faire ce calcul, on peut remarquer que le produit Qy est constamment nul sur tous les plans dont
- 1 ordonnée r annule cos —-— ou sin —r—; il ne
- A «
- passe jamais d’énergie à travers ces plans ; il y a seulement un va-et-vient dans l’intervalle. D’ailleurs, il était évident, par suite de la symétrie, qu’il ne pouvait y avoir transmission d’énergie que parallèlement au plan des xr.
- IV. —- Réflexion et réfraction par un milieu
- ISOTROPE TRANSPARENT
- 1. Soient deux milieux isotropes dont les pouvoirs inducteurs spécifiques sont respectivement K et [x, K' et \j! séparés par le plan z — o. Une onde plane polarisée rectilignement, rencontrant cette surface de séparation, donne naissance à deux ondes, l’une réfléchie, l’autre réfractée; l’expérience nous apprend que ces deux ondes sont polarisées rectilignement comme la première. Nous désignerons respectivement par Fi, Gx, fR; Fz, G2, H2; F3, G3, H3 les composantes de la valeur maxima du potentiel vecteur dans les ondes incidente, réfléchie et réfractée.
- Nous supposerons, pour simplifier un peu les formules, que les ondes sont parallèles à l’axe desj; l’équation du plan d’onde incidente sera alors
- Ix — nz — VI = constante,
- et la composante du potentiel vecteur parallèle à l’axe des x sera
- 2 in.,
- —-— ilx — nz—V t);
- F, e T ' '
- pour les deux autres composantes, on aura des expressions analogues.
- Pour l’onde réfléchie, son plan aura pour équation
- Ix + nz — Vf — constante
- et le potentiel vecteur aura pour composantes :
- 2 l 71
- F2 e X
- Ix nz — V/) "F t 0
- etc. ;
- quand on fait z = o, les deux parties variables de l’exposant de e deviennent égales; on a ajouté le terme i 0 parce qu’on ne sait pas a
- priori si les phases des vibrations incidente et réfléchie sont égales.
- Enfin, pour l’onde réfractée on aura les composantes :
- „ x + n< z _ v' /) + i 6'
- C À
- etc. ;
- la normale au plan de l’onde incidente menée par l’origine a pour équation
- nx Iz — o
- et le sinus de l’angle de cette droite, c’est-à-dire du rayon incident, avec l’axe des r est /; de même, celui du rayon réfléchi avec le même axe sera l' ; on aura
- l _ v _ i_
- V ~ V' ~ v
- l' et 11' sont par suite déterminés. On remarquera immédiatement que si on fait z = o, les parties variables des exposants sont égales pour les trois ondes.
- Il s’agit maintenant de calculer F2, G2, II2; Fs, G3, H*, 9 et O'; pour cela nous allons exprimer les conditions aux limites. Aux trois composantes parallèles à l’axe des x du potentiel vecteur correspondent trois composantes de la force :
- • 2ix ,
- 2jjz e — {lx — nz — Vt),
- 2in LLü (jx + nz — V/) + io,
- „ r. e x
- 2 l TC
- F3 e ~ (V x —n'z- Y' t) +
- 0'.
- Si on fait z — o, on aura, d’après la remarque précédente, un facteur exponentiel commun ; si on le supprime et qu’on supprime également le
- factèur —il reste
- on déduirait de même les autres composantes des forces.
- Nous avons défini les diélectriques parfaits par la condition que le flux d’induction (électrique ou magnétique) normal à la surface de séparation soit continu; de même, les composantes de la force (électrique ou magnétique) parallèles à la surface de séparation sont continues. Nous allons exprimer ces conditions, mais
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- pour simplifier le problème, nous traiterons séparément le cas où la force électrique est perpendiculaire au plan d’incidence ou située dans ce plan.
- Dans le premier cas, la continuité tangen-tielle nous donne
- G, G;Cî0 = G,îy’
- D’autre part, nous avons pour les composantes de la force magnétique dans l’onde incidente :
- dG dz
- pot =
- ,2 ltz „
- (A Gt' = ri------«G,
- De même, on aura
- 2 i n -,
- (j. a. •= — —:— 11 (_To
- 2 l n
- ïrG-, '
- la continuité s’exprimera par l’équation
- [,, G, G, G, c'q-i, w
- qui, jointe à
- G, +G. c*° = Gse
- (0
- nous donnera G2 et G3 en fonction de Gj, ainsi que.0 et 0'.
- Egalons les parties réelles et les parties imaginaires (1); nous aurons d’abord
- Gj sin 9 = G, sin 9'
- — É G. sin 9 = J.1— G3 sin 0'.
- ), p i! p'
- ces deux équations ne pourront être satisfaites,
- 'it
- puisque le rapport -, peut prendre une infinité de valeurs, que si on a séparément sin 0 = o, sin 6' = o,
- c’est-à-dire que la phase est la même dans l’onde incidente, dans l’onde réfléchie et dans l’onde réfractée.
- (*) Il est essentiel de remarquer que nous avons divisé les deux nombres des équations (i) et (2) par un facteur imaginaire; nous n'avons le droit de le faire que parce que les équations doivent être satisfaites, quels que soient x et t, c’est-à-dire quel que soit ce facteur.
- Nous avons ensuite :
- G, + G, cos 0 = (t3 cos 0'
- 1
- [A
- (n G, — n G. cos 0) = («' G3 cos 0') ce qui se réduit à
- G| + G; = Gj
- 1 . „ „ . »'G:,
- n G, — n G» = —T—' .
- p'
- ) (JL
- Posons
- il vient
- et
- G,
- G»
- G,
- Gj “
- 1 4- u =. v
- n . n v
- — (» - U9 = :~ t X l! y!
- Maison a, en appelant iet r les angles d’incidence et de réfraction,
- n = cos 7, n' — cos r,
- _ sin i _
- /' — sin r '
- ce qui donne finalement
- 1 + u = r
- — sin r cos 1 (1 — u) = —, sin t cos r (1 + u).
- Si on admet que y. et y! sont sensiblement égaux, on retrouve les formules bien connues de Fresnel pour la lumière polarisée dans le plan d’incidence.
- Passons au cas où la lumière est polarisée perpendiculairement au plan d’incidence; nous pourrons écrire immédiatement les conditions relatives aux composantes tangentielles F1? F2, F3, qui sont les mêmes que celles auxquelles satisfont G,, G2, G3; si nous remarquons que les trois composantes de la vibration suivant l’axe des x sont respectivement proportionnelles à cos i, — u cos i et v cos r, nous trouverons
- (1 — 77) cos 7 = v cos r
- — (1 — 11) sin / = —, (1 + 77) sin 7,
- p. F
- Ce sont encore, sauf la présence du rapport les formules de Fresnel.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pour établir ces formules, nous ne nous sommes servis, dans un cas comme dans l’autre, que des conditions de continuité parallèlement à la surface de séparation ; il est aisé de voir que les conditions de continuité normale ne nous fourniraient aucun résultat contradictoire.
- En effet, dans le cas de la lumière polarisée dans le plan d’incidence, on a
- 2ln 21-K
- li Yi = ^— l G,, (J- Ys = i g2
- t ________ 2 Z 7î it r*
- t*' T3 = -TT 1 G*
- d’ou
- l- (G, + G,) = lv C3,
- ce qui redonne l’équation (i), puisque les deux
- rapports ^ et !- sont égaux.
- À À
- Dans le cas où la lumière est polarisée perpendiculairement au plan d’incidence, il vient, pour la continuité du flux d’induction électrique :
- K (H, + H,' = K' H„.
- Ainsi le rapport des composantes de la vibration normales à la surface de séparation est constant; c’est une conséquence des formules de Fresnel que leur auteur n’avait pas signalée.
- C. Raveau.
- {A suivre).
- LES PROCÉDÉS ÉLECTRIQUES
- DE DÉSINFECTION (l.Iî CHOLÉRA ET LE TOUT A L’ÉGOUT)
- Dans un récent article documenté et humoristique du Figaro, M. E. Gautier raconte que lors de la récente épidémie cholériforme au Havre et à Rouen le préfetde la Seine-Inférieure a fait appel aux procédés électrolytiques de désinfection pour concourir à la lutte contre l’épidémie.
- Nos lecteurs connaissent ces procédés, dus à M. Eugène Hermite, et qui consistent, dans
- l’électrolyse du sel ou des chlorures en général, donnant une solution à la fois décolorante et désinfectante. « La fée Electricité, cette servante à tout faire des âges nouveaux », comme dit M. Gautier, a été ainsi mise à contribution pour combattre cet affreux choléra.
- M. Hermite avait mis à la disposition des habitants des pays normands contaminés sa solution désinfectante.
- Nous donnons ci-contre le dessin (fig. i) d’une des installations bien simples établies pour la préparation du liquide désinfectant. On y voit la chaudière à vapeur, la dynamo, l’électroly-seur à cathodes mobiles que nos lecteurs connaissent (1), et les réservoirs destinés à recevoir le liquide ayant passé par les électrolyseurs.
- L’eau de mer ou une solution de sel marin contenant 2,5 kg. de sel par mètre cube est amenée par une pompe à l’électrolyseur. On sait que dans ces conditions il se forme des hypochlorites ou 'tout au moins des composés oxygénés du chlore, doués d’un pouvoir oxydant considérable, et capables de détruire à la fois les produits odorants (hydrogène sulfuré, ammoniaque, etc.) et les germes infectieux.
- La solution désinfectante et antiseptique est accumulée dans un réservoir qui communique par un tuyau avec la rue où se fait l’emplissage des tonneaux de distribution. On opérait la désinfection par lavage et par arrosage.
- Au moment où les questions d’assainissement sont à l’ordre du jour, où on cherche par tous les moyens à résoudre ce difficile problème de la désinfection des eaux d’égout et où, à Paris, on se rend compte du peu de sécurité et de la difficulté de l’application du tout à l’égout combiné avec le système d’épandage dans les champs de Gennevilliers et d’Achères, les procédés électriques de désinfection reviennent à l’ordre du jour.
- Pendant une partie de l’année, les irrigations avec les eaux d’égout, ne sont pas possibles, et même, en admettant qu’elles le fussent, on accumulerait dans les champs irrigués tous les microbes sortis de la capitale; ces champs deviendraient des bouillons de culture et seraient une menace continuelle d’infection épidémique; il paraît donc nécessaire et prudent de stériliser les eaux d’égout. (*)
- (*) La Lumière Électrique, t. XXXVIII, p. Ci.
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- Nos lecteurs connaissent les différents procédés électriques de désinfection, entre autres ceux de Webster, essayés en Angleterre, et les procédés Ilermite de désinfection des eaux d’égout qui ont été expérimentés, il y a quelques années, à Rouen, avec des résultats sinon décisifs, du moins fort encourageants.
- On sait en quoi ils consistent : on peut faire passer les eaux préalablement additionnées d’un chlorure (sel, chlorure de fer, etc.) à travers les électrolyseurs. C’est l’action directe, peut-être difficile à Paris, où le volume des eaux d’égout qui arrive chaque jour au collecteur d’Asnières varie entre 3ooooo et 600000 mètres cubes. Mais
- Fig. 1. — Installation d’une station de production de solution désinfectante.
- on peut procéder par voie indirecte en ajoutant aux eaux d’égout une solution concentrée d’hy-pochlorite électrolytique. Il y a des essais à faire.
- Le problème de la désinfection électrolytique devient simple et pratique partout où on peut se procurer de l’eau de mer. A bord des navires, où on dispose de force motrice, il serait facile de préparer les eaux de lavage désinfectantes pour l’assainissement, et les ports de mer, presque toujours empuantis, pourraient être pourvus
- de ce matériel simple de préparation de chlorure désinfectant électrique.
- Que les commissions d’hygiène des ports, si souvent foyers d’épidémie, fassent essayer ces procédés, et on ne verra plus le choléra ni à Toulon, ni au Havre, ni à Hambourg. Aucun antiseptique ne pourra être préparé plus économiquement que l’eau de mer électrolvsée.
- A. Rigaut.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Nouvel ampèremètre de William Thomson (1891). L’armature de cet ampèremètre est constituée
- par une mince tige de fer doux a, enroulée d’un fil isolé très fin, aboutissant par les suspensions élastiques c c (fig. 1 à 3) aux bornes bb. Le courant à mesurer traverse par les bornes ivw le solénoïde fixe dd. L’une des bornes bb est reliée à la prise de courant dérivé «, et l’autre à une résistance auto-inductive en fils fins vv
- Fig. 1 à 7,—Ampèremètre William Thomson. Ensemble et détail de l’électro-dynamomètre. Vue par bout et élévation du totaliseur; détails de la came totalisatrice et du guidage de la tige,;.
- aboutissant à l’une des bornes w w et suffisante pour que le courant qui traverse l’électro-aimant a le njagnétise à saturation. La course de cet électro-aimant est limitée par les butées x x'.
- Avec cette disposition, l’abaissement del’élec-tro-aimant a est très sensiblement proportionnel à l’intensité du courant en d, de sorte qu’on
- peut facilement la lire par les indications de l’aiguille/sur l’échelle c c. La vis h permet de ramener au zéro l’aiguille/en déplaçant légèrement les bornes bb.
- Le mécanisme totalisateur est représenté par les figures 437.
- L’électro-aimant a est guidé au bas de son
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- solénoïde dpar un tube 1 et une tige j, guidée, en outre, au bas de l’appareil, par des joues //, qui la maintiennent et limitent sa course entre le galet k' du compteur k et le galet / de la barre p. Ce dernier galet se trouve, à chaque tour d’une came m. appuyé pendant un temps donné sur la tige/, que la came m remonte en même temps au zéro par la butée n, de sorte que le galet k du compteur tourne d’un arc proportionnel à l’intensité du courant au commencement de l’action de la came m.
- Cette came m est mue par un mécanisme d’horlogerie; elle commande la palette n par son bouton mu attaché à 11 au moyen d’un fil fin et élastique 00'; la course de la palette n est limitée par sa butée sur les joues t— correspondant au zéro de a — d’une part, et, d’autre part, elle descend jusqu’au point correspondant à la plus grande course de a.
- La commande du galet l se fait par un levierp articulé en z, dont l’un des bras, le flexible r, appuie constamment sur la came m par un galet s.
- Aussitôt que la came m repousse s, le galet l serre/ sur le galet k', et immobilise a dans la position où l’intensité actuelle du courant l’avait descendu. La plaquette n est alors au bas de sa course, puis elle remonte, reprend la tige/ et la ramène au zéro, point où elle s’arrête par sa butée sur les joues L En ce moment, le bouton de la came m n’est pas au haut de sa course, de sorte,~qu’en continuant à tourner, il tend le ressort o' du fil o; puis ce ressort se détend en même temps que l lâche la tige/, qui se trouve ainsi tout à fait libre dès que n quitte t et commence à descendre.
- Quand il ne passe pas de courant, la tige/ restant au zéro, son extrémité affleure le bas du guide t, que la palette n touche en même temps qu’elle, de sorte que le totaliseur reste immobile.
- G. R.
- Disposition des lignes pour tramways électriques
- à conducteur unique aérien, par E. Kolben (*).
- Les lignes de tramways électriques doivent être disposées de façon que les voitures motrices puissent prendre le courant en chaque point du réseau à la tension normale, et dans les meilleures conditions économiques d’installation et
- de fonctionnement. Dans l’installation de ces lignes, il convient donc de tenir compte des conditions suivantes.
- 1. La ligne doit avoir dans toutes ses parties les dimensions exactes déterminées par les conditions électriques. Les conducteurs d’alimentation et de retour par la terre doivent, en particulier, permette de fournir partout aux moteurs la tension normale pour laquelle ils ont été établis.
- 2. La construction mécanique doit présenter une grande résistance et s’adapter aux conditions de la voie, aux courbes, aiguillages, etc.
- 3. On doit soigner particulièrement l’isolement de toutes les parties exposées, afin qu’il ne puisse se produire des fuites à la terre, même dans les plus mauvaises conditions atmosphériques.
- 4. Tout contact de la ligne avec d’autres conducteurs aériens doit être rendu impossible.
- Nous nous occuperons dans ce qui suit cfe la disposition électrique des lignes.
- On suit deux méthodes essentiellement différentes dans la disposition des lignes de contact (prise de courant des trolleys). L’une consiste à mener le conducteur parallèlement à la voie sans solution de continuité, l’autre, au contraire, sectionne la ligne.
- La première méthode n’est employée que sur les petites lignes sans branchements, surtout dans les fauboùrgs, où les interruptions accidentelles de la ligne sont peu à craindre, et où un accident ne peut avoir des suites bien graves. Pour les lignes à branchements des grandes villes, il faut diviser la ligne de contact en sections, dont la longueur et la disposition doivent être soigneusement adaptées aux pentes, aux courbes, à la situation de la station centrale, et aux autres conditions locales.
- La transmission du courant est effectuée par des conducteurs d’alimentation, dont le nombre et la disposition dépendent naturellement des conditions de la ligne de contact.
- Ligne de contact ininterrompue.
- L’alimentation d’une ligne de contact non interrompue peut être opérée de trois manières :
- 1. La ligne de contact sert elle-même de conducteur d’alimentation (fig. 1). Cette méthode ne peut évidemment être employée que sur les
- (*) Elcktrotéchnische Zeitschrift, 4 novembre 1892.
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- lignes courtes avec peu de voitures, parce que la section du conducteur de prise de courant ne saurait dépasser une certaine limite, et que la chute de potentiel ne doit pas excéder une certaine valeur. Dans ce cas, la ligné de contact est constituée ordinairement par un fil de cuivre écroui de 8 à 9 millimètres de diamètre.
- Station
- fwilrale
- tfÿne ewbrt j
- Fig. J.
- 2. A côté de la ligne de contact directement reliée à la station génératrice, on dispose un alimentateur spécial communiquant avec l’autre conducteur à des intervalles de 200 mètres (fig. 2).
- Cette disposition convient aux voies plus ac-
- Station
- centrale
- Ligne de contact
- Fig. 2
- tives et à pentes plus prononcées. Les connexions entre les deux lignes sont situées aux points où l’effort des moteurs augmente, au bas des pentes et aux courbes. La grosseur de la ligne de contact peut être réduite, dans ce cas, au minimum permis par la construction méca-
- Station
- centrale
- Li0M de contact
- Fig. 3
- nique et varie entre 5,5 et 8 mm. pour du fil de bronze silicieux ou de cuivre écroui.
- 3. De la station centrale partent un certain nombre de feeders, rejoignant la ligne de contact aux points convenables (fig. 3 et 4).
- Dans certaines circonstances, il est utile de relier entre eux les feeders aux points de jonction avec la ligne (fig. 5, en A et B). Cette combinaison est surtout avantageuse lorsque la puissance à développer en ces points se trouve être
- plus considérable que ne l’ont indiqué les premières évaluations.
- Ligne de contact sectionnée.
- L’alimentation des sections du conducteur de
- Station
- centrais
- Fig. 4
- prise de courant peut être effectuée par leur milieu ou par leurs extrémités.
- 1. Si l’on fait la connexion du feeder avec la ligne du trolley au milieu des sections, on perd l’avantage de pouvoir employer cette ligne comme conducteur d’alimentation. Mais d’un
- Station
- centrale
- A 4H Ht B Feeders
- :I
- autre côté, on atteint par cette disposition une commodité et une sécurité de fonctionnement considérables, même sur les réseaux très étendus des villes. Dans chaque conducteur d’alimentation, on dispose près de sa jonction avec la ligne de contact (comme en A, figure 6)
- Fig. 6
- un coupe-circuit automatique ou un plomb fusible, abrité dans une boîte étanche fixée au poteau. De la sorte, en cas de court circuit, de rupture du fil ou d’un accident quelconque, la section se trouve isolée, et peut être très rapidement remise en circuit, sans que le service sur le reste de la ligne se trouve interrompu.
- 2. Dans le cas où les feeders sont amenés aux extrémités des sections (fig. 7), on gagne toute la section de la ligne de contact pour l’alimen-
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- tation, mais un accident à l’une des sections nécessite une interruption en deux endroits différents. Toutefois, cet inconvénient ne présente pas une importance très considérable, et pour des sections de grande longueur, ce mode d’alimentation est très avantageux.
- Dans chacun de ces cas, la ligne de contact doit présenter une section suffisante pour ne pas amener une chute de potentiel importante. Le
- SilUM
- < 4 lentrate 44
- - 4— ±=XJ,—X-,
- Fig. 7
- plus souvent, on emploie du fil de cuivre de 8 millimètres de diamètre.
- 3. Sur les réseaux urbains très étendus à sections de grande longueur, où la circulation des voitures est très active, il convient d’utiliser les principes qui forment la base des réseaux de distribution. La ligne de contact est accompagnée de conducteurs principaux de section convenable, effectuant directement l’alimentation des différentes sections en un ou plusieurs points
- & otttact
- !r>C 0
- de celle-ci (fig. 8). Ces conducteurs principaux sont eux-mêmes reliés par des feeders à la station centrale.
- Tous les feeders et conducteurs principaux peuvent être placés sous terre, comme cela a lieu à Minneapolis, Saint-Paul, Milwaukee et Buffalo. On peut créer de cette façon un réseau très étendu, en réduisant au minimum la construction aérienne.
- Le calcul des sections de conducteurs dans chaque cas particulier ne présente pas de difficulté. Les facteurs à fixer d’avance sont principalement : i° l’importance de la charge en chaque point de la ligne; 2° la chute de potentiel dans les différentes sections; 3° la résistance de la ligne de retour par la terre.
- 1. La charge totale est une grandeur très variable, et il convient de distinguer une charge moyenne et une charge maxima. La charge moyenne dépend du nombre de voitures en circulation simultanée sur les pentes et en palier, de la vitesse des voitures, du poids mort et du poids utile des voitures et du coefficient d’adhésion de la voie.
- Prenons un exemple :
- Sur douze voitures sur la voie, cinq montent simultanément les pentes atteignant en moyenne 4 0/0, cinq autres se trouvent arrêtées, et deux circulent en palier. Pour une vitesse moyenne de 12 kilomètres à l’heure en pente, et de 24 kilomètres en palier, pour un coefficient d’adhésion de 10 kilog. par tonne, et un poids total de 9000 kilog. par voiture, la puissance totale à développer est :
- Pour les cinq voitures en pente :
- 5
- (40 + 10) 9 X 12 000 60 X 60 X 75
- == 100 chevaux,
- Pour les deux voitures en palier :
- 10 x 9 x 24 000 3 600 x 75
- 16 chevaux.
- Aux charges élevées, on peut admettre pour les moteurs à simple réduction de vitesse un rendement de 84 0/0, et de 70 o/® aux faibles charges. La consommation moyenne de courant sur la ligne est donc, pour une tension de 480 volts, de
- 736 / 100 16 \
- 480 vo,84 0,7/
- = 218 ampères.
- Le courant maximum peut naturellement être bien plus considérable, d’abord parce que la circulation de voitures peut se répartir moins avantageusement que nous ne l’avons admis, et ensuite parce que nous n’avons pas tenu compte de la très grande dépense au démarrage.
- A la station centrale, où la tension est de 53o volts, la puissance moyenne à produire par voiture est donc de
- 53o x 218 736 x 12
- = i3,i chevaux.
- 2. La chute de potentiel est déterminée par le mode d’enroulement des moteurs et le mode de régulation de la vitesse, et ne doit en aucune circonstance être dépassée, si l’on ne veut pas compromettre la régularité du service, ni mettre
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- en danger l’enroulement du moteur. Pour une tension de production constante de 53o volts, la tension moyenne aux moteurs doit être d’environ 480 volts, et ne doit jamais descendre au-dessous de 440 volts.
- D’après l’intensité de courant déterminée plus haut et la chute de potentiel donnée, on pourrait calculer les sections des conducteurs, si la perte totale se produisait dans le conducteur d’aller. En réalité, ce n’est jamais le cas, parce que la résistance du retour par les rails n’est jamais assez faible pour pouvoir être négligée.
- 3. La résistance des rails peut être très faible, mais si l’on prend soin des jonctions entre les rails. Dans ce cas, on peut très facilement calculer la résistance. Dans les conditions ordinaires, elle est de 1/10 à 1/14 de celle que présente une ligne de contact de 8 millimètres, en admettant une section de rail de 42 centimètres carrés.
- La résistance de la terre est un facteur indéterminé qui varie avec la nature du sol. On pourrait la réduire, il est vrai, en installant de distance en distance des plaques de terre, mais ce serait un système incommode et coûteux. D’ailleurs, une bonne terre ne serait qu’une cause de perturbation dans les lignes téléphoniques voisines. Les rails suffisent à eux seuls dans les réseaux simples et peu étendus ; dans les autres, on est obligé de poser jusqu’à 25 0/0 de cuivre eh plus pour compenser la chute de potentiel dans la ligne de retour.
- A. H.
- Accumulateur Knowles (1892).
- Chacune des plaques de cet accumulateur est formée (fig. 1 à 5) d’un cadre central perforé A' avec nervures DetR, dessinant un quadrillage, et de deux cadres mobiles B B, que l’on applique sur le cadre central en les rivant en S S (fig. 4) et en rabattant les .nervures D du cadre central sur les bords V des cadres mobiles, après les avoir remplis de la matière absorbante G, maintenue par des fonds minces en plomb perforé W.
- Les cadres sont en un alliage dur de plomb inoxydable. On réalise ainsi des plaques à grandes surfaces parfaitement perméables et très rigides.
- L’accumulateur est constitué (fig. 3) par une |
- série de ces plaques : les positives à pieds E E et les négatives à corbeaux GG, séparées par des isolants X et groupées sur des barres I, terminées par des prises de courant 13, à garnitures
- Fig-, 1 à 5. — Accumulateur Knowles.
- de fer 3 (fig. 5) et à mercure 10, hermétiquement fermées par un couvercle de même métal que la barre de plomb alliagé i, agraffé en 5. 5.
- Bain galvanoplastique Howard (1892).
- Les pièces à recouvrir d’un dépôt galvanique sont enfermées dans un tambour en treillis ou
- Fig. 1. — Bain Howard.
- en canevas/, qui tourne dans le bain entre les deux anodes £>£>, et qui forme cathode. Ce tambour, suspendu en d', est facile à enlever pour
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- être placé dans une dissolution complémentaire de décrassage avec les objets qu'il contient.
- Compteur électrolytique Waterhouse (1892).
- Les gaz électrolysés de E en G et H passent dans une cloche fixe G, dont ils se dégagent en T, après avoir déprimé le flotteur F, dont les
- Fig. i. — Compteur Waterhouse.
- abaissements sont totalisés en D par le mécanisme à cliquet et rochet P et R.
- Poêle électrique Ahearn (1892).
- Ce poêle se compose d’un tube en fer A entouré de lattes en amiante B recouvertes de
- Fig. i et 2. — Poêle Ahearn.
- mica B' sur lesquelles on enroule en deux hélices à pas contraires un fil de maillechort G à
- bornes cc'; le tout est logé dans une enveloppe de tôle D, à bourrage de terre réfractaire ou d’amiante F, et maintenu par deux fonds annulaires à garniture d’amiante.
- Pile Eckert (1892).
- La pile de M. J. Eckert est disposée de façon à ce qu’on puisse facilement renouveler les zincs à mesure de leur usure, et elle permet de les user jusqu’au bout. Ges zincs sont en forme d’étoiles a, filetés sur des vis en zinc d' et d, que l’on attache au couvercle c de manière à pouvoir, dès que le premier zinc est, comme en figure 2,
- ! i Br
- m IIlJU
- 1 4|I!|I||!|iI,||| , lllliil llh li
- Fig. 1 et 2. —
- Pile Eckert.
- trop usé pour alimenter la pile à lui seul, lui en ajouter un second jusqu’à l’usure complète du premier. Le cuivre c, au fond de la pile, a la même forme que le zinc.
- G. R.
- Le placage d’aluminium en architecture.
- Nos « Faits divers » ont rendu compte de l’application qu’ont su faire les Américains du dépôt électrolytique d’aluminium à l’ornementation d’un édifice public de Philadelphie. Nous empruntons au Scienlijic American les détails suivants relatifs à cette nouvelle branche de l’élec-trométallurgie.
- La tour qui surmonte le magnifique beâtiment formant le nouveau City Hall de Philadelphie aura 166 mètres de hauteur. La partie inférieure de cette tour est en pierre, tandis que la partie supérieure est composée de pièces en fonte réunies par des cercles de fer forgé.
- M. Mac Arthur, l’architecte des édifices publics, avait reconnu la difficulté qu’il y aurait à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- empêcher la construction en fer de se rouiller ; il estimait la dépense annuelle de ce chef à 5oooo francs. Finalement, il proposa de recouvrir toute la construction d’une couche extérieure d’aluminium. Mais on recula tout d'abord devant la dépense, et ce ne fut qu’à la mort de M. Mac Arthur, que M. John Ord, son successeur, reprit le projet d’établissement d’un placage en aluminium. Toutefois, l’aluminium ne devait pas être, à proprement dire, la couche protectrice; ce rôle était laissé à une épaisse couche intermédiaire de cuivre; et l’aluminium servit à fournir une ornementation dont la couleur s'harmonisait avec celle de la pierre.
- La Tacony Iron and Métal Company étant chargée de la fourniture des constructions en fer, on lui confia aussi l’ornementation en aluminium. Pour exécuter ce travail, elle fit construire un bâtiment spécial et mit en œuvre les procédés d'aluminage de M. J.-D. Darling, de New-York.
- La capacité des cuves a été proportionnée aux dimensions des pièces à recouvrir ; celles-ci sont les colonnes et les pilastres qui doivent entourer le clocher. Leur longueur est de 8 mètres et leur diamètre de 90 cm. On établit donc des cuves de 8,60 m. de longueur sur 1,20 m. de largeur et i,5o m. de profondeur, pouvant contenir environ i5 000 litres, pour le cuivrage. Les cuves d’aluminage sont plus profondes et tiennent 3oooo litres. Elles sont placées dans des citernes en ciment en deux rangées parallèles de trois. Une fois le liquide introduit dans la cuve on verse de l’eau dans la citerne extérieure, pour éviter les fuites et diminuer la pression sur les parois des cuves.
- Au-dessus des cuves, sur des fers à I, roulent des chemins de fer munis de poulies. Les colonnes sont montées sur des mandrins et peuvent tourner librement sur leur axe.
- Voyons maintenant les diverses opérations que l’on fait subir à une colonne. Elle est placée sur un truck circulant sur des rails peu écartés. Ce truck est amené sous les appareils de levage; là des pièces qui permettent de la saisir sont fixées aux deux extrémités de la colonne ; celle-ci est soulevée, portée au-dessus de la première cuve et immergée aussitôt.
- Cette première cuve est en fer et contient une solution concentrée de soude caustique chauffée par un serpentin à vapeur. La pièce y séjourne
- plusieurs heures, jusqu’à complète disparition des graisses et de l’huile ; retirée du bain, on la lave à grande eau, puis on la transporte dans un bain d’acide sulfurique dilué, destiné à la décaper en enlevant la rouille. On achève le décapage à l’extrémité du bâtiment, où la pièce est vigoureusement frottée avec des brosses en fil d’acier, sans ménager l’eau.
- La pièce est alors prête à recevoir son premier revêtement de cuivre ; cette opération se fait dans la troisième cuve contenant un bain de cuivrage au cyanure. Le métal étant cuivré, on le sort du bain et on rectifie les défauts de la surface par la soudure. On coule maintenant de la paraffine à l’intérieur de la pièce, et on l’immerge dans la quatrième cuve, contenant la solution acide de cuivrage ordinaire. C’est dans cette cuve que se dépose une épaisse couche de cuivre (environ 4,88 kg. par mètre carré de surface); La cinquième cuve contient le bain d’aluminium ; on y dépose sur la pièce de 600 à 900 grammes d’aluminium par mètre carré. L’auteur ne donne aucune indication sur le bain d’aluminium. Enfin, dans la dernière cuve la pièce est lavée avec de l’eau pure, puis on l’enlève et on l’expédie à son lieu de destination.
- La surface totale que l’usine de Tacony aura à garnir ainsi est d’environ 9000 mètres carrés. Le courant est fourni par quatre grandes dynamos et transmis par des barres de cuivre, larges de i5 centimètres et épaisses de 1,3 cm.,enfouies dans le sol et longeant les différentes cuves. Elles sont isolées par de la résine.
- La dynamo qui alimente le bain de cuivre alcalin donne 1000 ampères à 5 volts. Pour la cuve d’aluminage, une autre dynamo développe 2000 ampères et 8 volts. Enfin, les deux autres machines sont accouplées et fournissent 4000 ampères à 2,5 volts au bain de cuivrage acide.
- Les connexions électriques se font en entourant les pièces à travailler de boucles ou de ceintures de métal fixées par leurs extrémités à une traverse placée au-dessus de la cuve.
- Dans la cuve à cyanure, on emploie une densité de courant de 32 ampères par mètre carré ; dans celle de solution acide 108 ampères, et dans la cuve à aluminium 86 ampères par mètre carré.
- Tandis qu’à l’état massif l’aluminium résiste parfaitement aux actions atmosphériques et conserve son brillant pendant longtemps, il faut remarquer que déposé électrolytiquement d’une
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- solution aqueuse, c’est-à-dire présentant une texture plus ou moins poreuse, ce métal se ternit rapidement à l’air et prend une coloration d’un blanc bleuâtre. Mais il peut très bien servir comme couche protectrice de pièces de fer ou de cuivre, comme c’est le cas avec le monument de Philadelphie. La faible oxydation superficielle qui se produit protège le métal intérieur contre toute attaque ultérieure, et la couleur neutre que prend le métal est en parfaite harmonie avec le ton de la pierre formant la base du monument.
- Pour les travaux de décoration intérieure, non exposés aux intempéries, l’aluminium électrolytique peut donner les effets les plus beaux et les plus durables; le satinage et le matage du métal sont aisés et lui donnent l'aspect de l’argent. Le brunissage peut d’ailleurs être effectué directement dans le bain.
- M. Darling trouve qu’en employant une solution d’aluminium attaquant peu le métal fraîchement déposé, en se servant d’une densité de courant de 85 ampères par mètre carré, et une tension de 6,5 à 7 volts, l’aluminium peut être déposé à raison de 10 grammes par heure et par mètre carré; avec un courant plus intense, le dépôt est plus rapide mais le métal est dans un état plus pulvérulent.
- On voit dans ces expériences faites sur une échelle industrielle la démonstration pratique de la possibilité, très souvent niée, de déposer l'aluminium en solution aqueuse. La démonstration est assez concluante pour ouvrir de nouveaux horizons à l’art de l’ornementation des constructions métalliques. A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE DE LONDRES
- Séance du 28 octobre 1892.
- La discussion du mémoire cie M. Williams (*) sur les relations des dimensions des quantités physiques avec les orientations dans l’espace est
- (') La Lumière Électrique, t. XLV, p. 186.
- ouverte par le professeur Perry, qui lit une communication du professeur Fitzgerald. D’après ce dernier, M. Willans ne peut voir dans les capacités inductives électrique et magnétique des quantités de même genre, principalement parce qu’il ne s’était pas débarrassé du curieux préjugé qui veut que l’énergie potentielle soit différente de l’énergie cinétique. On trouverait probablement les capacités inductives électrique et magnétique semblables dans l’éther, et elles auraient les mêmes dimensions. L’analogie n’est pas encore complète, mais ces quantités ne diffèrent que par rapport à la matière. Le diamagnétisme correspond à l’induction électrostatique, maisle paramagnétisme n’a pas d’analogue défini. M. Fitzgerald incline : à considérer les phénomènes du paramagnétisme comme dépendant de l’arrangement des molécules matérielles, tandis que le diamagnétisme dépendrait des charges électriques sur ces molécules. Jusqu’ici on n’a pas trouvé de substance qui conduise le magnétisme et elle peut ne pas exister dans notre univers.
- M. W.-M. Madden fait remarquer que Fourier avait indiqué une méthode pour trouver les dimensions d’une unité en faisant varier la grandeur de l’unité fondamentale. Mais k (capacité inductive spécifique) ne varie pas avec les unités fondamentales, puisque ce n’est que le rapport de deux capacités et par suite un nombre. L’objet poursuivi en donnant des dimensions à k et à 17. semble être d’unifier les systèmes d'unités. Le trait d’union entre les deux systèmes est la formule Q = I/, qui exprime une théorie de la nature du courant électrique incomplète pour l’explication des faits. L’unité astronomique de la masse a pour dimensions L3 T-2,ce qui montre que les dimensions n’expriment pas la nature physique des quantités, et qu’elles ne sont que les résultats de conventions basées sur des définitions généralement adoptées. Comme exemple, M. Madden cite encore les différences physiques que l’on observe entre l’électricité positive et l’électricité négative, différences non exprimées dans les formules de dimension.
- Le professeur Riicker rappelle que toute équation physique correcte consiste en une relation numérique entre quantités physiques de même nature.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’équation 2 -f- i = 3 peut correspondre à 2 pieds + 1 pied = 3 pieds, et peut être écrite
- 2 IL] + 1 [L] = 3 LL],
- où [L] représente l’unité de longueur. Personne n’a contesté jusqu’ici (à l’exception d’un rédacteur de l'Electricien!) que dans une équation de ce genre [L] représente une quantité concrète. Maxwell l’affirme très explicitement dans son article sur les dimensions.
- Une autre équation, se rapportant au temps, est
- 60 secondes = 1 minute,
- et en divisant la première par celle-ci nous obtenons
- L Tpied~l j_ fpied"I _ j Tyardl (')
- 60 Lsec. J + 60 Lsec. J ~ Lmin.J
- On sent ici une difficulté à comprendre ce que signifie la division d’un pied par une seconde, mais cette difficulté n’est pas plus grande que lorsqu’on divise une quantité imaginaire par une quantité réelle, exercice analytique très familier.
- Le professeur Henrici considère le mémoire de M. Williams comme une des contributions scientifiques les plus importantes. L’auteur a essayé d’exprimer toutes les quantités physiques en fonction de trois fondamentales, mais des quantités peuvent exister qui ne sauraient être représentées complètement en fonction de L, M et T. La tendance des mathématiques modernes est de donner de toute chose des expressions dynamiques. Les mathématiciens se sont très longtemps servis de quantités n’étant ni des nombres ni des grandeurs concrètes dans le sens ordinaire, et différentes algèbres s’occupant d’unités incompréhensibles ont été développées. Lorsqu’une quantité représentée par a fois l’unité u, est multipliée par b fois l’unité v, le résultat est a b, uv, où a b est un nombre et uv une nouvelle unité qui peut être physiquement interprétée ou ne peut pas l’être.
- L’interprétation d’un produit dépend du sens que l'on attache à la « multiplication », et si l’on restreint ce sens à celui d’une « addition répé-
- tée», les imites laissées à l’interprétation sont très resserrées. Les conceptions étroites concernant la multiplication acquises à l'école ne peuvent être dépouillées que par une étude approfondie des vecteurs. M. Williams a traité son sujet au moyen des méthodes par vecteurs, mais quelques traces de quaternions y subsistent qui pourraient être omises.
- En ne s’occupant que de vecteurs les dimensions peuvent indiquer la nature des quantités en jeu. Le système adopté dans le mémoire de M. Williams est probablement le meilleur que l’on puisse employer à présent, mais le professeur Henrici prévoit l’emploi d’une quantité plus fondamentale que le vecteur et qui serait « le point ». M. Grassmann a élaboré un «calcul de points » en 1844, qui a été republié en 1880. Des quantités plus complexes que des vecteurs, des moteurs, des vis, etc., ont été employées avec avantage par Clifford, Bail, et d’autres.
- Le D‘ Sumpner pense que la première notion des étudiants sur les dimensions est que celles-ci représentent la nature des quantités; mais il ne voit pas pourquoi chaque quantité devrait être exprimée en fonction de L, M et T. Le travail du professeur Rücker sur les « dimensions supprimées » a éclairci plusieurs points importants, et M. Sumpner pense que chaque quan-, tité devrait être exprimée en fonction d’une unité de même nature que la quantité même. Il envisage l'essai de M. Williams d'exprimer tout par rapport à L, M, T, non comme un progrès, mais comme un pas en arrière.
- Séance du 11 novembre 1892.
- Le Dr Burton poursuit la discussion sur la communication de M. Williams en faisant observer que l’idée qui fait considérer comme des nombres abstraits les quantités dites « spécifiques», comme le poids spécifique, est er-ronnée et susceptible de conduire à des difficultés. D’après lui, le poids spécifique (spécifie gravitv) d’une substance est de même nature que la densité, et n’est qu’un simple nombre résultant de la convention de prendre la densité de l’eau pour unité.
- Faisant allusion aux critiques du professeur Fitzgerald, il dit que quoique toute énergie soit
- (') 1 yard = 3 pieds.
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- finalement cinétique, la distinction que l’on établit ordinairement entre énergie cinétique et énergie potentielle n’est pas contraire à cette manière de voir, et présente des avantages dans beaucoup de cas. Quant aux dimensions de v et de k, il penche vers la conception de M. Williams, parce que diverses considérations font penser que les deux capacités du milieu sont essentiellement différentes. M. Burton donne alors plusieurs arguments montrant que g est selon toute probabilité absolument constant dans l’éther, tandis que k peut être variable. Des deux systèmes de dimensions pour g et k suggérés par M. Williams, celui qui fait de \j. une densité senblerait le plus convenable.
- Le professeur A. Lodge dit accueillir avec faveur le travail de M. Williams parce qu’il tend à propager l’idée que les quantités physiques sont concrètes. 11 pense qu’il est désirable de conserver des noms aux nombres abstraits, et cite comme exemple la « gravité spécifique ». Pour le nom correspondant indiquant les dimensions, il suggère ceux de « poids spécifique » ou « poids par unité de volume ».
- En ce qui concerne les dimensions des divers termes d’une équation, M. Lodge ne pense pas qu’en algèbre ordinaire ou en géométrie cartésienne on tienne rigoureusement compte du principe des directions, car tous les termes d’une équation de ce genre sont dirigés le long de la même ligne. A cet égard, l’algèbre ordinaire est plus rigoureuse que l'algèbre à vecteurs. Si même, comme avec les coordonnées polaires, on introduit des fonctions circulaires, celles-ci ont pour effet de donner à tous les termes la même direction.
- Le professeur V. Boys pense que M. Madden a tourné dans un cercle vicieux en déduisant les dimensions astronomiques de la masse L3 T-2 de l’équation M L T-2 = M2 L-2, car cette équation est inexacte, à moins que l’on n’introduise dans le membre de droite la constante de la pesanteur g. La méthode de M. Williams est tout à fait l’inverse de la précédente, puisqu’il soutient que tout en introduisant k et y. dans les dimensions des quantités électriques et magnétiques, leurs formules de dimensions ne peuvent indiquer la nature réelle de ces quantités.
- M. YV. Baily, tout en étant d’accord avec M. Williams sur la plupart des points essentiels, pense que l’omission totale de L des for-
- mules de dimensions rend les expressions plus compliquées et moins symétriques. Par exemple, des expressions telles que X Y Z-1, X2 et X Y Z, qui représentent respectivement la longueur, la surface et le volume, peuvent être écrites plus simplement L, L2 et L3.
- La restriction des dimensions de jj. et de k à celles qui donnent des formules de dimensions interprétables ne lui semble guère justifiée. Les deux systèmes proposés ne peuvent être exacts à la fois, et M. Baily est d’avis que les besoins actuels de la science nécessitent l’introduction d’une quantité U de dimensions inconnues telle que [j. ou k = U2 densité, et k~x ou ia-1 = U2 rigidité. Ceci aurait pour avantage de rappeler que les dimensions absolues des quantités qui contiennent U sont inconnues. M. Baily donne une liste des différentes quantités exprimées dans ce système.
- Pour M. Swinburne, un électricien aurait pu suggérer, avant le travail du professeur Rücker sur les « dimensions supprimées », de mesurer la longueur d’une barre en y lançant un courant alternatif et en mesurant sa self-induction, qu’il considérait comme une longueur. Mais le professeur Rücker objecterait qu’on n’arriverait pas ainsi au résultat, parce qu’il n’aurait pas été tenu compte de g. M. Swinburne dit que dans quelques occasions Maxwell a été incorrect en parlant de dimensions nulles, au lieu d’écrire M° L° T°, ou l'unité. Dans les traités français, ces erreurs seraient corrigées.
- L’auteur du travail en discussion, M. Williams, fait remarquer qu’en ce qui concerne la self-induction, il y a deux façons d’envisager la question; ou bien l’on parle de l'étalon de selt-induction comme étalon de mesure, ou, au contraire, de Y unité de self-induction comme quantité physique. Dans le premier cas, Y étalon est une longueur; dans le second, Y unité est une quantité de la même espèce que la self-induction, dont la nature est inconnue.
- En réponse aux observations de M. Fitzgerald, M. Williams dit se rendre parfaitement compte de l’identité générique des énergies potentielle et cinétique. Le fait que ces quantités ont les mêmes dimensions en est d’ailleurs une démonstration, mais qui ne prouve pas que l’électrification et l’aimantation sont la même chose. Le système de M. Fitzgerald conduit à des formules de dimensions non interprétables
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- et contenant des puissances fractionnaires des unités fondamentales. Ce système ferait de la résistance un nombre abstrait et de et k des quantités orientées, tandis que la première est une quantité concrète, et que les deux autres doivent être scalaires dans des milieux isotropes.
- M. Williams observe que s’il a fait erreur en traitant l’électrification et l’aimantation comme des phénomènes différents, son excuse est qu’il n’a fait que suivre des autorités telles que lord Kelvin, le Dr Lodge et M. O. Heaviside.
- A. H.
- Sur la différence de potentiel nécessaire pour la production d’une étincelle entre deux plaques parallèles dans l’air à différentes pressions, par J.-B. Peaee (*).
- Ce mémoire rend compte de recherches sur les relations entre la différence de potentiel, la longueur de l’étincelle, et la pression pour des décharges ayant lieu dans l’air entre deux plaques parallèles. Cette étude a été suggérée par le professeur J.-J. Thomson, et effectuée au Laboratoire Cavendish, de Cambridge.
- Des expériences préliminaires furent faites en juillet et août 1890, en employant une petite machine Wimshurst, et en mesurant la différence de potentiel au moyen d’un voltmètre électrostatique vertical de lord Kelvin. Pour des étincelles de quelque longueur, les résultats semblaient satisfaisants, mais pour les petites étincelles la mesure de la différence de potentiel présentait des difficultés.
- On se servit ensuite d’un grand nombre de petits accumulateurs, et l’on effectua aussi des mesures plus précises de la longueur de l’étincelle. En premier lieu, on fit usage d’environ 5oo éléments, ce qui permettait de maintenir constantes des différences de potentiel jusqu’à 1000 volts, et l’on put examiner des différences de longueur d’étincelle jusqu’à 0,1 mm. Les résultats de ces expériences concordèrent avec ceux obtenus par d’autres observateurs ; ils présentaient d’ailleurs en eux-mêmes une uniformité assez grande pour que l’on pût avoir toute confiance dans les éléments secondaires. On se procura donc un plus grand nombre d’éléments
- (*) Proc, of lhe Royal Society, octobre 1892, t. LU, n“ 3i5, p. 99.
- qui furent soigneusement examinés quant à leur égalité, à la déperdition de la charge, etc.
- L’appareil employé dans l’étude de la décharge à différentes pressions, et les expériences effectuées en juillet et août 1891, sont décrits dans la partie I, ci-dessous. On eut d’abord quelque difficulté à empêcher les fuites dans la cloche à air et ses connexions, mais une fois cette difficulté vaincue on observa un effet analogue à celui constaté par De la Rive et Millier dans la décharge en tube à air raréfié ; c’est-à-dire que lorsque la pression diminuait, la différence de potentiel nécessaire pour produire une étincelle de longueur donnée tombait à une valeur minima et augmentait ensuite rapidement. Pour examiner cet effet de plus près, les observations furent limitées aux pressions intermédiaires
- entre 20 et 3oo mm. de mercure, la pompe à eau et la boîte à joint à travers laquelle on réglait la longueur de l’étincelle ne permettant d’ailleurs pas de descendre au-dessous de ces pressions. Les résultats de ces observations sont représentés par les courbes des figures 2, 3 et 4.
- En examinant ces résultats, on trouve que les courbes reliant la différence de potentiel à la pression non seulement présentaient le minimum mentionné plus haut, mais aussi se coupaient, montrant ainsi qu’aux faibles pressions la plus courte étincelle exige la plus grande différence de potentiel. Ce point présentant de l’importance, on résolut de faire des recherches plus directes, et dans ce but on effectua en avril 1892 les observations consignées dans la partie II de ce travail. Les observations furent limitées aux pressions comprises entre 2 ou 3 et 5o millimètres de mercure, et les résultats furent la confirmation et l’extension de ceux obtenus auparavant.
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- I
- La figure 1 est un schéma de l’appareil employé. Une cloche renversée, communiquant avec une pompe à air hydraulique, était fermée par un couvercle en laiton C, s’adaptant exactement sur ses bords usés à la meule. Ce couvercle portait par des tringles les plaques de décharge P P, et la vis micrométrique S. La vis avait un pas de o,5i mm. et sa tête était divisée en centièmes de tour. Une courte tige d’acier, fixée à la glissière de la vis et traversant une boîte à joint dans le centre du couvercle C, portait un bloc isolant auquel on pouvait fixer aisément la plaque de décharge supérieure. La plaque infé-
- rieure était fixée sur un disque d’ébonite suspendu au couvercle par des tringles.
- Les plaques étaient en laiton, bien polies, et avaient environ 6,6 cm. de diamètre. Le disque inférieur était plan, le disque supérieur légèrement convexe, avec un rayon de courbure d’environ 23 cm. Des fils flexibles réunissaient les disques à deux bornes isolées sur le couvercle. Ces bornes étaient reliées à des godets à mercure M qui permettaient d’établir des communications d’une part avec les fils du téléphone T, d’autre part avec des conducteurs allant aux piles secondaires et au voltmètre.
- Les éléments de pile étaient disposés en
- Pression en millimètres de m.ercnre
- Fig. 2. — Courbe A pour ci = o,oi mm. ; B, d— 0,025 mm.; C, o,o5 mm.; D, 0,1 mm; E, 0,2 mm.;
- F, o,5 mm.; G, 1 mm.; H, 2 mm.
- groupes de dix-huit en série ; pour leur charge les groupes étaient montés en parallèle; pour la production des décharges, ils étaient couplés en série, et les conducteurs reliés à M pouvaient être placés sur un nombre quelconque d’éléments. Il y avait encore dans‘le circuit de décharge une clef et une très grande résistance, celle-ci afin d’éviter la formation d’un arc entre les disques. Cette résistance était ordinairement un trait au crayon tracé sur une bande d’ébonite.
- Entre la cloche et la pompe à eau, l’air traversait de l’acide sulfurique, et communiquait avec une jauge à mercure G. L’air arrivait à la cloche par un robinet K, après avoir passé dans du coton et dans de l’acide sulfurique.
- Voici comment s’effectuait une série d’observations : Pendant que les accumulateurs se char-
- geaient, ce qui prenait environ une demi-heure, les disques étaient polis, essuyés et mis en place, lê couvercle adapté aux bords de la cloche, et la pompe mise en aclion. On faisait la lecture sur la vis correspondant au contact des disques, le contact étant annoncé par la fermeture du circuit téléphonique. Les disques étaient alors écartés à la distance voulue.
- Les éléments une fois chargés, on les laissait reposer pendant quelques minutes, puis on les couplait en série et l’on essayait divers groupes de 5oo au moyen du voltmètre électrostatique ; dans celui-ci, le plus petit poids était employé, et une division de l’échelle équivalait à 5o volts, de sorte que l’on pouvait lire directement dix fois le voltage d’un élément. Cette mesure fut répétée à intervalles durant chaque expérience.
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- et l’on ne conservait que celles d’entre les observations pendant lesquelles les éléments étaient restés constants, ou lorsque la différence de potentiel décroissait si lentement et uniformément que l'on pouvait introduire une correction.
- Les disques étant maintenant à l’écartement voulu, et l’air étant amené à la pression désirée, au moyen de la pompe à air et du robinet K, on faisait graduellement augmenter le nombre d’éléments jusqu’à ce que l’étincelle se produisît et l’ori prenait la différence de potentiel comme proportionnelle au nombre d’éléments.
- Au début, on employait une différence de po-
- 800
- 50 100 150 200 250
- Pression en millimètres de mercure
- Fig-, 3. — Courbe A pour ci = o,oi mm. ; B pour d= o,025 mm. ; C, o,o5 mm.: D, o,i mm.; E. 0,2 mm.; F, o,5.
- tentiel fixe et l’on faisait varier la pression de l’air. Mais lorsqu’on trouva que dans certaines circonstances une diminution de pression exigeait une augmentation de la différence de potentiel, cette méthode fut abandonnée. On fit en juillet et août 1891 un grand nombre d’observations avec des longueurs d’étincelles de 2, 5, 10, 20, 40, 100, 200 et 400 divisions de la tête de vis.
- De la différence de potentiel on a déduit la forcp électrostatique, c’est-àdire la différence de potentiel (en unités électrostatiques) par centimètre d'étincelle. La figure 2 montre la relation entre la différence de potentiel et la pression pour différentes longueurs constantes d’étin-
- celle. La figure 3 donne la relation entre la force électrostatique et la pression pour les mêmes longueurs d’étincelle. On en a déduit les courbes de la figure 4, pour la relation entre la diffe-
- 0,25 0,50 0,75 1,00
- Longueur de l'étincelle en millimètres
- Fig 4. — CourbeI, pression = 20 mm. de mercure; II, 5omm.; III, 100 mm.; IV, 200 mm.; Y, 3oo mm.
- rence de potentiel et la longueur d’étincelle à différentes pressions.
- Ces résultats présentent deux particularités remarquables. En premier lieu, les courbes de la différence de potentiel (fig. 2) présentent des
- A €& fùle
- Fig. 5
- minima à des pressions relativement élevées. Le tableau suivant donne ces minima.
- l.ongueurdc l'étincelle DijTércncc de potentiel Pr< ssîon
- en millimètres minima,. en volts en millim. de mcrcute
- 0,0102 0,0254 3a(’> 240
- 33o i5o
- o,o5o8 333 î IO
- 0,1016 354 55
- 0,2032 370 33
- Dans chaque série d’observations, ces minima
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 49.3
- étaient nettement accusés, et pour différentes séries, les pressions correspondant à la différence de potentiel minima pour une longueur d’étincelle donnée concordaient bien. Ces minima sont encore examinés plus loin avec les résultats de la partie II.
- En second lieu, les courbes de la différence de potentiel dans la figure 2 se rencontrent et se croisent ou, ce qui est équivalent, les courbes de la figure 4, qui donnent la différence de potentiel en fonction de la longueur d’étincelle
- Pression en millimètres de mercure
- Fig-. 6. — Courbe C, pour ci = o,i2î> mm.; C,, o,3 mm ;
- B*, o,53 mm.; A,, 0,76 mm.; B,, 1,06 mm.; Aa, 2,12 mm.
- à des pressions données, présentent aussi des minima. Cet effet n'était pas marqué très distinctement, mais tout indiquait qu’il devait être plus apparent à des pressions plus basses, et pour examiner ces conditions, on construisit l’appareil décrit ci-dessous.
- II
- L’appareil est représenté dans le diagramme figure 5. Deux paires de plaques à écartement différent étaient disposées en dérivation, de façon à offrir à la décharge un chemin alterna-
- tif. Les disques étaient placés dans deux petits réservoirs. Le disque inférieur reposait sur un support isolant; le disque supérieur était porté par de petites rondelles d’ébonite, de mica ou de verre. Les quatre disques étaient plans, et l’épaisseur des rondelles de séparation sert comme mesure de la longueur d’étincelle.
- Les cloches étaient adaptées sur des plaques en laiton bien planes dans lesquelles étaient scellés deux petits tubes en verre contenant du mercure, et traversés par des fils de platine; des fils flexibles allaient de ces godets di mercure aux plaques de décharge. L'un de ces tubes servait aussi à donner communication avec les pompes. Deux pompes étaient employées, l’une
- Pression en millimètres de mercure
- Fig-. 7. — Courbe C9 pour ci — 0,127 mm.; C,, o,3o5 mm B„, o,53 mm.; A,, 0,76 mm.; B,, 1,06 mm.; As, 2,08 mm.
- hydraulique, pour l’épuisement rapide à 3o ou 40 millimètres de mercure; l’autre à mercure pour les pressions plus faibles. On atteignait facilement des pressions de 2 à 3 mm. de mercure, que l’on pouvait maintenir assez longtemps.
- Les fils de platine communiquant avec les disques plongeaient extérieurement dans des godets à mercure Nt et N;, reliés eux-mêmes au bloc M, où l’on pouvait faire les connexions necessaires avec la pile. Les éléments furent employés comme précédemment, mais au lieu de prendre la différence de potentiel comme proportionnelle au nombre d’éléments, on la mesurait directement par un électromètre à quadrants.
- Les observations étaient limitées aux pressions inférieures à 5o millimètres. Dans chaque
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- cas, les deux paires de plaques avaient des écarts très différents, de sorte que chaque série d’observations donnait deux courbes distinctes. On examinait les étincelles séparément, jusqu’à ce que l’on atteignit des pressions auxquelles les différences de potentiel produisant la décharge étaient presque égales; alors on reliait les deux paires de disques simultanément aux piles. Le croisement des courbes de la différence de potentiel était ainsi directement vérifié, une faible diminution de pression transportant la décharge de l’intervalle d’air le plus court à l’intervalle le plus long.
- Les disques employés dans ces expériences étaient tous quatre plans et bien polis. Deux d’entre eux étaient en laiton, un en cuivre et un autre en zinc. En interchangeant ces disques, on ne notait aucune différence dans les valeurs observées. Aux basses pressions, la décharge tendait à se ramifier et à se localiser aux bords, mais une faible couche de vernis à la gomme laque évitait cet inconvénient.
- Les résultats donnés plus loin sont ceux de trois séries d’observations désignées par A, B, G, les indices i et 2 étant affectés respectivement aux paires de disques de gauche et de droite. Comme dans le cas précédent, les courbes (fig. 6 et 7) donnent la différence de potentiel avec la pression, et la force électrostatique avec la pression.
- Il faut remarquer que les valeurs de la longueur d’étincelle d ne peuvent ici être considérés que comme des approximations, parce que
- Longueur d'éiincelle en millimètres Différence de potentiel minima, en volts Pression en tnillim. de mcrcurt
- o,3o5 390 19
- o,535 4OO 12
- 0,762 428 IO
- I , 070 458 9
- 2,080 475 7
- la pression exercée en mesurant l’épaisseur des disques séparateurs au moyen d’un compas Palmer peut être très différente de celle due au poids de la plaque supportée, surtout dans les càs ou plusieurs couches de mica ou d’ébonite sont employées. Le point essentiel dans cette partie des recherches n’était, toutefois, pas la détermination exacte de la longueur d’étincelle,
- mais la comparaison directe des décharges à travers des intervalles d’air de longueurs très différentes.
- Le tableau précédent donne les valeurs correspondantes de la différence de potentiel minima, de la longueur d’étincelle et de la pression déduites des courbes de la figure 6.
- La courbe donnée dans la figure 8 représente des valeurs correspondantes de la pression d’air et de la longueur d’étincelle pour la différence de potentiel minima. Les points entourés d’un rond sont pris dans les expériences de la partie I ; les points marqués par une croix appartiennent à la partie IL Les longues portions
- 0,25 0,50 0,75 1,00. 1,25 1,50 1,75 _ 2.00
- longueur de l'étincelle en millimètres
- Fig-, 8. — Pression et longueur d’étincelle pour la différence de potentiel minima. (Points ô de la partie I; points x de la partie II).
- droites de la courbe ne peuvent être considérées comme exactes pour les raisons suivantes : La partie proche de la verticale se rapporte aux très petites longueurs d’étincelles de la partie I, dans la mesure desquelles une erreur dans la lecture peut former une fraction considérable de la distance totale. La portion s’approchant de l’horizontale correspond aux faibles pressions dont la mesure ne peut être très précise.
- Pression en millim. de mercure Longueur d'étincelle en millimètres Pro.'uit
- 60 0,0965 5,8
- 5o O, 122 6,1
- 40 0, i63 6,5
- 3o 0,223 6,7
- 20 0,325 0,675 6,5
- IO 6,75
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- Ces parties de la courbe exceptées, on remarquera que la portion moyenne s’approche d’une hyperbole équilatère, comme le montre le tableau ci-devant.
- L’aspect de l’étincelle de décharge changeait avec la pression, comme toujours. Aux pressions ordinaires, la décharge était une brillante étincelle blanche passant graduellement, à mesure que la pression diminuait, à une lueur pourpre. Dans le cas des disques plan-convexe de la partie I, la décharge, d’abord centrale et étroite, s’étendait peu à peu et finissait par remplir, aux basses pressions, l’espace entre les deux plaques. L’aspect de l’étincelle ne pouvait être examiné soigneusement, car il fallait arrêter la décharge pour empêcher la détérioration des plaques.
- L’haleine produisait à la surface de ces plaques un léger anneau à une petite distance du centre, indiquant la partie la plus affectée par la décharge. Avec les disques à face plane, la décharge était généralement diffusée à travers tout l’espace entre les plaques.
- La distance explosive entre des plaques dans l’air à différentes pressions a été observée par Warren de la Rue et Pl. Muller, et par Mac-farlane. Leurs résultats ne présentent pas les caractères sur lesquels nous avons appelé l’attention; ils ne le pouvaient d’ailleurs pas, parce que la moindre pression expérimentée était de 20 jnillimètres de mercure, et la longueur de l’étincelle d’environ 3,3 mm.
- A. H.
- Sur la dissipation de l’énergie électrique dans le résonateur de Hertz, par M. Bjerknes.
- Nous avons publié récemment (*) une analyse d’un intéressant travail dans lequel M. Bjerknes mettait pour la première fois en évidence la différence d’action qu’exercent les divers métaux sur les radiations électromagnétiques, différence que l’emploi du résonateur à étincelles de Hertz ne pouvait mettre eh évidence. Dans une note aux Comptes rendus de l'Académie des Sciences, M. Bjerknes complète très heureusement les premiers résultats qu’il avait obtenus, en déterminant l’épaisseur de la couche active dans le cuivre et dans le fer.
- (*) La Lumière Electrique, 5 novembre 1892, p, 285.
- Si on recouvre le fil de fer du résonateur de couches de cuivre d’épaisseur graduellement croissante (j1), on constate que les déviations de l’électromètre vont en croissant peu à peu et atteignent, pour ne plus la dépasser, la valeur qui correspond à un fil de cuivre massif quand l’épaisseur de la couche est 0,01 mm. Inversement, la présence d’une couche de fer de 0,0002 mm. d’épaisseur à la surface d’un fil de cuivre diminue d’une façon sensible la déviation de l’électromètre ; le minimum, correspondant au fer massif, est atteint pour une épaisseur de o,oo3 mm. La conclusion est que les courants pénétrent beaucoup moins profondément dans ! les métaux magnétiques que dans les métaux non magnétiques.
- Ce résultat explique le rôle joué par le magnétisme dans la dissipation de l’énergie électrique. -Les courants étant confinés dans une couche mince rencontreront une résistance plus grande et par suite donneront naissance à un plus grand dégagement de chaleur. Cette explication est d’accord avec la théorie déjà développée par lord Rayleigh et M. Stefan.
- M. Bjerknes remarque en terminant que la pénétration des courants alternatifs à l’intérieur des métaux est un phénomène du même ordre que la pénétration de la lumière. Les résultats qu’il a obtenus suffisent à établir que les métaux non magnétiques sont les plus transparents pour les vibrations lumineuses, ce qui est parfaitement d’accord avec la théorie.
- Sur la dilatation du fer dans un champ magnétique, par M. A. Berget (2),
- Joule a signalé le premier le fait qu’un barreau de fer doux placé dans un champ magnétique s’allongeait par suite de l’aimantation. Wertheim et M. G. Wiedemann ont, depuis lors, repris cette étude, soit en amplifiant mécaniquement la dilatation par des leviers, soit en la mesurant directement à l’aide d’un microscope.
- J’ai repris cette expérience avec un dispositif susceptible de fournir des mesures précises et propre à servir à la démonstration dans un
- (') Une expérience analogue a été faite par M. J.-J. Thomson.[La Lumière Electrique, t. XLII, p. 493).
- (2) Comptes rendus, t. CXV, p. 722.
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- cours : j’utilise, à cet effet, les franges des lames minces que M. Fizeau a mises à profit pour mesurer les dilatations thermiques des cristaux. Voici la description de l’appareil que j’ai installé, en 1890, au laboratoire de M. Lippmann, à la Sorbonne.
- Un trépied très solide, forméde trois madriers de chêne, supporte, outre un plateau supérieur très épais, une plate-forme située au milieu de sa hauteur; trois crapaudines, vissées sur cette plate-forme, servent de support aux trois vis calantes d’une masse de bronze, servant de base à la bobine magnétisante et à la barre de fer soumise à l’étude. Celle-ci, prolongée à chaque extrémité par une barre de cuivre de même diamètre, se trouve placée au centre de la bobine, dans la région où le champ magnétique est uniforme.
- L’extrémité de la barre de cuivre ainsi que la bobine traversent le plateau supérieur, percé à
- Fig. 1
- cet effet d’un large orifice circulaire. Un trépied à vis calantes, en bronze, soutient une lentille plan-convexe dont la convexité est tournée vers le haut. Les franges d’interférence se produisent entre la face plane de cette lentille et un plan de glace noire porté par la partie supérieure de la barre à étudier. Les dimensions et l’orientation de ces franges se règlent à l’aide des trois vis calantes du support de bronze.
- La lumière employée est la flamme d’un bec Bunsen dans laquelle est chauffé du bromure de sodium.
- Le courant était fourni par une batterie d’accumulateurs Gadot.
- L’intensité du champ magnétique se mesurait à l’aide d’une bobine auxiliaire que l’on introduisait dans la grande, à la place exacte du cylindre de fer, en notant l’impulsion d’un galvanomètre balistique.
- Quand on excite le champ, on voit aussitôt un déplacement des franges, et celles-ci reprennent
- leur position primitive aussitôt qu’on interrompt le courant. L’effet est instantané et ne saurait se confondre avec la dilatation thermique delà barre sous l’influence des aimantations et désaimantations successives, attendu que ce dernier effet amène un déplacement très lent des franges et toujours dans le même sens.
- Voici les résultats d’expériences faites à l’aide d’un barreau de fer doux ayant 52 millimètres de longueur et 19,5 mm. de diamètre :
- Intensité Nombre de franges
- du champ. déplacées Allongement. mm.
- 49 0,85 0,000255
- J 04 1,40 0,000412
- l35 r,5o 0,000444
- l5o 1,60 0,000467
- 160 1,62 0,000473
- 177 i,60 0,000483
- 190 1,68 0,000495
- 209 1,73 0,000609
- 238 1,80 o,ooo53o
- 410 1,89 0, ooo556
- 540 l,9l 0, ooo562
- La courbe (fig. 1) qui représente les allongements en fonction de l’intensité du champ est asymptote à une droite parallèle à l'axe horizontal; elle présente une grande analogie de forme avec celle qui représente l’intensité d’aimantation en fonction de la force magnétisante. Elle appartient au type des courbes qu’on peut représenter par une équation de la forme
- y = A (1 —e-ax)-.
- J’indique ce dispositif, non pour fournir la valeur d’une constante magnétique du fer : cette constante change avec chaque échantillon; mais, à cause de sa précision et de sa généralité, il permettra facilement, quand besoin en sera, de déterminer sur un lingot donné la dilatation magnétique. De plus, tout l’appareil, bobine, barre et système optique étant porté par le même support, on se trouve soustrait aux causes d’erreur que comportent les expériences de franges dans lesquelles le corps mobile et le plan fixe sont portés par des supports isolés. Enfin, les franges d’interférence étant faciles à projeter, cet appareil, assez transportable, peut servir à montrer d’une manière élégante, dans un cours, le phénomène de la dilatation magnétique du fer.
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- FAITS DIVERS
- M. Janssen, qui a fait cet été son voyage annuel au Mont-Blanc, préside actuellement aux travaux d’installation de l’observatoire de Meudon. La grande coupole qui doit recevoir la lunette de 83 centimètres vient d’Ôtre terminée. C’est un hémisphère de 19 mètres de diamètre extérieur et de 18 mètres de diamètre intérieur, roulant sur des galets, et mis en mouvement par une dynamo réceptrice située dans une des ailes de la tour. Cette dynamo, de la force de 400*0 watts, est placée dans le laboratoire, à 600 mètres de distance. Elle actionne également une autre réceptrice mobile avec la plateforme sur laquelle l’astronome prend place pour pouvoir s'approcher de l’oculaire. Un tableau de distribution placé sous la main de l’astronome permet de faire mouvoir à volonté la plateforme et la coupole, de manière à ce que la fente occupe la position convenable pour que l’on puisse viser un astre quelconque dans le ciel au-dessus de l’horizon. L’éclairage des fils de la lunette aura lieu également au moyen de l’électricité, qui se trouvera ainsi appliquée à la manœuvre de l’instrument le plus considérable du monde, après la lunette du mont Hamillon.
- L’électricité engendrée dans le laboratoire y est également utilisée pour les expériences que M. Janssen exécute sur l’analyse spectrale des gaz renfermés sous pression dans des tubes de 60 mètres de longueur. Non seulement les courants servent, comme nous l’avons déjà rapporté, à produire la source lumineuse utilisée mais encore à porter au rouge les gaz étudiés.
- Jusqu’ici ce résultat était obtenu à l’aide d’une rampe de gaz régnant à l’extérieur. Aujourd’hui M. Janssen emploie un fil résistant enroulé dans l’intérieur des tubes, et dans lequel il fait circuler un courant énergique. Ce moyen de chauffage est bien supérieur au précédent. Les résultats sont beaucoup plus nets. M. Janssen a l’intention de les communiquer très prochainement à l’Académie des sciences.
- Le directeur de Meudon est arrivé de la sorte à établir que les raies caractéristiques du spectre de l’oxygène ne sont point modifiées ou détruites par l’élévation delà température à laquelle ce gaz est soumis dans les tubes. L’importance de ce résultat, que l’emploi de l’électricité, a permis d’obtenir, est extrême.
- En effet, il constate que l’absence dans la lumière solaire de ce genre de raies doit être attribuée à ce que ce gaz ne figure pas dans les enveloppes du soleil, et nullement à ce qu’elles sont dissimulées par l’élévation de la température à laquelle sont nécessairement portées toutes les substances placées dans le voisinage de ce corps céleste.
- Voilà encore un nouvel exemple de la multiplicité des expériences auxquelles l’électricité scientifiquement
- maniée peut servir. Il est bon de remarquer que, grâce à ces améliorations, l’observatoire de Meudon est sans doute le seul lieu de la terre où l’on emploie l’électricité simultanément sous trois formes différentes : force motrice, pouvoir calorifique et pouvoir lumineux.
- Il faut ajouter qu’en récompense des services nombreux qu’il a rendus aux sciences, cette année M. Janssen a été choisi par ses confrères de l’Institut pour faire la lecture publique de fin d’année. Le sujet sera l’observatoire du Mont-Blanc.
- En discutant la possibilité d’atteindre sur les chemips de fer des vitesses de 160 kilomètres par heure et plus, en employant des moteurs électriques, on semble avoir admis que les difficultés principales résident dans les imperfections de la voie. Un ingénieur écrit à la Railroad Gazette que sur la totalité des accidents de chemins de fer, 3i 0/0 sont attribuables à la négligence dans les manœuvres, i5 0/0 aux défauts du matériel roulant et 5 0/0 seulement au mauvais état de la voie. Ces chiffres ne semblent pas indiquer que la construction de la voie soit un obstacle sérieux ; c’est bien plutôt du côté des organes moteurs qu’il faut tourner l’attention.
- A ce propos, l’Engineering Magazine suggère uneinno-vation curieuse. II propose de tendre parallèlement â la voie, à cinq ou six pieds au-dessus du sol, un fil métallique parcouru par un courant continu, et disposé de façon que la rupture de ce fil en un point quelconque interrompe immédiatement la communication des moteurs avec la source d’énergie et fasse fonctionner les freins.
- La protection de la voie est la question â étudier de prime abord, si l’on veut augmenter la vitesse des trains. Il faut avant tout chercher à éviter tout ce qui rentre dans le chapitre des « accidents quant au malériel, il est dès à présent acquis que son adaptation aux services à très grande vitesse n’est pas une impossibilité technique.
- Une ligne de chemin de fer près de Chicago reçoit en ce moment un block-système électrique qui non seulement couvre la section occupée par des signaux, mais arrête automatiquement le train dans le cas où la voie est obstruée. Lorsque le sémaphore se ferme, un courant est lancé dans un rail de garde parallèle â la voie. La locomotive, en passant près de ce rail établit un contact, e un électro-aimant placé dans le fourgon fait agir le frein. L’appareil a, dit-on, été expérimenté en pratique pendant trois ans en donnant des résultats satisfaisants.
- On construit à Saint-Louis une nouvelle station génératrice de trois dynamos de 800 chevaux destinée à fournir l’énergie électrique à 65 voitures électriques pourvues chacune de moteurs développant 5o chevaux. Les généra-
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- teurs sont du type multipolaire couplé directement sur l'arbre du moteur à vapeur.
- Le conseil municipal de Château-Chinon (Nièvre) vient, dans sa session de novembre, de décider rétablissement par voie de concession :
- r De l’éclairage électrique de cette ville;
- 2° De l’adduction des eaux de la rivière d’Yonne, le tout par un unique moteur hydraulique.
- Le programme des travaux à faire se trouve à la mairie et est à la disposition de toute personne désirant en prendre connaissance.
- La grande industrie du transport de la force commence à prendre dans la Haute-Italie, sous l’impulsion de la Société italienne d’électricité, un essor remarquable. Les admirables ressources d’un pays si bien arrosé parles rivières et les torrents descendant des Alpes promettent d’en faire un des chefs-lieux de l’électricité moderne. Sans sortir de Milan, la Société alimente avec son usine centrale de Sainte-Radegonde 18 transports de force d’un total de 53 chevaux. Dans la province d’Alexandrie, la cascade d’Alzano doit donner 5o chevaux à 4 kilomètres, 40 à 900 mètres, et 180 à 5oo mètres. Dans les environs de Pavie, une force motrice empruntée à Gravellone mettra 200 chevaux à la disposition d’une usine située à 5oo mètres de la prise d’eau.
- Enfin, la Société se prépare encore à organiser un transport de 1000 chevaux de force de Cassagno à Intra (distant de 9 kilomètres), dans la province de Navarre.
- La province de Gènes ne reste pas en retard. La Société de l’aqueduc Ferrari-Gabera ne se contentera pas de fournir de l’eau, mais elle distribuera l’énergie électrique tant à Gênes que dans le val de Polcevera.
- Les expériences de traction électrique effectuées à Rio-Janeiro, il y a quelques semaines, ont donné des résultats assez satisfaisants pour que l’on se soit décidé à appliquer ce mode de traction sur la ligne de la Praia de Flamengo. Cette installation a été inaugurée le 8 octobre dernier.
- /VWWvWVWWVVVVV
- A deux jours de distance, les 24 et 25 novembre, le boulevard Montmartre et le boulevard des Italiens ont été mis en émoi par des incendies qui n’ont point eu de suites graves, mais qui auraient pu en avoir, et que l’on pouvait reprocher à l’électricité.
- Le voisinage de deux fils a produit une étincelle qui a enflammé ce dangereux voisin qu’on nomme le gaz.
- Le premier de ces accidents a eu lieu au théâtre Ro-beft-dîoudin» et l’autre au café de la Porte Montmartre.
- Il faut espérer que ces accidents seront une leçon profitable pour l’avenir.
- L'Industrie textile nous apprend que M. Molin vient de construire un dispositif basé sur l’emploi des propriétés bien connues du sélénium et qui a pour but de supprimer le tirage des dessins pour la mise en carte.
- Son appareil se compose de :
- Ie Un rouleau sur lequel s’enroule la carte contenant le dessin en quadrillé;
- 20 Une chambre noire à soufflet munie d’un objectif et contenant à l’autre extrémité une plaque de sélénium enchâssée dans deux barres de cuivre ayant, comme la plaque de sélénium, toute la longueur du métier;
- 3° Un électro-aimant relié d’un côté à l’un des pôles d’une pile et de l’autre à une aiguille métallique en contact avec la plaque de sélénium ; cette aiguille de Jac-quart porte à son extrémité droite une armature d’électro-aimant et forme en son milieu un œil dans lequel s’engage le crochet qui, suivant l’habitude, porte à sa partie inférieure un maillon et un plomb.
- Le rouleau qui porte la carte reçoit par un encliquetage un mouvement tel que l'avançage de la carte corresponde exactement au carré du dessin; il passe donc, à chaque mouvement, devant l’objectif, une ligne de carrés représentant un coup de navette dans un métier. La mise au point de la chambre noire s’effectue, bien entendu, sur la plaque de sélénium.
- Lorsqu’on aura devant l’objectif un carré noir ou de couleur, la plaque de sélénium ne sera pas éclairée; au contraire, lorsqu’un carré blanc passe devant l’objectif, il se produira sur la plaque un point bien éclairé qui deviendra bon conducteur de l’électricité; le courant de la pile passera donc dans l’électro-aimant, qui attirera son armature, et avec elle le crochet; à cet instant, le mouton s’élevant, le crochet sera saisi par une lame qui élèvera le maillon sur le plomb.
- L'Astronomie raconte avec détails dans son numéro de novembre, un cas de fulguration multiple dans lequel nous relevons des détails assez curieux. Une jeune fille de onze ans avait reçu plusieurs cicatrices. Elle portait au cou des médailles en argent supportées par une chaîne de même métal. Au moment même de l’accident, on ne voyait aucune trace de brûlure à la partie de la peau sur laquelle reposait ce bijou. Mais le lendemain tous les maillons de la chaîne s’y trouvaient dessinés. Il en était de même du groupe de médailles, qui étaient comme photographié sur la poitrine; les traits étaient produits par un dépôt de sulfure d’argent.
- Cette jeune fille prétend avoir vu passer une boule de feu qui laissait derrière elle une odeur sulfureuse.
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- Le dîner annuel de la Société des Ingénieurs électriciens de Londres a eu lieu le 18 novembre dernier, sous la présidence de M. Ayrton. M. Mundello, membre bien connu du Parlement, a été désigné pour répondre à la santé portée aux invités. Il a appris A la Société qu’en Angleterre, dans toute l’année, les courants de forte tension employés au transport de force et à l’éclairage n’avaient coûté la vie qu’à six personnes. C’est déjà beaucoup trop, mais ce chiffre est peu de chose en comparaison de ce que l’électricité coûte, paraît-il, de vies humaines de l’autre côté de l’Atlantique, où les installations sont, il faut le reconnaître, faites souvent de la façon la plus sommaire.
- Un excellent petit perfectionnement, dit VEngineering Magazine, a été introduit dans les tableaux indicateurs d’hôtel. Chaque nouvel appel remet en place l’annoncia' teur tombé lors d’un précédent appel, de sorte qu’il n’est plus nécessaire de surveiller l’indicateur, et de charger une personne de relever les volets d’annonciateurs. Ce n’est là qu’une toute petite modification, mais elle a son importance, puisqu’elle diminue le travail à dépenser pour atteindre le but cherché.
- Le professeur Crocker, de New-York, évalue à une centaine de mille le nombre de moteurs électriques branchés sur les distributions d’énergie électrique aux Etats-Unis. Dans la vieille Europe, c’est à peine si l’on peut en trouver un millier employés dans ces conditions.
- Parmi les illuminations électriques des fêtes de Christophe Colomb à New-York, nous citerons celle des chariots roulants que l’on a promenés dans les rues de cette grande ville. L’électricité était naturellement fournie par des accumulateurs.
- On a également beaucoup remarqué la devanture d’une compagnie d’assurances où l’on avait installé des roues portant des lampes à incandescence, et mises en mouvement avec une vitesse assez grande, pour utiliser la persistance des images sur la rétine.
- Les travaux relatifs à la construction de l’usine qui fournira l’électricité au secteur des Champs-Elysées sont complètement terminés. On s’occupe actuellement de l’exécution des installations intérieures. Comme nous l’avons rapporté, le bâtiment a été construit sur les bords de la Seine, sur la frontière des communes de Neuilly et de Levallois-Perret.
- L’organisation de ce secteur, qui s’étendra naturellement aux communes limitrophes» n*est pas le seul progrès que l’on nous signale dans cette partie des environs
- de Paris. On a mis à l’enquête un chemin de fer électrique qui, partant de la Porte Maillot, suivra le boulevard du même nom, ira jusqu’à la Seine et de là jusqu’à Suresnes.
- On nous signale un certain nombre d’oppositions venant de la part des propriétaires des grands hôtels riverains de la voie projetée. Le fait ne s’explique que par une hostilité systématique contre tout ce qui a trait au développement des industries électriques.
- Éclairage électrique.
- La ville finlandaise de Wasa sera dotée prochainement de l’éclairage électrique. Ce sont les ateliers de construction d’Œrlikon qui établiront la station centrale. Provisoirement il ne s’agit que de 35o lampes à incandescence et io lampes à arc.
- On vient d’inaugurer à Portsmouth un pont flottant destiné à assurer les relations entre cette ville et la ville de Gorport qui lui fait vis-à-vis. Ce pont a la forme d’un parallélipipède rectangle de 3o mètres de longueur sur 18,90 m. de large et 0,4? m. d’enfoncement dans l’eau; il est pourvu, à chaque extrémité, de deux saillies servant aux embarquements et débarquements. Les saillies d’un même côté sont reliées en elles à 0,90 m. au-dessus de l’eau par des ponts sur lesquels se placent les voitures, tandis que la partie centrale du pont flottant est occupée par des cabines, par les machines, comporte une terrssse supérieure pour les piétons.
- Le pont flottant traverse le détroit en se remorquant sur deux chaînes qui guident son mouvement; il sera éclairé par 39 lampes à incandescence de 16 bougies et 2 lampes à arc de 1200 bougies. La distance d’environ 600 mètres sera franchie en cinq ou six minutes, avec départ toutes les demi-heures.
- M. de Fages de Latour, qui vient d’installer l’électricité dans la ville bretonne de Saint-Pol-de-Léon, a obtenu l’autorisation d’établir une installation analogue à Morlaix.
- On trouve dans les Mémoires de l’Académie des sciences un projet du physicien Favre pour éclairer de vastes surfaces au moyen de lampes puissantes placées à de grandes hauteurs.
- En 1812, la ville de Preston a essayé un éclairage au gaz avec des foyers intensifs élevés.
- On sait que ces projets essayés avec des foyers puissants de lumière électrique n’ont pas donné de bons résul* tats, pour des raisons faciles à comprendre.
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- Il est juste de reconnaître que l’éclairage électrique des grands boulevards a été amélioré notablement à la suite de l’enlèvement des candélabres, qui avaient dû être mis de côté pour faciliter le passage de la cavalcade du 22 septembre.
- Les lampes se trouvent maintenant situées à une moindre distance du sol, et la quantité de lumière répandue sur les trottoirs est notablement plus grande. La forme des nouveaux candélabres est également plus élégante que celle de leurs prédécesseurs.
- Le besoin d’un bel éclairage se fait de plus en plus sentir. C’est ainsi que le démontre la progression croissante de la consommation du pétrole par tête d’habitant en France pendant les années suivantes : 1882, 2,3 le ; 1885, 3,3 k. ; 1888, 4,1 le.; 1891, 4,6 le.
- En 1891, il a été consommé en France 176 millions de kilogrammes d’huile de pétrole.
- Télégraphie et Téléphonie.
- On sait que les colonies australiennes avaient fait de grands sacrifices pour diminuer le prix des télégrammes d’Europe, et établi un tarif libéral à 5 francs par mot. Mais les dépenses occasionnées par la réforme ayant été considérées comme trop considérables, les colonies ont relevé le prix du mot et l’ont porté à 5,90 fr. Cette résolution a été acceptée par tous les gouvernements européens, mais le gouvernement de l’Inde a protesté dans des conditions témoignant d’un esprit peu ordinaire de fiscalité.
- La compagnie télégraphique ' emprunte une partie du réseau de l’Inde, et fait transiter ses télégrammes de Bombay à Madras ou vice versa.
- Le gouvernement indien percevait un droit de 75 centimes par mot. En prévision du nouveau tarif, le prix du mot avait été réduit à 35 centimes. Croirait-on que le gouvernement anglo-indien a émis la prétention de revenir sur sa décision et d’augmenter le droit de transit?
- On négocie actuellement à Londres pour faire entendre raison aux successeurs de la Compagnie. Le ministre des colonies est occupé à rétablir la bonne harmonie entre les prétentions rivales de ces différentes dépendances de la Grande-Bretagne.
- L’administration des Postes et Télégraphes a eu dernièrement à transmettre la dépêche suivante :
- « Troisième épitre de Saint-Jean, versets i3 et 14. »
- Le destinataire ouvrit le Nouveau Testament, chercha Vendroit indiqué et lut ce qui suit :
- « V. i3. — J’avais plusieurs choses à vous dire, mais je préfère ne pas vous écrire. »
- « y. 14, _ Car j’espère vous voir bientôt et alors nous pourrons parler bouche à bouche. »
- C’est ingénieux comme moyen de communication.
- Les gouvernements australiens ont fini par consentir à accorder au câble de la Nouvelle-Calédonie le droit d’atterrissage. La pose doit être faite par la nouvelle compagnie française des câbles sous-marins. Un projet de loi sera déposé prochainement pour demander un crédit de 200,000 francs comme subvention. Il n’est point sans intérêt d’ajouter que cette ligne est le premier tronçon du câble du Pacifique, qui réunira l’Australie à San-Fran-cisco. On sait que la construction a été jusqu’ici l’objet d’un grand nombre d’efforts. On ne peut s’empêcher d’être heureux de constater que le premier résultat pratique sera dû à une initiative de la France.
- La téléphonie traverse actuellement à Marseille, si nous en croyons les journaux de cette ville, une période critique. A l’occasion du déplacement du bureau téléphonique central, il s’est produit sur la plupart des fils, qui sont au nombre de plusieurs centaines, • de si étonnants mélanges ou interruptions que pendant un mois les abonnés ont été privés en quelque sorte de communications. On s’est trouvé ensuite en présence de difficultés de toute nature par suite de la construction défectueuse des appareils multiples nouveaux livrés à l’Administration des Postes et Télégraphes par l’industrie privée. La situation est devenue telle que plus de trois cents abonnés, las de réclamer, ont tenu un grand meeting de protestation dans lequel ils ont adopté les résolutions suivantes : Dans le cas 0C1, dans un délai maximum de quinze jours, satisfaction ne serait pas obtenue, la commission nommée par l’assemblée, et qui compte de hautes notabilités industrielles et commerciales, devra demander à tous les abonnés l’engagement d’honneur de ne plus se servir du téléphone et de refuser tout paiement d’abonnement, attendu que cet abonnement étant le prix d’un service qui n’est pas rendu, l’État ne saurait rien réclamer à son sujet. Cette commission examinera en même temps la possibilité d’obtenir un abaissement de la taxe d’abonnement et toutes autres questions intéressant les abonnés du téléphone. Les décisions de l’assemblée seront communiquées au ministre du commerce, aux sénateurs et députés des Bouches-du-Rhône, ainsi qu’au directeur des postes et télégraphes du département. »
- O11 le voit, c’est une véritable grève d’un nouveau genre qui menace.
- Imprimeur-Gérant : Y. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV’ ANNÉE (TOME XLVI) SAMEDI 10 DÉCEMBRE 1892 N” 50
- SOMMAIRE. — Déplacements évolutifs d’un aimant sur le mercure sous l’action d’un courant électrique; C. De-charme. — Sur les isolants ; A. Hess.— Sur le rôle du moment d’inertie dans la synchronisation des alternateurs ; Paul Boucherot. — Les fours électriques de laboratoire ; A. Rigaut. — Détails de construction des machines dynamo; Gustave Richard. — Le projet d’installation d’éclairage électrique à Anvers; Frank Géraldy. — Chronique et revue de la presse industrielle : Electrolyseur centrifuge Blackman. — Télégraphe imprimant Dill. — Liquide dépolarisant Schlesinger. — Les tramways à accumulateurs de Birmingham, par P. Bauer.— Revue des travaux récents en électricité : Champ électrique tournant et rotation due à l’hystérésis électrostatique, par M. Riccardo Arno. — Analogie entre deux formules de Thomson et de Maxwell, par le docteur A. Banti. — Sur les oscillations électriques, par M. P. Janet — Bibliographie : Téléphonie pratique, par L. Montillot. — Les courants alternatifs d’électricité, par M. T. H. Blakesley. — Faits divers.
- DÉPLACEMENTS ÉVOLUTIFS D’UN AIMANT
- SUR LE MERCURE
- sous l’action d’un courant électrique
- Les expériences relatives à l’action d’un courant électrique sur l’aiguille aimantée ne portent généralement que sur la déviation de cette aiguille. Les suivantes ont pour objet le transport, les divers déplacements, les évolutions d’un aimant sous l’influence d’un courant, lorsque cet aimant est posé sur le mercure et qu’il peut circuler librement à la surface du liquide. Les dispositions expérimentales sont très simples :
- Dans un vase à fond plat, rectangulaire, de 20 sur 12 centimètres, du mercure bien pur est versé en couche continue.
- Une aiguiile aimantée (fine aiguille à coudre de 3 à 4 centimètres de longueur, pointue aux deux bouts), est posée au milieu de cette surface miroitante, en repos; elle s’oriente spontanément dans le plan du méridien magnétique.
- Le Courant est fourni par deux ou trois éléments de pile au bichromate, disposés en quantité; il est amené dans le mercure par deux fils conducteurs dont les bouts en platine sont recourbés verticalement et plongent en des points divers, selon l’expérience en vue.
- Ces expériences présentent les combinaisons suivantes :
- Les fils conducteurs du courant peuvent plonger dans le mercure :
- i° Sur le prolongement de l’aiguille :
- a) Un à chaque extrémité,
- b) Tous deux à l’une des extrémités;
- 20 De chaque côté de l’aiguille perpendiculairement à son axe, à l’une ou l’autre extrémité;
- 3° D’un même côté de l’aiguille :
- a) Perpendiculairement à son axe, à l’une ou l’autre extrémité,
- b) Parallèlement à son axe, à droite ou à gauche.
- De plus, chacune de ces combinaisons comporte deux cas résultant de l’inversion des pôles électriques.
- En tout 3o combinaisons, en négligeant les positions obliques.
- L’aiguille peut être disposée ver ticalemenl sur une rondelle de liège.
- Enfin, le courant électrique peut être extérieur au liquide en expérience.
- Nous n’examinerons que les principales combinaisons.
- Première expérience. — Une expérience qui doit précéder toutes les autres est celle qui consiste à déterminer la route que suit le courant, lorsque sa direction est telle qu’il semble devoir
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- traverser l’aimant dans le sens de sa longueur ou de son épaisseur.
- Les extrémités des fils conducteurs du courant sont introduites dans le mercure, chacune suivant le prolongement de l’aiguille et à quelques millimètres de distance de ses extrémités; le pôle positif est en regard du pôle boréal de l’aiguille (fig. i). Celle-ci, est aussitôt déviée de sa position d’équilibre, et dans un sens qui indique, d’après la convention d'Ampère, que le courant passe au-dessous de l’aiguille.
- On aurait pu croire qu’eu égard à la conductibilité électrique de l’acier beaucoup plus grande (dix fois) que celle du mercure Q, le courant dût passer par l’aiguille elle-même et non par le mercure et déterminer une déviation conforme. Mais l'expérience directe ordinaire (lesjfils conducteurs étant joints de manière à former un courant ex-
- rant à travers l’aimant, on voit que la droite est située au-dessous de l'axe de l’aiguille. En suivant ce plus court chemin, le courant passe donc au-dessous de l’axe, principalement par la partie inférieure de l’aiguille, quoiqu’il doive envahir la masse entière de celle-ci et aussi le mercure lui-même.
- Cette remarque s’applique à toutes les expériences qui vont suivre.
- D’ailleurs, toutes les parties des rhéophores (partie intérieure, parties extérieures, horizontales ou verticales des fils conducteurs) concourent à faire dévier l’aiguille dans le même sens.
- Deuxième expérience. — Les extrémités des fils conducteurs plongent dans le mercure de chaque cûtc de l’aiguille, perpendiculairement à son axe.
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- Fig. 1 et i bis.
- Fig. 2 et 2 bis.
- têrieur parallèle à l’aiguille et au-dessus d’elle), montre que celle-ci est déviée en sens inverse du premier mouvement. — Dans ces expériences le courant a son maximum d’effet sur l’aiguille, étant immédiatement au-dessous d’elle, contre elle.
- Ainsi donc, dans ce premier cas, le courant passe, sinon au-dessous de l’aiguille, du moins au-dessous de son axe; soit seulement par la partie inférieure de celle-ci, soit en même temps par le mercure. .
- La figure i bis (qui s’applique aussi et plus spécialement à la deuxième expérience), permet de se rendre compte de cette route suivie par le courant ; m et n étant les points de contact d’une section normale du ménisque avec l’aiguille et, par conséquent, les points de passage du cou- (*)
- (*) La conductibilité du cuivre étant too, celle de l’acier est i6,8t, tandis que celle du mercure n’est que i,G3.
- A. Le pôle positir est, à gauche de l’aiguille (fig- a).
- a) Le courant pénètre dans le liquide près du pôle austral de l’aiguille. Celle-ci s’élance aussitôt vers le bas de la figure, perpendiculairement à la direction du courant; son pôle austral est non seulement entraîné à gauche du courant (comme le veut la convention d’Ampère), mais il dépasse de beaucoup la ligne du courant, surtout si la surface du mercure est bien pure.
- Ce mouvement impulsif est analogue à celui qu'éprouve l’aiguille d’un galvanomètre au moment où le courant pénètre dans les fils conducteurs; elle est ordinairement lancée bien au-delà du degré auquel elle doit définitivement s’arrêter; quelquefois même la force impulsive lui fait décrire une ou plusieurs circonférences.
- Si, dans notre expérience, l’aiguille n’a pas été chassée trop loin, c’est-à-dire si elle est restée dans le champ d’action du courant, elle revient
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- sur ses pas, d’un mouvement d’abord lent, puis accéléré , pour s’arrêter, après une ou deux petites oscillations, dans sa position d’équilibre, de manière que sa ligne neutre soit au-dessus du courant, à égale distance des deux rhéophores.
- b) Si l’on transporte les rhéophores de la position primitive (fig. 2) à la position qu’indique la figure 2 bis, le courant pénétrant près du pôle austral de l’aiguille, celle-ci s’élance en sens contraire du mouvement impulsif précédent, toujours perpendiculairement à la direction du courant, et dépasse enco e de beaucoup la droite qui joint les points de pénétration du courant pour revenir à la position finale d’équilibre précitée.
- D’où il résulte nécessairement qu’en faisant plonger les rhéophores vis-à-vis de la ligne
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- Fig. 3 et 3 bis.
- neutre de l’aiguille, celle-ci doit rester en équilibre sous l’action du courant, ce que l’expérience vérifie.
- Dans ces deux cas, si la surface du mercure n’est pas suffisamment pure, ou si le courant est faible, l’aiguille glissera simplement entre les deux rhéophores stationnaires (commeun cylindre de fer doux pénètre dans une hélice magnétisante) jusqu’à cé que sa ligne neutre coïncide avec la direction du courant perpendiculaire, puisque le déplacement a lieu dans le plan du méridien magnétique.
- Il n’y a, dans aucun cas, attraction de l’aiguille vers les rhéophores.
- Le cas précédent montre le déplacement le plus simple observé dans nos expériences ; le plus complexe est le suivant :
- Troisième expérience. — Si l’on intervertit l’ordre des rhéophores, c’est-à-dire si le pôle positif du courant est à droite et près de l’aiguille,
- ce qui signifie que le courant se propage perpendiculairement à l’aiguille, le pôle austral de celle-ci se trouvant à droite du courant, on observera l’évolution la plus complexe. En effet, l’aiguille, pour arriver à sa position finale d’équilibre, voulue par la règle d’Ampère, devra, après avoir été lancée au loin, faire une demi-révolution. Voici la série des mouvements qu’elle exécute :
- Elle est d’abord lancée vers le haut de la figure (fig. 3). Après un court arrêt, si elle n’a pas dépassé le champ d’action du courant (et si elle n’a pas atteint le bord du vase, auquel cas l’adhérence du ménisque la retiendrait), elle tend à revenir sur ses pas, mais en tournant peu à peu son pôle austral vers la droite de la figure ; bientôt, dans son évolution, arrivée à peu près à la moitié de sa course, elle se trouve alors dans une position perpendiculaire à sa direction première; puis, en vertu de sa vitesse acquise, elle franchit ce point mort, continue à tourner son pôle boréal vers le bas de la figure et vient, d’un mouvement accéléré, se placer dans sa position normale d’équilibre A'B' qu’indique la figure 3, son pôle austral à gauche du courant, conformément à la convention d’Ampère. La durée complète de ce mouvement ne dépasse pas 5 secondes.
- Nous avons figuré par des lignes ponctuées les courbes enveloppes des positions des pôles de l’aiguille dans l’ensemble des phases de son évolution.
- Si les rhéophores, au lieu d’être placés près du pôle austral, sont mis près du pôle boréal, comme l’indique la figure, 3 bis, les mouvements de l’aiguille seront inverses des précédents. Cette dernière figure dérive de la figure 3, en faisant tourner la seconde d’une demi-révolution et échangeant les positions primitive et finale de l’aiguille. Si le courant était faible (ou la surface mercurielle contaminée) il pourrait arriver qu’i n’eût pas la force de déterminer la rotation de l’aiguille au moment critique et de vaincre l’action du magnétisme terrestre, alors l’aiguille viendrait échouer près de l’un des rhéophores et y resterait adhérente, par suite de la réunion des deux ménisques.
- Nous devons présenter ici une observation générale relativement à l’influence considérable qu’exerce la couche superficielle de mercure dans les expériences qui nous occupent.
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- LA L UMIÈRE ÉLEC TRIQ UE
- En opérant sur la surface d’un bain de mercure quelconque plus ou moins impur, comme il l’est toujours, on éprouverait une grande déception; aucun des mouvements précités ne se manifesterait; l’aiguille demeurerait immobile sur le liquide, sous l’action d’un courant électrique même assez fort.
- Cette espèce de rigidité de la surface mercurielle tient d’abord à ce que dans le mercure non purifié il y a toujours divers métaux et oxydes tenus en dissolution et qui, remontant à la surface en vertu de leur poids spécifique, en altèrent la mobilité; et, d’autre part, à ce qu’il se forme à la surface du mercure exposé à l’air une pellicule d’oxyde qui ajoute son effet à celui des métaux dissous et des poussières ambiantes, impuretés par suite desquelles le mercure mouille plus ou moins l’aiguille flottante et paralyse ses mouvements. Il suffit même que l’ha-lëine de l’observateur vienne tomber sur le mercure pour produire cet effet perturbateur. D’autre part, la faible couche de matière grasse entourant l’aiguille qui a été touchée avec les doigts, et s’étendant en couche mince sur le mercure, vient aussi ajouter son effet, considérable la plupart du temps, aux actions précédentes, en changeant la forme du ménisque qui entoure l’aiguille.
- 11 est de toute nécessité d’éliminer ces causes perturbatrices, sous peine d’insuccès.
- En raclant la surface du mercure avec un tube de verre qu’on roule, on enlève une partie de cette couche d’oxydes et de poussières, et on rend à cette surface son brillant métallique, mais seulement pour quelques instants.
- La filtration du liquide à travers une peau de chamois n’est guère plus efficace. Tous ces moyens sont généralement insuffisants pour avoir du mercure parfaitement pur, absolument indispensable au succès complet de plusieurs des expériences. Il est nécessaire de recourir, non à la distillation, mais au traitement par l’acide azotique (1).
- (‘) Il suffit pour cela d'agiter le liquide impur avec de l’acide azotique étendu de trois ou quatre fois son volume d’eau, qui dissout les métaux et les oxydes contenus dans le mercure. Après avoir laissé agir le réactif pendant au moins vingt-quatre heures, en agitant de temps à autre, on lave à grande eau, puis on dessèche le mercure. On répète plusieurs fois l’opération, si cela est nécessaire, surtout quand elle porte sur une assez grande quantité de mercure.
- Enfin, et surtout, il faut éliminer la présence de toute matière grasse (résultant du contact des doigts) sur l’aiguille et sur les fils de platine plongeant dans le mercure. L’extrême mobilité que doit avoir la surface du liquide, condition essentielle du succès, ne s’obtiendra qu’avec ces précautions ; encore faudra-t-il opérer très rapidement, car la surface mercurielle est promptement souillée; aussi a-t-il fallu, pour chaque expérience, une surface renouvelée.
- A l’appui de ces recommandations, et pour montrer la nécessité absolue de l’emploi d’une surface de mercure très pure et récemment formée, nous citerons les observations présentées par M. C.-Ed. Guillaume dans ses intéressantes expériences sur la capillarité récemment publiées (*).
- « Lorsqu’on a obtenu une bonne surface de mercure, il faut s’en servir au plus vile, car elle est presque instantanément contaminée; elle devient impropre à toute expérience lorsqu’on l'a touchée avec un fil de platine qu’on a simplement fait passer entre les doigts. »
- Il ajoute plus loin : « La mobilité d’une surface de mercure ordinaire n’est rien, comparée à celle d’une surface fraîchement formée. »
- Nous avons eu occasion, dans nos expériences (qui datent de plusieurs mois, et avant que nous ayons eu connaissancede cellesdeM. Guillaume) de constater l’exactitude de ces observations.
- Quatrième expérience. — Les fils conducteurs du courant plongent d’un même côté de l’aiguille :
- a) perpendiculairement à son axe;
- b) à gauche de l’aiguille, le pôle négatif du courant étant près du pôle austral (fig. 4).
- Dans ce cas, le mouvement de l’aiguille est assez simple, presque parallèle à celle-ci.
- Si les rheophores sont vis-à-vis du pôle boréal, le mouvement est inverse du précédent, comme le montre la figure 4 bis.
- Cette dernière figure se superpose à la précédente en retournant celle-ci bout pour bout.
- Cinquième expérience. — Si c’est le pôle positif qui est près du pôle austral, le mouvement se complique ; car l’aiguille, chassée d’abord vers le bas de la figure 5, n’arrive, par des déplacements tournants successifs, à sa position normale, qu’après une demi-révolution.
- 0 La Nature, 8 octobre 1892, p. 293.
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- ,5o5
- Si le pôle positif est près du pôle boréal on a un déplacement inverse du précédent et représenté par la figure 5 bis.
- Sixième expérience. — Les rhéophores plongent à droite de l’aiguille, le pôle positif étant près du pôle austral ou du pôle boréal, on aura
- ment vers le haut de la figure, parallèlement à la droite qui joint les points de pénétration des rhéophores dans le mercure, et vient, après un quart de révolution, à la position normale (hg.8).
- Si le pôle positif était près du pôle austral de l’aiguille, celle-ci se transporterait vers le bas de
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- Fig. 6 et 6 bis.
- les déplacements simples représentés par les figures 6 et 6 bis, analogues à ceux des figures 4 et 4 bis.
- Septième expérience. — Mais si c’est le pôle négatif du courant qui est le plus près de l’aiguille, soit du pôle austral, soit du pôle boréal, on aura des évolutions compliquées, compor-
- la figure et l’on aurait un mouvement inverse d précédent.
- On éprouve un certain étonnement à voir une aiguille aimantée se déplacer parallèlement au courant électrique qui la sollicite ; mouvemen 1 qui est en contradiction avec la règle d’Ampère ; mais ce mouvement s’explique.
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- Fig. 7 et 7 bis.
- tant une demi-révolution de l’aiguille (fig. 7 et 7 bis), mouvements analogues à ceux que représentent les figures 5 et 5 bis.
- Huitième expérience. — Les fils conducteurs du courant plongent d’un même côté de l’aiguille :
- B. parallèlement à sa direction :
- a) à gauche. Si le pôle positif est près du pôle boréal de l’aiguille, celle-ci se transporte vive-
- Ce qui, dans ce cas, comme dans ceux où l’aiguille prend un mouvement tournant, l’empêche d’obéir à l’action du courant qui la sollicite, c’est la grande difficulté qu’elle éprouve à se déplacer dans le sens latéral, à cause de l’obstacle que lui oppose le ménisque qui l’entoure; elle est obligée, en quelque sorte, de louvoyer (mouvement que facilitent ses deux pointes) et de prendre des positions diverses, transitoires, pour
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- arriver à la position finale exigée par la convention d’Ampère.
- Si les fils conducteurs plongeant encore à gauche de l’aiguille, le pôle négatif est au-dessus du pôle positif, on a le mouvement d'un quart de révolution, représenté figure 9.
- b) Si les rhéophores plongent à droite de l’ai-
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- Fig-. 8 et 9-
- guille, on aura les mouvements (fig. 10 et 11) analogues à ceux des précédents (fig. 8 et 9).
- Neuvième expérience. — Les rhéophores plongent tous deux dans le prolongement de l’aiguille et à une même extrémité; l’aiguille est, comme précédemment, lancée vers le haut ou vers le bas de la figure, suivant que c’est le pôle positif
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- Fig. 10 et 11.
- ou le pôle négatif qui est près du pôle austral de l’aiguille (fig. 12 et 12 bis). Dans ces deux cas, l’aiguille fait un .quart de révolution.
- Dixième expérience. — Enfin, si les rhéophores plongent dans le mercure d’une manière quelconque par rapport aux pôles de l’aiguille, celle-ci finit toujours par arriver à la position normale, après diverses évolutions, si le courant est assez fort et la surface du mercure parfaitement propre (conditions essentielles).
- Dans les cas précédents et dans tous ceux où l’aiguille prend une position finale perpendicu-
- laire au méridien magnétique, il n’a pas été tenu compte, dans les figures, de l’action du magnétisme terrestre. Il est évident, néanmoins, que, dans ces cas, l’aiguille subit une déviation due à cette influence. Mais, si le courant est fort, cette déviation est négligeable dans la représentation des phénomènes de transport. Aussi ne l’avons-nous pas représentée dans les figures correspondantes ; d’ailleurs, elle varie avec l’intensité du courant.
- Ainsi, sous l’action d’un courant convenable, nous avons les déplacements suivants de l’aiguille, en allant du simple au composé :
- i° Déplacement en ligne droite, dans le prolongement de l’aiguille (fig. 2 et 2 bis) ;
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- Fig. 12 et 12 bis.
- 2° Déplacement latéral parallèle à l’aiguille (fig. 4 et 4 bis, 6 et 6 bis) ;
- 3° Déplacement avec un quart de révolution (fig. 8, 9, 10, 11, 12 et 12 bis);
- 4- Déplacement avec demi-révolution oblique (fig. 5 et 5 bis, 7 et 7 bis) ;
- 5° Déplacement avec demi-révolution (fig. 3 et 3 bis) ;
- Ce dernier cas est le plus complexe.
- On pourrait formuler comme il suit les mouvements complexes de l’aiguille :
- 1" Les cas où l’aiguille est obligée de faire une demi-révolution pour arriver à sa position finale d’équilibre sont ceux où le pôle négatif est à gauche de l’aiguille en repos dans le plan du méridien magnétique, le courant étant perpendiculaire à ce plan.
- 20 Quand le courant est parallèle à l’aiguille et que le pôle négatif est au-dessus du pôle positif, sur la figure ordinaire, l’aiguille fait un quart de révolution, pour arriver à sa position normale.
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- 507
- En résumé, en employant :
- Du mercure parfaitement pttr, présentant une surface récemment formée, suffisamment étendue, dans un vase rectangulaire, en bois ou en verre (1), de 20 sur 12 centimètres au moins ;
- Une aiguille fine, bien aimantée, de 3 à 4 centimètres,de longueur, effilée aux deux bouts, en évitant de la toucher avec les doigts, ainsi que les bouts des rhéophores qui plongent dans le mercure ;
- Un courant issu de 2 ou 3 éléments au bichromate disposés en quantité, et en opérant rapidement, avant que la surface du liquide soit contaminée ;
- On metën évidence tous les mouvements successifs de l’aiguille pour les diverses positions des rhéophores à l’égard des pôles de l’aimant.
- La position finale de l’aiguille, après tous ses mouvements transitoires, est toujours celle que veut la règle d’Ampère : le pôle austral à gauche du courant (qui passe sous l’aiguille).
- Pour se rendre compte du mouvement impulsif de l’aiguille et de ses diverses évolutions, il faut considérer le sens des courants particulaires de l’aiguille, comparé au sens du courant électrique inducteur, et tenir compte de l’extrême mobilité de la surface pure du mercure.
- G. Decharme.
- SUR LES ISOLANTS (2)
- 4. Absorption et résidu. — Comment notre théorie explique-t-elle qu’après une première décharge et après un temps de repos on peut tirer d’un condensateur de nouvelles décharges, plus faibles que la première, mais en nombre indéfini, ou, pour parler un langage fréquemment employé, comment expliquerons-nous que le résidu, d’abord caché à l’intérieur du diélectrique, revient à la surface pendant le reposé C’est ce que nous allons examiner.
- Nous ferons en quelque sorte l’histoire de la charge, de la première décharge, de l’isolement,
- (') Ou en porcelaine dure, caries porcelaines tendres et les faïences ont des couvertes plombiftres ou stannifëres attaquables par le mercure pur, comme nous avons eu l’occasion de le constater.
- (2) La Lumière Electrique, 26 novembre 1892, p. 401.
- et enfin des décharges résiduelles de l’isolant Les quatre parties des courbes de la figure 9 correspondent à ces diverses étapes.
- Charge. — Nous avons étudié la charge, et la partie I de la figure 9 n’est que la reproduction de la figure 3. Comme plus haut,e est la différence de potentiel aux bornes du condensateur C, &' celle de C', et (e -j- s') la tension totale entre les deux faces de la lame. Remarquons que puisque
- I =
- E —(s + s')
- R
- -, il suffit de renverser la courbe
- g -f- e' pour obtenir, à un facteur constant près, la courbe de l’intensité de charge I. Au bout de la ioo" seconde d’électrification, l’intensité est encore de 4 X xo-5 unités C. G. S., et l’on conclurait dans ce cas que la « résistance d’isolement est de
- 2 x io* 4 x lo-
- is = 5 x 10“ C. G. S., soit 1/2 mégohm,
- alors qu’en réalité la résistance est infinie.
- Durant la charge, tout se passe comme si la capacité du système augmentait à mesure qu’il absorbe l’électricité. Le rapport de la quantité à la différence de potentiel est ici ce que l’on peut appeler la capacité apparente (y) du système :
- qui est loin d’être une constante, mais varie avec le temps; aussi faut-il écrire
- d Q = y d te + g') + te + e') d y.
- Au début y = -, et cette indétermination,
- résolue, revient à y
- Pendant toute la
- CC'
- C-+ C'
- durée de la charge y augmente, comme le montre la courbe de cette grandeur (fig. 9). Cette courbe est très sensiblement une droite, au moins pendant les premières minutes, et l’expérience est entièrement d’accord avec ce résultat du calcul. Plus loin, la courbe fléchit et devient assvmpto-tique à une horizontale correspondant à
- Y = C
- Décharge. — Nous conservons au circuit de décharge la résistance totale R que présentait le circuit de charge. Les équations
- — G' ch' = I dt + —. dt
- Çl
- — C dt = I dt s -j- s' = U I„
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- 5o8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- nous fournissent
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- e' = A, c + A. e .
- où 09 et a, sont les deux constantes que nous avons rencontrées plus haut. Mais comme nous avons arrêté la charge avant qu’elle ne fût complète (à ioo secondes), les constantes At et A2acquièrent des valeurs différentes de celles qu’elles avaient dans les équations de charge.
- La partie II de la figure 9 représente les fonctions e, e', et e -J- e' pour la décharge ; on remarquera que I coïncide à un facteur près avec s -f-s' passe par . les mêmes phases que pendant la charge, mais en sens opposé, c’est-à-dire que la différence de potentiel aux bornes du condensateur G' diminue, devient nulle à un certain moment, et prend ensuite des valeurs négatives ; en valeur absolue on doit donc la retrancher de la tension e aux bornes de G, de sorte que la somme algébrique e + e' est inférieure à s et tombe rapidement à des valeurs très faibles.
- La quantité d’électricité que contient le système est Q = g C ; elle varie donc, comme pendant la charge, proportionnellement à e; et si.le système ne se charge que lentement, il est aussi très long à abandonner sa charge, puisque au bout de 100 secondes de décharge, s,ou la quantité e G, est encore plus de 1/10 de la quantité initiale. La capacité apparente y donnée
- augmente dans des proportiops considérables; elle tend à s’opposer de plus en plus à l’écoulement de l’électricité dans le circuit extérieur. Au début l’intensité de décharge est de
- Fig'- 9-—Charge et décharge d’un diélectrique; absorption et résidu.
- Exprimons d’abord la valeur de I
- 1= -C' (<*, A, ea,4a2A5 e“**J - -L (a. e*,Z+ A2eai*).
- Or, pour l = o
- £0f = A, -f- A.
- Io=£îS~' = -C'(«1 A, + *: A,)~É
- d’où
- £o £</ (1 _h R G’ a4 d—
- ' A _____________V P /
- 1 R C' (a, — a,)
- s© d~ £(/ (1 4“ F- G’ a, -j—^
- A. = _____i.
- R C' (a, —a.)
- 4 milliampères, mais au bout de 100 secondes, elle n’atteint plus que 5x io~3 milliampères, et dans la pratique on considérerait la,décharge comme terminée. En réalité, elle n’est; que partielle, puisque les 9/10 seulement de la quantité totale ont été écoulés. G’est ce qui explique pourquoi un câble à gutta, par exemple, n’est pas déchargé complètement même après une mise en court circuit très prolongée de ses armatures.
- Il faut remarquer. que si l’on a prolongé la charge jusqu’à ce que la tension dse soit annulée, et que s soit devenu égal à la force électromotrice de la pile, l’intensité de décharge passe suc-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- cessivement par les mêmes valeurs que l’intensité de charge ; les deux courbes sont identiques. C’est une conséquence de la loi de superposition établie expérimentalement par M. Curie.
- Isolement. — Coupons maintenant le circuit et laissons le câble isolé. On sait que c’est pendant cette période que « le résidu revient à la surface ». Notre théorie rend parfaitement compte de ce fait. Considérons la partie III de notre figure 9. Tout d’abord il n’y a aucune raison pour que la différence de potentiel s aux bornes du condensateur C, dont la résistance intérieure est infinie, subisse des variations. Elle est donc représentée pendant la période de l’isolement par une horizontale. Il en est autrement de la tension e' aux bornes du second condensateur C'. La charge de ce dernier se dis sipe dans sa résistance intérieure p' et sa tension diminue, en valeur absolue, d’après la loi
- ____t_
- e' = £„' e C' p'.
- La courbe de e' est donc une exponentielle ; elle se trouve au-dessous de l’axe des t, de sorte que la somme algébrique e -{- e' augmente, c’est-à-dire que, comme le confirment de nombreuses expériences, la différence de potentiel entre les deux faces de la lame diélectrique augmente pendant le repos.
- Décharge résiduelle. — On conçoit dès lors que si l’on referme maintenant le circuit on obtient, sans nouvelle charge préalable, une deuxième décharge, dite résiduelle, qui s’effectue d’après les mêmes lois que la première décharge (partie II). Une nouvelle période d'isolement fera réapparaître une nouvelle quantité de « résidu », et l’on peut répéter les décharges un nombre considérable de fois.
- 5. Phénomènes divers. — On a vu que tous les phénomènes d'absorption et de formation du résidu sont uniquement dus à la présence dans l’isolant de particules conductrices et à pouvoir inducteur; il n’est donc pas étonnant que la valeur du courant de charge à chaque instant dépende de la proportion de substance conductrice mélangée à la matière isolante proprement dite. Quelques résultats d’expérience de M. Lagarde sur la gutta montrent que 1’ « isolement » diminue quand la quantité d’eau augmente; mais le fait a été surtout mis en lumière par les expériences de M. Curie sur la porcelaine à divers degrés d’humidité.
- Si nous augmentons le volume des petites masses conductrices, ou leur nombre en les répartissant uniformément, leur capacité totale augmente et leur résistance diminue comme la racine cubique du volume. Ces variations ont dans nos calculs pour effet d’augmenter la valeur du courant de charge au temps t, ce qui est bien conforme aux résultats expérimentaux.
- Une autre observation est relative aux variations produites par une pression mécanique exercée sur l'isolant. Toute déformation a pour effet de changer la capacité et la résistance; or, si la pression s’exerce entre les deux armatures de la lame, les corpuscules subissent un aplatissement, quelque léger soit-il, de sorte que les capacités augmentent et les résistances diminuent; la conséquence est encore une augmentation du courant de charge. L’observation mène au même résultat.
- La décharge d’un condensateur, suffisamment prolongée, permet de recueillir la quantité totale d’électricité dépensée pour la charge, mais non pas Y énergie totale. Une partie de celle-ci est, en effet, dissipée en chaleur à l’intérieur des corps conducteurs; si la force électromotrice de charge est constante la quantité d'énergie perdue en chaleur, soit
- est limitée, et une prolongation de la charge n’a pas pour effet d’augmenter sensiblement la température du diélectrique. Dans le cas d’une force électromotrice alternative, au contraire, comme e! passe périodiquement par les mêmes valeurs, la quantité d’énergie dissipée par unité de temps est constante.
- au bout d’un grand nombre de périodes.
- Cet apport constant de chaleur proportionnel au temps a naturellement pour effet d’élever la température de l’isolant de plus en plus; et ce fait, bien connu de ceux qui se sont occupés de condensateurs industriels, a été attribué par M. Steinmetz f1), à tort, d’après ce qui précède, à l’hystérésis diélectrique.
- M. Steinmetz a mesuré l’énergie transformée (*)
- (*) La Lumière Électrique, t, XLIV, p. 95,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 5 io
- en chaleur dans un condensateur en fonction de la différence de potentiel alternative, et il trouve que la perte est proportionnelle à la moyenne des carrés de la différence de potentiel. En réalité, la perte par hystérésis diélectrique, si elle s'est produite, devait se trouver entièrement masquée parcelle due aux décharges intérieures à travers les corps conducteurs. Comme V est proportionnel à E, la production de chaleur devait, en effet, être en raison directe de (E2) moyen; mais le résultat trouvé par M. Stein-metz P = K (E/) moy<m pour les diélectriques ne peut être considéré comme l’analogue de sa loi <le la perte par hystérésis magnétique P = KBl,°.
- CONSÉQUENCES PRATIQUES
- •
- Méthodes de mesure. — La mesure de l’isolement par la plupart des méthodes employées par la pratique est une opération purement fictive ; stipuler que la force électromotrice de mesure divisée par l’intensité de courant observée après une ou deux minutes d’électrification sera la résistance d’isolement d’un câble est tout au moins aussi illégitime que de définir par le même rapport, dans les mêmes conditions, la résistance intérieure d’une pile que l’on se proposerait de mesurer avec une autre pile de moindre force électromotrice.
- Tous les isolements mesurés par la méthode d’Ohm sont beaucoup trop faibles, et il est vraiment suprenant que l’on puisse trouver dans la littérature scientifique des tableaux des résistances spécifiques mesurées de cette façon. Si l’on voulait réellement se rendre compte de la résistance d’une matière isolante, il faudrait prolonger l’électrification non pas pendant des minutes, mais pendant des heures, même des journées entières, et je ne suis pas éloigné de croire que l’on trouverait de cette façon que la plupart des matières employées dans l’industrie comme isolants opposent au passage du courant un obstable absolu, comme M. Bouty l'a trouvé pour le mica.
- La méthode de Siemens, par la perte de charge, est aussi peu susceptible de donner des résultats exacts que la précédente. On charge le câble, on l’isole et l’on mesure la charge restant au bout d’un certain temps. Si l’on fait cette mesure par l’électromètre, on emploie la formule
- ___t_
- E, = ED e C p?
- OU
- t
- La résistance p devrait avoir la même valeur quel que soit t\ on est surpris, au contraire, de la voir augmenter considérablement avec t. Nos calculs permettent ici encore de résoudre le problème. Une fois la charge accomplie, nous avons aux bornes du condensateur C la tension e ; aux bornes de C', la tension Or. pendant l’isolement, e conserve sa valeur initiale, tandis que e’
- 12000
- 1200
- Secondes
- Fig. io. — Variation du rapport
- avec le temps.
- diminue à mesure de l’écoulement de la charge de C' à travers p'. Pour nous, le voltage total entre les armatures du câble suit donc la loi
- _______t__
- (e + e'), + Ce C' p',
- (= 4- e'-)
- et l’on voit que le logarithme du rapport ~
- (s +6 )t
- n’est pas du tout proportionnel à t. Aussi, en
- prenant le rapport--------i— trouvons-nous,
- T (£ ~h s )n
- comme dans la pratique, que ce rapport augmente avec /, mais il ne représente nullement la résistance d’isolement du câble. Pour montrer jusqu’à quel point les résultats du calcul concordent avec les données d’expérience, j’ai réuni dans le tableau suivant les nombres observés
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 511
- avec une pile de 200 volts sur un câble à gutta d’un demi-kilomètre de longueur, et les résultats du calcul en prenant e„ = So, e'0= 60 volts, C' = io-12 et p' = 2X 1015 unités C. G. S.
- Le tableau et les deux courbes (fig. 10) qui le représentent graphiquement montrent la concordance de la théorie avec l’expérience.
- Mesure de l'isolement par la perle de charge.
- Durée de Rapport Rapport *—- loo- L°
- l’isolement ° E,
- en
- secondes observé calculé observé calculé
- O O ÛO I i ,06 • >077 1,148 7 200 5 5oo
- 36o 1,12 7 3oo 5 900
- 600 1,20 1,239 7 5oo 6 5oo
- 1200 1,37 • >429 8 760 7 700
- 24OO 1,59 1,635 11 800 11 000
- Je dois observer que mes mesures n’étaient pas effectuées à l’électromètre, mais au galvanomètre balistique et, par suite de la décharge lente, la quantité mesurée n’est pas la quantité totale; mais comme il s’agissait de rapports de quantités peu différentes, les erreurs s’annulent.
- Si l’on se sert, au contraire, du balistique pour la mesure de la capacité, en comparant avec un condensateur à diélectrique différent de celui que l’on étudie, les erreurs s’accumulent. Tout d’abord, on obtient des élongations différentes pour différents temps de charge; ensuite, la dé-chàrge n’étant pas instantanée, on ne mesure pas la quantité totale, mais seulement une élongation proportionnelle aux premières intensités de décharge. Pour obtenir la quantité totale, il faudrait intégrer la courbe de décharge que l’on pourrait déterminer en se servant, par exemple, de la méthode de M. Curie, au quartz piézoélectrique. On n’obtient la capacité réelle que par les méthodes se servant de charges alternatives à très haute fréquence.
- Câbles téléphoniques. — Récemment f1), M. Preece, en expérimentant avec deux boîtes de câbles artificiels à produits CR peu différents, trouva que l’un donnait une transmission téléphonique beaucoup moins bonne que l'autre.
- Dans une des boîtes, le papier paraffiné des condensateurs était mieux séché que dans l’autre, et M. Preece ajoute que l’effet dû à cette différence est entièrement nouveau pour lui. Il est, je crois, aisé de l’expliquer. Deux capacités de câbles mesurées par une méthode quelconque sont trouvées égales, puis on transmet par le câble des courants téléphoniques. Ceux-ci sont des courants alternatifs à intensité et à période très variables; or, comme la capacité apparente du diélectrique (qui est aussi celle qu’il faut substituer à la capacité C dans les calculs d’établissement de courant) varie avec le temps de charge, il se peut très bien que les deux câbles ne possèdent plus la même capacité apparente que sous le régime de charge employé dans la première mesure, puisque la grandeur de la variation dépend de la nature du diélectrique.
- La capacité à faire intervenir dans le produit C R est celle mesurée au moyen d’une force électromotrice alternative de la même fréquence que la moyenne des fréquences téléphoniques.
- Comme il est nécessaire de diminuer cette capacité autant que faire se peut, il faut chercher à éliminer surtout l’eau, qui joue le principal rôle dans ces phénomènes. L’isolement à airsec serait évidemment le meilleur pour la téléphonie, mais dans la pratique de nombreuses difficultés s’opposent à son emploi. On a donc recours aux matières fibreuses imprégnées de paraffine. Dans le câble Patterson, la paraffine est aérée, et ce câble doit ses excellentes qualités au soin que l’on prend à dessécher le coton qui sert de support. On peut arriver à éliminer toute humidité, aussi la capacité de ces câbles est-elle très faible.
- Quant à la gutta, il est beaucoup plus difficile de la sécher; pendant le travail, elle est constamment triturée avec de l’eau quelle retient tenacement dans ses pores. Il faut ajouter que les conditions imposées aux fabricants sont telles qu’ils auraient intérêt à ne pas trop dessécher la gutta. En effet, les cahiers des charges des administrations stipulent un maximum d’« isolement » ; plus il y aura d’eau dans la gutta et plus il sera facile d’obtenir de grandes intensités de charge, ou, comme on dit, de faibles « isolements ».
- Condensaient s. Les condensateurs à mica forment peu de résidu, assez néanmoins pour que les mesures de précision en soient affectées.
- (*) La Lumière Électrique, t. XLVI, page 236.
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- Il conviendrait surtout d’adopter le même temps de charge pour la comparaison des condensateurs entre eux* et encore faut-il que leurs diélectriques ne soient pas de nature différente. Dans ce dernier cas, la capacité pourrait se mesurer par une méthode à oscillations rapides.
- Les condensateurs à papier paraffiné bien sec ne donnent pas non plus beaucoup de résidu, mais la dessication du papier doit être l’objet des plus grands soins; si les fibres retiennent la moindre trace d’humidité, les phénomènes de charge lente sont très prononcés. A ce propos, les expériences de MM. Hutin et Leblanc (*) sont significatives.
- Ayant mesuré la capacité spécifique du papier paraffiné à 70", ils ont trouvé par la méthode ordinaire 8, avec une décharge résiduelle de 1/4 de la première décharge. Mesurée avec une tension alternative de 75 périodes par seconde, la capacité était d’un tiers plus faible. En appliquant une haute tension alternative, le condensateur chauffait fortement, mais à la longue il s’améliorait et finalement ne chauffait presque plus. D’autre part, le papier paraffiné à très haute température ne donnait pas lieu à ces phénomènes ; sa capacité spécifique était dès le début 2,56, et il ne formait que très peu de résidu.
- Ajoutons à ce propos que la perte d’énergie par échauffement dans le diélectrique peut être considérable, et dans les distributions à courants alternatifs il serait utile d’en tenir compte; à ce point de vue, la stipulation d’un grand « isolement », c’est-à-dire d’un faible courant de charge, est justifiée, quoique ce ne soit pas pour la raison indiquée ci-dessus que cette condition est observée dans la pratique. Dans les distributions à courant continu, il est parfaitement inutile d’exiger tant de mégohms par kilomètre, il suffirait de vérifier si la couche isolante ne présente pas de défaut mécanique.
- RÉSUMÉ.
- L’électrification des diélectriques hétérogènes est un phénomène continu, dans lequel il est inutile de distinguer une charge instantanée et unè charge lente. Il n’est pas nécessaire de faire intervenir de nouvelles formes d’énergie, comme
- le fait M. Koller, ni de supposer une polarisation électrolytique. La considération d’un couplage de condensateurs de différentes résistances et capacités spécifiques permet de reproduire par le calcul les résultats d’observation.
- Nous ferons d’ailleurs remarquer que Maxwell 0 a donné, comme on le sait, la théorie des diélectriques hétérogènes dans sa généralité. Les calculs que nous venons de présenter se rapportent au développement d’un cas particulier de cette théorie.
- Les corpuscules mélangés à la matière isolante proprement dite sont considérés comme présentant une certaine conductibilité, mais leur pouvoir inducteur a une importance aussi considérable que leur conductibilité.
- L’électrification étant un phénomène déchargé, il n’est pas légitime de mesurer la résistance d’isolement en appliquant la loi d’Ohrri. Les lois de variation sous diverses influences attribuées à la « résistance d’isolement » s’appliquent en réalité au courant de charge, et l'on n’a pas jusqu’ici donné les valeurs de ce qui est la résistance spécifique réelle d’un isolant.
- A. Hess.
- SUR LE ROLE DU MOMENT D'INERTIE
- DANS LA SYNCHRONISATION DES ALTERNATEURS
- Il me serait difficile, étant donnée surtout la forme si sympathique et si remarquable dans laquelle elles ont été' présentées, de ne pas reconnaître l’exactitude des observations formulées par M. A. Blondel au sujet des conclusions de mon étude sur les alternateurs accouplés, relativement à l’influence du moment d’inertie des machines.
- Mais ce m’est une raison de plus pour maintenir ce que j’ai voulu dire en principe, à savoir que, quel que soit le moment d’inertie, le décrochage est inévitable si certaines conditions de puissance ne sont pas remplies, et, par conséquent, le moment d’inertie n’intervient pas pour assurer le couplage d’une façon absolue.
- C) l.al.umièie Electrique, t. XLI, p. 179.
- C) Edition française, t. I, p. 5og.
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- 513
- En disant que le moment d’inertie n’influe pas sur les conditions du couplage, je n’ai pas voulu dire qu’il n’influait pas sur la valeur du couplage, mais sur les conditions à remplir pour être certain de conserver des machines en synchronisme.
- En effet, de ce qu’une certaine inertie est nécessaire, il ne s’ensuit pas qu’elle soit suffisante. Ainsi que je le disais, une différence de phases entre les machines, et par conséquent le décrochage, peut se produire sans variation de vitesse, ou plutôt par deux variations de vitesse égales et contraires qui peuvent se faire sans emprunter de travail à l’inertie; mais cela ne signifie pas que la décrochage se produit toujours ainsi, et cependant je suis en droit de dire que le moment d’inertie est impuissant à éviter le décrochage.
- Pour décaler une machine par rapport à l’autre, il y a simplement déplacement dans l’espace d’une machine par rapport à l’autre, déplacement qui ne demande pas un travail appréciable et que seul -le couple synchronisant peut éviter, car ce déplacement peut se faire aussi lentement que l’on voudra, chacun des moteurs s’accommodant à la différence, si les couples synchronisants ne sont pas assez puissants pour mettre l’un des moteurs dans la nécessité de suivre le mouvement de l’autre.
- Voilà de quelle façon il convient d’interpréter la non intervention du moment d’inertie des machines.
- M. Blondel a fait ressortir très habilement qu’en ne considérant que les puissances moyennes des machines, on suppose implicitement que le moment d’inertie est déjà suffisant pour que le mouvement de l’induit ait perdu complètement son caractère pulsatoire, et qu’il faut par conséquent que le moment d’inertie ait déjà une certaine valeur, pour être en droit de considérer la moyenne des puissances instantanées pendant la durée d’une période du courant. Il était visible que j’avais fait implicitement cette hypothèse, puisque j’avais supposé même que les pulsations venant des moteurs à vapeur étaient amorties.
- Ce point très important étant admis, je crois qu’il n’est pas superflu de revenir un peu sur l’influence du moment d’inertie sur les oscillations dues à des impulsions brusques.
- Par un raisonnement dont nous verrons le
- défaut tout à l’heure, j’ai conclu dernièrement que le moment d’inertie n'avait pas d’influence sur l’amplitude des oscillations produites par une force vive extérieure; je disais:
- « Dans un mouvement pendulaire ordinaire, l’amplitude dépend du premier écart de la position d’équilibre, lequel écart exige pour se faire un certain travail d’autant plus grand que la masse est plus grande. Ici l’amplitude est indépendante des masses, elle ne dépend que de la valeur du couple synchronisant, puisque pour produire le premier écart le travail à faire n’est pas dû à la pesanteur, mais à l’opposition du couple synchronisant.
- Or, par excès d’abstraction, l’assimilation à un pendule a été poussée trop loin ; ainsi qù’on le verra plus loin, l’énergie à mettre en jeu pour produire l’oscillation d’un système tournant n’est pas du tout la même que celle à mettre en jeu pour produire l’oscillation de ce même système supposé immobile. Ce qui serait vrai pour un induit immobile est faux pour l’induit en mouvement.
- Et d’abord l’amplitude d’une oscillation produite par une impulsion sur un mobile soumis à une force élastique doit-elle être exprimée, dans le cas qui nous occupe, par la force vive ou par la quantilé de mouvement apportée au système; car, par cette convention, la formule contiendra ou ne contiendra pas le moment d’inertie.
- S’il est vrai, par exemple, que l’élongation produite sur un balistique par une quantité d’électricité — qui équivaut à une quantité de mouvement — est inverse au moment d’inertie, cette même élongation exprimée en fonction de l’énergie dépensée est indépendante du moment d’inertie.
- Il convient donc de s’entendre pour savoir si l’élongation produite par une impulsion sera évaluée en fonction de la quantité de mouvement ou de la force vive. La formule de mérite ne sera pas la même dans les deux cas. Je pense, comme M. Blondel, qu’elle doit plutôt être évaluée en fonction de la force vive ou de l’énergie introduite dans le système.
- Considérons alors un mobile de moment d’inertie K soumis à un couple C variable avec l’angle 0 que fait le mobile avec une certaine position, dite d’équilibre.
- Appliquons à ce mobile une force vive W,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- elle déterminera une vitesse angulaire initiale ~ ] qui sera donnée par l’équation
- w
- i „(d oy 2K\dl) «
- Et la valeur de l’élongation 0m nous sera donnée par le théorème des forces vives :
- »o„
- C d 0
- 0
- qui peut aussi s’écrire :
- W
- C dO.
- L’élongation sera donc indépendante du moment d’inertie.
- Mais il n’en est plus de même si ce mobile est animé d’un mouvement de rotation de vitesse angulaire to et soumis à un couple C.,- non plus variable avec l’angle que fait le mobile avec une certaine position, mais variable avec l’angle 0 que le mobile fait (avance ou retard) avec la position qu’il occuperait si sa vitesse était constante.
- Soit la vitesse angulaire à .un moment
- quelconque.
- ^ sera la vitesse de décalage, et l’on aura
- d a .dO
- — .
- Supposons le mobile animé d’une vitesse constante.
- Nous lui communiquons une force vive W, dans le sens du mouvement, qui détermine une
- vitesse angulaire initiale de décalage
- vitesse angulaire totale étant à ce moment :
- /d0\
- \dt)
- Cette vitesse est donnée par l’équation
- w=1 k (&)! -1 k“’=1 k ®!+K" (S). o>
- L’application du théorème des forces vives donne, en l’appliquant à l’élongation 0m :
- (£X-K»’=yfc-
- (2)
- Mais
- Donc
- H5U-K‘
- dot. — w dt 4"
- r om
- ! — 2 W j C( dt -f-
- /
- 0
- ou
- C, d).
- C, dO . (3)
- PC-^P'
- «/ 0 *^0
- D’autre part, le théorème des quantités de mouvement donne
- K(S)0-K“=/’C*
- t/ o
- dt
- ou
- q.=A
- C/ o
- dt
- En combinant (3) et (4) il vient:
- t/ 0
- (4)
- (S)
- Formule qui donne la valeur de l’élongation, qui peut encore s’écrire, d’après (1) :
- »o.
- .... , (6)
- —K“ (S).
- et qui n’est plus indépendante de l’inertie.
- Remarquons qu’en faisant co = o, elle devient indépendante de l’inertie et l’on retombe dans le cas précédent.
- Donc si le mobile est animé d’un mouvement de rotation uniforme, l’élongation produite par une force vive W appliquée n’est pas indépendante du moment d’inertie du mobile, comme elle le serait si le mobile était au repos.
- C’est le résultat auquel est arrivé M. Blondel, mais il était bien nécessaire de faire ressortir d’où venait la différence : elle vient uniquement de la rotation du mobile, et le problème n’est nullement assimilable à celui du balistique.
- Il y a de plus dans les formules de mérite proposées par l’auteur un terme qui a été négligé, volontairement je crois, parce que, ayant fait déjà l’hypothèse qu’une oscillation se produirait dans le temps de 8 ou 10 périodes, il est à peu près négligeable, mais qu’il est bon de signaler pour qu’on ne l’oublie pas.
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- En effet, de ce que le mobile est en rotation, il s’ensuit aussi qu’il n’y a pas symétrie, soit dans les effets pour une même cause, soit dans les causes pour un même effet, alors que l’impulsion est donnée dans le sens de la vitesse ou dans le sens contraire à la vitesse.
- L’équation (5) indique que pour des vitesses initiales égales, les amplitudes sont les mêmes dans un sens ou dans l’autre; mais la force vive capable de produire des vitesses initiales égales n’est pas la même dans un sens que dans l’autre (équation i). Dans un sens, celui du mouvement, elle est :
- W = -K 2
- Kw
- et dans le sens contraire au mouvement :
- W :
- dt/o'
- 11 s’ensuit que les élongations produites par une même force vive ne sont pas égales dans les deux sens, ou bien que des élongations égales et contraires ne sont pas produites par des forces vives égales et contraires.
- Pour produire une certaine élongation, le travail à prendre à la machine en sens contraire du mouvement est plus petit que celui à faire dans le sens du mouvement, ils diffèrent de /db\ 2
- K ( —jt ) , quantité qui est très petite, d’après \cttj o
- les hypothèses que nous avons faites, devant d0\
- K<ü(^)0’ PuisClue
- dt
- 0 est supposé petit de-
- vant w.
- Il ne faudrait pas en conclure que le mouvement oscillatoire produit est dissymétrique. Il suffit pour s’en convaincre de reprendre les équations du mouvement.
- L’accélération du mobile à un moment quelconque est bien on a donc :
- Pour simplifier la recherche ; nous poserons :
- C„ = C 0
- c’est-à-dire, nous supposerons que le couple synchronisant est proportionnel à l’angle de décalage.
- Donc
- Or, en négligeant l’exponentielle introduite par l’amortissement, ce que nous devons faire, cherchant à prouver la symétrie des oscillations, il n’y a pas d’autre forme à donner à l’angle 0 que :
- 6 = Asin (y/|i + *)
- Ce qui donne pour la vitesse de décalage
- d 0 dt
- =AVffC0S (Vk/ + 7-)-
- d»
- Et si nous cherchons à exprimer -j- en fonc-
- tion de 0 nous trouvons :
- rf0__
- dt~~
- —
- équation d’une ellipse rapportée à ses axes qui est bien symétrique.
- Comme il est impossible d’introduire dans la valeur de 0 en fonction de t une constante eh dehors du signe sinus sans manquer de satisfaire à l’équation différentielle, il est impossible qu’il n’y ait pas symétrie.
- Donc le mouvement oscillatoire produit aura ses oscillations égales dans les deux sens, quoique la valeur de ces oscillations dépende du sens dans lequel a été appliquée l’énergie perturbatrice. Cela provient encore de la vitesse de rotation.
- Mais, ainsi que nous l’avons déjà dit, 2 est
- souvent négligeable devant w jet le travail
- à faire peut approximativement être exprimé par :
- ou bien
- W = <o
- C., d0.
- Remarquons aussi que grâce à cette négligence, la quantité .de mouvement à apporter aurait à peu près la même formule; cette quantité de mouvement serait en effet :
- Ou
- C5 db.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Par conséquent, la formule de mérite sera la même au point de vue de l’inertie exprimée en fonction du travail ou de la quantité de mouvement; elle ne diffère dans les deux cas que par le terme &>.
- Je crois donc que l’on peut admettre très bien, avec cette restriction, la formule de mérite proposée par M. Blondel, qui a l’avantage de contenir tous les facteurs importants à considérer dans la question du couplage des alternateurs, en ce qui concerne les oscillations produites par des causes extérieures, oscillations qui sont assez souvent cause des difficultés très grandes rencontrées dans la pratique.
- Mais il ne faut pas oublier que cette formule ne correspond qu’à des impulsions brusques et que des alternateurs ayant cette formule de mérite très grande peuvent malgré cela être inaptes à se coupler, car en dehors des oscillations et clés que le moment d’inertie est tel que le mouvement n’est plus pulsatqire, ce moment d’inertie est incapable d’éviter; le décrochage quand les conditions électriques , sont mauvaises ou quand la puissance des moteurs est trop grande vis-à-vis de celle qu’exigent les machines pour passer la limite de décalage critique (J).
- Paul Boucherot.
- LES FOURS ÉLECTRIQUES DE LABORATOIRE
- L’arc électrique a permis des synthèses remarquables, comme celle déjà ancienne du gaz acétylène par jaillissement de l’arc entre deux charbons dans un courant d’hydrogène.
- Les résultats obtenus par Siemens dans la fusion des métaux, et par Cowles dans la préparation de l’aluminium par réduction de l’alumine par voie électro-thermique, ont suscitédes recherches nouvelles dans lascience’et dans l’industrie. Nous avons signalé la récente fabrication électrothermique du phosphore, et dernièrement
- (') Il y a quelques petits désaccords sur des questions de détail entre les deux théories faites par M. Blondel et moi. C’était inévitable, mais je crois bien inutile d’en-tameY une discussion qui menacerait de s’éterniser et d’indisposer ceux des lecteurs que cette question n’intéresse pas outre mesure, sans faire rien gagner à ceux qu’elle intéresse et qui reconnaîtront que l’accord est complet. P. B.
- on parlait des essais tentés pour obtenir le sulfure de carbone en faisant jaillir l’arc dans un four électrique contenant du charbon et des sulfures.
- Il y a là, vraisemblablement un champ d’études tout nouveau ; les conditions de réaction des corps en présence sont là tout à fait en dehors de ce qu’on peut réaliser simplement par la chaleur, car s’il est indiscutable que l’électricité permet d’atteindre des températures bien supérieures à celles qu’on obtient par, les combustions, toujours limitées par les phénomènes de dissociation, il est certain que l’électricité elle-même joue un rôle appelé à donner lieu à des
- Fig. i. — Four électrique de laboratoire (modèle Ducretet).
- réactions absolument inattendues avec les procédés électrothermiques.
- Jusqu’ici on n’avait pas encore dans l’outillage courantdes laboratoires d!appareils pour l’étude-de ces réactions électro-thermiques; nous croyons être utile en décrivant ici la nouvelle forme donnée par MM. Ducretet et Lejeune au four électrique de Siemens, (fig. i). Dans une pièce R, presque carrée, en terre réfractaire, de i5 centimètres de haut et de i3 centimètres de large, est ménagée une ouverture de 6 centimètres de large sur 4 centimètres de haut, au fond de laquelle on assujettit un creuset en charbon CR. Le socle S est en ardoise. Des armatures en fer M M', portent sur les deux faces de l’évidement des
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5ï7
- verrous L destinés à maintenir, au moyen d'une disposition spéciale, des plaques de mica F bouchant les deux ouvertures d’une façon hermétique. On a ainsi une chambre à réaction étanche et dans, laquelle on peut voir; deux tubulures O O' et des conduits dans la terre réfractaire permettent de faire circuler un gaz dans la chambre à réaction.
- Une vis creuse V V"', traversée par un charbon G G, arrêté par une vis de serrage V, peut se mouvoir au-dessus du creuset.
- Le creuset G R est en communication électri-
- Fig. 2. — Four électrique de Cailletet pour expériences sous pression (chauffage par l’arc).
- que avec la prise de courant B,au moyen de la vis de pression V'. L’armature qui reçoit le courant est isolée de la pièce T T qui porte la vis par des cales en ébonite. Le second pôle est attaché en A qui communique métalliquement par M' et T T avec la vis. La longueur de l'arc se règle avec cette vis.
- Ce four électrique marche très bien avec 25 à 3o ampères et une différence de potentiel de 60 volts : comme expériences classiques, on y répète la fabrication du bronze d’aluminium en chauffant ensemble dans l’arc du corindon (alumine), du charbon et du cuivre en fragments; la fusion des métaux, de l’acier dans un courant d’hydrogène, la synthèse de l’acétylène, etc.
- Nous donnons en même temps les figures de deux autres fours électriques décrits autrefois par M Cailletet à l’Académie des sciences dans des essais de chimie sous pression. La figure 2 en montre la disposition. A est une masse d’acier évidée de 1/4 litre de capacité. La cavité est fermée par un obturateur B percé de deux ouvertures; dans l’une s’engage une vis D porte-charbon; dans l’autre, un conducteur C, noyé dans un mastic isolant, communique avec un second charbon E. En G se trouve une glace épaisse pour observer les phénomènes. On peut introduire par R F un gaz comprimé (a). Un robinet à vis H et une tubulure permettent d’extraire les gaz formés.
- On peut fixer aux tiges conductrices une spi-
- Fig. 3. — Même four (chauffage par spirale de platine).
- raie de platine et opérer ainsi le chauffage d’une masse gazeuse sous pression (fig. 3).
- Dans son four électrique, M Cailletet avait pu reproduire certaines expériences curieuses, comme celle de Hall, dans laquelle on arrive à transformer la craie en marbre en la chauffant à une très haute température sous pression élevée. De nombreuses expériences inédites de chauffage électrique sous pression ont été faites avec ces appareils, qui avaient été spécialement construits pour une étude de la lumière électrique dans un gaz comprimé.
- A. Rigaut.
- (') Un grand nombre d’expériences dans les gaz comprimés sont aujourd’hui possibles et faciles avec cet appareil. On trouve, en effet, d’une façon courante dans le commerce, à l’état liquéfié ou comprimé dans de; bouteilles en acier : l’acide carbonique, l’acide sulfureux, le liquide Pictet (mélange d’acide sulfureux et d’acide carbonique), le protoxyde d’azote, l’ammoniaque, le chlore, le chlorure de méthyle, l’oxychlorure de carbone, l’éthylène (liquéfiée) et l’oxygène, l’hydrogène, l’azote (comprimés).
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO 0
- Nous avons souvent parlé dans ces articles des dynamos à enroulements interchangeables d'Eickemeyer : les figures i à 6 représentent l’un des derniers types récemment proposés par cet inventeur. L’enroulement est composé de sections interchangeables groupées en un cer-
- tain nombre de séries : trois au cas actuel, g g, g-:, à fonds croisés et superposés comme l’indique la figure i.
- La première série a ses sections g courbées et maintenues par les fiches h, à rondelles isolantes i\ la seconde série (g', semblable à la première, est fixée par les fiches k, pourvues aussi de rondelles isolantes; enfin, la troisième série (fig. 4 et 5) est maintenue entre les fiches k et l. On voit clairement en figure 3 la disposition
- Fiff. 2
- Fig. i à 6. — Enroulement Eickemeyer (1892).
- générale des trois enroulements, et aussi comment les rondelles i i servent à les isoler les uns des autres aux points de croisement.
- Quand tous ces faisceaux ont été ainsi disposés sur l’armature, on en groupe les longs bouts (fig. 4) sur la face correspondante du tam--bour en quantité ou en série,, suivant la nature de la dynamo.
- La formation préliminaire des sections avant lexur placement sur l’armature s’opère au moyen des gabarits d’une manipulation fort simple représentés en figures 7 à 10.
- On commence par donner au faisceau sa forme trapézoïdale en plan en enroulant ses fils autour du gabarit A sur ses trois faces a a'a, comme en B. Ce bloc est pourvu d’un appendice a2, réservant entre A et lui une gorge a’, de l’épaisseur d’un fil, dans laquelle on superpose exactement les différents fils d’une même section, que l’on assemble ensuite, de manière que la section se détache de A, puis se manipule d’une seule pièce.
- Cette section ainsi ébauchée se transporte ensuite sur le second gabarit A'(fig. 9), entre ce bloc et les flasques b b', percées de trous ce’., correspondant à ceux du bloc, en l’assujettissant forte-
- (') LA Lumière Elàctriqua du 5 novembre 1892, p. 262.
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- JOURNAL ÜN1VËRSÊL D’ÉLECTRICITÉ
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- ment par les pinces dd. On enfonce alors, pour une section de première séries par exemple, les fiches cc'c2c3c° dans les trous du gabarit, puis on courbe le faisceau en le repoussant entre c3 et cfl au moyen du gabarit c (fig. io) enfilé par sa coulisse /sur la fiche c5. La grosse fiche c8 détermine la direction de l’enroulement de c° à cs, et la fiche c9 le départ du long bout g-. Les sections g1 de la seconde série se forment de même, mais en remplaçant c2 par c4, cG par c7 et le gabarit e
- par e' (fig. 10). Enfin, pour les sections de la troisième série g2, on enlève c2 c3 c4 c0 et c7 et on remplace le gabarit e' par e2.
- L’enroulement de la dynamo à basse tension de) Warner est (fig. 11 et 12) constitué par deux fils seulement, de manière à ne plus avoir que deux soudures de raccordement.
- Partant du bout supérieur 1 de l’un de ces fils (fig. 12) représenté en c' (fig. 11) 011 le ramène au point 1 inférieur, presque diamétralement op-
- V'\x'
- c' c c.
- Fig. 10
- Fig. 7 à 10. — Formation des faisceaux Eickemeyer.
- posé, après lui avoir fait faire le tour du tambour. On passe alors à l’autre fil c2 (fig. 11) que l’on enroule de 3i à 3i (fig. 12) en le courbant en + 3i, comme on a courbé le premier fil en -f-1 : ces courbures représentées en/sur les figures i3 et 14 servent au raccordement avec les segments du commutateur. On les effectue de deux en deux enroulements par un outil spécial, en répétant l'opération précédente alternativement sur un des fils, puis sur l’autre, jusqu’au bout de l’enroulement, qui se termine par la soudure des deux extrémités de l’un des fils à celles de l’autre. Le raccordement des coudes/aux segments du commutateur g h se fait par des épis-
- sures i, enroulées sur les gradins de g, disposés de manière à pouvoir leur assurer facilement une section suffisante.
- L’outil spécial employé pour la formation des coudes/ consiste (fig. i3) en un crochet e, fixé sur l’axe de l’armature et permettant de donner facilement à tous les coudes la même saillie sur la face du tambour.
- Afin d’éviter la production des étincelles aux balais, M. Sajeri dispose (fig. 15) sur son armature deux enroulements complémentaires -j- BjEL B3 et — B! B2 B3, ou enroulements du collecteur, que nous désignerons par -j- et — c, pour abréger et les distinguer de l’enroulement de l’armature
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- proprement dit A. L’enroulement + c est relié d’une part à A en D3 D2D3 et de l’autre aux sections E'E2E3 du collecteur, tandis que les sections de —c sont reliées à A en D1 D2D3, puis aux lames du collecteur E!E2E3. Chacune de
- Fig. ii. — Enroulement Warner (1892).
- ces sections est reliée à une section de A en avance ou en arrière dans le sens de sa rotation, suivant que la dynamo fonctionne en génératrice ou en réceptrice.
- Fig. 12. — Enroulement Warner.
- Supposons l’armature tournant en génératrice dans le sens indiqué par la flèche 1.
- Dans la position indiquée, les courants auront les divisions marquées par les flèches : alors le courant de l’armature passe principalement par -f- Bt à la lame Et du collée- |
- teur, sous le balai -f- F, puis de — F, par E1; à — B,. Le courant qui traverse les enroulements -f- B2 — B 2, en avance sur-f-B! — Bx, et reliés respectivement aux lames E2 et E2 du collecteurs sur le point de quitter les balais, est sur le point de s’annuler sous l’effet de la force contre-électromotrice engendrée en + B3 — Bj à leur passage dans la partie la plus intense du champ magnétique des ffôles Næ S*. En même temps, il commence à se produire dans les enroulements -f- B3 — B3, reliés aux lames E3 et E3, qui arrivent aux balais, un courant engendré par une force électromotrice à peu près égale à
- Ig^iiiiii». ''iiiiiiiiiiiiiiiiiiiinirsya
- et/
- Fig. i3 et 14. — Enroulement et collecteur Warner.
- celle de + Bt — B3. A mesure que -f-Bi—Bl5 s’éloigne des pôles N, S, la force électromotrice y diminue, tandis qu’elle augmente en -j- B3 — B3 de’sorte que, si les; proportions des circuits A et ± C sont convenablement calculées, le courant changera: de sens dans les sections de A comprises entre ± B, et ± B3, et celui de ± B3 s’annulera au moment même où ses lames E1 Et quitteront les balais, ce qui évitera par conséquent les étincelles.
- On a représenté sur la figure i5 le plan dé commutation N( S3 de l’inducteur seul, déplacé en N2S2 par les réactions seules de l’armature avec balais en avance, puis en N3 S3 avec balais en arrière, même quand la dynamo marche en génératrice, ce qui est possible avec le dispositif indiqué. Dans le deuxième cas (Na S2) les cou-
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- rants dans les deux sections de l’armature sont de sens opposé à l’excitation du champ induc-
- Fig. i5. — Sayers. Pare-étincelles.
- teur, tandis que dans le troisième cas(N3S3) ces courants aident à cette excitation.
- La figure 16 représente l’application du système à une armature Gramme fonctionnant en réceptrice avec balais en avance. Les enroulements auxiliaires B B sont reliés comme précédemment à ceux A de l’armature et aux lames
- Fig. 16, — Sayers. Pare-étincelles.
- correspondantes Ex du collecteur : les enroulements Bæ Bæ de l’autre série auxiliaire sont reliés aux lames E(/, et servent quand la dynamo tourne dans le sens de la flèche pointillée.
- Fig. 17 (1 à 7). — Armature Bassett (1892).
- Les commutateurs Ex E,, sont desservis respectivement par les balais Fæ F?/. Quand la dynamo tourne dans le sens de la flèche pleine, les balais Fx doivent être amenés dans les positions indiquées en traits pleins, de manière à ne faire fonctionner que les balais Fx et le commutateur Ex-, quand la dynamo tourne
- dans le sens de la flèche pointillée, il faut amener les balais dans les positions pointillées, de manière à faire fonctionner F*1 sur le collecteur E^.
- L’armature de M. Bassett, ingénieur de la Com-pagnieThomson-Houston, appartient(fig. 17) ( 1 à 7) au type cuirassé, dans lequel les enroulements
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- sont enveloppés à la périphérie par le fer de l’an- I tance magnétique du champ. M. Bassett s’est pro-neau qui les protège, tout en diminuant la résis- I posé de rendre, malgré cela, les bobines faciles à
- Fig. 18 (i à 8). — Collecteur Basset (1892).
- remplacer et à isoler complètement. A cet effet, chacunes de ces bobines B est placée sur l’an-
- Fig. 19 à 21. — BalaisïCherry (1892).
- neau lamellaire A au droit d’une des gorges a de cet anneau, de manière que l’on puisse l’envelopper d’un isolant, comme en b'\ et, pour
- pouvoir isoler de même les extrémités des bobines, à droite et à gauche de l’anneau A, on
- Fig. 22. — Armature à ventilation Paterson et Furnaux.
- intercale une fourrure s (fig. 6) que l’on enlève ensuite, de manière que l’isolant puisse s’enrouler comme en b% (fig. 7). Une fois l’isolant
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- posé, on passe la bobine comme en B*, hors de la gorge <3, sur le créneau correspondant de l’an-neaii où elle se tend, puis on enfile dans les rainures e2 une série de plaquettes de fer doux lamellaire C (fig. 3 et 4) recouvrant les bobines et maintenues à chacune des extrémités des bobines par
- l"'' '“-J
- Fig. 23. — Ventilation E. Thomson (1892).
- des tasseaux /(fig. 5), fixés aux flasques e de-l’étoile E par des vis /', noyées à mi-corps dans e et dans f. Le tout est fortement serré par des boulons entre les deux parties E E' de l’étoile B B, calée sur l’arbre G.
- Les segments C du commutateur de cette ma-
- chine, isolés au mica n, sont (fig. 18) (1 à 8) fixés sur un tambour denté B (fig. 3), assemblé en plusieurs parties, d’une part, par le biseau circulaire D (fig. 2), d’autre part, au moyen des coins E (fig. 7 et 8), à vis de serrage e, avec écrous e', et qui retiennent chacun quatre segments, ce qui en rend le remplacement très facile.
- La garniture de mica n est serrée par un fil m, et tous les écrous de serrage e' sont fort ingénieusement immobilisés d’un seul coup par un ressort R, que l’on entre et sort facilement de sa gorge S par sa fente s'.
- Les balais de M. W. Cherry sont (fig. 19 à 21) composés d’une ou de plusieurs toiles métalliques a, repliées ou superposées à l’intérieur d’une enveloppe également en toile métallique f, serrée en d\ le tout maintenu par une plaque c, à crampons g, qui reçoit la poussée de la vis d’appui.
- Afin d’assurer la ventilation de leur armature, MM. Paterson et Furnaux en constituent le noyau
- Fig. 25 à 28. — Régulateur Scribner.
- par des disques lamellaires pourvus d’encoches centrales 44 (fig. 22) et de fentes radiales 3, de manière que la superposition des encoches constitue comme des canaux d’aérage ayant pour cheminées d’appel centrifuge les entailles 3; qui débouchent en spirale tout autour du noyau.
- M. Elihti Thomson préfère employer comme moyen de ventilation de l’air refoulé par un ventilateur F (fig. 22) au travers del’arbre creux de la dynamo, à l’intérieur du noyau de son armature, creusée à cet effet et pourvue d’un disque D forçant l’air à lécher toute la surface intérieure du noyau. Il faudrait évidemment, dans de pareilles conditions, pour qu’elle fût efficace, une circulation d’air très active.
- M. Scribner régularise sa dynamo par le décalage automatique des balais de la manière suivante.
- Dans ce dispositif (fig. 24 à 28), le porte-balais
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- est constamment sollicité par un ressort vers le décalage en arrière.
- Quand la force électromotrice aux bornes augmente au-delà des limites prévues, l’arbre a de la dynamo attire l’armature g, pivotée sur l’axe fixe k, dont la manivelle / attire alors, par sa bielle m le cliquet h comme en figure 24, de manière qu’il lâche complètement les palettes
- p et q du levier e. Ce levier e, ainsi déclenché, se trouve alors immédiatement appliqué, par le ressort i, sur la came d, constamment en rotation par bc, de sorte qu’elle se met à imprimer au porte-balais par e, son axe f et le cliquet o (fig. 26) un mouvement de décalage en avant, de manière à diminuer la force électromotrice. Cette diminution a pour premier effet de lâcher un peu
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- Fig. 29'à 34. — Alternateur Hartnell (1891).
- l’armature g, de manière que le ressort n ramène h en prise, comme sur la figure 28, avec la première palette p du levier e, et le maintienne ainsi à une distance de la came d telle qu’il n’en reçoive plus que de petites impulsions juste suffisantes pour combattre le rappel en arrière du porte-balais, qui reste ainsi immobilisé; puis, si la force électromotrice s’abaisse trop, l’armature g laisse h s’incliner assez pour entrer en prise au-dessus de la seconde palette q du levier e, qu’il maintient ainsi immobile, tout à fait dégagé
- de la came d, de sorte que le porte-balais, libre de céder à son ressort de rappel revient en arrière jusqu’à un nouveau rétablissement de la force électromotrice normale.
- Les inducteurs de l’alternateur Hartnell, représenté par les figures 29 et 3o, présentent quelques particularités nouvelles. Les enroulements sont au nombre de trois : un excitateur et deux inducteurs, Bj B2, enveloppés partiellement par des électro-aimants C, C2, alternativement à cheval sur A et B2, puis sur A et B,. L’armature est à
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- barres D qui, en passant sous les inducteurs, ferment le circuit magnétique alternativement de Bi à A, puis de A à B2, en produisant en Bj et en B2 des courants de phases opposées sans influencer sensiblement le courant excitateur central A.
- Fig. 35. — Transformation Wahlstrom.
- Dans la variante représentée en figures 31 et 32 les enroulements inducteurs et excitateurs sont disposés en zigzag, alternativement à l’intérieur, puis à l’extérieur de G, autant de fois qu’il y a de barres D sur l’armature. En employant,
- 1 2 3 4- S G 7 8
- Fig. 36. — Wahlstrom.
- comme en figure 33, trois enroulements inducteurs Bi B;, B3 au lieu de deux, avec chacun d’eux successivement enveloppé (fig. 34), on obtient des courants triphasés qui conviennent parfaitement aux réceptrices à mise en train automatique.
- • . M.A. Wahlstrom a récemment proposé, pour
- la conversion économique des courants polyphasés, le système suivant :
- Considérons (fig. 35) un courant sinusoïdal y, = a sin a
- représenté par la sinusoïde 1 et convertissons-le par le transformateur CDA (fig. 3y) en un courant secondaire
- X11= b (a + 90"),
- déphasé de 90° par rapport au premier.
- AWWWWWVW— ^VVVVWvWWW—
- Wahlstrom.
- Si l’on veut produire au moyen de ces deux courants un champ tournant bipolaire à huit bobines, par exemple, comme en figure 36, on devra exciter les bobines 1 et 5, enroulées en opposition, par le premier courant, et les bobines 3 et 7 par le second, et leurs magnétisations seront, si l’on prend les constantes a et b égales à l’unité, représentées par les courbes correspondantes 1, 3, 5, 7 des figures 35 et 36.
- Fig. 38. — Wahlstrom.
- Quant aux bobines intermédiaires 2,4, 6, 8, on les enroulera de manière que leurs phases soient décalées de 45° par rapport à celles des bobines 1, 3, 5, 7. Ainsi qu’on le voit en figure 35, la sommation algébrique des courbes 1 et 3, déphasées de 90“ donne une courbe 2', déphasée de 4.5° par rapport 1 et 3, mais plus élevée; c’est-à-dire, que la bobine formée par les deux enroulements
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- i et 3, groupés en une seule bobine à deux sections traversées par des courants décalés dego°donne un champ magnétique (2') plus puissant que celui de chacune des bobines 1 et 3 et déphasé de 45° par rapport à ces champs. Mais si l’on réduit le nombre des enroulements de la bobine 2 dans le rapport 2/2', cette bobine fournira une courbe 2 de même hauteur que 1 et 3 et toujours déphasée de 45°, de sorte que l’on peut ainsi obtenir de 2 un champ magnétique de même valeur que ceux de 1 et de 3, mais déphasé de 45° par rapport à 1 de 3. On obtient de même, en retranchant 3 de 2, les courbes 4X, puis 4, que'l’on produit par une bobine à deux enroulements en opposition et parcourus par les courants yx — sin a et y" = sin (a -j- go°). Enfin les bobines 6
- Fig. 3g. — Wahlstrom.
- et 8 sont enroulées en opposition de 2 et de 4, ou de manière à produire des magnétisations opposées à celles de 2 et de 4.
- En rapprochant de la figüre 36, où l’on a représenté les champs des huit bobines parleurs courbes de magnétisation delà figure 38, où ces enroulements sont groupés sur leur anneau, on voit que l’on produit bien ainsi un champ magnétique tournant.
- Si l’on veut doubler le nombre des bobines du champ bipolaire considéré, les porter à 16 au lieu de 8, par exemple, il faudra employer comme primaires dans des transformateurs appropriés, les bobines 2, 4, 6, 8 de la figure 36, et combiner les courants secondaires ym = c sin (a + 4S0)
- et
- yiv = ci sin (a + i35") ainsi produits avec les courants yi = a sin a y h = b (sin a + 90“)
- comme précédemment.
- Mais on obtiendrait plus facilement ce même résultat en combinant les bobines/, , /„ en une seule, produisant comme résultante' un courant produisant G (sin a-j-<p), donné par la relation
- y = c sin (a -f <p) = m, a sin a. + n' b sin (x + 90“)
- <p étant l’angle de décalage de y par rapport à /, et/,,, et n, , n„ les nombres de tours des bobines/, ,/„. On voit que l’on peut, en faisant varier simultanément n, , nn et a obtenir pour 9 et pour l’intensité/, c’est-à-dire pour le champ intermédiaire, comme intensité moyenne et comme déphasement, toutes les valeurs que l’on veut.
- 2 3
- Fig. 40. — Wahlstrom.
- Par exemple, pour c= 100 ampères-tours et © = 3o°, l’équation
- 100 sin (a + 3o°) = ni sin a + m,i sin (a + 90")
- donne
- M, a = 5o v'3 = 87,
- Mu b = 5o;
- d’où «, et m„, connaissant les constantes a et b. Pour © = i35°, on trouve de même
- M, a = — 5o\/2 = — 70,7 Mu b — £0 \/2 = 70,7,
- le signe — indiquant que les courants doivent circuler en sens contraire dans les deux bobines.
- La figure 3g représente un des modes de construction des transformateurs; chacun d’eux est obtenu par l’enroulement d’un fil secondaire sur les bobines simples 1, 3, 5, 7 et doubles 2, 4, 6, 8, comme on l’a indiqué en figure 37. Chacun des transformateurs est renfermé dans une en-
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- veloppe en fer G,, et leurs secondaires aboutissent aux bornes SS... où l’on prend les courants de différentes phases.
- En figure 40, les bobines 1, 2... sont enroulées sur un anneau, comme en figure 38, et l’on a enroulé au-dessus d’elles le secondaire continu, avec dérivations sur les bornes S, semblables à celles des dynamos à courants continus, d’où l’on prend les courants déphasés en les reliant deux par deux aux divers circuits extérieurs.
- M. de Ferranli a récemment proposé, pour la
- distribution dès courants alternatifs, de les transformer en courants continus par des commutateurs locaux installés comme le représentent les figures 41 et 42.
- A chaque poste local exigeant ces courants commutés, on dispose un transformateur suffisant pour faire tourner un moteur a b synchronisé avec les courants du circuit. Ce moteur fait tourner le commutateur c, relié au circuit par les collecteurs dd,à balais cc, et divisé en segments tels que l’un des balais,/, reçoive toujours des courants positifs, et l’autre, /', les négatifs. Le
- Fig. 41 et42. — Ferranti, Commutateur tournant.
- moteur a est mis en train par une petite dynamo auxiliaire g, alimentée par une pile, après quoi, une fois le synchronisme atteint, il se maintient à sa vitesse par le faible courant du transformateur.
- / Gustave Richard.
- LE PROJET D’INSTALLATION
- D'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE A ANVERS
- On va, paraît-il, installer à Anvers l’éclairage électrique dans des conditions toutes particulières et qui méritent qu’on s’y arrête.
- Voici les grandes lignes du projet, dont la conception est due à M. Van Rysselberghe.
- Les centres où s’engendre la puissance sont des usines de la puissance de 5oo chevaux cha-
- cune; là on fabrique non de l’électricité, mais de l’eau comprimée à la pression de 52,5 atmosphères. De ces usines part une canalisation en tubes d’acier essayés à 3oo atmosphères; l’ensemble de cette canalisation est pour le moment prévu avec une longueur de 6 kilomètres. L’eau comprimée s’y transporte en perdant naturellement une partie de sa charge; d’après les calculs, elle arrivera aux postes d’utilisation avec une pression de 45 atmosphères. Les postes d’utilisation, qui paraissent devoir être assez nombreux, seront placés dans des stations de police ou dans des édifices communaux; c’est là que sera engendrée l’électricité. L’eau comprimée y est amenée sur des petites turbines de l’invention de M. Van Rysselberghe. Ces appareils se composent simplement d’un disque en bronze ayant 0,80 m. de diamètre, dont la circonférence est percée d’orifices formant les aubes de la turbine.
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- Ces turbines donnent, d'après les renseignements fournis, 70 à 72 0/0 à toutes charges; elles sont directement manchonnées sur l’arbre des machines dynamo-électriques. Un régulateur les fait marcher à vitesse constante; la machine dynamo est, à ce qu’il semble, excitée en dérivation, en sorte qu’elle peut fonctionner à potentiel constant. Ce système générateur est, paraît-il, d’un aspect très simple, et donne une marche très régulière et très silencieuse, ce qui ne surprendra pas.
- Chacune de ces petites usines comporte quelques appareils de mesure, ampèremètres, voltmètres, manomètre hydraulique et horloge.
- De ces postes part le réseau de distribution électrique; le réseau total est prévu avec 28 kilomètres environ de longueur; mais les postes seront suffisamment nombreux pour que chacun n’ait qu’un réseau assez court, de façon que la perte à pleine charge soit seulement de 2 volts. Ces réseaux sont installés en caniveaux, avec câbles nus. Ceux-ci sont en fer, ce qui est une innovation intéressante et logique. Les clients pourront prendre à leur choix l’électricité ou l’eau comprimée; l’électricité à raison de 0,80 fr. le kilowatt; l’eau à raison de 0,45 fr. le mètre cube, quantité qui, d’après les renseignements, peut donner 800 watts.
- Ce choix possible me paraît mal expliqué, car il suppose que la canalisation hydraulique va chez tous les clients; elle serait alors sans doute plus longue que nous ne le croyons; on n’a probablement le choix que sur la canalisation principale.
- Disons en passant que le gaz, qui est paraît-il de très bonne qualité, se vend 0,17 fr. le mètre cube et 0,12 fr. pour l’industrie.
- Voilà une combinaison singulière et faite pour surprendre les électriciens; mais l’idée d’où elle est sortie étonnera peut-être plus encore. Si M. Van Rysselberghe a adopté cette combinaison, c’est que, selon lui, l’électricité n’est pas transportable. Elle doit être consommée sur le lieu où elle est engendrée, sinon elle perd tous ses avantages; et si les entreprises d’électricité ont rencontré des obstacles, c’est qu'elles ont voulu faire voyager cet agent, qui, d’après M. Van Rysselberghe, est essentiellement casanier.
- Je ne déteste pas le paradoxe. Entre amis, quand la conversation vient à languir, un bon
- paradoxe, présenté avec sérieux, soutenu d’arguments ingénieusement trouvés est un moyen fort acceptable de s’amuser entre soi. Il peut même avoir son utilité en obligeant à mieux se rendre compte de la vérité. Mais un paradoxe en industrie, prenant corps et devenant la base d’une affaire, cela est nouveau et vaut qu’on s’y arrête.
- Nous n’allons pas entreprendre la discussion théorique de l’aphorisme émis par M. Van Rysselberghe, il vaudra mieux le voir dans son application.
- Nous remarquons d’abord que l’auteur ne va pas et ne peut pas aller jusqu’au bout de son idée, qui conduirait à mettre une usine électrique par maison; il se contente de multiplier les points de génération électrique de façon à réduire au minimum le parcours du courant. On voit de suite que ces points de génération ne peuvent être des petites usines à vapeur; une pareille multiplicité d’usines serait impraticable comme installation aussi bien que comme exploitation : la puissance, M. Van Rysselberghe le sait, ne peut être engendrée économiquement que par masses assez importantes: il faudra donc, sinon une seule, au moins un petit nombre d’usines génératrices de puissance; nous nous retrouvons donc en présence du problème connu; il faut distribuer cette puissance, et ensuite la transformer en électricité consommable. Nous autres, nous aurions pensé à un des modes connus d’employer l’électricité de haute tension comme moyen de distribuer; M. Van Rysselberghe écarte absolument ces procédés; il préfère l’eau comprimée; au fond, son aphorisme revient à celui-ci : « de tous les moyens connus de transporter et distribuer la puissance, l’électricité est le plus mauvais. » C’est une affirmation faite pour surprendre; nous vivions dans d’autres idées, croyant sincèrement que l'électricité était non seulement un des meilleurs modes actuels du transport de la puissance, mais encore celui auquel était promis l’avenir.
- Je ne saurais, pour ma part, renoncer ainsi à une idée qui a déjà vécu quelques années avec moi; et à examiner le projet actuel, il n’est pas pour m’amener à la quitter, car il me semble qu’en le considérant d’un peu près, sa supériorité est très loin d’apparaître comme prouvée.
- Nous allons l’examiner dans ses parties principales, en le comparant avec un système de
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- distribution électrique supposé établi dans les mêmes conditions.
- Une considération importante frappe d’abord ; c’est celle du rendement. Dans les deux cas, la génération de la puissance se ferait de même, par des machines à vapeur. Néanmoins, ceci appelle une réserve : il semble que l’installation projetée ait limité la puissance de ses usines à 5oo chevaux, sauf à en établir plusieurs ; pourquoi ? On sait qu’il y a tout avantage à concentrer le plus possible : on serait conduit à penser que si on divise c’est afin de n’avoir pas de trop longues canalisations à eau forcée, ce qui augmenterait la perte de charge. Cet inconvénient ne se présenterait pas avec la distribution électrique. Admettons la disposition adoptée; au lieu de compresseurs d’eau nous aurions des compresseurs d’électricité, car on sait que l’électricité peut être pour les applications de ce genre assimilée à un fluide incompressible. On ne nous donne pas de renseignements sur le rendement des compresseurs; si parfaits qu’ils oient, ils ne sauraient dépasser les machines dynamo, qui atteignent comme on le sait go 0/0 et le dépassent; l’avantage serait très probablement pour celles-ci : nous n’en tenons pas compte, nous admettons que l’énergie revient au même prix. La ligne hydraulique, d’après les renseignements fournis, perd 13,3 0/0. La ligne électrique n’est pas obligée de subir une perte pareille ; on sait que les courants alternatifs se contentent de perdre 3 ou 4 0/0 sur de très grandes longueurs; la transmission à courant continu entre Saint-Ouen et Paris de la Société d’éclairage perd 6 0/0 sur 7,5 kilomètres; le réseau d’Anvers a 6 kilomètres de longueur ; il n’est sans doute pas d’une seule ligne, et la distance maxima réelle doit être de 3 à 4 kilomètres, mais, fût-elle dé 6, la perte avec l’électricité sera aisément limitée à 5 0/0, en se tenant dans les conditions que la pratique actuelle a consacrées.
- Passons au poste générateur; avec l’électricité, ce serait un poste transformateur ; au lieu de la turbine, nous aurions un moteur électrique. Les rendements de ces appareils sont parfaitement connus, nous serons dans une limite plutôt inférieure en admettant 85 0/0. La turbine donne 70 0/0 à toutes charges, c’est un résultat fort remarquable, admettons-le !
- Il résulte de ces chiffres que le rendement
- entre l’usine et la dynamo de basse tension sera de 60 0/0 avec le système hydro-électrique, qu’il serait de 80 0/0 avec le système entièrement électrique.
- La dépense de puissance serait donc diminuée d’environ le cinquième de sa valeur pour un résultat donné.
- Pour l’installation, on sait que les tuyaux d’acier coûtent cher; leur pose exige des raccords extrêmement soignés; les courbes imposent des sujétions : ces canalisations reviennent à des prix élevés; dans les chemins de fer, où leur emploi est fréquent, on compte jusqu’à 40 francs le mètre courant. Nous ignorons dans quelles conditions on se trouve à Anvers; si bon marché qu’elle puisse être relativement, elle ne descendra pas au prix d’un câble isolé à puissance égale transportée. De plus, la pose de celui-ci est beaucoup plus simple. Mais nous n’insistons pas sur ces considérations, le prix de premier établissement devant être subordonné à la dépense de fonctionnement.
- Pour ce dernier, il y a à envisager les stations génératrices et les stations de transformation. Pour les premières, il n’y a pas de difficulté, il existe assez d’usines à haute tension fonctionnant avec une entière régularité pour qu’on soit fixé à ce sujet ; il faut examiner de plus près les postes de transformation. Il semble que ce serait là un des points principaux du système, sinon le principal; c’est l’exhibition d’une de ces stations élégamment présentée et marchant avec une grande régularité qui aurait déterminé le succès de l’affaire; les dimensions sont réduites, le mouvement tranquille et silencieux. Si je ne me trompe, la construction'de ces petits postes, qui peuvent être assez aisément multipliés, a dû être le point de départ de l’organisation d’ensemble. Il reste à voir si l’on n’eût pas pu faire de même avec l’autre procédé tout en conservant les avantages signalés tout à l’heure, qui ont dû être sacrifiés.
- Je crois qu’on l’eût pu si on l’avait jugé utile; il n’est pas difficile, en effet, de concevoir la constitution du poste, et la substitution d’une machine de haute tension à la turbine peut être faite ; le point délicat est dans le fonctionnement. Mais d’abord comment fonctionnent les postes hydro-électriques; a-t-on l’intention de les abandonner à eux-mêmes? Il semble que non.
- Us sont pourvus d’appareils de mesure, am-
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- pèremètres, voltmètres, etc., qui ne sont pas là pour la montre; quelqu’un les regardera", sinon constamment, au moins souvent; les postes seront surveillés; il ne peut guère en être autrement d’ailleurs; la machine dynamo à basse tension aura besoin de quelqu’un pour veiller au calage de ses balais lors des changements d’intènsité.
- Si les postes sont surveillés, rien n’empêche l’installation de la haute tension. Si même cette surveillance devait être intermittente, on possède actuellement des machines assez sûres pour marcher sans être constamment sous l’œil d’un électricien. Je considère donc comme certain que la distribution pourrait être opérée sans changer les dispositions adoptées.
- Mais il y a lieu de se demander même si cette multiplication des postes est par elle-même un avantage ; chacun d’eux ne sera pas sans entraîner de sérieuses dépenses; une turbine fonctionnant sous de pareilles pressions est un engin à réactions énergiques et dont l’usure sera très rapide.
- Au reste, il ne semble pas que d’après les prévisions mêmes des organisateurs, le résultat doive être si remarquablement avantageux, puisque les prix de vente qu’ils proposent ne sont pas sensiblement inférieurs à ceux qu’on établit ailleurs.
- Je crois qu’à Anvers la houille revient à environ i5 francs la tonne; si on veut l’amener à ce prix dans Paris, tous les secteurs avec leurs systèmes variés pourraient presque adopter les prix d’Anvers et y trouver leur avantage.
- L’ensemble de considérations que nous venons d’énoncer me semble tellement frappant qu’elles n’ont pas dû échapper aux organisateurs; M. Van Rysselberghe jouit d’une juste réputation en matière d’électricité. 11 a sans doute des raisons pour ne pas les trouver justes. Je serais très heureux de les connaître. On sait que je ne m’attache à aucune opinion et que mon seul désir est d’être éclairé ; je suis donc tout prêt à changer d’avis et à reconnaître que l’électricité est un mauvais mode de transport de la puissance; mais ce jour-là je serai bien étopné et je ne serai pas le seul ; sans doute le consentement universel n’est pas toujours une preuve, mais une conclusion scientifique universellement admise et fondée sur les travaux accumulés par de nombreux savants a une haute
- valeur, et il faut de puissantes raisons pour l’ébranler.
- Remarquez-le bien ; je n’affirme nullement que l’entreprise d’Anvers ne réussira pas; elle peut réussir, et pour moi je le désire, car si ce que j’ai dit est tant soit peu vrai, la transmission électrique eût réussi encore mieux, et elle constituera un argument a fortiori pour les entreprises à venir.
- Frank Géraldy.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Électrolyseur centrifuge Blackman (1892).
- Lorsqu’on électrolyse une dissolution de chlorure de sodium, il se sépare à la cathode de la
- Pig. i
- soude et à l’anode du chlore et de l’hydrogene, et il faut, autant que possible, empêcher ce chlore de s'unir soit à l’hydrogène pour former de
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- l'acide chlorhydrique sans valeur, soit au sodium pour reformer du chlorure de sodium.
- M. Blackman s’est proposé d’éviter ces pertes en utilisant les densités différentes de l’électrolyte et des produits de l’électrolyse pour les maintenir séparés par la force centrifuge : à cet effet, l’électrolyse se fait dans une essoreuse ou turbine d'ôù la dissolution de soude, plus dense que celle du chlorure de sodium, s’en sépare et
- -. 2 et 3.
- s’évacue constamment par la force cèntrifuge, de sorte que le procédé est continu.
- Ce procédé, que M. Blackman déclare absolument nouveau, peut évidemment s’appliquer à d’autres électrolyses que celles du chlorure de sodium.
- Dans l’appareil de M. Blackman, représenté par les figures i à 3, l’anode est constituée par des prismes de charbon E, auxquels le courant arrive par le tube J et le balai e, et la cathode-par la partie de la surface G de la turbine B non recouverte de l’isolant c, et qui est reliée au pôle négatif du circuit par l’arbre C et son emmanchement /. Cette turbine GE est animée d’un
- mouvement de rotation très rapide autour de l’axe C. L’écran K empêche l’hydrogène dégagé sur B de venir au contact de l’anode E ; cet hydrogène s’échappe en k par l’espace annulaire ménagé entre les tubes fixes h et f, dont l’embou-
- Fig. 4
- chure évasée est reliée à la turbine par le joint hydraulique sans frottement qu’y forme l’électrolyte plaqué en xx par la force centrifuge. Le chlore dégagé de l’anode E s’échappe au contraire par le creux X du cylindre xx au travers du tuyau L'.
- Quant au bain, il se renouvelle sans cesse par le tube M dans le cône central N, qui tourne
- Fig. 5
- avec la turbine et diffuse l’électrolyte en B à mesure que la dissolution de soude, plus dense, s’évacue, à l’état presque pur, du haut de la turbine en gouttes P recueillies dans le déversoir Q.
- Le courant est fourni par une dynamo D (fig. i)
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- que la poulie a fait tourner en même temps que la turbine.
- Dans la variante représentée par la figure 4, les anodes en charbon sont en E' et les cathodes en G', toutes deux isolées de la turbine B.
- Enfin, dans le type horizontal représenté par la figure 5, on retrouve l’anode et la cathode en
- E2 et G2, mais sans que l’on puisse découvrir l’avantage de cette modification. G. R.
- Télégraphe imprimant Dill (1892).
- Ce télégraphe, qui transmettes dépêches en signaux Morse, n’a plus aucun mouvement d’hor-
- Fig. i et 2. — Telegraph Dill. Elévation et vue de côté.
- logerie, et peut imprimer ses traits à volonté parallèlement ou perpendiculairement à la longueur du papier.
- Pour recevoir un télégramme, on commence par fermer par B sur c, comme en figure 6, 1e circuit de la pile locale Z, dont 1e courant passe, par g et 1e ressort/, à l’électro-aimant Dd2. Cet
- électro attire alors son armature d', ce qui rompt 1e contact en/; puis l’armature, lâchée et ramenée sur g par 1e ressort d3,1e rétablit, etc., fonctionnant comme un trembleur, de manière que son bras i imprime, par tes cliquets de poussée h et de retenue h' (fig. 1), un mouvement d’avancement à la bande de papier ju et de rotation au
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- 5.33:
- galet guide j2. Ce mouvement se produit ainsi par l’électricité, sans le secours d’aucun mécanisme d’horlogerie à remonter.
- Les courants envoyés de la ligne à l’appareil arrivent par y y au second électro-aimant K, dont l’armature Kt, à rappel p, pivoté en L, applique, par. son bras n, le papier sur le rouleau encreur
- Fig. 3 à 5. — Détails.
- o, et marque un point si le passage du courant est court.
- Si ce courant est prolongé, la seconde armature m, (fig. 5) à surface en forme d’hélice, se met à tourner sous l’attraction de K', et ferme ainsi par R
- Fig. 6. — Schéma des circuits.
- (fig. 6), en z1z2, une dérivation du circuit de s sur l’électro à gros fils S.
- Grâce à la faible résistance de S, cette dérivation est telle que l’électro D cesse de faire marcher le: papier, de sorte que le galet encreur 0, amené par l’armature S de la position (fig. 3) à celle (fig. 4), trace sur le papier immobile un trait transversal.
- ün obtient ainsi des tracés moins longs et plus lisibles. . .. . ..
- ; Si l'on veut marquer, comme, à l’ordinaire,
- ,ces traits, en long, il suffit d’empêcher par la vis V (fig. 6), la rotation de R, et de couper ainsi' définitivement l’électro S du circuit.
- Le galety2 imprime.par une corde au.galet o,. la rotation indispensable pour la netteté de l’im--pression, de manière qu’il présenté chaque fois au papier une nouvelle arête (fig.1 4) ou unenou-. velle génératrice (fig. 3).
- G. R.
- Liquide dépolarisant Schlesinger (1891).
- Ce liquide se forme en ajoutant à une disso-' lution chaude deôoo grammes d’acide sulfurique à 1,8 et de 35o grammes d’eau, 60 à 80 grammes d’acide chromique en cristaux et 600 grammes i d’acide nitrique à i,36o.
- On peut l’employer dans des auges en gutta-percha, et principalement avec des piles à zinc' et charbon.
- G. R.
- Les tramways à accumulateurs de Birmingham, par P. Bauer (*).
- Le système de traction électrique qui permet de rendre chaque voiture indépendante en lui faisant transporter la quantité d’énergie néces-, saire à sa propulsion pendant un laps de temps donné est certainement le système idéal de traction pour les tramways, et ce sera un système pratique lorsque les progrès de la technique auront permis de supprimer, ou tout au moins d’atténuer considérablement, plusieurs, graves inconvénients inhérents aux accumulateurs.
- Un de ces inconvénients est la perte d’énergie, i considérable pendant la transformation de l’énergie électrique en énergie chimique. On peut admettre que pendant un fonctionnement irré-. gulier comme celui des tramways, cette perte est d’au moins 25 0/0 du travail dépenséà la charge ; mais si l’on considère que dans un service de ce genre les dépenses de combustible sont faibles par rapport au total des dépenses, on ne I peut donner à cette perte un poids considérable,, ‘et il faut observer que dès que la ligne est un peu longue, la distribution du couranl par
- (') Elektrotectinisehe Zeitschrift, ïi septembre 1892.
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- lignés aérienne^ d’une station centrale aux voitures est aussi accompagnée d’une perte considérable.
- D’autres inconvénients des accumulateurs sont leur peu de durée et leur poids considérable.
- Ces deux inconvénients sont malheureusement complémentaires, c’est-à-dire que dans les systèmes actuels augmenter la solidité c’est augmenter le poids, et diminuer celui-ci c’est accélérer l’usure. Il est donc nécessaire de se tenir dans la juste moyenne, tout en cherchant à réduire au minimum la somme des deux inconvénients, et nous croyons que cette condition est le mieux remplie par les accumulateurs à. grillage garni de pâte comprimée, dont l’accumulateur E. P. S. est le type principal.
- Si l’on compare le seryice par accumulateurs avec les autres systèmes de traction, c’est-à-dire, avec le système électrique à conducteurs aériens, peu utilisable dans les rues très passagères; avec le système à conducteurs souterrains, dont l’installation est très coûteuse ; avec le système, à'câble soumis à une usure rapide; et enfin avec la traction à la vapeur, si bruyante et si incommode dans les villes, il faut convenir que la traction par accumulateurs conserve vis-à-vis de la traction par chevaux tous les avantages que présentent les autres systèmes.
- Si malgré cela les accumulateurs ne sont encore que;peu employés dans cette application spéciale, il faut en chercher la raison principale dans la pénurie d’expériences et de résultats dûment constatés. Il peut donc être intéressant de donner quelques détails relatifs à une installation de traction par accumulateurs fonctionnant depuis deux ans à la satisfaction de ses entrepreneurs: nous voulons parler du tramway électrique de Birmingham.
- La ligne exploitée par la Birmingham Central Tramway Company, est à double voie; elle part du centre de la ville, traverse des rues très populeuses pour aboutir au faubourg de Bourn-brook, où se trouve le dépôt de voitures et la station des machines pour la charge des accumulateurs. La longueur de la ligne, très accidentée, est de 4,8 kilomètres ; elle contient tout près de la station de départ une courbe très difficile de 12 mètres de rayon sur un arc de 90° et dont le niveau s’élève de 1 centimètre par 24 centimètres; on rencontre ensuite une pente
- de i/3o longue de 200 mètres, taudis que les autres accidents de terrain sont moins importants.
- La durée d’un voyage est en moyenne de 25 minutes, ce qui donne une vitesse moyenne, y compris les arrêts, de 11,5 km. à l’heure, et; une vitesse moyenne absolue de 14,4 km. à l’heure.
- Les voitures, au nombre de 14, ont été construites par la Midland Carriage Company, et agencées, en ce qui concerne les machines, par Y Electric Construction Corporation (Elwell-Parker). Elles présentent un poids de 6 tonnes sans accumulateurs et sont disposées pour recevoir 24 voyageurs d’intérieur et 26 voyageurs d’impériale. La caisse est supportée à l’avant
- Fig- 1
- et à l’arrière par des pivots, fixés eux-mêmes chacun sur un fort cadre réunissant deux essieux. Ce dispositif est très flexible et se prête avec facilité au passage sur des courbes très prononcées. Dans l’un des deux cadres est disposé le moteur électrique (type Elwell-Parker) (fig. 1) ; c’est une machine à enroulement en série et donnant à charge maxima i5 chevaux.
- L’arbre de l’induit est parallèle aux essieux, son mouvement est transmis des deux côtés par un train d’engrenages à double réduction de vitesse. Les vitesses angulaires de l’induit, de l’arbre de transmission intermédiaire et de l’essieu sont entre elles comme 6:2:1; l’induit décrit 700 tours par minute pour une vitesse de translation de 12 kilomètres par heure. Le moteur, est muni de balais en charbon qui, par suite de' leur disposition radiale, conservent pour les deux sens de rotation la même position.
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- La batterie d'accumulateurs (type Etwèll- * Parker) est installée sous les sièges de la voi-turé, sui* des rails de fer, et peut être poussée siir les châs’sis de charge par un seul ouvrier. La batterie entière, composée de 96 éléments, est divisée pour les besoins de la régulation en 4 sections. Chaque section est constituée par trois grandes caisses en bois de teak, garnies de plomb, et contenant chacune 8 éléments. Ceux-ci sont des boîtes en ébonite, posées sur des prismes de verre, et contenant 9 plaques posi- ; tives et 10 négatives du type de la E.P.S. Company. Les dimensions de ces plaques sont de 21 centimètres sur 16; les boîtes en ébonite sont assez hautes pour que les trépidations de la voiture né puissent projeter de l’acide au-dehôrs. Lés 8 éléments d’une caisse sont toujours couplés en série; de même, les trois caisses de chaque soüs-b^tterie se trouvent montées en série par'des ressorts de contact, dès qu’elles sont mises éh'fJlâce dans la voiture. Les quatre parties, formées chacune de 24 éléments et donnant 48 volts, peuvent être couplées entre elles et avec le moteur par un commutateur entre les mains du conducteur, selon les six combinaisons suivantes :
- 1. Les batteries séparées l’une de l’antre et du moteur.
- ' 2. Les quatre batteries’couplées en parallèle, mais sans relation avec le moteur; ce montage permet aux tensions éventuellement inégales des diverses batteries de s’égaliser.
- 3. Les quatre batteries montées en parallèle et reliées au'môtéur; ée couplage n’est employé qu’au démarrage.
- 4‘.’ Lës'Tbat'feries couplées par deux en parallèle,” èt; deux' groupes ainsi formés reliés en sérié; c'est là combinaison'employée quand la voiture roulé-èn'palier/ -
- 5. LéS' deux batteries du milieu couplées en parallèlé-’ ëntfè"elle» et en : série avec les deux extrêmes; montage qui déyeloppe les trois quarts de la force élèctromotrice maxima, et qui sert Sur les pentes et vers la lin de la décharge.-
- 6. Les quatre batteries reliées en série, et donnant ensemble une différence de potentiel de i5o volts â 100 ampères. C’est un mode de couplage qui né doit pas être employé en service régulier, mais est réservé â des cas-exceptionnels. '
- ; Ces diverses combinaisons permettent de faire
- * varier là puissance sans avoir recours' à dés , rhéostats dissipateurs d’énergie.
- La batterie d’accumulateurs avec sâ charge d’acide pèse 3 tonnes et présente une capacité de i5o ampères-heures. On la charge pendant cinq heures à une intensité de 3o ampères, ce qui' est suffisant, parce qu’on arrête la décharge dès que le voltage tend à baisser rapidement: Avec cette charge de i5o ampères-heures, on parcourt en moyenne 42 kilomètres, mais on a s atteint souvent 5o kilomètres. En ce qui concerne l’importante question de la durée des plaques, on n’a pas donné de renseignements détaillés, maison sait que la compagnie paye pour l’entretien de chaque batterie (renouvellement cfe plaques, de l’acide, des connexions, entretieh des boîtes, manutention, etc.) 7,5 centimes par kilomètre parcouru. Eu égard à la capacité de la batterie, c’est là une somme relativement faible.
- En ce qui concerne l’agencement des voitures, on trouve encore sur la plate-forme un commutateur-inverseur et un dispositif de frein très efficace agissant sur les huit roues à la fois. La mise en mouvement des voitures se fait sans à-coups, malgré le poids très considérable de 9 tonnes et la transmission par engrenages. Les voitures marchent avec une très grande facilité sur les pentes et les courbes et presque sans diminuer de vitesse. L’intérieur des voitures est éclairé par deux lampes à incandescence de 16 bougies.
- Le dépôt, établi sur les confins de Bournbrook, couvre un terrain de] 3 800 m2 et contient, outre les installations pour la charge des accumulateurs, un atelier de réparation, un atelier de formation, une fonderie de plomb, une remise de voitures, et divers bureaux.
- La vapeur est produite par deux chaudières de Davey, Paxmann et C°, pouvant alimenter chacune une machine de 100 chevaux. L’alimentation des chaudières a lieu soit par un injecteur, soit par l’une des deux pompes Worthington, et l’eau peut être puisée directement dans un réservoir, ou bien on lui fait traverser auparavant un économiseur Green. La pression de fonctionnement est de 9 atmosphères. La cheminée, formée de segments annulaires en fonte, a 3y mètres de hauteur et 1,2 m. de diamètre. —
- Le local de chauffe est adjacent à la salle des machines, où sont installées deux machines à vapeur de 100 chevaux chacune, deux dynamos
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- et les tableaux de distribution et appareils de mesure habituels. Les machines à vapeur, de la maison Davey, Paxmann et C“, sont des machines compound horizontales à expansion variable et sans condensation. Le volant fait îoo toiirs par minute.
- Chaque machine à vapeur commande par courroie une dynamo Ellwell-Pârker, montée en dérivation, et fournissant, à 540 tours par minuté, 5oo ampères sous 120 volts. Ces deux machines peuvent charger simultanément les batteries d’accumulateurs de 12 voitures, éclairer le dépôt, et alimenter, un moteur de 8 chevaux employé à l’atelier de réparation pour li’.actionnement des machines-outils. Les dynamos sont pourvues d’un système de graissage automatique qui empêche l’arrivée d’huile pendant l’arrêt. ............
- Lé courant est conduit par des barres de cuivre aü tableau de commutation, qui porte des rhéostats de réglage, des dispositifs de sûreté, deux voltmètres Cardew, des ampèremètres et un commutateur pour le couplage en parallèle des dynamos. D’ordinaire, une seule machine à vapeur est en service, l’autre sert de réserve..
- A côté de la salle des machines est disposée une installation d'accumulateurs hydrauliques destinés à fournir la pression nécessaire au transport des batteries. Elle se compose d’un cylindre en fer à fleur du sol, rempli d’eau, et dans lequel entre à frottement un piston plongeur, qui exerce, par son poids dans le cylindre, une pression de . 55 atmosphères. Une pompe à double effet, actionnée par un moteur à vapeur spécial, remplace l’eau dépensée par ce cylindre accumulateur. En creusant le puits pour installer ce cylindre on a découvert une source de débit constant et très important; l’eau de cette •source est d’abord conduite dans une. citerne, d’où on là fait , monter dans un réservoir, de fonte très élevé après l'avoir fait passer dans un cylindre filtrant. Cette source d’eau alimente •tous les services du dépôt. . ;
- La station de charge occupe, avec la .remise, au moins la moitié du terrain. La station de charge, dont la façade donne sur la rue, con-tièlit quatre voies qui se prolongent dans la remise des voitures. Les rails sont disposés de manière à rendre possible l’inspection dés moteurs, des transmissions, etc., en quelque endroit que se trouve la voiture.
- A la: station se trouvent quatre cylindres hydrauliques enfouis dans le sol, alimentés par l’accumulateur précédemment décrit. Les pistons plongeurs de ces cylindres supportent la carcasse en fer divisée en huit étages destinés à recevoir les batteries à charger. Chaque .étage prend la moitié des accumulateurs d'une voiture, ou six des grandes caisses en bois, et comme il y a quatre de ces charpentes, toute l’installation peut faire le service de seize voitures.
- Les quatre charpentes forment trois chemins creux; les voitures arrivent dans les deux extrêmes; elles ont juste la place de s’y mouvoir et viennent presque toucher le support des accumulateurs. Le déchargement des batteries se fait donc avec la plus grande facilité; dès qu’elles sont placées sur la carcasse en fer, celle-ci est élevée par la pression hydraulique jusqu’à ce qu’une des batteries fraîchement chargées vienne au niveau du plancher de la voiture, pour être poussée sur celui-ci.
- Les batteries de 48 éléments sont couplées en parallèle pour la charge. Le couplage en sérié des caisses entre elles se fait par des ressorts de contact. Le courant vient de la dynamo à la charpente par de forts conducteurs qui suivent tous les mouvements. La charpente est ouverte de tous côtés afin de permettre l’inspection des batteries sur toutes les faces. La charge des batteries commence dès que celles-ci sont glissées en place sur la charpente. Toute voiture arrivant au dépôt est examinée, et la force électromotrice de sa batterie mesurée au Cardew.
- Avant de donner quelques détails relatifs aux frais d’exploitation, nous mentionnerons que le trafic sur la ligne en question est très faible, excepté le samedi et le dimanche. Aux autres jours de la semaine, six voitures seulement sur les quatorze sont en service, et chacune de ces voitures ne transporte en moyenne que huit à dix personnes par voyage, tandis qu’elles sont établies pour cinquante voyageurs. Il paraît qu’il n’est pas rare en hiver de voir une voiture parcourir toute la ligne sans un seul voyageur.
- Il n’est donc pas étonnant que dans ces conditions d’exploitation les résultats financiers ne soient pas brillants; ce n’est nullement la faute du système employé, puisque les dépenses par tonne-kilomètre sont en réalité plus faibles qu’avec la traction par chevaux. Comme le
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- -poids de la voiture est très^ grand par rapport ; rà celui des voyageurs, il est.certain que sur une ! • ligne -plus fréquentée o.n pourrait, avec les 1 .mêmes dépenses, doubler ou tripler les recettes, ' •et, par l’augmentation du nombre de voyages, on utiliserait mieux, l’installation, et .l’on réduirait l’influence de l’amortissement et.de l’intérêt1 -sur la dépense totale.
- . En général, les conditions sont en Angleterre i .beaucoup moins favorables que dans d’autres ;pays. Dans chaque cas, une installation deœe -genre doit être approuvée par une résolution du ' Parlement, et l’obtention de cette résolution et. de la concession coûte des sommes considéra-' blés. 11 est rare que ce soit la société concession--naire elle-même qui exploite la ligne; le plus souvent elle préfère vendre sa concession immédiatement à une compagnie d’exploitation, et ,cellé-ci doit avant toute mise en œuvre déposer -une forte caution chez le magistrat de la ville1 jintéressée. Il suit de là que les frais d'installa-, tion ^spnt toujours très élevés, et que dans les ' .cas.les plus favorables l’intérêt que rapporte; . une. installation faite dans ces conditions est très j „modéré. ; , i
- Dans les circonstances que nous venons d’examiner, l’exploitation de la ligne de tram-! -ways à accumulateurs n’est continuée que grâce •aux bénéfices fournis à la compagnie par une ligne à traction par câble qu’elle exploite en même temps, et qui fonctionne dans des condi-tions-bien plus favorables.
- _ Voici quelques chiffres sur"les dépenses et „ recettes par voiture-kilomètre :
- La charge d’une batterie de voiture exige 2 X 3o X 120 x 5 — 36 000 watts-heures qui per-mettenten moyenne de parcourir 45 kilomètres; soit une dépense de 800 watts-heures par voiture-kilomètre, et comme une voiture avec dix personnes pèse environ 10 tonnes, on a 80 watts-heures par tonne-kilomètre, nombre concordant avec celui de 78 watts-heures donné par Hop-kinson dans sa conférence sur le Bessbrock et . Newry Tramway. Les dépenses d’exploitation étaient de 1 franc par voiture-kilomètre, soit 10 centimes par tonne-kilomètre, et les recettes de 86 centimes par voiture-kilomètre, soit 8,6 centimes par tonne-kilomètre, ce qui signifie une perte de 1,4 centime par tonne-kilomètre.
- A H.
- REVUE DES 'TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Champ électrique tournant et rotation due à l’hysté-
- • résis électrostatique, par M. Riccardo. Arno (').
- Dans ses recherches bien connues sur les rotations électrodynamiquesprodüi tes par des courants alternatifs (2), Te professeur G. Ferraris a démontré qu’en employant deux courants alternatifs parcourant des spirës immobiles, on peut engendrer un champ magnétique, tournant et obtenir ainsi, par suite des mêmes phénomènes d’induction qui se produisent dans l’ancienne et classique expérience d’Arago, la rotation d’un corps conducteur, par exemple, d’un cylindre.de cuivre placé dans ce champ. Dans une de ses expériences fondamentales, M'. Ferraris à démontré aussi que, dans un champ magnétique tournant, un cylindre de fer se met à tourner, alors même qu'il est sectionné et que, pâr conséquent, les courants de Foucault ne peuvent s'v produire : dans.ce cas, la rotation est due à l’hystérésis magnétique, c’est-à-dire au retard avec lequel l’aimantation du fer suit celle du champ magnétique.
- Mes expériences ont été entreprises dans cet ordre d’idées .que les phénomènes correspondants à ceux qui se présentent dans l’expérience du cylindre de fer sectionné se retrouvent quand on substitue aux forces magnétiques des forces électrostatiques et aux corps magnétiques des corps diélectriques; elles mettent complètement en lumière ces phénomènes.
- Les expériences de M." P. Steinmetz (3) ont déjà démontré que dans les milieux diélectriques, sous l’influence d’un champ électrostatique alternatif, il se produit un phénomène d’hystérésis électrostatique analogue à celui de l’hysté-résis magnétique qui sé présente dans les corps magnétiques placés dans un champ magnétique alternatif: cela résulte aussi de ce simple fait que dans le diélectrique d’un condensateur intercalé dans le circuit d’une force électromotrice
- (*) Rendiconli délia R. Accademia dei Lincei, 16 octobre 1892.
- (“) Atti délia R. Accademia delle Scienze di Torino, t. XXIII, p. 36o.
- (5) La Lumière Electrique, t. XL1V, p. 95,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- alternative, il se produit une consommation d’énergie qui se manifeste par une production de chaleur. j
- Il était donc facile de prévoir qu’un phéno- ; mène analogue à celui de la rotation d’un cylindre sectionné de matière magnétique devait s’obtenir en répétant l’expérience avec un cylindre de matière isolante placé dans un champ j électrostatique rotatoire. Aussi bien, dans ce. cas, la rotation du cylindre devait se produire : par suite du retard avec lequel la polarisation ' du diélectrique suit la rotation du champ électrique auquel elle est due. j
- Ceci posé, il était naturel que, pour vérifier [ expérimentalement cette déduction, on recourût ; à des considérations et à une disposition ana- • logues à celles que le professeur Ferraris a adop- ' tées dans ses expériences sur les rotations électrodynamiques.
- Si, en effet, en un point O (fig. i), se trouvent, 1 au lieu de deux champs magnétiques, deux champs électrostatiques de directions Ox et 0/ différentes* celles-ci donneront lieu, d’une façon analogue, à un champ électrique résultant, dont l'intensité O V s’obtient en composant les inten-’ sités O A, O B des deux champs comme deux forces, pourvu que l’espace dans lequel les deux champs se trouvent soit rempli d’une matière
- • ayant la même constante diélectrique en tous ses points (*). Si les deux champs‘électriques à composer peuvent varier suivant une loi sinu-
- • soïdàle, avoir la même période et présenter une différence de phase, le point V décritune ellipse de centre O qui se réduit à une circonférence si l'intensité maxima des deux champs composants est la même et le décalage égal à go°. Dans ce
- ('j Rappelons que M. Désiré Korda a déjà eu recours à un champ électrostatique tournant {La Lumière Électrique, t. XLIV, p. 582). Nous aurons bientôt océasion de revenir sur ce sujet.
- cas particulier, le-champ électrostatique résultant à une intensité constante et une direction qui tourne avec une vitesse uniforme.- De même que les detix champs magnétiques destinés à engendrer le champ tournant peuvent être obtenus àu moyen de deux courants alternatifs circulant dans deux spires immobiles placées en croix, de même, les deux champs électrostatiques nécessaires pour produire un champ tournant électrique peuvent être obtenus au moyen de deux différences de potentiel alternatives maintenues entre deux couples de plaques métalliques placées en croix.
- Pour obtenir les deux différences de potentiel nécessaires à mes expériences, sans être obligé de recourir à une machine dynamo ou électrostatique polyphasée additionnelle, j’ai adopté une disposition analogue à celle que le professeur Ferraris a imaginée pour obtenir avec un circuit unique les deux courants alternatifs indispensables à la production d’un champ magnétique tournant : il suffit d’employer le courant de deux circuits dérivés dans lesquels sont insérées des résistances apparentes égales, mais constituées, l’une d’une grande résistance réelle, l’autre d’une bobine à grande impédance.
- Les mêmes considérations appliquées à deux parties d’un circuit en parallèle peuvent se répéter pour deux portions d’un circuit placées en série, pourvu que l’on considère la différence de potentiel qui existe à leurs extrémités, au lieu de l’intensité ; tandis que dans le premier cas le courant principal se partage en deux courants présentant la différence de phase nécessaire à la production du champ magnétique tournant, dans le second cas* la différence de potentiel donnée se subdivise en deux différences de potentiel décalées dans leurs phases, comme il convient pour la génération du champ électrique tournant. Il peut être utile de noter que dans ce cas, comme dans l’autre, on peut obtenir la différence de phase voulue en employant des condensateurs. Cette disposition qui, dans les expériences sur les champs magnétiques tournants, n’est-pas sans présenter d’importantes difficultés pratiques, est au contraire des plus commodes dans le cas présent où l’on emploie de grandes différences de potentiel et de faibles courants, qui ne demandent que de petites capacités électrostatiques.
- Les communications adoptées dans les expé-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- riences suivantes sont représentées schématiquement dans la figure 2.
- M est une machine Siemens à courants alternatifs à basse tension4, r est un rhéostat industriel ; E un électrodynamomètre de Siemens; V un voltmètre de Cardew;.P Q et R S respectivement l’enroulement primaire et le circuit induit d’une grande bobine de Ruhmkorff, dont l’interrupteur a été supprimé et qui travaille comme un simple transformateur destiné à produire entre les deux points R et S une différence de potentiel considérable, ainsi qu’il est nécessaire pour l’expérience.
- Dans le circuit secondaire de cet appareil sont insérés : une grande résistance réelle AB sans induction propre et un condensateur C D dont la capacité électrostatique peut être très petite. Les quatre points A, B, G, D sont mis respecti-
- 0 9 U-STTO <5 rco 6 fi e fl TJ 0 0
- Fig. 3
- vement en communication avec quatre lames de cuivre verticales incurvées, a, b, c, d disposées comme l’indique le schéma. Un commutateur à mercure I sert à intervertir la communication de c et d avec G et D. Un'voltmètre électrostatique de Thomson, non représenté sur la figure, sert à mesurer la différence de potentiel entre A, B et G, D.
- La disposition des quatres lames a, b, c, d est représentée en perspective dans la figure 3; ces lames entourent l’espace dans lequel on veut produire le champ électrique tournant; pour la clarté du dessin, elles sont représentées beaucoup plus étroites qu’elles ne sont en réalité. L’axe de l’appareil est représenté dans la verticale OO ; et m sont les bornes au moyen desquelles les quatre lames sont reliées aux points A,B,C,B (fig. 2),
- Les choses étant ainsi disposées, il est facile de prévoir le résultat de l’expérience. Considé-
- rons le circuit secondaire du transformateur comprenant l’induit R S, la résistance A B et le condensateur CD; soient i l’intensité du courant dans ce circuit, V, et V2 respectivement les différences de potentiel existant entre les extrémités delà résistance AB et entre les armatures du condensateur G D. Nous savons que, tandis qu’entre le courant i et la différence de potentiel Vt, il n’y a aucune différence de phase, le courant précède de un quart de période la différence de potentiel V2. Donc V2 est en retard d’un quart de période relativement à V,. Il suffit de considérer la figure 2 pour prévoir que le champ élefctrique engendré par les deux différences de potentiel alternatives Vj et V2 dans l’espace contenu entre les quatre lames a,b,c,d, doit tourner dans le sens des aiguilles d’une montre, quand le commutateur I est dans la po-
- Fig. 3
- sition 1-2, 3-4 indiquée par la figure; il doit tourner en sens contraire lorsqu'on intervertit, au moyen du commutateur I, les communications entre c, d et C, D, ce qui revient à faire varier d’une demi-période la phase de la différence de potentiel entre c et d. Si la résistance A B et la capacité électrostatique du condensateur G D sont convenablement déterminées, ce qui se fait par tâtonnement, en sorte que les deux différences de potentiel Wt et V2, et par conséquent l’intensité moyenne des deux champs composants, soient égales entre elles, le champ résultant a une intensité constante et tourne avec une vitesse uniforme.'
- Dans une première expérience, j’ai suspendu dans le champ tournant, au moyen d'un fil de soie, un petit cylindre creux de mica H. Tant qu’une seule des deux paires de lames métalliques a, b et c,d, est en communication avec les points A, B ou C, D, le petit cylindre reste im-
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- .mobile; mais aussitôt que toutes les lames, métalliques sont reliées convenablement aux points A, B et C, D,.le petit cylindre commence tout à coup à tourner autour de son axe, et dans le sens indiqué-par la flèche-(fig. 2).si le commutateur I est dans la. position 1-2,3-4, ainsi que.l’indiquait la théorie. Si, pendant que le.cylindre .tourné dans ce sens, on vient à intervertir les communications en .1, la rotation . cesse rapidement, puis reprend en sens contraire. L’expérience a •été répétée avec le même résultat en substituant au petit cylindre de mica des petits cylindres creux en papier enduit de gomme laque, en verre, en ébonite, en cire d’Espagne et autres substances isolantes.
- Dans une autre expérience, j’ai combiné un 'petit moteur électrostatique fonctionnant au moyen d'une différence de potentiel alternative ; la figure 4 représente à l’échelle de 1/6 une coupe faite dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation O qui est vertical. La partie fixe de
- Fig. 4
- l’appareil est constituée' par quatre simples feuilles de cuivre verticales a, b,c,d, semblables à celles que j’avais adoptées dans les expériences précédentes, et séparées lès unes des autres par quatre tiges d’ébonite S ; elles sont'fixées par des vis à un disque Z en ébonite : les lames dé cuivre et le pied en ébonite constituent ensemble un cylindre dont la haùteur est 20 centimètres et le diamètre intérieur 10 centimètres. La partie mobile consiste en un cylindre d’ébonite H, vide et fermé, mobile autour de l’axe O et soutenu par deux pointes d'acier tournant entre deux trous percés dans du verre : ce cylindre a une longueur de i8 centimètres et un diamètre extérieur de 8 centimètres.
- Pour mettre ce moteur en action, j’ai disposé l’expérience exactement comme l’indique la figure 2, en reliant les bornes 1 et 1' des plaques a et avec les points A et B et les bornes 2 et 2' des plaques c et d avec les points G et D. Le condensateur G D .était constitué simplement
- par .un gobelet en. verre épais de i millimétré contenant du mercure et recouvert par, une feuille d’étain d’environ 1 décimètre carré- de superficie : sa. capacité était donc...très, petite, .environ 3. io-4 microfarad. Pour constituer la résistance sans self-induction A. B,, qui.,devait être très grande, j’ai employé d’ab.ord une petite barre de bois de buis convenablement desséchée et dans laquelle étaient pratiquées à diverses distances des.petites cavités .remplies de mercure; j’ai ensuite adopté avec avantage ..une colonne d’eau distillée de 3,5 mm. de diamètre., dont on pouvait modifier la longueur .peu à peu pour obtenir les meilleures conditions-de fonctionnement.
- L’intensité efficace du courant, alternatif dans le circuit primaire était de 7 ampères,, la. fréquence 40 et la différence de potentiel efficace aux deux extrémités P et Q de l’enroulement primaire du transformateur 27 volts. L’expérience a démontré, comme il fallait s’y attendre, que le meilleur fonctionnement de ce petit moteur était obtenu lorsque la différence de potentiel efficace entre les points A et B était égale à celle qui existait entre les points G et D. Cette différence ^de potentiel,. mesurée au moyen du voltmètre électrostatique de Thomson était alors égale à 38o volts; la colonne d’eau insérée ente A et B avait une longueur de 54 millimètres et présentait à la température de 220 1/2 une résistance de i3,5 mégohms. Dans ces conditions, le cylindre d’ébonite se mettait en mouvement de lui-même et acquérait après quelques minutes, une vitesse d’environ 25o tours à la minute; si l’on intervertissait les communications entre les lames c et d et les points G et D, au moyen du commutateur I, on intervertissait le sens de la rotation.
- Dans d’autres expériences j’ai encore disposé un condensateur constitué par une ou plusieurs bouteilles de Leyde, en parallèle avec l’enroulement secondaire de la bobine ; en opérant, ainsi, on peut augmenter notablement la différence de potentiel existant entre les extrémités delà résistance AB et entre les armatures du condensateur C D, et, par conséquent, accroître l’intensité des deux champs électriques composants et l’on peut obtenir des effets plus intenses.
- Enfin, pour avoir une idée de ï’ordre de grandeur du moment du couple moteur • qu’on, peut
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- JOÜWMrsj&imCEnSÏÏZrD-ÉLgcmrCrTÊ: - 54T
- obtenir, j’ai fixé à une suspension.bifilaire dans le champ tournant de jl’expériénce précédente un cylindre d’ébonite ayant une longueur de j39 millimètres et un diamètre;, extérieur de 6c milJijnètres. Un miroir plan solidaire du çylin,-dre servait, à l’aide d’une lunette et d’une échelle, à lire l’angle de déviation. On obtient une,indication approximative de ce môme angle au.moyen d’un index et d’un cercle gradué. Ce cercle placé sur, les extrémités supérieures deè lames ,a,' b,,ç,djjde: façon;à fermer complètement-le cylindre formé par -cellesrei, sert en même temps,à éliminer les effets perturbateurs •des courants d’air. Le poids porté par la suspension bifilaire était de 23.o53 gr. == 22615 dynes-; l’écartement des deux fils était de 4,6 cm., leur longueur r55 centimètres, la déviation 3°i7' ; le moment du couple de rotation était donc
- centimètre* x gramme ‘ seconde, *
- Les expériences que nous venons de décrire, outre qu’elles permettent de démontrer expérimentalement le phénomène de l’hystérésis électrostatique dans les corps diélectriques et de prouver avec.évidence l'existence dé la différence de phase, qui peut se produire entre deux différences de;potentiel,alternatives d’égale période, offrent une méthode de recherches quantitatives sur l’hystérésis électrostatique et sur ses caractères à diverses différences de potentiel et avec les différents diélectriques.
- Je poursuivrai mes recherches dans cet ordre d’idées.
- Avant de terminer, je dois adresser mes remerciements à. M. G. Ferraris, dont les savants conseils m’ont été d’un puissant concours pendant.nies expériences.
- G. P.
- Analogie entre deux formules de Thomson et de Maxwell, par le docteur A. Banti.
- L’analogie dont il s’agit est celle entre la formule de Thomson pour la mesure des différences de potentiel avec l’électromètre absolu et celle de Maxwell pour la détermination de la perméabilité magnétique du fer.
- Ün sait que la première est :
- dans laquelle Vj et V2 représentent les potentiels de deux disques métalliques de surface S placés horizontalement à la distance B et F la force d’attraction du disque inférieur fixe sur le supérieur mobile. Si S est évaluée en centimètres carrés, 3 en centimètres, F en dynes, la différence de potentiel V2 — VJ sera exprimée en unités G. G. S. électrostatiques.
- Cette relation est obtenue en supposant :.
- .1° Que le rayon R des disques est très grand par rapport à la distance 3 qui les sépare, de façon que la distribution de l’électricité soit uniforme;
- 2* Que les masses électriques situées sur les faces exposées des disques ont une action négligeable.
- Enfin, il faut observer que cette formule suppose que l’action entre les deux disques électrisés à'lieu dans l’air sec à o° et à 760 mm. de pression. L’air à cette température et à cette pression ayant un pouvoir inducteur égal à 1, si le diélectrique séparant les deux plateaux a un coefficient inducteur spécifique égal à v, la relation- précédente preiadra la forme plus générale • jU-G %
- De l’étude de Maxwell sur l’énergie et les tensions dans un champ électromagnétique on a tiré un procédé pour déterminer la perméabilité magnétique du fer. Celui-ci, connu sous le nom de méthode de l'arrachement, repose sur la relation suivante :
- dans laquelle F exprime la force nécessaire pour séparer deux noyaux de fer aimantés temporairement et en contact par deux faces de section droite S et où B est une fonction représentant le nombre de lignes de force par cm2 qui pendant l’expérience traversent le noyau essayé. On peut établiptrès simplement l’équation (3), pourvu que les conditions suivantes soient remplies :
- i° Que le champ magnétique dans lequel sont situés les deux noyaux soit uniforme et constant, ce qui peut se réaliser soit en plaçant le noyau à l’intérieur d’une bobine dont les extrémités sont à une distance très grande de celle du
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- hA2 \ LA LIJMISRB ÊLECTRIQUEy l\
- noyau, soit en mettant celui-ci à l'intérieur, d'un solénoïde fermé sur lui-même;
- 2° Que le noyau de fer s’aimante uniformément.
- Par cette dernière condition nous rappelons qu'un cylindre aimanté uniformément possède une densité magnétique de volume nulle, une densité superficielle latérale également nulle, et enfin, une densité superficielle,s sur les bases, uniforme et égale à l’intensité I,d’aimantation.
- Ceci posé, je me propose de montrer la grande analogie entre les relations (2),,et (3).
- Pour cela, considérons dans un champ, magnétique uniforme et constant un cylindre indéfini et deux sections droites A et B de distance S. Soient V, et V2 les potentiels sur les faces opposées de ces deux sections, on démontre en raisonnant de la même façon,. que pour
- Fig. ï
- établir la relation (1) que la force d'attraction entre les deux faces est par unité de surface
- si la section droite'a une surface S, l’action sera
- s /V,-v, y
- 8 -k \ 6 /
- Supposons maintenant que la portion du cylindre comprise entre les deux sections contienne du fer et' soit [/. le coefficient de perméabilité de ce fer; l’action qui s’exerce entre les deux section^, et partant entre les deux faces opposées du noyau de fer induit sera
- relation appliquable tant que seront satisfaites les conditions énoncées.
- L’analogie entre (2) et (4) est manifeste; le coefficient inducteur spécifique est l’analogue de la perméabilité magnétique, la différence de potentiel électrique entre les deux plateaux horizontaux placés à une distancé 3 correspond à 'a
- différence de potentiel magnétique entre les deux bases du noyau de longueur 8.. Enfin F représente dans le premier cas l’attraction entre les deux disques-, et dans le second, l’action réciproque entre les deux bases du noyau de fer en-essai.
- Nous savons comment sir Thomson a pu mettre en évidence l’attraction entre les deux plateaux électrisés; pour agir de même vis-à-vis des deux bases du noyau, ayant remarqué que l'attraction se produit dans une section droite quelconque du noyau, il suffira d’effectuer la séparation mécanique du noyau même suivant une telle section et déterminer en grammes la force nécessaire pour effectuer cet arrachement.
- Montrons maintenant que la relation (4) n’est autre que la relation de Maxwell-.
- On a
- B = y II,
- en H est l’intensité du champ magnétique; la formule (3) s’écrit alors
- '-R**;
- Si on considère dans la bobine une portion de longueur 8 comprenant un nombre n de spires, la relation de Maxwell prend là forme
- D’autre part, reprenons la formule (4), et cherchons à mettre la différence V; — Ya sous une forme différente.
- Dans ce but, supposant le noyau. partagé en un certain nombre de lames magnétiques de potentiel i (i étant le courant passant dans la bobine); ce nombre étant égal à celui n. des spires qui entourent le noyau et l’épaisseur de chaque lame étant la même que celle d’une spire.
- Si Vj est le potentiel en un point de la face négative à une lame, le potentiel sur la face positive sera :
- V, + 4 u l,
- et on voit facilement que le potentiel sur la face positive de la ri-imc lame sera V2 ou :
- V, = V, + 4* n i,
- V, — V, =4 n ni.
- d’où
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ . / 543
- La relation (4) peut donc s’écrire
- laquelle n’est autre que la relation de Maxwell (5).
- L’équation (6) montre qu'à une valeur déterminée 8 correspond une valeur n, de façon que
- ? = n, = constante, '
- 0
- où nt est le nombre de spires par centimètre. On a donc
- èt l’expression (6) reste la même pour un même nombre d’ampères-tours.
- Ceci signifie physiquement que (x est indépendant de la longueur du noyau étudié, pourvu que, bien entendu, les conditions énoncées soient satisfaites.
- F. G.
- Sur les oscillations électriques, par M, P. Janet (').
- Je me suis proposé d’étudier les oscillations électriques qui, sous certaines conditions, se produisent dans un circuit doué de capacité et de self-induction, et de déterminer avec précision. non seulement la fréquence, mais encore la forme exacte de ces oscillations. Cette étude donné lieu à des applications nombreuses, sur lesquelles je me propose de revenir. Je me borne pour l’instant à indiquer la méthode employée et les résultats obtenus.
- Le circuit d’une pile P se ferme surune résistance CD = R1 très grande, et un court circuit AB! Aux bornes A et B du court circuit sont reliés :
- 1° Un condensateür E F de capacité C;
- 2° Un circuit dérivé AGHKB, d’une résistance totale égale à R.
- Ce circuit lui-même comprend deux parties :
- i° Une bobine GH, de résistance r, et de self-induction L;
- 2" Une résistance r2 prise sur une boîte et ne présentant pas de self-induction sensible.
- Au temps o, on rompt brusquement le court circuit AB; on se propose d’étudier, en fonction
- (') Comptes rendus, t. CXV, p. 87S.
- du temps, les différences de potentiel qui existent :
- i° Entre G et H
- 20 Entre G et K.
- Le rapprochement de ces différences de potentiel simultanées permet, comme j'espère le montrer ultérieurement, d’aborder et de résoudre un certain nombre de questions intéressantes.
- Le condensateur EF est absolument indispensable pour que ces recherches aient une signification précise. Supposons, en effet, qu’il n’existe pas : au temps o le courant a une valeur I' dans la branche PB et une valeur nulle dans la branche B K. La première loi de Kirchhoff exige que, pendant la périodè variable à partir du temps o, le courant arrivant I' se partage entre la branche B K et le milieu diélectrique ambiant sous forme de courants de déplacement : or ces derniers dépendent esssentiellement de la forme, c’est-à-
- Fig. J.
- dire de la capacité des conducteurs dans le voisinage du point de rupture, capacité qui est totalement inconnue. Introduire un condensateur EF revient à localiser, pendant la période variable, ces courants de déplacement dans le diélectrique de ce condensateur, dont la capacité est connue et très grande par rapport à celle de tous les conducteurs employés.
- L’appareil dont je me suis servi est le disjoncteur que M. Mouton a utilisé autrefois dans ses recherches sur l’induction ; j’ai fait subir à cet appareil un certain nombre de modifications de détails, sur lesquelles je ne puis insister ici. Le court circuit AB est formé par le couteau porté par la vis micrométrique, qui s’appuie sur la came excentrique de l’une des roues du disjoncteur. Supposons que l’on veuille étudier la différence de potentiel aux bornes GH; la borne G communique, d’une manière permanente, avec une des armatures d’un condensateur auxiliaire
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- . ' LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- •de i micrôfarad; un contact instantané, obtenu avec une autre roue du disjoncteur permet d’établir, au temps /, la communication entre II et la seconde armature ; le même phénomène se reproduisant à chaque tour, on voit que le microfarad se charge sous une différence de potentiel égale - à celle qui existe au temps / entre G; et H. On
- • mesure cettecharge au gailvanomètre.balistiquë. ; On procède de même pour la différence de po-1
- tentiel entre H et K. Le disjoncteur, est mis en mouvement au moyen d’une petite turbine, et un régulateur de Foucault maintient sa vitesse constante.
- • Je citerai les résultats obtenus dans une série d’expériences pour laquelle on avait
- R' = 20000'*’, r, = 228'*’, rt == 272“,
- R = r, 4- r% = 5oo<*>, C — o,i micrôfarad.
- Le coefficient de self-induction de la bobine
- employée est égal environ à 0,6 quadrant. Il a été mesuré par une méthode sur laquelle je ; reviendrai. Appelons j, la différence de potentiel ; aux bornes de la bobine G H ; y2 la différence de potentiel aux bornes de H K. Lé tableau suivant® résume les observations que, pour abréger, nous prendrons de deux en deux seulement.
- Temps Tempte
- en secondes r, y* en seconde: s y< ys
- O 0 0 20 + 87 4- i34
- 10-*.I + 60 4- 3 21 4- 87 149
- 2 + 149 i3 22 + 83 162
- 3 + 200 43 .23 4- 74 274
- 4 + 223 82 - -24 ; 4-58 - 187
- 5 . + 215 132 . j e5 4- 37 . J9i
- 6 ,4- 182 i85 26 4- 5 '93
- 7 4- 125 221 27 — G. 189
- 8 4- 71 248 28 — 9 i83
- 9 4- 25 255 29 — 12 175
- 10 — 38 252 . 3o . — 9 . J 68
- 11 — 73 238 3i — 3,5 162
- 12 — 91 215 32 4- 6 155
- i3 — 90 192 33 4- 19 i5o,
- 14 — 70 iG3 34 4- 3o 149
- i5 — 48 142 35 4- 27 151
- 16 — 9 125 36 4- 41 . 152
- 17 4- 37 11S 37 4- 48 155
- 18 4- 67 1 IG 38 4- 42 161
- 19 4- 83 123 CO 4- 23,5 i65
- Les quantités ji et j2 sont mesurées.en unités arbitraires; pour obtenir dans les deux cas au galvanomètre des impulsions de même ordre de grandeur, le courant est emprunté dans le premier cas à deux, dans le, second à douze accumulateurs en tension. On voit que ^-.atteint sa
- valeur limite par une série d’oscillations en restant toujours positif, tandis que a des valeurs tantôt négatives, pour devenir définitivement positif. Dans les régions négatives, on peut remarquer que le courant remonte dans le sens des potentiels croissants.
- - Tous ces résultats sont conformes, dans leurs lignes générales, aux lois connues de l’induction. Ces lois donnent, en effet, pour le courant I, dans la branche A GH K, la valeur
- I = I0[i
- dans laquelle
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- Il serait prématuré d’en conclure un accord complet entre la théorie et l’expérience; en particulier, il ne semble nullement évident que, pendant la période variable, il existe un rapport constant entre la charge d'un condensateur et la différence de potentiel de ses armatures, surtout si les diélectriques présentent des phénomènes analogues à l’hystérésis et Opposent au déplacement électrique, pendant la période variable, des forces antagonistes plus ou moins analogues 'au frottement intérieur des solidés/'La .comparaison dés"coürbes'.que je viens de donner et qu’il est possible de construire avec une grande précision., avec les courbes calculées, permettra sans doute d’élucider cette question.
- BIBLIOGRAPHIE
- Téléphonie pratique, par L. Monllllot, avec 414 figures et 4 planches. — A. Grelet, éditeur, Paris, 1893.
- Lecteurs qui désirez vous abonner à l’un des multiples réseaux français (montés en Standard), achetez ce volume. Il n’en est pas d’autre qui puisse à son égal vous renseigner sur le fonctionnement technique et le nom commercial des appareils que l’estampille officielle vous permet de choisir. Que la justice internationale rendue dans les deux premiers chapitres aux fondateurs de l’acoustique et de la téléphonie ne vous abuse pas sur le but de l’ouvrage, évidemment destiné à l’abonné français.
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- Dans le domaine de l’acoustique, saluons le nom d’PIelmholtz et retenons en téléphonie les noms vénérés de Graham Bell et de Hughes, si lestement oubliés par tous les marchands de leur merveilleuse lorgnette acoustique.
- Ces préliminaires ad usum delphini ne sont pas destinés à retenir longtemps ; ils servent de simple préambule à la description technique des appareils dont il importe de signaler l’étendue et la justesse. Classés par lettre alphabétique, les récepteurs, les transmetteurs et les appareils accessoires ont chacun leur exposé complet avec figures et schémas à l’appui ; 245 pages d’un très beau texte et 270 dessins constituent ainsi la partie capitale du livre.
- La même abondance descriptive se retrouve d’ailleurs ensuite dans les organes employés pour l’installation des postes et des réseaux téléphoniques ; il est vraiment regrettable qu’il soit impossible de louer pareillement l’exposé des systèmes; à cet égard d’expresses réserves s’imposent.
- L’auteur ne s’occupe dans ses descriptions que des appareils construits en France et adoptés par l’administration française ; nous sommes peu disposé à admettre l’omission des types primitifs usités, à l’étranger et nous nous permettons de critiquer l’ignorance voulue de l’origine des systèmes poussée au point de décrire, comme le fait l’auteur, les commutateurs standards et multiples. Pour lui « la différence capitale qui existe entre le multiple et le standard réside dans le montage, »... et puis : « Les jacks généraux des abonnés groupés par centaines et numérotés dans chaque centaine, se répètent de section en section, occupant toujours la même place dans chaque section et conservant toujours le même numéro. C’est ce qui constitue le mul-tiplage permettant, dans une section quelconque, de prendre communication sur une ligne donnée. » Plus d’un lecteur reconnaîtra difficilement là le système multiple américain et s’étonnera de le voir ainsi présenté comme un perfectionnement anonyme.
- Puisque, dans sa préface, l’auteur déclare prendre « les choses où elles en sont aujourd’hui », on ne voit pas bien pourquoi il se dispense d’indiquer qu’on adopte maintenant le type multiple à l’exclusion du type Standard tombé en défaveur.
- La législation et les documents administratifs
- sont exposés avec détails et sans commentaires dans un chapitre qui fournira des éléments précieux pour l’histoire du développement tardif de la téléphonie en France.
- Le chapitre dix-huitième et dernier est consacré à la description de quelques appareils construits pour des applications spéciales (téléphonie domestique, théâtrophone, etc.). Ce sont autant d’exemples montrant « combien est vaste déjà le champ d’exploitation des systèmes téléphoniques ; l’avenir, conclut M. Montillot, nous réserve sans doute encore de nombreuses surprises. »
- E. R.
- Les courants alternatifs d’électricité, par M. T. H. Bla-kesley, traduction française et appendice de M. W. C. Rechniewski, sur la troisième édition anglaise. — Bau-dry et G", éditeurs.
- Le traité de M. T. H. Blakesley est bien connu de nos lecteurs et les trois éditions anglaises qui se sont succédé très rapidement sont une preuve des plus convaincantes que ce livre a été apprécié comme il convenait par les électriciens.' Il est donc inutile que j’en fasse une analyse approfondie; je me contenterai d’indiquer rapidement les passages les plus intéressants me réservant seulement de dire quelques mots sur l’emploi des méthodes graphiques.
- Les six premiers chapitres sont en somme la généralisation et l’application aux courants alternatifs de la représentation géométrique de la vibration telle que l’a indiquée Fresnel, à qui M. Blakesley omet d’ailleurs de rendre la part qui lui est due. Ils ont trait à la self-induction, la capacité, l’induction mutuelle et à la combinaison des deux premières. On ne peut leur reprocher qued’être un peu diffus dans l’exposition de principes extrêmement simples. Par exemple, à propos des condensateurs, M. Blakesley calcule par une méthode pénible, dans le seul but de ne pas introduire les notations du calcul intégral, la valeur moyenne de sinO entre oet a. Il se sert, à ce sujet, de la considération des produits infinis, avec laquelle les lecteurs doivent être moins familiarisés encore; du reste, le calcul intégral apparaît dans les chapitres suivants.
- L’auteur étudie ensuite la question du condensateur transformateur, puis celle de la capa-
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- cité uniformément repartie. Dans ce chapitre, le [ passage relatif à la téléphonie à longue distance \ n’est plus en rapport avec l’état actuel de cette j branche de l’électricité, comme le fait remarquer du reste M. Rechniewski.
- 11 aborde ensuite la question importante de la transmission de l'énergie qu’il traite par une méthode assez simple, mais sans se préoccuper assez des conditions pratiques.
- Enfin, l’auteur traite successivement de l’em- j ploi de l’électrodynamomètre à deux bobines j pour les courants alternatifs, du silence dans le ; téléphone, du retard magnétique, puis de la me- ! sure de la puissance. j
- Avant de parler de la traduction de ce traité, je résumerai les défauts des études graphiques, défauts appartenant non seulement au traité intéressant de M. Blakesley, mais d’une façon générale aux travaux de la plupart des auteurs qui ont étudié la question. Ce sont les suivants.
- ' La méthode ayant pour but de suppléer au calcul, qui généralement masque les résultats ou du moins empêche de suivre les variations de ceux-ci, il serait utile de le laisser non pas complètement de côté (ce qui serait l’idéal, mais.ce qui est à peu près impossible), mais au moins de ne l’employer que très peu, autrement dit de faire sur la figure elle-même les transformations nécessaires.
- En second lieu, on emploie presque constamment, pour obtenir la force électromotrice ou le courant résultant de deux ou plusieurs tensions ou courants donnés, la règle du polygone Le résultat se trouve alors situé un peu au hasard sur l’épure. Je crois que son origine serait souvent mieux à sa place si elle coïncidait avec l’origine commune des vecteurs représentatifs des tensions ou des courants et je pourrais citer quelques résultats intéressants qui n’ont été trouvés que grâce à l’emploi de cette dernière méthode.
- D’après le principe même de la représentation, il serait nécessaire, si l’on s’intéressait à la valeur du courant à chaque instant, de conserver les vecteurs maxima; mais en électricité, ce qui intéresse exclusivement, ce sont les valeurs elfi- j caces; pourquoi alors ne pas les porter directe- j ment sur les figures? !
- Enfin, les figures gagneraient beaucoup en fa- : cilité de lecture si au lieu d’employer une même i échelle pour les tensions et pour les intensités 1
- on en employait deux, choisies de façon à donner à tous les vecteurs des longueurs suffisantes.
- Du reste, on peut faire aux figures de M. Blakesley et à celles qui sont proposées par beaucoup d’autres un reproche commun : ce sont des ligures théoriques dont les auteurs n’ont souvent pas prévu suffisamment l’application pratique. Plusieurs des constructions proposées par M. Blakesley, deviennent illisibles quand on les applique à des appareils existants, par exemple, le diagramme donné pour le transport de force voit un de ses cercles se réduire presque à un point quand il s’agit d’alternateurs à self-induction élevée.
- La traduction deM. Rechniewski est peut-être un peu tardive, mais nous devons néanmoins lui faire bon accueil, car elle nous permettra d'apprécier beaucoup mieux le traité deM. Blakesley, malgré les quelques défauts que j’ai signalés, et qui du reste n’enlèvent rien au mérite très grand de l’ouvrage.
- Elle a surtout l’avantage de combler en partie les lacunes de l’original en ce qui concerne le côté pratique.
- Dans ce but, un appendice nous montre comment on peut appliquer les méthodes de M. Blakesley à l’étude de quelques problèmes industriels et en particulier à celle des transformateurs. Il dit aussi quelques mots sur celles bien connues des condensateurs, appareils qu’on ne peut encore ranger parmi les choses pratiques.
- A ce propos, M. Rechniewski expose très clairement les distributions transformées à potentiel et à courant constants, mais le lecteur sera étonné à juste titre de n’y pas voir figurer le nom de leur véritable auteur, M. P. Bouche-rot.
- Au point devuedes transformateurs, les quelques pages que M. Rechniewski leur consacre résument bien les idées actuelles.
- Les graphiques laissent peut-être un peu à désirer, car ils présentent des formes très allongées et aplaties, ce qui en rend la lecture très difficile en pratique, d’autant plus qu’ils ne sont accompagnés d'aucune échelle. A part ces quelques critiques, ce petit livre, présenté sous une forme élégante et commode, nous semble devoir rendre d’utiles services aux lecteurs français.
- F. Giui.uirrîT.
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- FAITS DIVERS
- On propose d’établir un tramway électrique d’un système des plus originaux et des plus curieux pour relier entre elles les villes de Brighton et de Rottingdean. La Brighton Gazette nous donne sur ce projet les détails suivants :
- La distance à franchir en longeant la côte est de près de 5 kilomètres, dont le parcours se ferait en 12 minutes. Les rails seront d’une section plus considérable que ceux ordinairement employés dans les chemins de fer; ils seront à 7 mètre*? d’écartement et suivront la falaise à un niveau compris entre ceux de la marée basse et de la marée la plus élevée.
- A Rottingdean on construira une petite jetée s’avançant jusqu’aux rails; à Brighton, on profitera de la conformation naturelle des rochers qui est telle que les voyageurs pourront monter directement en voiture. Gomme les rails se trouveront.noyés à certaines époques sous une couche d’eau de 4 à 5,.mètres, les caisses des voitures devront être placées sur une plateforme très élevée, qui ne puisse être atteinte par l’eau, même en cas de brises assez fortes. Ce n’est qu’en cas de tempête très violente que les voitures seront retirées pendant la marée haute; en tout autre temps le service pourra se faire régulièrement.
- Les roues, portant un châssis en acier très-solidement construit, couvriront une étendue de 7 mètres de largeur sur 12 de longueur, de façon à donner au système une stabilité' à toute épreuve. De fortes joues faisant saillie au-dessus des rails empêcheront tout déraillement. Les supports de la plateforme seront de forts tubes d’acier se rapprochant vers le haut. La plateforme aura 5 mètres de largeur, et 12 de longueur. Cette plateforme sera aménagée comme le pont d’un navire. Elle portera aussi les accumulateurs et un moteur de 20 chevaux qui devront servir à la propulsion.
- Les passagers auront l’illusion d’un voyage par bateau, tout en n’étant pas le moins du monde soumis aux désagréments du mal de mer.
- Ce projet a été élaboré par M. Magnus Vollt, qui, avec MM. O. Bleackley et A. Rawlinson, a demandé la concession de cette installation au Parlement anglais.
- On rappelle qu’un chemin de fer similaire, mais a. traction mécanique, a fonctionné longtemps à Saint-Malo, où la dénivellation de la mer est de 10 mètres, le double de ce qu’elle est à Brighton.
- Les auteurs du projet espèrent que leur chemin de fer marin sera l’objet .de la-curiosité des touristes.
- Dans Sa séance ‘du 8 novembre dernier, la Chambre syndicale des industries élëctriqUes, après avoir expédié un certain nombre d’affaires courantes, est informée par
- son président, M. Sciama, qu’il a reçu des préfets de trois» départements, l’Eure, la Meurthe-et-Moselle et la Haute-; Loire, avis que leurs conseils généraux avaient adopté un vœu favorable au retrait de la circulaire du 18 octobre 1889, relative aux concessions de grande voirie.
- M. Sciama rend compte des démarches faites pour appuyer la protestation adressée au Parlement contre le, traité de commerce franco-suisse..
- Il a été reçu par le président de la Commission des. douanes, M Méline, auquel il a soumis le texte de la. protestation, et qui en a discuté avec lui les divers arguments dans.une longue séance. .
- M. Méline a paru vivement frappé des considérations; présentées et n’a pas caché à M. Sciama qu’il s’opposerait, autant qu’il serait en son pouvoir, à rabaissement des tarifs votés.,-.
- Toutefois, pour des raisons de politique, internatio-; nale, il est d’avis de ne pas rejeter en bloc , tous les. abaissements de taxe demandés, par la Suisse, et il.a prié M.. Sciama d’étudier les concessions .de détail que: la Chambre syndicale pourrait admettre sans que l’économie générale des droits déjà votés en souffrît. Les délais imposés pour donner réponse ne donnaient pas au président le temps de convoquer, soit notre Commission des-douanes, soit la chambre elle-même, et il a pris sur lui de fixer, dès le lendemain, à M. Méline, les points sur-lesquels l’entente pourrait se faire. Ces points sont les suivants :
- Etablir dans l’article 536 qui ne contenait primitivé-. ment qu’une seule rubrique ainsi dénommée - « Induits de machines dynamo-électriques, et pièces détachées telles que :
- « Bobines pleines ou vides en métal entourées de cuivre isolé, pièces travaiilées en cuivre, pesant moins de un kilogramme, numérotées et marquées, ajustées ensemble ou démontées, pour appareils électriques » et taxées à 75 francs les 100 kilogrammes, plusieurs catégories, classées suivant le poids des pièces, comme le demande le projet de convention franco-suisse, mais en modifiant profondément les chiffres inscrits au projet.
- La première colonne du tableau ci-dessous contient le droit inscrit au tarif minimum actuel ; la deuxième les droits demandés par la Suisse, et la troisième ceux qui pourraient être consentis.
- .1 2 3
- Pièces pesant plus de 2000 kilos..... 75 fr. i5 40
- — — de 1000 à 2000 kilos.. 75 20 45
- — — de 200 à 1000 kilos.. j5 25 et 3o 5o
- — — de ià 200 kilos.. j5 25 et 3o . 60
- — — moins de 1 kilo... 75 40 75
- Le droit de 40 francs pour les pièces de 2000 kilos et plus a été établi en considérant que les induits de dynamos pesant 10000 kilos et plus pèsent au moins 2000 kilos et que, d’après une jurisprudence généralement adoptée, pour éviter la fraude, les droits sur les pièces doivent être doubles des droits sur les appareils complets, qui,
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- dans l’espèce, sont de 20 francs par ioo kilos'. Comme, d’autre part, le droit de 75 francs doit être maintenu poui* les petites pièces pesant moins de 1 kilog , on obtient ainsi les deux limites extrêmes de l'échelle des droits, dont il est facile ensuite de marquer les degrés.
- En môme temps, on pourrait accepter la réduction du droit de 75 francs au droit de 60 francs pour les lampes à arc qui, dans le projet de convention, font l’objet d’une rubrique spéciale èt rentreraient ainsi dans l’avant-dernière catégorie de l’article 536.
- Le président compte en môme temps demander quelques modifications à la rédaction de l’article dont l’interprétation est un peu confuse.
- La chambré syndicale a ratifié les modifications acceptées officieusement en son nom par le président.
- L’ordre du jour appelle la discussion du projet de création d’un bureau de contrôle des installations électriques
- t-
- à l’intérieur des habitations.
- M. Sciama, après avoir rappelé l'origine de la question et les travaux de la commission chargée de l’élaboration du projet, donne la parole à M; Fontaine.
- M. Fontaine rend compte de f’étude qu’il a entreprise, sur le désir de la commission. — Mis au courant des premières bases posées par elle, et renseigné, grâce à l’obligeance de M. Meyer, sur les institutions analogues qui existent à Munich et à Berlin, il a cherché à rédiger les statuts de la nouvelle association dont on poursuit la création, et dont l’organe doit être le bureau de contrôle. Mais il s’est heurté à des difficultés qui l’ont rendu perplexe. — Les associations de Munich et de Berlin ne soht que des instituts d’études physiques. — L’Association des propriétaires d’appareils à vapeur, dont l’idée s’évoque de suite, lorsqu’on songe à créer un groupement comme celui que nous avons en vue, est une réunion de personnes possesseurs de matériel et ayant toutes le même intérêt de conservation de ce matériel. — Au contraire, dans le projet de la chambre syndicale, trois individualités bien distinctes, et dont les intérêts sont souvent en conflit, doivent se réunir pour fonder l’association : le propriétaire d’installation, l’entrepreneur, la Compagnie concessionnaire du secteur. — Comment Rédiger des statuts qui donnent satisfaction au but poursuivi par les trois ?
- Il lui semble qu’en tout cas ce n’est point par là qu’il faut commencer. — Les statuts de l’Association des propriétaires de machines à vapeur n’ont été rédigés que quatre âns après sa fondation. — L’intéressant est de grouper tout d’abord des abonnés, et de déduire de l’expérience les raisons principales de leurs adhésions pour les traduire en statuts. Or, ce recrutement ne peut être que l’œuvre d’un ingénieur ayant déjà un nom, une expérience et une autorité reconnues, et qui, sous le patronage de la chambre syndicale, créerait ce bureau de contrôle, et appliquerait avec persévérance ses efforts à sa réussite. — Le patronage de la chambre et des principaux électriciens, tous intéressés à son succès, se tradui*
- rait, et par un appui moral dont il pourrait, en toute occasion, se prévaloir, et par un concours financier assurant la rémunération de son temps jusqu’au moment oü les ressources du bureau suffiraient à ses besoins. — Au bout de quelque temps, deux ou trois ans peut-être, si le nombre des adhérents était suffisant, on pourrait transformer l’œuvre d’un individu en œuvre collective et créer
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- l’association.
- M. Radiguet pense que ce rôle pourrait être rempli par le laboratoire d’électricité.
- M. Fontaine ne croit pas que le laboratoire d’électricité et son chef, M. de Nerville, puissent entreprendre cette besogne en sus de celles qui leur incombent déjà. — Si, en effet, l’idée poursuivie réussit, le travail sera trop considérable, et à son avis même, il ne serait pas désirable que l’on aliénât dès le début son indépendance, en ayant recours à un agent d’exécution qui a, malgré tout, des attaches officielles et n’est libre ni de ses deniers ni de son temps.
- M. Garcia rappelle que chaque compagnie concession^ naire de secteur a déjà chez elle une organisation semblable à celle projetée, et qu’il ne lui semble pas très difficile de trouver parmi les ingénieurs qui dirigent ce£ services la personne compétente visée par M. Fontaine.
- M. Picou craint que les adhésions ne soient rares et que l’on ne se heurte à l’indifférence des propriétaires d’installations.
- M Sciama est d’avis différent. — Le rôle du bureau doit être triple :
- r Assurer le contrôle d’une installation en fonctionnement, à époques déterminées, pour empêcher que des détériorations accidentelles n’en compromettent incident ment la sécurité;
- 2° Procéder, pour le compte des secteurs, ou pour lé compte des particuliers, soit en cas de litige, soit d’une façon régulière, à la réception des installations avant leur mise en fonction ;
- 3* Centraliser tous les renseignements techniques relatifs aux installations pour éclairer ses adhérents s’ils veulent bien le consulter, et, lorsque son autorité sera reconnue, résister, s’il y a lieu, aux exigences irraisonnées des administrations de l’État, comme le fait, avec tant de succès aujourd’hui, l’Association des propriétaires de machines à vapeur.
- Or, à ce triple but, les électriciens tout d’abord, les propriétaires d’installations ensuite, ne peuvent manquer de concourir, si la contribution qu’on leur demande n’est pas trop lourde.
- M. Cance craint que le bureau n’ait jamais grattdé autorité vis-à-vis de l’Etat.
- M. Sartiaux demande qü’en tous cas le chef de cë bureau soit nommé par la chambre syndicale.
- M. Fontaine pense qu’on pourrait réunir les ingénieurs des secteurs chargés de contrôler les installations de leurs abonnés en un groupe, et que ce groupe choisirait un directeur et constituerait le bureau de contrôle*
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- M. Sciama n’est pas d’avis que le bureau ait un lien apparent quelconque avec les compagnies concessionnaires de secteurs. Ce lien pourrait. faire suspecter son impartialité. — C’est du reste l’opinion unanime des secteurs qui, consultés officieusement, ont tous déclaré, que très fàvorables en principe à la création du bureau, ils étaient disposés à y concourir pécuniairement; mais qu’il leur semblait, à tous les points de vue, préférable d’ètre absolument étrangers à sa direction.
- La suite de la discussion est renvoyée à la prochaine séance.
- Une installation électrique de transmission de force a été établie par la maison Schuckert dans une mine de houille, près de Zwicltau, en Saxe. La station génératrice emploie une dynamo de 5o chevaux donnant une tension de 5oo volts. Une autre dynamo sert à l’éclairage..
- Le courant partant de la station génératrice, après avoir traversé les appareils de sûreté et de régulation, arrive par des câbles bien isolés aux diverses stations réceptrices. Le premier moteur électrique est placé au fond d’un puits de 191 mètres de profondeur ; il est couplé directement sur une pompe centrifuge élevant 2000 litres d’eau par minute à une hauteur de 18 mètres.
- L’emplacement des deux autres moteurs esta 235 métrés sous le sol ; ces moteurs actionnent par courroies deux pompes à double effet et élèvent 600 litres d’eau par minute à 60 mètres de hauteur.
- Un quatrième moteur dessert une petite locomotive de mine de 4 chevaux. Celle-ci opère le transport du charbon dans ùne galerie de 3oo mètres de longueur; elle peut traîner 10 wagonnets remplis de charbon avec une vitesse de 1 \j2 mètre par seconde.
- Les pompes sont en action depuis un an, la locomotive depuis un mois, et leur fonctionnement n’a rien laissé à désirer depuis leur installation. "
- Le projet de relier entre elles, par un chemin de fer électrique à grande vitesse, les deux capitales de 1*Autriche-Hongrie occupé depuis longtemps, comme le savent nos lecteurs, le monde industriel. Ce projet, élaboré par le directeur de la Société Ganz, de Budapest, M. Ziper-nowsky, avait été présenté dans tous ses détails par son auteur à l’Exposition de Francfort.
- La semaine passée, M. Kœstler s’est proposé.d’exposer, â la Société des ingénieurs autrichiens, les raisons qui, jusqu’ici, ont empêché la réalisation de ce projet gigantesque. D’après M. Kœstler, la cause principale de cet échec est l’énormité des frais d’installation. La construction de la ligne Vienne-Budapest, d’une longueur de 240 kilomètres, coûterait, en effet, d’après le projet Ziper-nowsky,de i5o à i?5 millions de francs.
- Les statistiques montrent que le trafic actuel entre les deux capitales est annuellement'de 200000 voyageurs;
- quoiqu’il soit permis de supposer que ce mouvement pourrait devenir beaucoup plus considérable, on ne saurait compter sur un accroissement suffisant pour que l’installation d’une ligne anssi coûteuse puisse donner par la suite des bénéfices.
- Il faut dire que de l’avis de M. Kœstler les frais d’installation pourraient être réduits dans une grande proportion. En tout cas, le projet Zipernowsky est une contribution de grande valeur à la résolution du problème des grandes vitesses de transport. Il établit que l’on peut dès maintenant réaliser un service de traction électrique avec une vitesse normale de i5o kilomètres à l’heure.
- M. Kœstler pense qüe la mise en pratique du transport à grande vitesse est un problème qu’il faut laisser à l’aéronautique; sur ce point les opinions sont très partagées.
- Pour déceler un court, circuit accidentel dans une bobine la compagnie Thomson-IIouston emploie deux moyens différents selon le cas.
- Lorsqu’il s’agit d’un induit de dynamo, on le place dans un champ alternatif. S’il existe une communication entre deux spires, le circuit fermé formé par elles sera le siège d’un courant alternatif et la bobine s’échauffera, ce que l’on peut constater soit à la main, soit par un thermomètre ordinaire.
- Pour essayer une bobine de fil, ôn l’enfile sur l’extrémité du noyau d’un transformateur à circuit magnétique ouvert. Si la bobine est dans de-bonnes conditions, la différence de potentiel aux bornes du secondaire ne variera pas, la bobine étant â circuit ouvert; mais dans le cas où il existe un court circuit à l’intérieurde la bobine, celle-ci est le siège de courants, le flux de force dans le noyau du transformateur varie et le voltmètre aux bornes du secondaire accusera une diminution de tension.
- Le coinité de l’Exposition internationale d’électricité â tenir à M-Uan en 1894 propose d’offrir, outre les diplômes, et médaillés d’usage, un grand prix pour l’invention pu la découverte la plus importante en électricité, particulièrement en ce qui concerne la transmission de l’énergie à grande distance, sa distribution et sa transformation pour les usages industriels.
- Dans Astronomy and Astro-Physics, M. Minchin décrit une pile photo-électrique qui permettrait de mesurer l’énergie qui nous arrive des différents astres. Cet élément de pile se compose d’une électrode formée d’une plaque d’aluminium recouverte de sélénium, et d’une seconde électrode en aluminium, toutes deux plongées dans de l’acétone. Cet élément donnerait une force électromotrice assez élevée et proportionnée â la quantité de lumière reçue.
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- L’auteur dit qu’une bougie, à deux mètres, de distance • crée dans l’élément une force électromotrice de i/3o de volt, et que la lumière diffuse du jour donne 1/2 volt.
- Pour conserver l’élément en bon état, il faut retirer les électrodes du liquide pendant l’inaction. Pour les mesures, l’élément ne doit pas débiter; il faut prendre la tension à l’électromètre.
- Eclairage électrique.
- Dans une des dernières séances du Conseil municipal, il a ôté question de l’abaissement du prix du gaz à 25 centimes pour l’éclairage, et à 20 centimes pour la force motrice.
- Il n’est pas hors de propos de faire remarquer que l’effet de cette seconde mesure serait d’améliorer la position de l’éclairage électrique, en favorisant l’établissement d’intallations privées dans lesquelles la force motrice sera produite par le gaz.
- C’est également le cas de rappeler qu’il est démontré depuis longtemps que la meilleure manière de faire rendre au gaz le maximum d’éclat n’est pas d’employer l’incandescence ou tout autre procédé détourné, mais de l’envoyer dans une machine motrice pour lui faire actionner une dynamo.
- L’éclairage électrique des abattoirs de la Villette vient d’être définitivement voté par le Conseil municipal.
- Il est confié à la Société d’Èclairage et de force par l’électricité, qui payera un loyer annuel de 2000 francs pour le terrain qui sera mis à sa disposition, et qui s’engage à terminer ses travaux d'installation dans un delai de trois mois.
- La Société prend de plus l’engagement de n’affecter l’usine à construire qu’au service de l’éclairage municipal, c’est-à-dire à celui du marché de la Villette, ainsi que des abords immédiats et des berges du canal.
- Le projet soumis au Conseil présente une grande amélioration sur l’état actuel. Il fournit, en effet, une puissance lumineuse totale de 7*704 carcels, moyennant un forfait de 157,400 francs, alors que l’éclairage au gaz ne donne que 1,357 carcels pour une dépense annuelle de 173,000 francs. Il y a donc un bénéfice, n’en déplaise aux amateurs du gaz, de i5,6oo francs par an, pour une puissance lumineuse plus que quintuple. Cela tient à l’emploi presque exclusif de lampes à arc, et aussi à ce que l’éclairage devant durer toute la nuit, il permet une meilleure répartition de l’amortissement des frais de premier établissement.
- NDeux sociétés demandaient la concession; M. F. Henrion avec une annuité de 161,282 fr. 04, et la Société d’éclairage et de force par l’électricité avec une redevance annuelle de i53,366 fr. 42. La seconde l’a emporté, naturellement, d’abord par son prix, et en second lieu, parce qu’elle
- prend rengagement ;de brancher la canalisation des entrepôts sur celle de son secteur. Le fonctionnement du service sera ainsi mieux assuré quil ne le serait par une société n’ayant pas un matériel de.relais; mais il reste bien entendu que ce ne sera là qu’un moyen de secours,, et que l’usine des abattoirs ne fournira, dans aucun cas, de la lumière pour des services privés.
- Gomme on le voit, on avait soulevé la question de faire profiter les voisins de l’éclairage mis ainsi à leur portée; malheureusement, pour eux la ville de Paris ne veut pas faii*e commerce d’électricité.
- Enfin une proposition de M. Vaillant fut la suivante: la Ville possédant une usine pour l’éclairage des Buttes-Chaumont, pourquoi n’en pas augmenter la capacité afin d’éclairer elle-même les abattoirs? On lui oppose alors., l’exemple de l’usine des Halles dont les bénéfices sont un peu problématiques, étant données les conditions d.éfeç-, tueuses dans lesquelles elle a été établie.
- La perspective du bénéfice à réaliser,, sans auçun.frais, en confiant l’éclairage à une société concessionnaire, , l’emporte facilement sur cette proposition un p.eu tardive. Du reste la concession n’étant que de quinze ans, le Conseil trouve qu’il serait peu sage de faille lui-même une étude délicate et une expérience coûteuse, quand on peut* les faire faire par d’autres. .
- Télégraphie et Téléphonie.
- La réclamation relative à la suppression de l’indication de l’heure du dépôt des télégrammes a été examinée par l’administration des Postes. Elle paraît dispo-, sée à y faire droit pour les télégrammes du service .inté-* rieur, les dispositions votées par le dernier congrès international ne rendant point la disposition obligatoire pour les dépêches d’origine étrangère.
- C’est même par extension de cette résolution que lfpn avait décidé la suppression d’un renseignement dont l’utilité est généralement admise.
- On a l’intention d’établir un service par câblé avec. l’Australie à travers le Pacifique. Les dernières proposi-, tions émanent de la Société française des télégraphes-sous-marins, qui se chargerait de poser en 18 mois un. câble entre Queensland et la Nouvelle-Calédonie.
- Un de nos confrères, qui n’est pas du Midi, prétend qu’un sixième de la population de la France est abonné au téléphone. C’est devancer le progrès.
- . Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, I 3i^boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 3i, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV* ANNÉE (TOME XLVI) SAMEDI 17 DÉCEMBRE 1892 N° 51
- SOMMAIRE. — Du rôle des avertisseurs électriques dits « contre-rails isolés » dans l’exploitation des chemins de fer; C*’E. de Baillehache. — Théorie électromagnétique de la lumière, d’après Maxwell; C. Raveau. — Applications mécaniques de l’électricité; Gustave Richard. — Rapport sur les travaux du Congrès international d’électricité de Francfort; Ch. Jacquin. — Perfectionnement aux moteurs à courants déphasés ; F. Guilbert. — L’électricité et ses applications récentes à la chronométrie; Henry de Graffigny. — Chronique et revue de la presse industrielle : Compteur d’énergie électrique de C. Raab. — Nouveau balai en toile à gaine sans couture. — Résistance variable pour moteur. — Le transmetteur employé sur la ligne New-York-Chicago. — Accumulateur Elieson. — Traction électrique sur les tramways du South Staffordshire. — Revue des travaux récents en électricité : Société française de physique (séance du 2 décembre). — Société internationale des électriciens (séance du 6 décembre). — Sur les courbes d’électrification, par M. R. L. Ilippisley. — Effets de self-induction ôt de capacité distribuées dans un conducteur, par MM. F. Bedell et A. C. Crehore. — Nécrologie : Werner Siemens. — Faits divers.
- DU ROLE DES AVERTISSEURS ÉLECTRIQUES
- DITS « CONTRE-RAILS ISOLÉS »
- DANS L’EXPLOITATION DES CHEMINS DE FER
- De l'application du courant continu et de ses inconvénients.
- Les garde-barrières ont pour consigne de ne pas compter d’une façon absolue sur la marche des appareils de leurs postes quand ces appareils sont actionnés à courant continu, parce qu’il peut se produire des ratés par diverses causes, sans que ces agents en soient informés.
- Il y a en effet lieu de remarquer que si, dans la plupart des cas, le courant continu accuse les dérangements dus à la faiblesse des piles, les ruptures produites sur le fil de ligne, on ne peut accepter toujours, d’une manière positive, les indications qu’il fournit : il induit parfois en erreur les agents des postes placés sur la voie, en maintenant à l’arrêt le voyant des relais, sans prévenir les garde-barrières.
- Aussi certaines compagnies le condamnent-elles absolument, au point de vue de la sécurité, à cause des accidents qui peuvent résulter de signaux erronés.
- Nous allons examiner ces motifs d’exclusion.
- Prenons le cas le plus favorable : supposons
- tous les appareils du poste ainsi que la ligne en bon état : les trains n’ont cessé de s’annoncer régulièrement, il suffit d’une forte pluie dans la région, quand on emploie exclusivement le courant continu, pour que le garde ne puisse se fier à l’annonce d’un train ou d’une machine; la raison la voici ;
- Entre le poste et le point où est placée la pédale, le fil de ligne est supporté par des isolateurs fixés sur les poteaux télégraphiques.
- Comme l’eau de pluie est conductrice, il se produit une dérivation à la terre, une perte par chaque poteau.
- La somme de ces pertes peut être susceptible, suivant le degré d’isolement de la ligne, de donner une terre intermédiaire.
- Dans ce cas, quoique la pédale à courant continu placée à 1800 mètres du poste fonctionne régulièrement, l'annonce du train n'aura pas lieu dans le poste quand l’armature restera collée, la pile trouvant une terre intermédiaire qui lui permet de fermer son circuit sur elle-même, sans venir prendre la terre à la pédale.
- Le garde ne sera pas prévenu, que le train ou la machine ne s'annonceront pas. Ce seul exemple est la condamnation du courant continu au point de vue de la sécurité des chemins dejer.
- Magnétisme rémanent. — Le même inconvénient peut se produire avec le magnétisme ré-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- manent, qui, en temps ordinaire, même quand il ne pleut pas, empêche parfois le volet de l’annonciateur de tomber, parce que l’armature, qui doit se relever quand la pédale est actionnée par le passage d’un train, restant collée, maintient le volet dans sa position d’attente.
- On sait en effet que le magnétisme rémanent maintient en attraction l’armature de l’électro-aimant d’une bobine, même quand il ne passe aucun courant, parce que la désaimantation, quand le noyau en fer doux a été mal recuit, est très longue à se faire. L’armature a donc tendance à rester collée, à moins que le ressort antagoniste ne soit assez fort pour annuler la désaimantation.
- Dans certaines compagnies, sur le Paris-Lyon-Méditerranée, par exemple, avec les appareils à courant continu en service, afin d’annuler, dans la limite du possible, le magnétisme rémanent, les contrôleurs du télégraphe ont ordre de changer tous les mois l’arrivée des pôles de piles aux appareils.
- En envoyant ainsi des courants de sens inverse dans les bobines, ils neutralisent le magnétisme rémanent accumulé dans les noyaux de fer doux de l’électro-aimant.
- Dépense des piles. — Si maintenant nous examinons la dépense qu’occasionne le courant continu, nous remarquerons qu’elle est beaucoup plus considérable que celle du courant intermittent.
- Supposez une section de voie traversée en 24 heures par 60 trains. Il y aura une mise à la terre pendant une minute en moyenne pour le passage de chaque train sur la pédale (soit 1' 3o" pour trains de marchandises et o' 3o" pour trains express ou rapides).
- En 24 heures, là pile travaillant à courant continu aura 60 minutes ou une heure de repos.
- Cette même pile sera fermée sur elle-même pendant 23 heures sur 24.
- Dans les mêmes hypothèses, si la pile travaillait à courant intermittent, comme la dépense n’existe qu’au moment où elle trouve la terre, c’est-à-dire quand le train franchit le contre-rail isolé, elle sera pour 60 trains, à raison de une minute l’un, de 60 minutes seulement, soit 1 heure sur 24.
- 11 est facile de déduire le rapport de la dépense des piles dans ces types d'installations.
- Celle à courant intermittent devra durer
- vingt-trois fois plus que celle à courant continu, toutes autres conditions climatériques ou d’entretien restant les mêmes.
- Cette raison d’économie pourrait ne pas entrer en ligne de compte, quand il s’agit de la sécurité des trains, si le courant continu donnait toute sécurité aux compagnies.
- Passages à niveau. — Grâce à l’intelligente initiative de M. l’ingénieur Chaperon, chef des services télégraphiques de la compagnie de Paris-Lyon-Méditerranée, la direction de cette compagnie s’est préoccupée de rechercher s’il ne serait pas'possible, par une ingénieuse disposition, de combiner ensemble le courant continu et le courant intermittent pour obtenir toutes garanties au point de vue de la sécurité des passages à niveau, en réalisant toutefois une économie notable dans l’entretien des piles.
- Nous avons indiqué la solution heureuse de ce problème, solution imaginée par MM. Chaperon et de Baillehache (voir un précédent article paru dans La Lumière Électrique, n° 23, du 11 juin 1892). La dépense de la pile est à peu de chose près égale à celle que coûtent les piles à courant intermittent, à cause du faible débit des éléments, dû à la résistance de 2000 ohms intercalée dans le circuit.
- Comme, depuis dix-huit mois, il nous a été permis de suivre attentivement la marche des appareils, les annonces de trains, les causes de dérangements qui peuvent se produire sur les lignes, nous n’hésitons pas à appeler de nouveau l’attention des compagnies sur le montage des passages à niveau (type Paris-Lyon-Méditerranée) parce qu’il donne, dans les communes où se trouvent des passages fréquentés, ainsi qu’aux différents services, le maximum de sécurité . qu’on puisse obtenir sur les voies ferrées, et nous poserons ce principe que les garde-barrières sont toujours prévenus, quelle que soit la nature des dérangements qui peuvent se produire, s’ils doivent oui ou non compter sur les appareils de sécurité installés pour la protection des passages à niveau, avant que le train ou la machine ne soit en vue. C’est là le point capital, pour éviter les accidents.
- Dérangements. — Les dérangements, sur toutes les lignes télégraphiques, que ce soit pour des dépêches, que ce soit pour des signaux, sont dus à l’une de ces trois causes :
- i° Bris ou déréglage d’appareils;
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- 20 Rupture des fils de ligne;
- 3° Mauvais entretien des piles ou pertes à la terre.
- Nous n’insisterons pas sur la première cause, ,car nous savons les Compagnies trop soucieuses de leurs installations, et nous connaissons trop tous les soins qu’elles apportent à la réception des appareils.
- Toutefois, il est facile aux garde-barrières, comme surcroît exceptionnel de sécurité, de savoir si les appareils et les piles sont en bon état de fonctionnement.
- L’adjonction d’un bouton de sonnerie dans le
- poste P.-L.-M. permet une vérification locale très facile pour le préposé.
- Nous examinerons les seuls cas intéressants au point de vue de la sécurité des postes, et nous démontrerons qu’avec le montage Chaperon et de Baillehache, le garde est toujours prévenu de ce qu’il doit faire. C’est là la plus grande garantie donnée à la sécurité des voies ferrées.
- Ruptures de lignes. — Dans la disposition adoptée par la Compagnie de P.-L.-M. pour la protection des passages à niveau, le répétiteur est à courant continu, l’annonciateur est à courant intermittent (fig. i).
- File de h c/ne
- F
- Tassage s. niveau
- (Longueur 1800™ )
- Sciu> de]<i 1r.3rc.he âuü'aiïi
- Fig1, i. — Installation,d’un poste de passage à niveau, type P.-L.-M.
- Par conséquent, le répétiteur a son petit disque au blanc tant que la ligne est en bon état.
- Il indique aussi au garde si la pile est prête à fonctionner. Toute faiblesse qui se produit dans la pile se traduit sur le répétiteur. Le disque tend à s’effacer derrière la glace qui le protège et quand ce disque ne présente plus que la forme d’un croissant, le garde est prévenu que la pile a besoin d’être refaite.
- En cas de rupture du fil de ligne, le disque du répétiteur se met au rouge, quoique le volet de l’annonciateur ne tombe pas.
- Fortes perles sur la ligne. — Déraillements possibles. — Comme l’armature n’est pas collée contre l’électro dans l’annonciateur, et qu’il y a une résistance à vaincre, celle du ressort anta-
- goniste, l’appareil est réglé par le contrôleur, lors de l’installation, pour maintenir l’armature en l’air, même par les plus fortes pluies, qui n’empêcheront pas les trains de s’annoncer régulièrement.
- Dans les annonciateurs à courant continu, au contraire, comme il y a collage de l’armature contre l’électro de l’annonciateur, toute pédale placée au-delà de la terre intermédiaire pourra être en bon état et annoncera régulièrement les trains en temps ordinaire; mais par les grandes pluies, par suite du collage de l’armature, le courant viendra se refermer par la terre intermédiaire, entre la pédale et le poste, et le train ne s’annoncera pas, car le volet de l’annonciateur restera au repos.
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- En examinant le montage (Chaperon et de Baillehache) des postes de passage à niveau du P.-L.-M., on voit que tout collage de l’armature dans l’annonciateur doit être signalé d’urgence au chef de section. Il indique en effet un contact anormal qui peut provenir d’un déplacement des traverses de la voie ou des rails à l’endroit même où est posé le contre-rail isolé.
- Si, en effet, le contre-rail se trouve en contact direct avec le rail, le circuit à la terre est fermé métalliquement, comme par le passage des roues d’un train. La résistance de 2000 ohms se trouve supprimée, jusqu’à ce que la voie soit réparée. Et dans ce cas la palette de l’annonciateur ne peut être maintenue en l’air par l’armature de l’électro-aimant tant que la pile n’est pas polarisée.
- Cette sorte de dérangement est intéressante à signaler, parce qu’il arrive quelquefois, au moment de la chute des neiges, que les eaux s’infiltrent dans le ballast et amènent un glissement longitudinal des voies ferrées.
- Dans ces points dangereux, les contre-rails isolés peuvent être utilisés comme moyens préventifs de déraillement, surtout dans les courbes ou les rampes où la voie a une tendance à se déplacer.
- En résumé, nous avons tenu à bien préciser la nature des dérangements qui peuvent se produire en ligne, et nous arrivons à cette conclusion : que les garde-barrières, avec le montage de contre-rails (type P-.L.-M.), sont toujours prévenus quand un dérangement se produit, de quelque nature qu’il soit.
- Dans tous les cas, et c’est là ce qui est de toute nécessité au point de vue de la sécurité des passages à niveau, le garde-barrière sait s’il doit compter sur l’annonce automatique des trains d’une manière certaine. Il peut aussi conjurer un accident sur la voie en prévenant le chef d’équipe du déplacement anormal de la voie ; s’il y a contact entre le rail et le contre-rail, il en est prévenu par la chute du volet de l’annonciateur, quand ce volet ne peut être maintenu au repos par l’armature, ce qui a toujours lieu quand un contact insolite s’établit sur la voie d’une manière constante.
- Nous examinerons dans de prochains articles les dispositions prises par les Compagnies d’Orléans, du Sud de la France et des chemins de fer Sud-Ouest russes, pour la protection des
- passages à niveau soit sur voie double, soit sur voie unique, avec les contre-rails isolés placés à distance de 1000 à 1800 mètres des postes où les trains et machines doivent être signalés.
- O E. de Baillehache.
- {A suivre).
- THÉORIE ÉLECTROMAGNÉTIQUE DE LA LUMIÈRE
- D’APRÈS MAXWELL (*)
- IV. — RÉFLEXION ET RÉFRACTION PAR LES MILIEUX TRANSPARENTS.
- 3. Dans ce qui précède nous avons supposé que quand une onde plane rencontre la surface de séparation de deux milieux, il y a une onde réfractée; nous allons maintenant considérer le cas où il y a réflexion totale.
- Soient toujours
- F, e ~1T VX + «- — v 0 >
- G ie~V* + ns-Vt),
- <** + «*
- les composantes du potentiel vecteur dans l’onde plane incidente;
- G.e 'ir (lx-ns'~ VQ + t*..
- H.e ^ (/A — nz — VQ + i 0,
- les composantes du potentiel vecteur dans l’onde réfléchie. Nous introduisons plusieurs 0,, 02 parce que nous ignorons a priori si l’onde réfléchie sera rectiligne ou elliptique; il suffit d’ailleurs d’en introduire deux, ce qui revient à considérer les composantes de la vibration normale et parallèle au plan d’incidence.
- Dans les expressions correspondantes pour l’onde réfractée figure un coefficient /' déterminé en fonction de l par la relation
- l_ _ V_
- V ~ V”
- (0
- tant que l
- Y'
- V
- est plus petit que 1 ; c’est l’expres-
- (’) La Lumière Electrique du 3 décembre 1892, p.474.
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- sion de la loi de Descartes. Nous admettrons que cette relation est encore vraie quand la loi de Descartes conduit à une impossibilité, c’est-à-dire à un angle de réfraction plus grand que 90".
- D’autre part, on a, /' et ii étant les cosinus directeurs de la normale au plan de l’onde réfractée,
- /'*+ »'*=!. v (2)
- Cette équation et la précédente déterminent pour ï et n' des valeurs que nous allons transporter dans les expressions ordinaires des composantes de la vibration réfractée
- F, e 2~IT {lx + 1l' z ~ V't] + * ’
- G +^'*>
- s~v'0 + to',,
- V étant nul d’après l’équation (1), l’équation (2) nous donne pour ri une valeur purement imaginaire, soit
- n' — i p-,
- Nous aurons dans le second milieu les composantes
- 4 il . -1 Ml , j.
- F>e“Trp5+"îr +
- G-, e
- PZ+~{U x - V' l) + i 0',,
- u3e-Tp^°^r<l,x-y' « + “'•
- Ces expressions, qui nous sont fournies par la généralisation des résultats déduits de la loi de Descartes, indiquent l’existence d’un mouvement dans le second milieu. D’abord ce mouvement n’a pas lieu par ondes planes, car l’exposant de e n’est pas purement imaginaire d’une part, et d’autre part la partie réelle contient la variable r, ce qui empêche qu’on ait affaire à une onde elliptique. La partie réelle de l’exponentielle est
- 2 7U
- e ~ T pZ cos ~ (l1 x— V'O + i e,',
- ce qui correspond à un mouvement dont la phase est la même en tous les points .d’un plan perpendiculaire à l’axe des x, c’est-à-dire à l’intersection du plan d’incidence sur le plan de
- réflexion, mais dont l'amplitude varie avec la distance à ce dernier plan.
- Si ce mouvement existe, nous sommes certains qu’il cesse d’être appréciable à une distance très petite de la surface de séparation ;
- 1 2 TT
- par suite, le facteur-------— joz est négatif; z
- A
- étant négatif pour les points du second milieu, p est également négatif. D’ailleurs, l’existence
- du facteur ^ montre que si p n’est pas extrêmement petit, l’exposant acquerra, à une petite distance de la surface de séparation, une valeur absolue déjà considérable, c’est-à-dire que l’amplitude du mouvement deviendra très faible.
- Considérons maintenant une onde polarisée dans le plan d’incidence, et écrivons les équations de continuité; nous avons d’abord
- G, e X
- 2 * * {1X _ v/) + G^ {ix _ y/) + i 0,
- -F.e + ^r
- ce qui donne, puisque la relation doit être vérifiée, quel que soit /,
- G, (- G. e 1 = G3 e
- i 0/ _
- écrivons l’égalité des parties réelles et des parties imaginaires, il vient:
- G, + G* cos e, = g3 cos 0/
- (3)
- G, sin = G3 sin 0,'.
- Ecrivons maintenant l’égalité des composantes de la force magnétique parallèle à l’axe des x, il vient
- L Ï(G,-G,c'-.)
- .LVl g e*0*' n'X' a *
- ce qui donnera les deux équations :
- — 7 (G, — G, cos O.) =------, G, sin 0/
- y- K (a X
- L ^ Gs sin 0( =------- ~ G, cos 0/.
- (X. A U. t
- Divisons membre à membre la première des équations (3) par la seconde, et opérons de même pour le système (4), il viendra :
- G, + G» cos fi, G2 sin b,
- = cotang 0,' ;
- G, — Ge cos 0, Gs sin 0,
- tang 0,'
- (5)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’où l’on tire :
- Ces relations nous donneront encore
- (G, + G* cos 0,) (G, — G. cos 0,) = G.2 sin2 0,,
- G,» = G,3;
- par conséquent, l’amplitude de la vibration est la même dans l’onde incidente et l'onde réfléchie; il y a réflexion totale.
- Si nous choisissons la solution
- G, = G,,
- les équations (5) nous donneront
- i + cos 0, sin »,
- = cotang
- f
- i — cos 0, sin 0,
- = tan g 6/ ,
- OU
- cos — = cos 0,',
- 2
- sin — — tang G,' ;
- d’où l’on tire finalement
- sin — = ± sin 0/,
- 2
- 0, i , .
- cos — = ± cos 6/ ;
- A,3 = A.5,
- mais elles ne nous donneront plus pour 02 et 0'., les mêmes valeurs que pour 0, et 0',, parce que nous avons remplacé et u' par K et K'. Le
- rapport —, est généralement voisin de i ; celui
- de K et K' en est très différent; par suite, les
- valeurs de de 0> et de 0f2 différeront de celles At
- Q
- de yA, 0j et 0\ ; il en résultera en particulier que Ci
- les deux composantes de l’onde réfléchie n’auront pas la même phase et par suite que cette onde, dans le cas où elle serait produite par une onde incidente rectiligne polarisée dans un plan quelconque, serait elliptique.
- Pour le calcul de la différence de phase entre la vibration incidente et la vibration réfléchie, j’indiquerai une méthode de calcul qui est basée directement sur la théorie de Fresnel, mais qui est considérablement simplifiée.
- Fresnel remarque que les facteurs de réflexion
- en prenant les signes supérieurs ensemble et les signes inférieurs ensemble.
- La première équation (3) nous donne r/.
- 2 G, cos2 — = G3 cos g,',
- c’est-à-dire
- 2 G, cos G/ = G,.
- On pourrait continuer le calcul et déterminer 0, et 0'x ; nous reviendrons plus loin sur ce point.
- Pour étudier le cas où l’onde incidente est polarisée perpendiculairement au plan d’incidence, il suffit de permuter la force électrique et la force magnétique du cas précédent; nous aurons, en considérant les composantes An A,, A3 du vecteur introduit précédemment (p. S), les relations
- A, + A; cos 0. = G3 cos 0.'
- A, sin 0, — G, sin G/
- avec.
- LV. (A, — A. cos %) = — -L E Aa cos J ,
- JY ! K /.
- i n . . . i p . , ,
- — - A4 sin 0, = — tt} n Aa cos 'Y K /. Iv
- sin (i — r) tan g (i — r)
- siu {i + r) tàng (j ^ r)
- deviennent imaginaires quand l’angle d’incidence est supérieur à l’angle limite; il admet que l’on obtiendra la solution vraie en prenant le module pour amplitude et l’argument pour phase; il démontre ensuite, par un calcul assez pénible, que les modules de deux facteurs sont égaux à l’unité.
- On peut simplifier considérablement la marche suivie; considérons d’abord
- sin (i — r) sin (i + r)'
- qui peut s’écrire
- sin i cos r — cos i sin r sin i cos r + cos i sin r '
- sin r est toujours réel, mais plus grand que i ; cos r est imaginaire, mais ne contient pas de partie réelle; par suite, les deux termes de la raction sont imaginaires conjugués ; leurs modules sont égaux et le module du quotient est égal à i.
- (4)
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Il en sera de même pour le second facteur; il suffit de remarquer qu'on peut l'écrire
- sin (i — r) cos (i 4- r) sin (i 4- r) ’ cos (i — r) ’
- la seconde fraction en développant
- cos i cos r — sin i sin r cos i cos r + sin i sin r
- sur laquelle on peut répéter le même raisonnement.
- Enfin, il s’agit de trouver la différence de phase entre les deux composantes de la vibration réfléchie; on peut écrire le premier facteur de réflexion
- a p o- v— 1 /•—
- ^ L _______ e2 a. v— 1
- a e— “V—1
- le second facteur sera de la forme
- e2c. e2? v'~ -= e2(a + P) .
- la différence de phase entre les deux vibrations est 2 (01-)-p) — 2 a, c’est-à-dire 2 p, ou le double de l’argument de cos i cos r — sin i sinr; on a donc, en désignant par Z cette différence de phase.
- 5 cos i cos r cos i Tr sin2 i — 1
- tang - = —=--------- = ------—r—^—.---
- 2 v — 1 sin i sin r v Sln 1
- ce qui est la formule connue obtenue sans aucun calcul.
- On peut remarquer enfin que l’existence d’un mouvement dans le second milieu, bien que toute l’énergie contenue dans l’onde incidente passe dans l’onde réfléchie, n’est pas en contradiction avec le principe de la conservation de l’énergie. En effet, si on calcule les valeurs de la force électrique et de la force magnétique parallèles au plan de séparation (dans le cas, par exemple, d’une onde polarisée dans une des incidences principales), on trouve que dans l’expression d’une des forces entre un sinus, dans celle de l’autre un cosinus; l'énergie qui, pendant l’unité de temps, traverse l’unité de surface perpendiculaire au plan de séparation, est égale, comme l'on sait, au produit de ces deux vecteurs ; l’intégrale prise pendant la durée d’une période sera nulle, de sorte qu’il ne passe pas
- en réalité d’énergie du premier milieu dans le second.
- La théorie qu’a donnée Fresnel de la réflexion et de la réfraction vérifiée dans ses traits généraux, ne l’a pas été d’une façon absolue par les mesures les plus précises ; en particulier, nous avons trouvé que toute onde plane devait donner naissance à deux ondes, l’une réfractée, l’autre réfléchie, également planes. C’est aussi un fait que Fresnel croyait absolument général et qui l’avait guidé dans l’établissement de sa théorie. On sait aujourd’hui que la réflexion est généralement elliptique; cette ellipticité, très faible d’ailleurs, est-elle un caractère essentiel de la réflexion par les corps transparents? est-elle seulement reliée à une absorption que des méthodes directes ne peuvent mettre en évidence ? Il est impossible de répondre avec certitude à ces questions. Si c’est la première hypothèse qui est vraie, nous n’avons pas à nous étonner outre mesure que nos conditions aux limites ne soient pas rigoureusement applicables quand il s’agit de mouvements extrêmement rapides dont l’amplitude ou la longueur d’onde est très petite ; ce qu’il y a de remarquable, au contraire, c’est que Fresnel ait été amené, par des considérations d’optique pure, à une condition de continuité des composantes normales identique- à celle que Maxwell a établie plus tard en partant des idées de Faraday.
- C. Raveau.
- (A suivre).
- applications Mécaniques
- DE L’ÉLECTRICITÉ (X)
- Nous avons très fréquemment insisté, dans le cours de ces articles, sur les applications de plus en plus nombreuses de l’électricité à l’art des mines (2) ; la pompe représentée par la figure 1 est un nouvel exemple d’une heureuse application de ce genre (3).
- C) La Lumière Électrique du 29 octobre 1S92, p. 207.
- O M. Babinski a présenté un tableau très complet de l'état actuel de cette question dans le Bulletin de l’Association des Élèves de l'Ecole supérieure des Mines de juillet, août, septembre et novembre 1892.
- (') The Engincer, 4 novembre 1892.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Cette pompe, installée en novembre 1890 dans une galerie de la Jubilee Colliery,à Shaw, fonctionne depuis cette époque sans interruption 100 à i5o heures par semaine; elle refoule de l’eau dans un puits placé à 686 mètres de la pompe, d’où une pompe à vapeur envoie cette eau à la surface.
- La génératrice est commandée par une machine à vapeur à condensation ancienne et beau-
- coup trop forte, au moyen d’une transmission par cordes. Cette machine, placée au jour ainsi que la génératrice, indique 21,58 chevaux avec la dynamo à vide et 62 chevaux en charge moyenne.
- La génératrice est une Oldham montée en série, donnant, à 490 tours, et en absorbant 40,1 chevaux, un courant de 58o volts et 48,5 am-
- Fig. 1. — Pompe de la Jubilee Colliery.
- pères, soit 29230 watts, ou 37,7 chevaux électriques. Les câbles sous plomb descendent dans le puits de 109 mètres de profondeur avec des enveloppes en bois ; puis ils suivent les 686 mètres de galeries jusqu’à la pompe dans un caniveau souterrain latéralement aux rails. Leur résistance, de 0,334 ohm, occasionne en moyenne une perte de i;o5 cheval.
- La réceptrice, en tout semblable à la génératrice, donne, à 406 tours, avec 48,5 ampères et 567 volts, 35,53 chevaux ; elle conduit la pompe par une transmission à 6 cordes de 3a milli-
- mètres, avec poulies de 915 millimètres et 2,10 m. de diamètre, un train à pignons chevronnés de 18 et 90 dents et deux manivelles à 180”. Les deux corps de pompe, de 760 millimètres de course sur 23o millimètres de diamètre, débitent, à 35 tours par minute, 43 litres d’eau par seconde sous une charge verticale de 42,70 m.
- La génératrice a son voltmètre et son ampèremètre, et la réceptrice un ampèremètre, et le poste du jour est relié aux pompes par une sonnerie. Là salle des pompes est éclairée par des lampes à incandescence dérivées sur le circuit.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 55g
- Cette installation a donné, dans un essai exécuté le 23 janvier 1891, les résultats suivants :
- Répartition de la puissance indiquée de la machine à vapeur : 62 chevaux.
- Total Total En tant 0/0 <1
- réel on tant 0/0 rénorgiu ulectrl
- on tics que aoousëe par
- chevaux <î* *i chevaux la réccnlrico
- Pertes de la machine
- à la génératrice en pleine charge 21,90 35.31
- Pertes à la génératrice 2,26 3,65 5,67
- Pertes aux câbles .... 1 ,o5 1,69 2,62
- Pertes à la réceptrice. 2,26 3,65 5,64
- Pertes aux pompes et
- à leur transmission en pleine vitesse.... 10,23 16,5i 25,5o
- Pertes par les frottements de l’eau dans les pompes et les
- tuyaux 4,5» 7,39 11,40
- Travail utile calculé en eau montée sans
- frottement 19,72 31,80 49,20
- En somme, on ne perdait à la génératrice, aux câbles et à la réceptrice que i5 0/0 de la puissance dépensée sur la génératrice, de sorte que le rendement effectif de la transmission électrique était de 85 0/0.
- L’électricité se prête, comme nous en avons déjà montré de nombreux exemples, à la commande des transmissions dans les ateliers de machines-outils (J) ou, même dans bien des cas, à la commande directe de ces machines. La figure 2, qui s'explique d’elle-même en est un exemple curieux. Il s’agissait d’une poinçon-neuse-cisaille pour chantier de navire : grâce à l’emploi de l'électricité, on transporte facilement la poinçonneuse à pied d’œuvre au lieu de lui amener les pièces à travailler plus lourdes et plus encombrantes (2).
- Le commutateur de l’ascenseur Baxter, représenté par la figure 3, a ses contacts 2 et 3 disposés de manière que, s’il occupe la position indiquée en traits pleins, le courant amené par le fil 7 traverse les inducteurs de la dynamo B, puis sort par c, 3, le levier 1, le fil a, les balais B B', les fils b et d et la borne 8, allant ainsi directement de 7 en 8 par e d et les leviers 3 et 4,
- C) Exemple, l’installation de la fabrique d’armes de Herstal, près de Liège (The Engineer, 25 novembre 1892).
- (*) American Machinist, 20 octobre 1892.
- avec dérivation sur l’armature par a b. Quand on place ce commutateur dans la position poin-tillée, le courant passe de 7 à 8 par (c 3 2 b B' B a 1.4. d) en traversant l’armature en sens inverse, de manière à renverser la marche de la dynamo.
- Les conducteurs 7 et 8 sont, en outre, reliés par une dérivation k n>, à commutateurs yy, normalement ouverts, et qui se ferment aux fins de courses de la cabine, de manière à y retrancher
- Fig. 2. — Poinçonneuse-cisaille électrique de Hilles and Jones.
- automatiquement du circuit la dynamo qui s’arrête.
- Le fonctionnement de la presse à imprimer électrique Kormeyer est (fig. 4 et 5) le suivant :
- Le contact k2 étant sur la lame ni du commutateur ni min2, le courant passe par l’électro-ai-mant F', dont l’armature, tirant sur la bande e fixée à la poulie E, fait basculer cette poulie et le bras C de manière à repousser la plaque D
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- sur le marbre d’impression; puis le contact/e2, dont le bras K est articulé en k à la poulie E, passe, sous l’impulsion de son ressort L', de m' sur la lame ot, ce qui amène le courant à l’électro-aimant H. Cet électro attire alors vivement son armature /z, qui donne le coup d’impression, en faisant en même temps tourner E suffisamment pour faire passer k2 de m en m», et le courant de H en G', dont l’armature ramène E. D et k2 à leurs positions primitives. Le choc de l’impression est amorti par un
- :__________________________\
- Fig. 3. — Ascenseur Baxter (1892).
- petit cuir posé sur /z, et la vitesse de E réglée par un dashpot W et par un rhéostat R. Un commutateur à main s., permet, soit de fermer par 21 le circuit sur G' par m2 K, de manière à ramenerD sur l’impression, ou de couper définitivement par 22 la presse du circuit.
- La soupape électrique de Franke fonctionne (fig. 6) d’une façon excessivement simple. Actuellement, dans la position représentée, l’eau sous pression, admise par n autour de la petite soupape q, passe par le tuyau l en g, repousse le piston /, et ferme la soupape d. Pour ouvrir la
- soupape, il suffit de soulever, par le solénoïde s, la soupape q, et de laisser ainsi l’eau sous pression s’échapper par /o du cylindre g, de manière que la soupape d, repoussée par le fluide admis en b, s’ouvre et le laisse s'écouler de b en c. Le cylindre intermédiaire i communique constamment avec l’atmosphère par un tuyau k, qui laisse écouler les fuites du piston e de manière que la pression en i ne soit jamais supérieure cà la pression atmosphérique.
- On arrive ainsi à manœuvrer les soupapes d les plus grosses avec une facilité presque indé-
- Fig. 4. — Presse à imprimer électrique Kormeyer (1892).
- pendante de leurs dimensions et de la pression du fluide, eau ou gaz à distribuer.
- L’indicateur de course de Cory permet dé représenter à chaque instant en un point quelconque du navire la position actuelle du gouvernail et, par conséquent, d’indiquer la direction du navire.
- A cet effet (fig. 7 à 9), l’arbre B du gouvernail entraîne par son collier B' deux balais D'D2 autour d’un collecteur divisé en deux séries de segments E1 Eo, dont les fils respectifs e' e'... e2e,... aboutissent aux sections diamétralement opposées d’un anneau Gramme P, à l’intérieur duquel pivote le solénoïde M,qui reçoit constamment, de la déri-
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- vation G2, une partie du courant de la pile H. Il en résulte que ce solénoïde, qui sc place sans cesse dans le plan de commutation de l’anneau, comme l’indique la figure 8, suit exactement le déplacement des balais D'D., sur le collecteur, et
- temps que la butée L' soulève par S2 le levier S', équilibré en T, et rompt ainsi en V W le circuit de H, de sorte que tout est prêt à recommencer un nouveau mouvement de remontage.
- Le fonctionnement de l’appareil à étalonner les
- Fig-. 5.— Presse Ivormeyer. Schéma des circuits.
- reproduit en conséquence fidèlement les positions du gouvernail sur le quadrant As.
- Le fonctionnement du remontoir électrique de Berry est le suivant (fig. ioet il).
- Lés choses étant dans l’état figuré, le contre-
- n
- Fig. G. — Soupape électrique Franlie (1892).
- poids II abaisse autour de E le levier F,, en faisant tourner par le cliquet C! le barillet G, jusqu’à ce que la vis L, heurtant l’extrémité So du levier S', lui fasse fermer en V W le circuit de l’électro-aimant N. Cet électro attire alors son armature P, qui remonte par R le levier F et le poids H dans la position figurée, en même
- Fig. 7. — Indicateur de course Cory (1892'. Schéma des circuits.
- ressorts spiraux 'et les balanciers des montres de M. Hunier, ingénieur de la Elgin National Walch C”, de Chicago, est le même que celui du comparateur Emery, décrit au commencement de notre numéro du 4 juin 1892, mais ap-
- Fig. 8 et 9. — Indicateur Cory; ensemble de l’installation et détail du commutateur.
- pliqué d'une manière toute différente. Ce principe est le suivant.
- Le ressort ou le balancier à étaloner exécute un nombre donné de vibrations sous l’action d'un train d’horlogerie ou vibrateur A (fig. 12) identique à celui sur lequel il sera monté défini-
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- tivement après réglage ; ce mécanisme arrête, au bout d’un certain nombre n d’oscillations du pendule ou du ressort, un enregistreur ou recorder X qui marche à côté d’un indicateur ou comparateur identique V, commandé par le même mouvement, de sorte qu’il marche à la même vitesse, mais qui ne s’arrête qu’après le temps, une minute par exemple, correspondant
- à ces n vibrations supposées réglées, de sorte que l’écart des indications de X et de Y donne aussitôt celui du pendule ou du ressort.
- Nous allons maintenant examiner les différents mécanismes fort ingénieux de l’appareil de M. Hunter.
- Le vibrateur consiste (fig. i3 à 18) en un mouvement d’horlogerie type de ceux qui doivent
- Fig-. 10 et n. — Remontoir électrique Berry (1891).
- recevoir ensuite les pendules essayés et sur l’arbre duquel on monte soit le balancier à essayer E, avec un spiral étalonné D, soit le spiral à essayer avec un balancier étalonné, suivant qu'il s’agit de régler un balancier ou un spiral.
- L’arbre a de ce mécanisme d’horlogerie porte (fig. 16 à 18) un disque F logé dans un second disque G, calé sur l’arbre indépendant H, et qui l’emboîte par son frein g g'. Au repos, le doigt i du levier I, pivoté en K, est enclenché entre les
- bouts ggJ du frein qui, serré sur F, empêche tout mouvement de a et du balancier. y\près avoir installé ce balancier, il suffit pour mettre en train de repousser par la tige V (fig. 14), le bras i plus à fond entre les bouts g g' du frein, de manière qu’il les écarte et lâche le disque F.
- Aussitôt après cette mise en train, l’électro-aimant S, attirant son armature, abaisse par la bielle R le levier O, qui pressant sur le deuxième bras Q (fig. i5) du levierl, en retire le doigt i de la fente g g1, de manière que le frein g se res-
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- serre sur le disque F et que ce disque entraîne aussitôt G dans le mouvement de l’axe a.
- Mais il faut que ce mouvement s’arrête précisément après un seul tour de a. A cet effet, l’arbre II traverse une platine h (fig. 16 à 18) qui porte, pivotée en h', une ancre W. Quand le doigt i sort de la fente g g1, il repousse la corne w2 de cette ancre, de manière à amener la corne w' à fermer en partie la fente g g1 et à empêcher i de revenir frotter sur le bord de G, jusqu’à ce que le bouton g2 de G soit venu replacer l’ancre dans sa position primitive en l’y repoussant par sa troisième corne 1P3 un peu avant le repassage de la fente g g1 devant le bras f, qui s’y engage
- Fig-. 12. — Comparateur Hunter (1892). Schéma de l’ensemble.
- aussitôt, sous le rappel de son poids i, réglable en i2.
- Le recorder X et le comparateur Y sont mis en mouvement par une dynamo A2 (fig. 12) dont l’arbre B commande par renvoi d’engrenages, dans chacun de ces appareils, un pignon D' (fig. 19) qui est mis en prise avec le mécanisme enregistreur par le pignon intermédiaire G' quand l’électro-aimant II attire l’armature f2 sur laquelle il est monté.
- Le mécanisme intermédiaire chargé de mettre en rapport le vibrateur avec l’enregistreur et le comparateur est représenté par les figures 20 et 21.
- Il se compose d’un disque K' auquel le double cliquet s's2, commandé du pendule étalon C (fig. 12) par l’électro-aimant Q' fait faire un tour en une minute; puis ce disque s’arrête parce que sa butée k3 soulève lé cliquet ss au bout d’un tour, et cela quand l’isolant k2 arrive sous la
- languette L', de manière à couper du circuit l’électro du comparateur X qui s’arrête ainsi, après une minute rigoureusement réglée par le pendule étalon (.
- Fig. i3 et 14. — Comparateur Hunter. Plan et coupe médiane longitudinale.
- Ceci posé, voici comment fonctionne l’appareil.
- Après avoir ramené les mécanismes au zéro et monté le balancier ou le spiral en essai, on
- Fig. i5. — Comparateur Hunter. Détails du levier d’enclenchement.
- lâche le vibrateur en poussant le bouton V ; puis, lorsqu’il est parfaitement en train, c’est-à-dire quand son balancier a atteint son amplitude maxima, on pousse la tige U' (fig. 20) de manière à renclencher le cliquet avec le disque K', ramené du même coup au zéro avec k un peu en avant de L', ce qui ferme à la fois le
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- circuit des électros H II' du comparateur et de l’enregistreur, et celui de l’électro S S du vibra-teur, dont le disque F entraîne alors immédiatement G, comme nous l’avons expliqué plus haut.
- Après soixante oscillations du pendule /, ou
- Fig-. 16 à 18. — Comparateur Hunter. Détail de l’échappement.
- après une minute rigoureusement exacte, le disque K'arrête, comme nous l’avons vu, le comparateur X ; d’autre part, après un tour de G correspondant à un nombre connu n d’oscillations du pendule en expérience, le bras i du levier I retombe dans la fente g g' (fig. 17), de sorte que la bascule de ce levier rompt en i3 le circuit de l’enregistreur Y et l’arrête. On n’a plus alors qu’à comparer les indications de X et de Y pour connaître l’avance ou le retard du pendule expérimenté.
- Dans la sonnerie à détente de Thron (fig. 22
- Fig. 19. — Hunter. Détail d’un enregistreur.
- à 24), le marteau k est fixé non pas à l’armature D, mais à un levier J, que la détente N lâche vers la fin de la descente de l’armature, et que le ressort P rappelle vivement en frappant lescoup.
- De cette manière, l’inertie et les vibrations du marteau n’affectent pas l’armature, qui peut alors vibrer plus vite.
- Il est facile, si l’on ne veut frapper que des coups régulièrement espacés, de régler les ressorts G et E de manière que le courant ne soit jamais rompu par eux à l’électro C, que l’on commande alors de l’extérieur par un bouton interrupteur.
- M. Philips a récemment proposé la variante de plume Edison représentée par les figures 25 à 28 et destinée principalement à faciliter les tracés au pointillé sur le papier et les pierres lithographiques.
- L’aiguille A de cette plume stylographique est reliée par un ressort E, trop faible pour lui laisser percer le papier, à un axe D, que la
- Fig. 20 et 21. — Ilunter. Détail du relais P, (fig. 12).
- dynamo P fait tourner par un arbre flexible O, et cet axe porte un jeu de galets K, qui lui communique en môme temps, en roulant sur les plans inclinés i i de I, un mouvement de va-et-vient très rapide, lequel se transmet à la pointe par le ressort E.
- Cette pointe sort donc et rentre alternativement de son réservoir d’encre d’une quantité facile à régler par le filetage de I en même temps qu’elle tourne.
- Les figures 29 et 3o représentent la dernière forme donnée par M. Fiske à son pointeur, par laquelle il indique à la fois la distance et la direction de l’objet visé, c’est-à-dire tous les éléments du pointage, qui ainsi peut se commander à distance sans que le canonnier voie le but visé par le pointeur.
- On a représenté, sur la figure 29, en A B la
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- ligne de base du pointeur avec ses deux lunettes L et L',visant un point T, reliées parleurs pivots à une pile i et, par leurs quadrants h h, aux bras a, b, c, d d’un pont de Wheatstone à galvanomètre g.
- Supposons le canon commandé par le pointeur installé en F, au milieu de la distance A B. On sait, par les descriptions de l’appareil Fiske précédemment données dans ce journal que,
- Fig. 22 à 24. — Sonnerie Thron (1892).
- si l’on amène le télescope L en A E, parallèle à la direction B D de la seconde lunette L', les résistances des bras du pont sont égales, et le galvanomètre g ramené au zéro. Si l’on ramène ensuite la lunette L en AC, le galvanomètre dévie d’un angle proportionnel à la résistance de l’arc C E, qui donne sur une graduation spéciale la distance du point T.
- En somme, ce que l’on mesure ainsi, c’est la différence (E A 0)=(D B P) des angles (C A O) (E A O).
- Supposons maintenant que l’on fasse pivoter
- l’arc h de 190° autour de son arc O X : E viendra en E', de sorte que, pour ramener le galvanomètre «u zéro, il faudrait amener L en O E', et, qu’en A C, la lunette L introduira dans le pont
- /'
- / / i
- > 1
- Fig. 29. - Pointeur Fiske (1892).
- l’arc E' CT, somme des azimuts T B Y et T A X. D’autre part l’azimut EF Z du point F sera très approximativement égal à
- T BX + T A X 2 ’
- à cause de la petitesse de A B par rapport à la distance du point T.
- Il suffira donc de graduer l’instrument de manière qu’il donne non pas la somme, mais la demi-somme des azimuts en A et en B pour avoir l’azimut de F.
- En pratique, au lieu de retourner de 180° l’arc
- Fig. 3o. — Pointeur Fiske.
- /g on obtient le même résultat en changeant les connexions des bras a b c d, comme l’indique la figure 3o.
- Avec cette disposition, chacun des télescopes parcourt, par des contacts isolés, à la fois deux arcs parallèles h h2... h’ h3.... Le fil c est relié à l’une des extrémités de A, et sa continuation d
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- à l’extrémité correspondante h! ; et de même pour a et b.
- Quant au fil c', il est aussi relié à l’une des extrémités de ht\ mais sa continuation d est
- reliée non pas à l’extrémité correspondante, mais à l’extrémité opposée de l’arc h3, et il en est de même pour a' et b'. Les connexions de de a' b' c' d'avec h2 h3 diffèrent de celles de abc d
- avec h et h! de telle manière que cette différence équivaille à la rotation de 180° de l’un des arcs du dispositif (fig. 29).
- Des deux galvanomètres g et g', dérivés en série sur c — d, l’un, g, indique comme précédemment la distance, et l’autre l’azimut du point
- F au but T. A cet effet, entre les points fixes m n, m'n', se trouvent les fils o et o', de résistances égales à celles des arcs //2 et A3, et sur lesquels passent les curseurs r et r', isolés l’un de l’autre et reliés au galvanomètre g' : ces curseurs sont manœuvrés simultanément par la vis l,ti sur un
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- chariot s, à échelle graduée indiquant les azimuts à droite et à gauche, à partir du milieu zéro. Le déplacement qu’il faut imprimer à ces curseurs une fois réglés pour ramener le galvanomètre gf au zéro indique les azimuts plus clairement que la lecture de ce galvanomètre.
- Gustave Richard.
- RAPPORT SUR LES TRAVAUX
- DU CONGRÈS INTERNATIONAL d’ÉLECTRICITÉ DE FRANC FORT
- L’exposition d’électricité qui se tint l’an dernier à ,Francfort-sur-Mein, de mai à octobre, ayant un caractère international, devait avoir nécessairement comme corollaire un congrès international. C’est le compte rendu des travaux de ce congrès que nous allons examiner. Le livre dont nous nous occupons aujourd’hui ne parle que des assemblées générales ; un volume ultérieur sera consacré aux séances des sections.
- Un congrès, si l’on s’en rapporte aux dictionnaires, est une assemblée de personnes réunies pour conférer et délibérer sur des questions de leur compétence commune. Les différents' congrès internationaux d’électricité tenus jusqu’à présent se sont sensiblement écartés de ce programme. Le premier congrès de Paris, en 1881, s’est rendu célèbre par la création d’un système d’unités . dont l’emploi est devenu général dans le monde scientifique. Le congrès de Francfort, en 1891, de même que celui de Parisien 1889, sont loin d’avoir la même importance que leur aîné, en tant qu’assemblées délibératives, car la majeure partie de leur temps a été consacrée à la lecture de communications techniques ne donnant lieu à aucune résolution. Le contraire eût étonné, car chacun sait qu’en matière d’électricité très peu de questions se prêtent à une réglementation internationale, sauf en ce qui concerne les unités de mesure. Cette dernière considération suffirait à elle seule il est vrai, pour démontrer l’utilité de ces assemblées, car avec le développement croissant des phénomènes et des termes nouveaux, une entente générale sur une base commune établie
- par des personnes autorisées, est absolument nécessaire pour rendre compréhensibles les travaux effectués dans les diverses contrées du globe.
- Outre les communications particulières qui peuvent être fort intéressantes, un congrès offre encore un autre intérêt, celui qu’éprouve chacun de ses membres à se trouver en relation avec un grand nombre de ses collègues, tant nationaux qu’étrangers. A ce point de vue, on ne peut nier la réussite du congrès de Francfort, qui a réuni yi5 adhérents, dont 472 allemands et 243 étrangers, parmi lesquels.se trouvaient des représentants de dix nations différentes : 46 anglais, 19 italiens, 16 français, etc. On a ,compté environ 65o membres présents dont 190 étrangers.
- Le congrès a tenu ses séances du 7 au i3 septembre 1891, sous la présidence d’honneur de M. Slephan, ministre des Postes et Télégraphes de l’Empire. La présidence effective fut donnée à Werner Siemens, dernier hommage rendu au savant dont l’électricité déplore aujourd’hui la perte. Les vice-présidents furent élus parmi les étrangers présents. C’étaient MM. Fer-raris, Hospitalier, Kolhrausc/i, Preece et Wal-lenhofen. Quatre sections correspondant aux diverses branches de l’électricité ont été établies : la première pour les questions théoriques, la deuxième pour les applications industrielles, la troisième pour la télégraphie, la téléphonie et les signaux, et la quatrième pour l’électrochimie. De plus, sur la demande de plusieurs membres de Berlin, fut instituée une cinquième section traitant de la législation industrielle et spécialement des, rapports entre les canalisations des courants de faible et ceux de rorte intensité.
- La première section a entendu 7 communications, la deuxième section 12, la troisième section 11 et la quatrième section 8, le tout réparti entre six séances de sections.
- Les assemblées générales ont été au nombre de 3. La communication technique la plus importante qui y ait été faite est le projet d’un chemin de fer électrique rapide entre Vienne et Budapest, présenté par AI. Zipernowsky (1). Le résumé de ce travail ayant paru dans le journal, nous n’y reviendrons pas.
- On peut citer aussi une communication de
- C) La Lumière Electrique, t. XLII, p. SC.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- M. Sylvanus Thompson, sur le nouveau domaine des courants alternatifs. Après avoir fait l’historique des courants alternatifs, le professeur anglais expose d’une manière générale les nombreuses applications dans lesquelles les courants alternatifs peuvent être utilisés, surtout lorsqu’ils se présentent sous la forme de courants polyphasés. Il cite, à ce propos, les travaux de Ferraris et de Tesla, et les expériences à haute tension d’Elihu Thomson et de Tesla.
- Comme il était facile de le prévoir, les décisions du congrès ont porté surtout sur le choix des unités. La question a été soulevée par M. Hospitalier, qui a pris la parole en français pour exposer un système de notations, abréviations et symboles des diverses unités employées dans les sciences physiques. Il a proposé d’employer les lettres italiques, grecques, rondes, etc., pour les symboles, en réservant les caractères romains pour les unités. M. Sylvanus Thompson a proposé, en outre, que les lettres grecques soient consacrées exclusivement à la représentation des angles ou des coefficients, et que les caractères gras soient utilisés poulies grandeurs magnétiques. Cette dernière écriture est la plus usitée en Angleterre, tandis qu’en France on emploie souvent les lettres gothiques pour ces mêmes grandeurs magnétiques.
- Les délégués de Y American Inslitule proposaient de donner le nom de Gauss à l’unité pratique d’intensité de champ magnétique (io3 unités C. G. S.) et de désigner un nom, Weber par exemple, pour l’unité pratique de flux de force correspondante. Ils demandaient de plus que le mot quadrant, adopté par le congrès de Paris en 1889, soit réduit à la désignation de l’unité théorique de self-induction (io9 unités C. G. S.); l'unité pratique de valeur semblable porterait alors un autre nom, celui d'Henry.
- M. Uppenborn a montré une fois de plus la bizarrerie de l’unité de puissance qu’on nomme cheval qui n’a même pas une valeur semblable dans tous les pays, puisqu’elle équivaut à 746 watts en Angleterre, tandis qu’elle ne vaut que y36 watts dans le système métrique. M. Hospitalier a rappelé le vœu émis en France en faveur du Poncelet comme unité de puissance mécanique, unité égale à 100 kilogrammètres par seconde et ne différant que de 2 0/0 du kilowatt, la seule unité dont les électriciens devraient se servir.
- Le professeur Kohlrausch a fait remarquer qu’il est peu logique de dénommer voltmètres, ampèremètres des appareils qui mesurent des intensités de courant; il a provoqué le rire des assistants en ajoutant que pour être conséquent on devrait donner, en suivant cette règle, le nom de mètre-mètre à un appareil qui mesurerait des longueurs.
- Toutes les propositions concernant les unités ont été soumises à une commission de seize membres. Les décisions suivantes ont été adoptées en assemblée générale :
- i° Les symboles des grandeurs physiques seront représentées par des caractères italiques, les unités par des caractères romains, les constantes et les angles par des lettres grecques ;
- 20 Les unités pratiques : ampère, ohm, volt, farad, coulomb, joule, watt, auront comme abréviation les majuscules romaines : A, O, V, F, G, J, W;
- 3° Les termes joule et watt, désignés par le congrès de Paris, en 1889, pour représenter les unités d’énergie et de puissance, sont reconnus par le congrès de Francfort.
- L’adôption des termes henry, gauss et weber, a été réservée pour un prochain congrès, qui devra également sanctionner un tableau complet et uniforme de notations physiques.
- La section de législation industrielle, qui devait indiquer les bases d’un règlement relatif aux installations électriques, s’est contentée de fournir des indications assez vagues. Les résolutions adoptées par l’assemblée générale sont les suivantes :
- i° Les règlements concernant les installations électriques, qu’il s’agisse de forts ou de faibles • courants, doivent avoir pour principe de protéger chaque installation contre l’influence que pourraient produire d’autres installations voisines;
- 20 II est impossible pour le moment de supprimer complètement cette influence. On doit s’attacher seulement à la réduire le plus possible, de façon à ce qu’elle n’entrave pas le service;
- 3° L’état actuel de la science électrique permet d’établir des installations qui se trouvent protégées suffisamment contre les effets d’induction ;
- 4° L’emploi de la terre comme fil de retour ou la mise à la terre d’un fil ne peuvent pas être
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- complètement supprimés pour le moment. On ne doit donc pas autoriser l’emploi de la terre, seulement pour telle ou telle catégorie d’installations, mais pour toutes ;
- 5" L’intérêt de la sécurité publique exige que la réglementation des installations ne soit pas confiée à des personnes engagées elles-mêmes dans des exploitations semblables, et soit dévolue à des personnes compétentes comprenant des techniciens.
- Le professeur Lœwenberg, de Charlotteburg, après avoir exposé les différents systèmes de pas de vis employés jusqu’à présent, tels que ceux de Whithworth, Sellers, Thury, etc., a montré l’intérêt qu’aurait la mécanique en général, et l’électricité en particulier, à posséder un système de pas devis uniforme pour tous les pays. Mais avant de songer à cette unification, fait justement remarquer M. Lœwenberg, il faudrait que les Anglais se fussent débarrassés de leurs unités surannées pour adopter le système métrique.
- Le reste du temps a été accordé à des discussions sur divers sujets, qui auraient pu être intéressantes si les discours avaient été plus condensés et plus substantiels. Aussi le président, W. Siemens, a-t-il pris une sage mesure en n’accordant la parole que pendant dix minutes aux orateurs qui voulaient présenter des observations.
- La divergence de vues sur la question posée par le professeur Kolhrausch : « Quelle est la meilleure méthode pour former un électrotechnicien? » est plus apparente que réelle. Tout le monde a été d’accord pour reconnaître qu’un électrotechnicien doit avant tout suivre assidûment les cours d’un école spéciale, et qu’au sortir de l’école il lui reste encore à appendre bien des choses que la pratique seule peut lui enseigner.
- Pour remplir ce but, beaucoup proposent de faire travailler le futur ingénieur dans une usine ou atelier électrique, comme un simple ouvrier, un an environ, soit avant, soit après ses études, afin qu’il apprenne à connaître, en les pratiquant, tous les détails de la construction. Ce programme serait évidemment le meilleur, s’il pouvait être suivi à la lettre; malheureusement les nécessités de l’industrie ne permettent pas de le réaliser. M. Hartmann, dont l’opinion nous semble la meilleure (c’est le seul industriel
- qui ait pris part à la discussion), fait observer que les directeurs d’usines sont peu soucieux de prendre des étudiants, qui constitueraient de grands embarras, s’ils voulaient travailler en amateurs dans toutes les parties de leurs ateliers. Aussi les jeunes gens qui passent une année dans une usine, comme cela se fait en Angleterre, ne sont-ils guère employés que comme de véritables apprentis, attelés à une besogne particulière. Il en résulte qu’en sortant de l’usine ils ont appris peu de choses pratiques, et pourtant ils se figurent souvent que leur éducation technique est terminée, sans même avoir besoin de suivre des cours. D’autre part, aussi bien avant qu’après les études, le moment est mal choisi pour aller dans un atelier. Avant d’avoir suivi les cours, le jeune homme ne comprendra pas la raison technique des diverses opérations du travail industriel, et après avoir terminé ses études il n’aura plus aucun goût pour le travail manuel. M. Hartmann, qui apprécie toute l’utilité du travail manuel raisonné, pense que l’étudiant devrait acquérir la pratique industrielle pendant le cours même de ses études, pendant les vacances, par exemple, dans des usines et ateliers municipaux ou du gouvernement, où il pourrait se livrer à un travail méthodique. En attendant, le plus sage est de faire en petit ce que l’on ne peut faire en grand ; ce qu’on peut réaliser en installant dans les écoles techniques des ateliers manuels et des laboratoires suffisamment outillés pour que les élèves puissent s’y faire une idée sommaire de la manière dont on utilise et conduit les machines. Le technicien ainsi entraîné acquerra sans difficulté, dans un temps plus ou moins long, la pratique de la véritable industrie, sans avoir besoin de s’immobiliser à l’établi ou dans la chaufferie.
- Le Dr May, de Francfort, a indiqué sur quelles bases devraient être établis des règlements destinés à assurer la sécurité des installations électriques, règlements qui devraient être formulés en Allemagne comme ils l’ont été à Vienne. Les précautions recommandées dans le projet de règlement soumis à la section législative n’ont rien de bien particulier, d’autant plus qu’il n’est pas fixé de valeur minima pour l’isolement des conducteurs. A signaler seulement une clause qui prescrit de n’utiliser que pour les lampes à arc les fils conducteurs comme
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- fils de suspension, à cause des ruptures et accidents que ce mode de suspension peut provoquer.
- La discussion engagée par M. Epstein sur la manière dont un laboratoire d’essais doit fonctionner et effectuer les expériences pour les particuliers n'a mis en lumière que des opinions bien connues et qui avaient à peine besoin d’être énoncées.
- A la dernière assemblée générale, les délégués américains ont invité les membres du congrès de Francfort à assister au congrès qui se tiendra à Chicago en 1893 sous les auspices de VAmerican Institute oj Eleclrical Engineers. M. Waltenhofen, qui présidait la séance, a clôturé le congrès en remerciant la Société électrotechnique de Francfort, qui avait pris l’initiative de son organisation.
- Pour terminer, le compte rendu nous raconte les festivités auxquelles a donné lieu le congrès. Les organisateurs avaient en effet arrangé pour chaque jour une petite soirée, où les membres pouvaient se délasser de la tension d’esprit qu’ils avaient éprouvée pendant la journée. Le comité a même poussé l’attention jusqu’à faire l’après-midi des conférences-promenades à travers l’Exposition, afin que les personnes non retenues aux travaux des séances eussent le moyen de passer leur temps avec profit et intérêt.
- C11. Jacquin.
- PERFECTIONNEMENT AUX MOTEURS
- A COURANTS DÉPHASÉS
- L’idée de partager un courant alternatif en deux autres, "déphasés d’un quart de période, par l’emploi d’un condensateur, n’est pas nouvelle. Elle fut indiquée, pour la première fois, par MM. Mutin et Leblanc, il y a quelques années, dans un travail bien connu, x Néanmoins, MM. Stanley et Kelly ont fait breveter en France le même dispositif où le condensateur, dont la réalisation industrielle est attendue depuis longtemps déjà, est remplacé par une batterie polarisante sur laquelle
- les renseignements concernant son fonctionnement industriel manquent également.
- Ces batteries sont déjà connues de nos lecteurs, M. Richard en ayant, dans un récent article, donné la description ainsi que l'application à quelques cas intéressants et en particulier à celui qui nous occupe. Nous n’aurions donc pas à y revenir si les inventeurs n’apportaient pas à ce dispositif un nouveau perfectionnement reposant sur l’emploi d’un transformateur pour obtenir la séparation du courant extérieur en deux autres.
- Le dispositif rappelé présente un inconvénient qui est le suivant : le condensateur peut bien être réglé, eu égard aux conditions particulières du circuit, de façon que le courant dans le circuit du condensateur soit en avance d’un quart de période sur celui qui circule dans le second circuit dérivé, mais ce réglage ne peut être effectué que pour le régime de la pleine charge.
- Or, à pleine charge la self-induction est neutralisée en partie par la réaction de l’armature du moteur sur les inducteurs; comme elle diminue avec la charge du moteur, le décalage entre les deux courants sera modifié, et de plus il y aura en même temps une diminution de la résistance effective du circuit. Il s’ensuit donc qu’à mesure que la charge diminue le courant dans le circuit du condensateur augmente en intensité pendant que sa phase par rapport à la force électromotrice du circuit extérieur diminue, ce qui occasionne une double perte d’énergie.
- C’est pour surmonter cette difficulté que MM. Stanley et Kelly ont adopté la disposition suivante :
- L’un des circuits inducteurs est placé en série avec le circuit primaire d’un transformateur dont le secondaire est relié en tension avec un condensateur ou une batterie polarisante .et-le second circuit inducteur.
- La force électromotrice dans le secondaire dépendra dans ce cas du courant dans le primaire, et l’accroissement dé self-induction, par suite de la diminution de charge, maintiendra approximativement la constance du courant primaire.
- Toutefois, les transformateurs tels qu’on les construit pour les besoins actuels ne sont pas suffisamment appropriés à ce nouvel emploi, et voici la raison qu’en donnent les inventeurs :
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- Dans les transformateurs ordinaires, les ampères-tours dans les circuits primaire et secondaire sont à peu près égaux, et le poids de cuivre y est également à peu près le môme. Pour produire la division d’un courant alternatif en
- deux autres déphasés de cette proportion
- présente un inconvénient; car lorsque le courant dans le secondaire du transformateur est
- en retard de - sur le courant primaire, il coïncide en phase avec sa force électromotrice, et sa réaction sur le primaire peut créer dans ce dernier une force contre-électromotrice opposée directement au courant primaire.
- Cette force contre-électromotrice donne une mesure du travail effectué dans le secondaire,
- ' Fig. 1. — Dispositif Stanley et Kelly.
- et la réaction ne produit aucun effet sur la self-induction primaire. Si donc le nombre d’ampè-res-tours est le même dans les deux circuits, la force contre-électromotrice due à la réaction du secondaire sera égale à celle de la self-induction du primaire; les deux forces sont d’ailleurs perpendiculaires, puisque l’une est opposée au courant du circuit primaire et que l’autre est perpendiculaire à celle-ci. Par conséquent, en négligeant la résistance du primaire, son courant sera en retard de 45°, puisque la force électromotrice aux bornes du primaire doit être égale à la somme des deux forces contre-électro-motrices. L’énergie effective distribuée étant E x I X cos <p, elle sera ici d’environ 0,7 de sa valeur apparente.
- Si au contraire l’on a, sur le secondaire un nombre d’ampères-tours double de celui du primaire, la réaction du secondaire sur le primaire sera double de la force électromotrice de
- self-induction de ce circuit, et l’énergie effective sera égale à 0,9 de sa valeur apparente.
- En employant un nombre d’ampères-tours triple, etc... dans le secondaire, on obtiendra des résultats de plus en plus satisfaisants.
- Un plus grand nombre d’ampères-tours sur le secondaire que sur le primaire n'exige pas nécessairement un poids plus fort de cuivre, mais si l’on emploie le même poids de métal pour les deux circuits, la perte d’énergie due à réchauffement du circuit secondaire est plus forte, et le transformateur perd de son efficacité; aussi les inventeurs préfèrent-ils en pratique employer une plus grande masse de cuivre sur le secondaire.
- Fig. 2
- Nous avons représenté schématiquement sur la figure 1 le dispositif de MM. Stanley et Kelly. Le circuit d’alimentation est A A, B est l’armature, M et N les deux circuits inducteurs d’un moteur déphasé. Le circuit primaire P est en série avec l’inducteur M, et le secondaire D est en tension avec l’inducteur N et une pile de polarisation réglée de façon à produire entre les deux courants une différence de phase approximativement égale à
- Telles sont les explications que donnent les inventeurs sur leur nouveau dispositif.
- Pour montrer une fois de plus que les idées entièrement nouvelles sont excessivement rares, je crois devoir rappeler les quelques lignes suivantes que MM. Butin et Leblanc ont publiées dans le mémoire auquel je faisais allusion au début de cet article :
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- « r ...Supposons qu’on équilibre, comme nous l’avons dit, par un condensateur la self-induction du circuit secondaire d’un transformateur, les phases du courant développé dans ce circuit seront juste en retard d’un quart d’onde sur celles du courant inducteur.
- « 11 suffira donc d’intercaler deux des bobines a a', b b' (fig. 2) dans le circuit primaire, et les deux autres dans le circuit secondaire d’un transformateur. »
- Il s’agissait de l’application du dispositif au moteur de M. Tesla.
- Ces inventeurs sont même allés un peu plus loin, car ils disaient également :
- « 2“ Si l’on veut supprimer l’accroissement apparent de résistance du système, il suffira d’équilibrer de la même manière la self-induction du circuit primaire.... »
- Conclusion : L’invention de MM. Stanley et Kelly n’est peut-être pas aussi nouvelle qu’on veut bien le croire de l’autre côté de l’Atlantique.
- ' F. Guilbert.
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- ET
- SES APPLICATIONS RÉCENTES A LA CHRONOMÉTRIE (x)
- DISTRIBUTION ET UNIFICATION DE L’HEURE
- I. — Horloges mères.
- Les horloges mères, chargées de distribuer l’heure aux cadrans secondaires, peuvent avoir pour moteur soit un poids ou un ressort, et, par suite, être purement mécaniques, soit une pile et un électro-aimant et constituer ainsi une pendule électrique. Leur principale qualité doit être d’indiquer l’heure avec une rigoureuse précision, de façon à transmettre des indications sûres à tous les cadrans placés dans leur dépendance.
- L’appareil de distribution du courant, ou émetteur, ne doit pas influencer la marche de l’horloge mère et sa construction doit être particulièrement soignée pour assurer constamment un bon contact. C’est la partie la plus délicate de
- l’horloge, car c’est de l’émetteur que dépend la régularité de succession des émissions du courant moteur; s’il est en mauvais état et qu’il se produise des ratés par défaut de contact, les compteurs électrochronométriques cessent d’être d’accord avec l’horloge mère. Il faut que l’interrupteur n’offre aucune résistance au passage du courant, de manière à éviter toute étincelle de rupture pouvant amener l’oxydation des surfaces; aussi est-ce pourquoi on a fait ces surfaces en or ou en platine, métaux très peu altérables. Certains inventeurs, tels que MM. Le-clanché, Napoli et Liais, ont même proposé d’employer comme contact du mercure, sous forme de deux nappes, qui, en l’état ordinaire,, sont tenues à part l’une de l’autre dans deux compartiments séparés d’une sorte de petit barillet (fig. 11), mais se mêlent ensemble à travers une
- Fig. 11. — Émetteur de courant de Napoli.
- ouverture au moment où le courant doit passer. Toutefois le meilleur système est encore celui de Hipp, qui s’est voué à l’étude de la transmission électrique de l’heure, et est parvenu à établir un ensemble presque parfait d’indicateurs horaires ainsi actionnés par des piles primaires.
- L’émetteur ou interrupteur de Hipp est constitué (fig. 12) par une série de lamelles légères a a!, a", juxtaposées sur un seul couteau platiné b qui leur sert d’axe commun; un deuxième couteau c forme la seconde partie de l’appareil. Les résultats obtenus avec ce système dépassent tout ce qui a été donné jusqu’ici, et, après des années de service, représentant des millions d’émissions de courant, les surfaces de contact restent nettes et brillantes, ce qui doit être attribué, d’après l’ingénieur Favarger, au fait suivant : le plan des lamelles a a' n’est pas si rigoureusement parallèle au couteau c que celui-ci les touche toutes en même temps ; il commencera par entrer en contact avec l’une d’elles, la plus élevée, puis avec la seconde, puis avec la troisième. A la fin du contact, un phénomène analogue se
- (h La Lumière Électrique, 12 novembre 1892, p. 321.
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- produit en sens inverse, le couteau c abandonnant successivement les trois lamelles. Or, la légèreté des lamelles est assez grande pour qu’un contact partiel avec une seule d’entre elles ne permette pas au courant de passer avec son maximum d’intensité; ce maximum n’est atteint que peu à peu, et à mesure qu’un plus grand nombre de lamelles étant touché, la valeur de la pression au contact est devenue suffisante. De même, le courant ne cesse de passer complètement qu’après avoir possédé des intensités de valeur intermédiaires. L’émission acquiert ainsi une forme ondulatoire particulièrement propre à la suppression de l’effet nuisible de l’extra-courant.
- « Il ne suffit pas, ajoute M. Favarger dans l’étude si complète qu’il a publiée sur les appli-. cations de l’électricité à la chronométrie, il ne suffit pas que l’interrupteur fonctionne bien,
- Fig. 12. — Interrupteur électrique de Ilipp.
- électriquement parlant, il faut encore que son jeu mécanique soit sans reproche. Combien d’inventeurs ont négligé ce point essentiel! Un bon régulateur à poids ou à ressorts est donné; on veut en faire l’horloge mère d’un réseau de cadrans secondaires; rien de plus simple en apparence : une goupille est adaptée à la roue d’échap-appement, un ressort à la platine, et voilà l’interrupteur qui, fermant le circuit à chaque seconde ou à chaque minute, est chargé de fournir les émissions de courant. Au bout de quelques jours de fonctionnement, on s’aperçoit que le régulateur dont la marche était auparavant irréprochable n’est plus suceptible d’être réglé; il avance ou retarde sans causes connues, il s’arrête même quelquefois; quant aux contacts, ils sont des plus capricieux; bref, c’est un insuccès complet! C’est le moment alors de bien se pénétrer des axiomes suivants : Pour avoir un appareil à contacts agissant sûrement et surtout sans causer aucune mauvaise influence sur la marche de l’horloge mère, ou bien il faut adapter l’émetteur de courant à un mouvement d'horlogerie indépendant de l’horloge réglante et déclenché
- aux moments voulus par le jeu de cette dernière; ou bien n’employer comme horloges mères que des pendules électriques. En dehors de ces deux alternatives qui, toutes deux, peuvent d’ailleurs donner de bons résultats, il n’y a pas de succès durable possible. »
- Dans son système d’unification de l’heure, M. Ilipp a employé comme horloge mère sa pendule électromagnétique dont nous avons donné la description dans la première partie de cette étude, et il a ajouté à son émetteur un commutateur inverseur de courant capable de changer à chaque minute le sens de ces émissions. La figure i3 montre le mode de groupement employé pour le branchement des
- Fig. i3. — Groupement des conducteurs-horloges secondaires, suivant Hipp.
- conducteurs se rendant aux compteurs secondaires. Les interrupteurs sont munis d’un dispositif évitant les effets nuisibles de l’extra-cou-rant. Avec six appareils de ce genre, une horloge mère peut actionner jusqu’à i5o compteurs électrochronométriques.
- Lorsque le réseau des cadrans secondaires atteint des proportions plus considérables, l’horloge mère doit être construite en conséquence, et c’est dans cette intention que M. Hipp a imaginé un régulateur à poids qui déclenche à chaque minute un mouvement d’horlogerie chargé d’opérer les émissions et les renversements du courant.
- L’horloge mère se compose donc alors de trois parties principales :
- i° Le régulateur proprement dit, qui consiste en un pendule c (fig. 14) battant la seconde et compensé au mercure, et en un mécanisme d’échappement à ancre £>;
- 20 Un mouvement d’horlogerie c, mis en mou-
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- vement par le poids moteur d, lequel est réglé par un pendule à force centrifuge ou par un volant à ailettes ;
- 3° Un appareil à contacts a portant les interrupteurs et les l'enverseurs de courants.
- Ces trois parties sont solidaires les unes des autres, et voici comment M. Favarger nous a fait comprendre le jeu de cet ensemble (*) :
- « Lorsque la roue d’échappement du régulateur a accompli une révolution complète, elle déclenche par l’intermédiaire de leviers de détente convenablement disposés le mouvement d’horlogerie c. Celui-ci, sous l’action du poids d, entre en marche et fait exécuter une demi-révolution à l’axe vertical g et à l’axe horizontal z. Sur ce dernier est calé le cylindre à cames faisant fonctionner le renverseur de courant et fermant successivement les interrupteurs de
- Fig. 14. — Horloge mère de Hipp.
- groupes. L’axe horizontal, prolongé du côté de l’échappement, remonte en même temps une roue dentée, dont la chute lente entretient pendant une minute la marche de la roue d’échappement et les oscillations du pendule à mercure. Avant la fin de la demi-révolution de l’axe horizontal z, les divers leviers et tiges de détente sont au moyen d’un excentrique remis en place, de manière à être prêts pour le prochain déclenchement. Enfin, des disques à entailles, calés sur deux des mobiles du mouvement d’horlogerie c produisent automatiquement l’arrêt des rouages. On voit ainsi, du premier coup d’œil, que le train d’horlogerie c et les axes qui en dépendent sont animés de mouvements intermittents dont la durée ne dépasse pas une fraction de minute. Par contre, la roue d’échappement
- C) L’Electricité et ses applications à la chronométrie, 2’ édition, Genève 1892. Publication du Journal suisse d’horlogerie.
- et le pendule à mercure fonctionnent d’une manière continue sous l’influence du poids moteur de la roue dentée, lequel se trouve remonté à chaque minute.
- « La marche de cet ensemble électro-chronométrique est très précise par suite de l’indépendance de l’échappement et de la perfection de l’interrupteur à lamelles, qui présente en outre le grand avantage de pouvoir être nettoyé très facilement sans qu'il soit nécessaire d’interrompre le fonctionnement du système. M. Hipp emploie ce dispositif pour les réseaux de villes, car le nombre des compteurs actionnés par une semblable horloge peut être très considérable. On peut, en effet, porter à 6, 8, 10 et 12 le nombre des interrupteurs commandés par l’horloge mère, c’est-à-dire y atteler jusqu’à 3oo cadrans secondaires de toutes formes et de toutes dimensions, pour lesquels il suffît d’une batterie de
- Fig. i5. — Compteur électrochronométrique (1" principe)
- piles Daniell de quinze éléments groupés en tension. »
- Nous arrêterons ici la description des appareils de commande des réseaux de distribution pour étudier maintenant la disposition et le fonctionnement des cadrans électromagnétiques secondaires.
- II. — Compteurs électrochronométriques.
- En principe, le compteur électrochronométrique consiste en un électro-aimant a (fig. i5), dont l’armature b est fixée à .un levier c articulé en d. Sur ce levier, un cliquet d’impulsion e réagit sur un rochet / et le fait avancer d’une dent à chaque oscillation double de l’armature b : g est le cliquet de retenue et h est un butoir d’arrêt empêchant qu’il y ait plus d’une dent du rochet qui échappe à chaque mouvement. On comprend facilement, par l’examen du dessin, que le cliquet e fait avancer le rochet par
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- l’influence du ressort antagoniste i\ l’attraction de l’armature détermine le placement du cliquet derrière la dent à faire avancer. Un effet inverse se produirait si l’on donnait au cliquet une formé en crochet comme le représente la figure 16; dans ce cas, le rochet est poussé d’une dent au moment où l’électro devient actif et
- Fig-. 16. — Compteur (2* principe).
- attire l’armature, et le rappel de celle-ci par le ressort antagoniste amène le placement du cliquet derrière la dent à faire avancer.
- Dans les compteurs employant ce dispositif de moteur, le rochet, qui a ordinairement 60 dents, porte sur son axe prolongé en avant du cadran l’aiguille des minutes ou des secondes, suivant que l’horloge mère expédie toutes les minutes ou toutes les secondes les courants chargés d’actionner le compteur. Une minuterie ordinaire transmet, en le transformant convenablement, le mouvement du rochet à l’aiguille des heures. Tel est le moyen mis en usage dans les cadrans
- Fig. 17. — Compteur à double cliquet d’impulsion.
- secondaires de MM. Garnier, Froment, Robert-Houdin, Liais, Mildé, Fournier et Colin-Wagner.
- On pourrait également utiliser le mouvement d’aller et de retour de l’armature rappelée à sa position d’attente par le ressort antagoniste dont elle est pourvue. La figure 17 représente un mécanisme à double cliquet d’impulsion imaginé par M. Nollet, et la figure 18 un autre modèle dû à l’horloger Detouche.
- D’autres inventeurs ont pensé à employer des courants alternatifs de préférence aux courants continus; cette solution présentant de notables avantages, nous décrirons en passant le compteur à armatures polarisées de Stœhrer, que représente notre figure 19.
- Dans ce système, l’armature a, polarisée par un aimant permanent b, peut osciller autour de l’axe c entre les jambes de l’électro d. Au repos, le magnétisme rémanent transmis par l’aimant à l’armature retient celle-ci contre l’une ou l’autre des jambes de l’électro, ordinairement celle qui est la plus voisine de son extrémité. Mais, au moment où cet électro devient actif, il se forme en n et en s deux pôles de noms contraires qui, agissant l’un par attraction, l’autre par répulsion sur l’armature polarisée, forcent celle-ci à parcourir autour de son axe l’arc de
- Fig. 18. — Compteur, système Detouche.
- cercle compris entre les jambes n et s. Ces mouvements alternatifs de l’armature sont transmis par l’intermédiaire d’une ancre e à une roue dentée f et ensuite aux aiguilles de l’horloge conduite.
- M. Hipp a imaginé aussi un excellent système de compteur électro-chronométrique que nous décrirons ainsi, d’après l’ouvrage de M. Favar-ger déjà cité :
- « Dans ce compteur, représenté par la figure 20, l’axe a de l’aiguille des minutes ou des secondes, suivant la fréquence des émissions du courant moteur, porte une roue d’échappement dentée sur le côté en b et sur la périphérie en c. Les dents c sont soumises à l’impulsion des deux palettes d’une verge d et constituent avec celle-ci un véritable échappement à roue de rencontre. L’axe de cette verge, qui est vertical, porte l’armature e. Celle-ci, sous l’influence des courants alternatifs qui sont envoyés par l’horloge mère dans l’électro-aimant/, peut osciller
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- entre les deux pôles de ce dernier; à chacune de ces oscillations, dont l’amplitude est de 60 degrés d’arc, l'une ou l’autre des palettes de la verge fait avancer d’une demi-dent la roue d’échappement b; celle-ci ayant 3o dents fait donc un tour en une minute ou en une heure,
- Fig. 19. — Compteur ù armature polarisée de Stoehrer.
- suivant que le courant arrive toutes les secondes ou toutes les minutes. L’armature e, représentée en détail et agrandie figure 21, est polarisée par l’aimant permanent g\ ce dernier influence par l’un de ses pôles l’armature, et par l’autre les noyaux de l’électro-aimant/. Si donc l’extrémité de l’armature est un pôle nord n, les deux extrémités des noyaux de l’électro-aimant seront des pôles sud, et elles attireront toutes les deux l’armature e, qui restera appliquée contre le noyau le plus proche. Gela n’a lieu qu’autant qu’aucun
- Fig. 20. — Compteur de Hipp.
- courant ne circule dans les bobines, mais un courant venant traverser les spires de l’électro/, çelui-ci deviendra pour son compte, et indépendamment de l’aimant permanent g, un aimant temporaire ayant aux extrémités de ses barreaux deux pôles de noms contraires; le pôle qui a le même nom que l’armature e la repoussera,
- l’autre l’attirera, et si la position initiale de cette armature est convenable, un mouvement aura lieu soit dans un sens soit dans l’autre. Lorsque ce courant cesse d’animer l’électro/, celui-ci retombe sous l’influence unique de l’aimant permanent, et l’armature reste appliquée contre le noyau, où elle reste jusqu’à ce qu’une nouvelle émission de courant, de sens contraire au précédent, vienne la placer contre l’autre noyau. Un cliquet de retenue travaillant sur la périphérie dentée de la roue d'échappement empêche le recul de cette roue. Les palettes de la verge servent en même temps de leviers d’impulsion et de butoirs d’arrêt; il n’y a pas besoin de ressort antagoniste.
- « Ce dispositif de cadran récepteur est encore aujourd’hui le meilleur qui ait été créé, et il est réellement supérieur à tous les systèmes analo-
- Fig. 21. — Armature de Hipp.
- gués de distribution de l’heure. On peut citer à l’appui de cette assertion le cas de nombreux compteurs électrochronométriques qui ont marché sans interruption pendant huit années consécutives et sans que la main de l’homme fût intervenue pour les régler. Au bout de ce temps un nettoyage étant devenu absolument nécessaire, on constata sur les mouvements une couche de poussière et de toiles d’araignées dont la dixième partie aurait suffi pour immobiliser complètement l’horloge mécanique à ancre la mieux construite.
- « Le cadran secondaire qui donne l’heure publique a, en effet, une lutte continuelle à soutenir contre toutes les intempéries et variations atmosphériques de notre climat : la pluie qui, en s’introduisant dans le mouvement, rouille les pièces de fer ou d’acier qui ie composent; la poussière qui épaissit les huiles, les changements brusques qui affectent les organes mécaniques et provoquent la condensation de la vapeur d’eau en suspension dans l’air intérieur où se meut le régulateur. Le courant électrique
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- peut même, lorsqu’il est mal distribué, devenir la source de graves inconvénients, capables de compromettre à eux seuls le succès d’un réseau d’unification de l’heure. C’est ainsi que les courants telluriques ou atmosphériques superposant leur action à celle du courant moteur peuvent faire avancer de plusieurs minutes les cadrans secondaires sur l’horloge mère, tandis que des interrupteurs mal combinés ou seulement mal nettoyés peuvent occasionner des ratés, et amener des retards des compteurs; enfin, une pile défectueuse ou mal groupée n’envoie qu’un courant insuffisant, et des lignes mal isolées dérivent ce courant et l’empêchent de parvenir aux récepteurs. Toutes ces causes isolées ou réunies peuvent devenir la source de graves mécomptes, et c’est pourquoi il faut les signaler en passant, afin qu’on les évite dans une installation publique.
- Il est donc indispensable, pour les cadrans secondaires, de rejeter l’emploi d’organes trop sensibles aux variations de température, et parmi ceux-ci, il faut proscrire sans hésiter les ressorts antagonistes des armatures, dont la tension varie considérablement avec la température et l’humidité de l’air. On peut également conseiller l’emploi d’électro-aimants robustes qui, pour un courant de faible débit, puissent accomplir cependant un travail considérable, tout en conservant de faibles dimensions, afin de pouvoir avec un générateur moyen actionner sûrement un grand nombre de cadrans. Ces conditions, indispensables pour obtenir un bon résultat, démontrent que les électro-aimants à armatures polarisées sont seuls capables de constituer de bons récepteurs. »
- III. — Horloges à déclenchement électrique.
- La ligne.
- Quand les dimensions des cadrans secondaires dépassent une certaine limite, le courant envoyé par l’horloge mère n’a pas la puissance nécessaire pour mouvoir directement de lourdes aiguilles. Dans ce cas spécial, le récepteur secondaire est constitué par un mouvement d’horlogerie entièrement mécanique semblable à celui d’une horloge de clocher ordinaire, et une détente électrique dont l’électro-aimant est en relation avec l’horloge mère déclenche les mobiles à intervalles réguliers. Ce système
- intermédiaire est connu sous le nom d'horloge à déclenchement électrique. Les rouages font parcourir aux aiguilles une division du cadran, puis s'arrêtent automatiquement. Le poids est remonté à périodes fixes par un treuil actionné par la force humaine.La figure 22 représente une horloge de ce genre, munie d’une détente électrique à armature polarisée. Sur l’axe b de cette détente se trouve un disque demi-circulaire a, sur lequel repose l’un ou l’autre des bras articulés d’un levier double c’, mobile autour d’un axe c. Ce même levier retient par une saillie de forme convenable un bras d mobile autour de
- Fig. 22. — Horloge à déclenchement électrique.
- l’axe e ; celui-ci porte un second bras/sur lequel repose en /, et par l’intermédiaire d’une goupille, un levier ^en forme d’équerre, qui tourne à frottement doux sur l’axe e, et dont la branche verticale retient le doigt h calé sur l’axe du volant XX. Lorsqu’un courant excite l’électro-aimant de la détente, son .armature se déplace d’un pôle à l’autre et fait tourner l’axe b et avec lui le disque demi-circulaire a\ celui-ci laisse tomber le levier double et le bras d\ le levier en équerre, poussé par le bras/, laisse échapper le doigt d\ le volant, et avec lui les rouages du mouvement d’horlogerie, entrent en rotation et font avancer les aiguilles de la quantité voulue. La chute du bras d a fait sortir d’une entaille pratiquée dans le disque i l’extrémité repliée de la branche horizontale du levier g, qui glisse alors sur la périphérie du disque et est ainsi
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- LÀ lumière électrique
- empêché de revenir à la position où il arrête le doigt h. Une goupille v, placée latéralement sur ce même disque i, vient, au bout d’un certain temps, presser sur l’extrémité du bras / et raccrocher ainsi le bras d sur la saillie du levier double, et ce dernier (par l’intermédiaire de l’autre de ses bras) sur le disque demi-circulaire a.
- Après un tour entier du disque i, l’entaille se présente devant l’extrémité du levier g\ celui-ci y tombe, et sa branche verticale arrête le doigt du volant.
- Pour une nouvelle émission du courant, les mêmes effets se répètent, et les aiguilles, animées de mouvements intermittents, parcourent successivement toutes les divisions du cadran.
- Un appareil tel que celui qui vient d’être décrit peut être mis en relation mécanique avec un mouvement de sonnerie à poids frappant les heures et les quarts d’heure.
- La plus grande horloge de clocher du continent, celle de la tour Saint-Pierre, à Zurich, a été munie par M. Hipp d’une détente analogue à celle de la figure, intercalée dans le réseau des horloges électriques de la ville; elle marche avec la même quantité de courant que celle qui suffit aux petits compteurs électro-chronométriques de 0,25 de diamètre. Le cadran de cette horloge ne mesure pas moins de io mètres cependant, et le poids de ses quatre paires d’aiguilles atteint quatorze quintaux.
- On pourrait, cela se comprend, employer pour le déclenchement du mouvement de ces puissantes horloges des électro-aimants à armatures plates ordinaires, et c’est même des récepteurs de ce genre que plusieurs horlogers, tels que MM. Gondolo, Kaiser et Laguerenne, ont utilisé dans leurs indicateurs horaires électriques. Dans les grosses horloges de clocher établies par ce dernier praticien, le courant électrique travaille à remonter le poids moteur pendant les soixante secondes d’intervalle qui séparent chaque déclenchement, et ce remontage est effectué par un électro-aimant spécial. Ce dispositif est bien combiné, à part l’emploi des électi'os à armatures plates, qui ont le grave défaut de consommer cinq ou six fois plus d’électricité pour leYnême travail que les armatures polarisées.
- Nous dirons maintenant quelques mots de la ligne et du mode de groupement employé pour les récepteurs secondaires. Ce mode paraît être la dérivation. Si, par exemple, nous repré-
- sentons la pile motrice en a (fig 23), l’interrupteur en b, la ligne par c, les électros par d'd", les récepteurs devront être branchés sur des dérivations c' c", reliées à la terre par des plaques//', et le courant traversera en même temps et parallèlement tous les électros. On peut aussi, il est vrai, grouper tous les cadrans en tension (fig.24). Alors les électro-aimants des récepteurs d d'd" sont placés les uns à la suite des autres
- Fig. 23. — Montage en dérivation.
- sur le même fil, de sorte que le courant de la pile a les traverse successivement, mais le premier mode d’assemblage présente bien plus d’avantages : d’abord, avec les cadrans associés en dérivation, on peut en enlever plusieurs sans troubler aucunement la marche de ceux qui doivent continuera fonctionner, ce qui n’est pas le cas avec le montage en tension, dans lequel tous les récepteurs sont solidaires les uns des autres.
- Fig. 24. — Montage en tension.
- De plus, le courant qui suffira à actionner une vingtaine de cadrans en dérivation pourra à peine en faire mouvoir deux ou trois en tension, ce qui s’explique par la résistance des électroaimants qui s’additionne dans le dernier mode de groupement.
- Il est cependant souvent nécessaire, dans un réseau de compteurs électrochronométriques disposés parallèlement, d'équilibrer les dérivations de telle sorte que chaque cadran reçoive la même quantitéde fl uide que son voisin.Quand les distances qui séparent les cadrans l’un de l’autre sont considérables, les résistances des dérivations peuvent être très différentes; il est alors nécessaire d’établir dans les récepteurs les plus rapprochés du générateur électrique des résistances calculées d’après la longueur des
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- fils se rendant aux cadrans plus éloignés. La fabrication de ces petits rhéostats est très simple et peut être exécutée par le premier ouvrier électricien ou horloger venu.
- En général on ne se sert, pour la transmission de l’heure électrique, que d’un seul fil, comme en télégraphie; la terre sert de fil de retour commun à toutes les dérivations. Si le fil employé pour les lignes du réseau a une grande conductibilité, si la résistance des électro-aimants des récepteurs est choisie assez grande, si la distance qui sépare de l’horloge mère le cadran le plus éloigné n’est pas très considérable, si enfin les récepteurs sont assez sensibles pour fonctionner avec des intensités de courant légèrement différentes, on peut négliger complètement les résis-tanées compensatrices.
- Ces conditions sont remplies avec les compteurs de Hipp lorsqu’on adopte pour les lignes du fil en bronze silicieux de 2 millimètres de diamètre, et pour chaque récepteur une résistance intérieure de i5o ohms, et lorsque la distance maxima des récepteurs au régulateur horaire central ne dépasse pas trois kilomètres. Les différences d’intensité du courant varient alors de 4 à 5 milliampères; c’est dire qu’elles n’ont aucune mauvaise influence sur la marche du réseau, puisqu’un récepteur de Hipp peut supporter des variations de courant allant jusqu’à 18 et 20 milliampères.
- Tels sont les points à ne pas perdre de vue pour les canalisations d’heure électrique, mais il est vrai qu’on peut également utiliser, si on en a l’occasion et la faculté, d’autres moyens de transmission. Ainsi M. Reclus s’est servi d’une canalisation de lumière électrique pour éviter les frais de fils conducteurs. Nous étudierons plus loin ce dispositif.
- Henry de Grakfigny.
- (A suivre).
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Compteur d’énergie électrique de C. Raab.
- Il s’agit d’un compteur-moteur, composé en principe de deux moteurs, l’un actionnant les
- engrenages enregistreurs, l’autre formant l’amortisseur électrodynamique.
- Contrairement à ce que l’on trouve dans les compteurs analogues (dans les systèmes Thompson et Hümmel, par exemple), les deux moteurs ne sont pas séparés, mais l’armature est commune. D’une part, l’armature tournant à l’intérieur d’un champ magnétique fixe excité par le courant à mesurer produit du travail; d’autre part, elle en dissipe dans une enveloppe de cuivre qui l’entoure.
- Les avantages d’une telle disposition sont évidents. Elle supprime l’emploi d’aimants permanents ou d’électro-aimants pour l’amortissement électrodynamique, et comme les masses, métalliques qui produisent ce dernier ne sont pas portées par l’armature, celle-ci en est plus légère et l’appareil entier plus sensible. Enfin, l’appareil donne des indications précises et constantes aussi bien avec courant continu qu’avec courant alternatif.
- Les figures 1 et 2 montrent l’appareil aux 2/5 de sa grandeur naturelle. Dans la figure 2 le disque de cuivre D de la figure 1 est enlevé avec toutes les parties qu’il supporte, afin de rendre visible la disposition de l’armature. Celle-ci est en forme de disque ; ses bobines Wt à W7 se composent d’un grand nombre de spires de fil très fin ; elles sont portées par des bras en aluminium Lt à L7 fixés au disque de mica G qui tourne avec l’arbre A.
- Pour leur donner la rigidité voulue, les bobines sont imprégnées de gomme laque. Leurs extrémités sont réunies aux lames d’un commutateur C comme dans une armature Gramme, avec les balais Bt et B2' légèrement appuyés. Une résistance non inductive I est placée en série avec l’armature, dont le circuit total ainsi formé est en dérivation sur les conducteurs principaux. En face de l’armature sont fixés les deux disques de cuivre D et E qui portent les deux enroulements en gros fil F et H traversés par le courant total à mesurer.
- Les balais B, et B2 sont calés de façon que les bobines de l’armature se trouvent commutées devant les enroulements F et H. Dès que l’armature, traversée par un courant proportionnel au voltage, se met en mouvement, son champ magnétique crée dans les disques de cuivre D et E des courants tourbillonnaires qui absorbent l’excès de travail du moteur.
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- Les écarts de la proportionnalité entre le nombre de tours du compteur et l'intensité du courant n’atteignent pas i o/o. La mesure s’étend jusqu’à 2 o/o du courant normal, et les limites
- peuvent être élargies en renforçant les disques de cuivre, ou encore, en augmentant l’action des enroulements F et H par l’adjonction de bobines en shunt agissant sur l’armature dans
- Fig. i et 2. — Compteur Raab. Coupe et plan.
- le même sens que F et H, mais seulement jusqu’à compensation de la résistance de frottement aux tourillons de l’axe A.
- L’appareil est comme on le voit un watt-heure-mètre. Lorsqu’on veut s’en servir sur les circuits à courants alternatifs, les disques de cuivre
- D et E reçoivent des fentes radiales, telles que Cj à c10, de façon que les bobines F et H ne puissent y induire des courants, ce qui donne à l’appareil la même constante pour courants continus ou alternatifs, et le rend indépendant de la fréquence.
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- En ce qui concerne l’influence des variations de température sur le nombre de tours, il est possible de compenser les erreurs éventuellement dues aux disques de cuivre I) et E en choisissant un coefficient de température convenable pour la résistance additionnelle I.
- A II.
- Nouveau balai en toile à gaine sans couture.
- Tous les fabricants de dynamos sans exception se sont ingéniés à trouver pour leurs machines un balai qui, tout en s’usant peu, ne brûle
- ni ne raye le collecteur, organe délicat dont dépend la bonne marche d’une machine et dont le prix de remplacement est fort coûteux, sans compter l’arrêt souvent long de la machine.
- Dans les premières machines on employa des balais à lames de cuivre, puis en clinquant, puis ceux en fils, qui ont été les plus employés malgré leurs défauts ; ils donnent de nombreuses étincelles, rayent et par suite usent profondément et très inégalement les collecteurs ; les fils s’écartent, et si accidentellement la rotation se fait à rebours, les balais sont perdus. Avec la toile métallique on a pu corriger ces défectuosi-
- Fig. i et 2. — Balai en toile métallique sans couture.
- tés. Enfin on a mis en usage des balais en charbon, très en vogue au début, mais dont les résultats ne sont pas encore excellents.
- La toile métallique est toujours assez cotée et MM. Carrien et Michotte, viennent de l’appliquer une nouvelle fois. Jusqu’ici la toile était enroulée ou plissée mais le bord se soulevait, et souvent un ouvrier maladroit aidait les balais à s’entr’ouvrir en les plaçant sans précaution.
- Aujourd’hui, une gaine métallique sans couture protège la toile et lui assure à la fois une rigidité et une flexibilité plus grandes, cette disposition en faisant un bloc indéformable (fig. i et 2). Ces balais sont peu coûteux et la durée en est assez grande. Pour les très hautes tensions, ils sont en aluminium.
- E. G.
- Résistance variable pour moteur (1892).
- Le dispositif suivant de M. Alard du Bois-Reymond, a pour but de supprimer l’emploi des résistances que l’on met en circuit pour éviter les détériorations au moment de la mise en marche des moteurs électriques et que l’on supprime ensuite peu à peu jusqu’à ce que le moteur ait atteint sa vitesse normale.
- 11 est représenté sur la figure 1. A est la ma-
- chine génératrice, B le moteur, G le commutateur de mise en circuit du moteur.
- Il se compose d’une bobine S et de deux charbons K, et I\2; l’un inséré dans un tube en fer mobile dans le solénoïde S, l’autre fixe.
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- Fig. 1. — Résistance variable pour moteur.
- Les deux charbons et la bobine sont en série avec le moteur.
- Dès que le commutateur est tourné, l’intensité est énorme, par suite de l’absence de force
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- électromotrice du moteur, et le tube de son charbon sont attirés par la bobine. Le courant est interrompu, mais néanmoins une impulsion a été donnée au moteur.
- Le charbon Kj retombe ensuite, d’où une nouvelle impulsion et ainsi de suite jusqu’à ce que le moteur ayant atteint sa vitesse normale produit une force électromotrice telle que l’intensité ne soit plus suffisante pour produire l’attraction du tube.
- En réalité, il se produira un arc, vacillant au début et d’autant plus allongé que l’intensité sera plus forte, puis l’arc diminuera petit à petit jusqu’au contact des charbons.
- La résistance variable de l’arc joue donc ici le même rôle que celle'que l’on introduit habituellement. F. G.
- Le transmetteur employé sur la ligne N e w-Y or k-Chicago.
- Voici d’après YEleclrical Engineer, de New-York, la description du transmetteur téléphonique qur a permis de correspondre entre deux villes aussi distantes que New-York et Chicago, et qui est employé régulièrement sur la nouvelle ligne récemment inaugurée.
- L’instrument est de l’invention de M. Anthony White, de Boston ; les figures i à 4 en montrent les détails. On voit que le diaphragme D, récepteur du son, est attaché directement au disque E constituant l’électrode de front mobile. B est un disque formant l’électrode de position invariable, et P est la matière conductrice finement, divisée enfermée entre les électrodes. Un bloc métallique assez lourd, W, sert d’enveloppe et de support aux électrodes et reçoit la substance conductrice qui, comme dans les autres instruments à pastille, est de l’anthracite. Les électrodes E et B sont en charbon.
- Un certain intervalle est laissé entre les bords des électrodes et les parois de la boîte W, de façon que la poudre placée au centre qui chauffe pendant le fonctionnement puisse se dilater librement vers les bords où la température est moins élevée. Cette disposition assure en outre un libre jeu de l'électrode mobile dans toutes lés conditions.
- Chacune des électrodes est montée sur un disque de laiton (a et £>); le disque b est fixé par sa vis p et l’écrou u à la membrane de mica m,
- fermant la boîte à poudre de charbon, et suffi-sament flexible pour ne pas diminuer la sensibilité de l’instrument. Le tout est fixé en place par un anneau à épaulementc.
- La pastille ainsi constituée est fixée par une vis d sur une forte traverse en laiton P', dont les extrémités reposent sur les bords du cadre métallique F qui porte la membrane, maintenue en place par deux ressorts recourbés f. Tout le dispositif est logé dans une enveloppe métallique C.
- 771
- Le tassement de la poudre de charbon, si ennuyeux dans la plupart des instruments du même type, paraît ne pas se produire dans l’instrument White ; c’est même le principal élément du succès qu’il obtient.
- A. H.
- Accumulateur Elieson (*) (18Ô2).
- L’accumulateur Elieson est entièrement construit sur le principe des accumulateurs Planté. La forme particulière des deux électrodes permet de leur donner une grande surface, malgré
- C) Electrical Review de Londres.
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- le poids relativement faible de chacune d’elles.
- Ces électrodes sont représentées par les figures i et 3; la figure 3 est une sorte de cage, en matière isolante, servant de séparation entre les deux électrodes. L’électrode positive est située à l’intérieur de la négative, et le tout est placé dans une boîte en caoutchouc durci. Chacune des électrodes est formée d’un certain nombre d’enveloppes en plomb très minces et
- Fig. i. — Electrode Elieson.
- percées d’un grand nombre de trous. Ces enveloppes sont ondulées et montées les unes sur les autres, de façon que les directions des ondulations de deux voisines fassent entre elles un certain angle (droit sur la figure i). Chaque électrode comprend neuf de ces plaques. On obtient ainsi une solidité suffisante en même temps qu’une surface considérable.
- L’épaisseur des électrodes est de 11 millimètres, et la positive présente une surface de 2,6 m2 exposée à l’oxydation.
- L’accumulateur est d’abord formé chimiquement, puis électriquement dans un temps assez
- court. Sa capacité est d’environ 100 ampères-heures.
- La contorsion des plaques paraît peu à craindre dans cet accumulateur et ne pourra avoir lieu que lorsque les ondulations seront totalement remplies, c’est-à-dire au bout d’un temps assez long.
- Ces accumulateurs sont destinés à la traction
- Fig. a à 4. — Accumulateur démonté.
- électrique sur une ligne en construction à New-York et qui sera inaugurée au printemps prochain.
- F. G.
- Traction électrique sur les tramways du South Staffordshire (').
- Le tramway électrique du South Staffordshire desservant Walsall, Wednesburg, Bloxwich et Darlaston présente des particularités dignes d’être mentionnées. D’abord, c’est la première application du système à trolley mise en œuvre par des capitaux anglais; ensuite il y a dans cette installation des détails très originaux. M. A. Dickinson, ingénieur de la South Staffordshire Tramway Company, a été l’initiateur de cette entreprise. Ayant visité les Etats-Unis, cet ingénieur a noté dans le système américain des détails peu susceptibles d’être accueillis avec faveur en Angleterre. C’est, entre autres, le cas du mode de suspension des conducteurs
- (') The Eleclrician, 18 novembre 1892.
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- au moyen des fils tendus en travers de la voie. Quant à la suspension sur poteaux, elle est un ‘peu encombrante, surtout parce que le conducteur a toujours été fixé au-dessus du milieu entre les deux rails. On avait bien essayé de le placer Sur le côté de la voie, mais il y avait eu plusieurs insuccès dans ces tentatives. Malgré cela, M. Dickinson était convaincu qu’avec quelques modifications ce dernier système était applicable, ,
- Les 'objections que l’on a élevées contre le trolley-système en se basant sur des raisons d’esthétique, sont considérablement atténuées lorsque toute la construction aérienne est concentrée dans une seule ligne dé poteaux à l’un des côtés de la rue. D’autre part, cette disposition présente moins de dangers, en ce sens qu’en ças de rupture lè conducteur ne peut tomber
- sur les voyageurs d’impériale, comme il arriverait s’il était disposé verticalement au-dessus de la voiture. En Amérique, il est vrai, les tram-cars à impériale sont rares, mais en Angleterre ils sont d’un usage commun. Dans les rues étroites, et si les circonstances le permettent aussi dans les rues larges, les voitures circulant sur les deux voies paral-lèles prennent le courant sur deux conducteurs fixés aux mêmes poteaux, dans le système adopté dans le South Staf-fordshire.
- Les lignes sont très irrégulières; celle partant de Bull Stake est peut-être la moins irrégulière des quatre. Elle débute en palier sur environ 140 mètres; il y a ensuite une pente de 1/40 sur 200 mètres, puis une longue descente de i3oo mètres, inclinée dans le rapport de 1 à 56. Après une nouvelle montée et descente, la route
- Fig-, r. — Boggie des tramcars du South-Staffordshire.
- s’élève de 1 sur 60 durant 700 mètres et descend ensuite jusqu’à Pleck dans le rapport 1/75. A ce point vient se joindre une autre ligne venant de White-Horse ; les lignes unies se poursuivent ensuite, avec des accidents de terrain peu nombreux, jusqu’à 25oo mètres. A Wallsal Bridge, un embranchement se détache pour aller rejoindre Bloxwich ; cette ligne, de plus de trois kilomètres, monte d’une façon constante de I centimètre sur 90.
- La station génératrice est située près de la station de Darlaston, à peu près au milieu des lignes. Les voitures ont été construites spécialement pour s’adapter à une voie de 1,07 m. de largeur, tout en pouvant porter deux moteurs de j 5 chevaux,. Les boggies (fig. 1) sont très robustes, et à cause du peu de largeur de la voie, toutes leurs parties' sont très rapprochées les unes des autres. On les à munis de deux freins indépendants et de^bqîtes à sable. Dans la voiture, dont la figure’2 donne une vue de bout, les
- sièges ont été disposés transversalement, à l’intérieur et à l’impériale.
- Les moteurs sont du type à circuit magnétique double à pôles conséquents, la transmission hélicoïdale est à simple réduction de vitesse. Les pignons ont i3 centimètres de diamètre et les roues dentées 5o centimètres, le rapport de réduction est donc de 1/3,87. Les roues motrices ont 84 centimètres de diamètre, de sorte qu’une vitesse de 14,5 kilom. par heure nécessite une vitesse angulaire de l’induit de 33o tours par minute. Les induits sont en forme de tambour, et les balais sont en charbon.
- Les poteaux supportant les conducteurs aériens sont entièrement en acier, très solides tout en étant, élégants. La ligne est à 6,5 m. au-dessus du sol, et est formée d’un fil de 8,8 mm. de dia^ mètre. Ce fil est supporté par des isolateurs de forme spéciale (fig. 3). Une cloche en bronze, remplie de matière isolante, est fixée au bras du poteau par une bague. La matière isolante est
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- Une composition au mica comprimée ; elle tient la vis qui supporte le fil. Celui-ci est légèrement courbé à l’intérieur d’une fourche et maintenu par une feuille métallique recourbée.
- Les feeders sont enfouis dans le sol et joints
- Fig. 2. — Voiture vue de bout.
- à là ligne tous les 800 mètres environ. Chacune de ces jonctions peut être isolée au moyen d’un commutateur pour permettre l’examen des sections qu’elles alimentent.
- La partie la plus intéressante du système est
- Fig. 3. — Isolateurs de ligne.
- le trolley, dont les détails sont représentés pai la figure 4. Le poteau fixé sur le dessus de la voiture est un tuyau d’acier contenant le câble allant au moteur. Il faut que le bras qui supporte le trolley puisse se mouvoir en deux sens,
- et que ces mouvements s’accomplissent automatiquement et aussi rapidement que l’exigent les mouvements de la voiture. En premier lieu, le. trolley doit pouvoir monter et descendre tout en, restant fortement appliqué à la ligne. A cet effet, le bras du trolley est articulé au sommet du poteau et tendu par six forts ressorts à boudin. Mais, de plus, il faut que ce bras puisse tourner dans le sens horizontal pour suivre les varia-’ tions d’écartement entre la ligne et la voiture,
- Fig. 4. — Détails du bras de contact.
- qui oscille entre 4 mètres et quelques décimètres. Pour permettre ces mouvements, le poteau vertical peut pivoter librement autour de son axe. Enfin, le trolley lui-même est fixé sur une fourche pivotant à l’extrémité du bras. La gorge très profonde du galet de contact et la pression qu’exercent les ressorts donnent aux diverses parties la direction voulue. La disposition est, comme on le Voit, très simple et fonctionne admirablement, démontrant ainsi la possibilité d’employer des lignes disposées latéralement.
- La figure 5 montre le mode de jonction des ' rails, les éclîsses formant une pièce avec les '
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- 586 • LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- semelles, et la réunion de deux par un conducteur.
- La station centrale a été établie par M. Dic-kinson ; elle est située sur un canal qui fournit l’eau d’alimentation et permet d’obtenir le combustible avec les moindres frais de transport. Les trois chaudières sont du type Lancashire, avec tubes Galloway, et pourvues des injecteurs et des pompes habituels. Trois machines à vapeur actionnent trois dynamos. Les moteurs sont des machines Corliss compound, à condensation ; elles sont couplées avec les dynamos par des câbles. Les dynamos, enroulées en dérivation, donnent chacune 35o volts et 275 am-
- Fig. 5. — Jonction des rails.
- pères à 460 tours par minute. Elles sont du type Elvvell-Parker, bipolaires.
- Deux dynamos seront suffisantes pour le service de 14 voitures avec lequel on se propose de débuter; la troisième dynamo formera réserve. La station est d’ailleurs assez vaste pour qu'on puisse en augmenter la puissance quand les circonstances l’exigeront.
- Toute l’installation a été exécutée par l’Elec-tric Construction Corporation, sur les plans de M. Dickinson. Elle prouve que le système américain est perfectible et qu’avec quelques modifications on peut l’adapter aux exigences du public européen.
- A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- v Séance du 1 décembre 1892.
- M. P. Curie rappelle qu’il s’est servi pendant cinq ou six ans, dans des recherches qu’il a faites en collaboration avec son frère, d’un condensa-
- teur à anneau de garde en glace argentée, sem-,
- blable à celui présenté par M. Abraham dans-la dernière séance de la Société (l). • ; • .> - ,
- Cet instrument, qui avait été construit. par, M. Werlein, était utilisé dans des recherches’ d’électricité statique.
- L’appareil réalise presque rigoureusement le • condensateur théorique, puisque l’anneau de I garde n’est séparé de la portion centrale utilisée dans les mesures que par un trait très fin dans l’argenture.
- Seulement, la portion centrale est mal isolée, et quand l’air n’est pas parfaitement desséché une petite force électromotrice se manifeste entre l’anneau de garde et la portion centrale.
- Pour éviter ces inconvénients, MM. Curie reliaient à l’électromètre le plateau continu du condensateur, chargeaient la portion, centrale de l’autre plateau avec la pile, et laissaient l’anneau de garde en relation avec la terre.
- Dans ces conditions, le champ n’est plus uni-; forme, mais là quantité d’électricité condensée ; est la même en vertu d’un théorème connu d’électricité. L'isolement est alors parfait, les cales j en quartz parallèles qui séparent les deux pla-i teaux sont en effet peu- conductrices et peu hy-
- grométriques. ,
- ; M. Curie pense que l’on pourrait employer,
- avec avantage un instrument de ce genre,
- ! comme électromètre absolu-. On soutiendrait jle ; plateau continu à l’aide d’une balance de préci-j sion, à microscope et micromètre. Le premier plateau serait constamment relié à la terre; l’autre plateau serait placé au-dessous. La par-: tie centrale serait portée à un certain potentiel,
- ! l’anneau de garde étant à terre. La force qui semble, à première vue, devoir être fort diffé-j rente de celle donnée dans la disposition ordi-' naire doit au contraire différer fort peu de celle-ci, comme le montre un calcul dans lequel on déduit les forces pondéromotrices de l’expression de l’énergie, et on pourrait déterminer exactement par expérience le petit terme de correction necessaire.
- L’électromètre sphérique de M. Lippmann se prêterait à uhe transformation dil même genre. On séparerait, au point de vue électrique, la sphère métallique extérieure en deux moitiés séparées par une très faible épaisseur d’une
- (') La Lumière Electrique du 26 novembre 1892,- p. 489.
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- JO URNAL UNI VERSEL D’ÉL EC T RI CI TÉ
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- matière isolante le long d’un grand cercle horizontal.
- La sphère métallique intérieure serait soutenue à l’aide d’un fil métallique à l’extrémité du fléau d’une balance. La sphère intérieure et une des moitiés de la sphère extérieure étant au potentiel zéro, si l’on portait l’autre moitié de la sphère extérieure au potentiel V on aurait une force verticale agissant sur la sphère intérieure donnée par la formule.
- p R»
- R -r- p R ’1 - p 3
- V%
- R et p étant les'rayons des deux sphères.
- ' Pour établir cette formule, il faut calculer la
- dérivée > G étant la capacité d’une des moitiés de la grande sphère, de un déplacement vertical de la sphère intérieure. Ce calcul se fait à l’aide des images électriques et en suivant la inéthodedè Murphy. •
- M. Abraham dit qu’il n’avait pas eu connaissance de l’existence du condensateur signalé par M. Curie. Il rappelle que M. Lippmann a également proposé, en 1887, l’emploi d’un condensateur en glace argentée. Enfin, la méthode qu’il a donnée pour la mesure précise de la distance dèâ plateaux lui est bien personnelle. M. AJmaham explique que la conductibilité et la forcé électromotrice dues à l’humidité n’ont pu en rien troubler ses mesures.
- Mi Curie pense également que les causes d’erreur très sensibles dans des expériences avec l’électricité statique n’ont pas pü produire d’effet sensible dans les expériences de M. Abraham.
- M. Pellat remarque que les ressorts ont été employés de préférence aux balances avec l’électromètre absolu parce que, avec les balances, l’équilibre est instable.
- M. Curie pense au contraire que les conditions de fonctionnement sont les mêmes, pourvu que l’on baisse suffisamment le centre de gravité du fléau de la balance, de manière à avoir dans les deux cas la même sensibilité.
- - M. Ber gel expose ses recherches sur la dilata-
- tion magnétique dont La Lumière Électrique a déjà rendu compte à ses lecteurs (j1); il expose aussi celles de M. VonAubel qui s’est proposé d’étudier la dilatation du bismuth dans un champ magnétique; les propriétés diamagnétiques de ce métal rendent cette détermination particulièrement intéressante.
- MM. Tyndall el Grimaldi n’ont donné que des résultats négatifs; au contraire, M. Bidwell est arrivé, dans un champ de 842 unités C. G. S., à obtenir un allongement de 1, 5: io-7 de la longueur du barreau employé.
- Les expériences ont porté sur du bismuth parfaitement pur, préparé par le professeur Clas-sen; les dilatations sont mesurées par les déplacements de franges d’interférence de M. Fizeau.
- La tige de bismuth était maintenue verticalement par deux vis qui pénétraient dans de petits trous pratiqués dans ses bases ; l’écrou de la vis supérieure est porté dans une tige dont une extrémité seule est fixe ; l’autre est mobile et porte une peiite glace plane disposée au-dessous d’un prisme à réflexion totale qui permet d’observer les franges de Fizeau. Si le bismuth se dilate, le mouvement de la base supérieure se transmet à la vis et à la glace plane ;- le rapport des deux
- parties de la tige est choisi assez grand f — ) pour
- produire une amplification notable du déplacement de la vis.
- Le rapport de la tige de bismuth et de la partie optique de l’appareil ont été cimentés solidement dans un mur de fondation d’une cave ; la bobine magnétisante est placée sur une table indépendante, afin d’affranchir des vibrations produites par le passage du courant.
- La bobine avait pour diamètres intérieur et extérieur 8 et 16 centimètres ; sa hauteur était de 20 centimètres; elle portait 10 couches de fils de 5o tours et était parcourue par un moment de 48 ampères. Le calcul donne pour la valeur du champ sur l’axe 1292 au centre et 722 dans le plan des bases. L’observation de la rotation du plan de polarisation de la lumière de la soude dans le sulfure de carbone donné, en admettant o',043 pour la constante de Verdet, 1039 unités pour la valeur moyenne du champ. .
- Le microscope permet d’évaluer le 1/10 de
- C) La Lumière Electrique, du 3 décembre 1892.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- frange, ce qui correspond^ sur la multiplication due au levier, à un déplacement de l’extrémité de la tige de
- 159 10 * mm.
- ce qui, pour une longueur de 20 centimètres, correspond à une dilatation par unité de longueur de
- 8. 10—51 environ.
- Malgré cette sensibilité, on n’a observé aucune dilatation magnétique du bismuth, contrairement aux x'ésultats de M. Bidwell, qui avait obtenu le coefficient
- r,5. 10 ’.
- La conclusion est que l’influence considérable qu’exerce l’aimantation sur la résistance et le pouvoir thermo-électrique du bismuth ne doit pas être attribuée aux déformations subies par ce métal dans le champ magnétique.
- M. Raveati fait remarquer que l’existence de la viscosité magnétique peut rendre déli,«*te l’interprétation des résultats observés; la méthode de M. Berget, disposée de façon à éliminer complètement l’effet du réchauffement extérieur, permettant d’étudier avec précision la variation avec le temps de l’action d’un champ extérieur.
- G. R.
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ÉLECTRICIENS Séance du 0 décembre 1892.
- A l’ordre du jour figurent deux communications :
- La première, de M. E. Vlasto, est relative aux conditions d’établissement du câble sous-marin de Marseille à Oran ; la seconde, de M. A. de Bovet, a trait à la description d’appareils mécaniques basés sur les effets d’adhérence magnétique.
- Ces deux questions ont été longuement étudiées en détail dans le journal (J) ; nous nous bornerons à indiquer quelques détails complémentaires.
- (*) La Lutniéi'e Electrique des 29 octobre, 5, 12, 19 novembre 1892.
- L’Algérie était reliée à la France par les câbles suivants, à un conducteur :
- Daté Longueur
- Points d’atterrissement de en
- la pôse milles nautlq
- De Marseille à Alger... 1871 Soo,
- Idem. 1879 495,50
- Idem. 1880 487,78
- De Marseille à Bône ... 1870 446,68
- Idem. 1877 463,o8
- La province d’Oran et la Tunisie en étaient complètement dépourvues ; aussi, décida-t-on d’établir deux nouveaux câbles : un entre Marseille et Oran, l’autre entre Marseille et Tunis. La construction et la pose du premier furent adjugées à la Société générale des Téléphones; ainsi que nous l avons déjà dit, l’âme fut fabriquée à Bezons et armée à Calais. Le François-Arago partit de Calais le i3août; arrivé à Oran le 19, il effectua la pose du 24 août au 3 septembre. Ce sont les détails de cette opération que M. Vlasto décrit en s’aidant de nombreuses photographies qu’il a pu prendre au cours de l’expédition.
- Le câble atterrit près d’Oran, dans la baie de Mers el Kébir, au pied d’un fortin abandonné qui a servi de cabine pour les essais; il est enterré dans une tranchée qu’on a comblée après la pose, afin d’éviter que le câble ne soit coupé par accident ou par malveillance.
- Le câble d’atterrissement filé, son extrémité libre a été lâchée sur une bouée, puis le Fran-çois-Arago s’est dirigé vers Marseille en effectuant les sondages nécessaires sous la conduite d’ingénieurs hydrographes. M. Vlasto insiste particulièrement sur ce fait, que les 68 sondages en mer profonde ont été effectués avec la même ligne de sonde, en fils de fer fins tressés à Commentry sans aucune rupture; c’est un résultat qui n’avait jamais été obtenu jusqu’à présent avec les fils de sonde fabriqués en Angleterre, pays qui en avait le monopole presque exclusif.
- Le bout Marseille part de la baie d’Eudomme. La pose, favorisée par un temps remarquablement beau, s’effectua sans accident, et le 3 septembre, à 8 heures du soir, l’opération était terminée. La recherche de la bouée sur laquelle on a abandonné le bout du câble d'atterrissement est toujours très difficile, car la moindre vague
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 58g
- .A
- cache cette bouée. Aussi est-on dans l’habitude de donner une prime au premier marin qui la signale ; on évite ainsi souvent plusieurs heures.de recherches.
- Rappelons que la longueur totale de câble filé est de 592,61 milles (1097,5 kilomètres) et que ses qualités électriques sont les suivantes :
- Résistance totale de l’âme.. 6 363 ohms.
- Capacité (après 2 minutes
- déchargé)............. 142,3 microfarads.
- Isolement................ 11 861 mégohms par mille.
- M. Carpentier prend ensuite la parole pour faire part à l’assemblée du décès de Werner Siemens, membre fondateur de la Société, dont nous retraçons les travaux d’autre part.
- M. de Bovet expose les résultats qu’il a obtenus avec les appareils à adhérence magnétique bien connus de nos lecteurs (g.
- Fig. i
- Les essais étaient faits de la façon suivante :
- La poulie était montée sur un chevalet, de façon à ne pouvoir tourner. La chaîne était placée à la main sur la moitié supérieure de la poulie (fig. 1), une de ses extrémités pendait librement dans l’air, et l’autre extrémité portait des poids P manœuvrés par un pont roulant.
- La poulie avait un diamètre de i,25 m.; elle portait 29 couches de 27 spires d’un fil de 5 millimètres. La saturation était atteinte pour un courant de 70 volts et 48 ampères, correspondant par conséquent à 4 1/2 chevaux. Dans ces conditions, la force nécessaire pour effectuer l’arrachement de deux maillons disposés comme l’indique la figure 2 était de 3oo kilos; en employant une chaîne usée pesant 9 kilos le mètre courant, et faisant 3/4 de tour sur la poulie, le poids total porté P est de 6000 à 65oo kilos.
- (') La Lumière Electrique du 5 décembre 1891, p. 451 ; 8 octobre 1892, p. 64 et 68.
- Avec une chaîne neuve pesant 16 kilos le mètre, ce poids aurait probablement atteint 10000 kilos;1 la force du chevalet n’a pas permis de pousser les essais aussi loin.
- Le mouillage avec de l’eau de savon n'a pas diminué l’adhérence de plus de 10 0/0 : enfin, 1$ chaîne ayant été vrillée à la main sur une longueur de 2 mètres, correspondant à la demi-cir-
- Fig, s
- conférence A B, et les surfaces de contact abondamment huilées, le poids porté a été supérieur à 4000 kilos; la partie A G de la chaîne avait été laissée droite.
- L’application pratique de cette poulie au touage des bateaux a montré que le décollage de la chaîne au sortir de la poulie ne s’effectuait pas convenablement ; l'inventeur a été conduit à disposer vers l'arrière, à l’entrée du puits où la chaîne s’accumule, une seconde poulie magnétique de plus petite dimension, qui tend constamment la chaîne et aide à son détacheT ment.
- M. de Bovet signale également plusieurs
- applications possibles de cet appareil: augmentation d’adhérence des . roues de tramways aux rails, commande directe des poulies sans courroies ni engrenages, construction d’un frein analogue au frein Achard, embrayage magnétique. )
- Le frein se compose, essentiellement d’une i poulie magnétique montée fixe sur l’essieu.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- • Autour de la poulie est disposée une lame flexible portant un certain nombre de sabots en fer-(quatre, par exemple, fi g. 3) d’une section telle qu’ils viennent s’appliquer exactement dans la gorgé de la poulie et fermer le circuit magnétique de celle-ci lorsque la lame se serre.
- Les extrémités de la lame sont reliées au châssis de la voiture aux points a et b par des tiges de fer articulées en a et b, et en c et d\ on a, de c en d, une tige unique, de d en b deux tiges parallèles, de telle sorte que le croisement ne gêne en rien le libre jeu de tout le système.
- En supposant la lame flexible sans raideur, une poulie de 0,40 m. de diamètre, et un enroulement de trois quarts de tour pour la partie portant les sabots, un poids de fer de 4 kilos
- réparti dans l'ensemble des sabots doit être suffisant pour produire le même effet que celui des quatre sabots d’un frein Westinghouse serrés avec la pression correspondant au cas où le train a une vitesse de 96 kilomètres à l’heure.
- Pour rendre ce frein automatique, M. de Bo-vet adopte la disposition suivante :
- Les accumulateurs fournissant le courant sont divisés en deux groupes formant deux batteries égales M et N (fig. 4) placées l’une en tête, l’autre en queue du train ; à l’un des bouts du train est placée une troisième batterie. P beaucoup plus faible; le circuit principal est formé par les deux gros conducteurs a et b ; un second circuit, formé par b et le troisième fil c, est normalement fermé; il renferme la pile P et
- m ta)
- les électros E E, dont l’attraetion maintient ouvert le circuit des batteries M et N. Si le circuit b c vient à être interrompu accidentellement ou par le mécanicien, les électros abandonnent leurs armatures, et les circuits des freins sont fermés, les uns par la batterie d’avant, les autres par la batterie d’arrière.
- Un embrayage du modèle représenté à la page 63 du numéro du 8 octobre 1S92, et construit pour un travail de i5o chevaux à 200 tours, a été essayé aux ateliers de la Société Edison, à Ivry; le moteur n’a pas permis d’aller au-delà de 80 chevaux; l’arbre embrayé commandait une dynamo qui alimentait 600 lampes de 16 bougies; on jugeait du'travail transmis par le nombre de lampes allumées et l’éclat de chacune d’elles.
- Le diamètre du solénoïde, constitué par un fil de 1,13 mm2 de section, avait oj5 m. de diamètre; la résistance du fil était de 47 ohms. Le 'courant ayant une intensité de 0,6 ampère, toutes les lampes purent être allumées à leur éclatnormal; celui-ci baissa sensiblement quand on réduisit l’intensité à 0.4 ampère, et il fallut abaisser le nombre de lampes en circuit à 400
- pour que chacune d’elles reprît son éclat primitif.
- M. de Bovet insiste sur la facilité de commande et de réglage de ces appareils au moyen d’un rhéostat; il indique aussi qu’ils forment d’excellents limiteurs de force. Pour des dimensions et un courant donnés, l’attractioa ne peut dépasser une certaine limite; si l’effort à vaincre est trop considérable, il se produit un glissement, et le travail transmis reste toujours constant.
- Sur les courbes d’électrification, par M. R. L. Hippisley (').
- i. L’objet de ce travail est la recherche pour l’établissement du courant dans des circuits avec noyaux de fer d’expressions analogues aux équations bien connues
- (') Proc, oj'the Royal Sociely, t. LII, n" 3i6, p. 255.
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- JOURNAL UNIVERSEL. D'ÉLECTRICITÉ S91
- ------LI.^;........ ... . ---- ' " •
- et
- i
- E
- v'R* + p4 L*
- sin (pl — 0)
- pour des circuits sans fer, ce qui permettrait de prédéterminer les courbes d’établissement du courant par le calcul, en dehors de toute expérience.
- Dans les circuits avec fer, la valeur de que
- al
- l’on rencontre dans les équations différentielles fondamentales
- leurs de B et II déterminées simultanément; donc
- dB
- dt
- - di , T. • di , • , „ . . d i
- L — + 2 fl, Ls 1 +......+ n fl. L" - \
- dl
- dt
- (4)
- et en substituant dans l’équation (1), nous obtenons
- a, L + 2 a, L* i -I- 3 a;1 L’i* +.+« fl. L"
- ----------------Wzrm-------------------dl=dt &
- expression facilement intégrable, en intégrant entre les limites voulues, nous obtenons après réduction
- r- d B n • E 1iT R1 (')
- „ . , dB E sin pt — — = Rî (»)
- varie continuellement lorsque i varie. Si nous
- pouvions obtenir une expression pour
- dB
- dl
- fonction de i, la substitution de cette expression dans (i) et dans (2) nous conduirait au résultat cherché. Mais, quoique l’on puisse trouver une équation de ce genre, sa substitution conduira généralement à des équations différentielles que l’on ne peut résoudre par les méthodes connues.
- 2. Dans le cas représenté par (1), où la force électromotrice appliquée est constante, nous pouvons employer la formule d'interpolation de Lagrange pour déterminer l’équation de la courbe (B, H) pour le noyau de fer considéré. Cette équation sera de la forme
- 1 “ loff e—Rî(r a‘ L R* 2 a* L*+.h R“ n a- L")
- * (r 3 a« ^ 3 a, 4-...4- t « fl. L ^
- i . / r E E* — 3 \
- (r3*1 L1 + Rï4fl4L*+.+ ^—f« fl. L")
- 5(i4a'L‘ + |.5a*LH......+ a-L*)
- — etc., jusqu’au (n + i)ème terme.
- (6)
- L'équation correspondante pour la chute du courant lorsque la force électromotrice est supprimée est
- , ./; l . e
- 1 = R °8 Rî
- +k(ViL'r + +.+ siî •/.
- - L H + 3/3 L* i*11 f, L" (7)
- où fi, fi,.... sont les coefficients des puissances de H dans la partie descendante de la courbe (B. H).
- 3. Cette méthode n’est pas applicable au cas où la force électromotrice imprimée est sinusoïdale, à cause des difficultés de l'intégration. Mais les deux cas peuvent être traités d’une autre façon.
- Prenons une série de points sur la courbe (B, H), telle que les cordes qui les joignent coïncident pratiquement avec la courbe elle-même. Soient BQ, IIg et Bg + I, IIg + ,les coordonnées de deux points consécutifs. L’équation pour la courbe entre ces points est approximativement
- B = m,j + 1 H + constante, (8)
- B flo -j- fli R -f fl* R- -f...................-f fl. R"
- (3)
- ou
- «fQ + 1
- B q * — B q Hq + I-Hq’
- » étant inférieur d’une unité au nombre de va-
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-
-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- $92
- et par conséquent, entre ces limites,
- dR
- Ti = Wq + 1
- L
- di
- dt
- (9)
- Pendant que le courant s’élève de iq à fQ+1, que B et H montent de BQ et à BQ +, et Hq +1, et que tq devient tq + 1, nous avons
- di
- E — mQ + 1 L -T- = Rî, (10)
- et par suite
- tel + 1 *= +
- Wq + 1 L R
- log
- E — IUq E — Rîg + 1
- (n)
- ce qui est exact à peu de chose près pour toutes les valeurs simultanées de l et de i comprises entre les limites considérées. Puisque t0 et i0 sont tous deux nuis, nous pouvons déterminer successivement les époques auxquelles le cou-
- H H
- rant possède les valeurs connues o,
- etc., en employant la valeur de m qui s’applique à la valeur particulière de H considérée. De cette façon nous pouvons tracer la courbe.
- En faisant E = o dans l’équation différentielle initiale, et en observant les limites convenables, nous obtenons
- tn + l = tn +
- Vin + 1 1/
- R
- log
- I-I,
- Hn + 1
- (12)
- comme équation de la courbe représentant la chute du courant après la suppression de la force électromotrice; m„,ma + I étant déterminés d’après la courbe (B, H) descendante.
- La figure 1 donne les résultats du calcul pour un circuit ayant les constantes suivantes : Résistance = 1 ohm; force électromotrice =0,4315 volt; self-induction (sans noyau de fer) = 0,0004 henry.
- 4. Lorsque la force électromotrice imprimée est sinusoïdale, nous substituons les valeurs
- de
- dB dt ’
- déterminéescomme précédemment, dans
- l’équation (2)..
- Comme dans la méthode employée, la valeur de m passe brusquement de mq à mq + 1( nous devons employer la solution générale de (2) qui, pour l’intervalle tq, tq + \, est
- (13)
- R t
- VR* + + 1 L*
- siiyp/—0q O-fA-Q |1 (J VIq + i L
- afin que le courant ait au début de l’intervalle
- tq, tq + 1 la même valeur qu’il possédait à la fin de l’intervalle tq + 1, tq. La fonction complémentaire
- R t
- Aq|l e Vlq + 11.’-
- nous permet d’observer cette condition; car, en prenant pour la constante Aq + i une valeur telle que l’équation (i3) soit satisfaite pour i—iqet l~lq, il n’y a pas de variation brusque dans le courant. La fonction complémentaire représente en fait l’extinction graduelle de l'excès de courant résultant de la variation de m.
- L’équation (i3) est valable pour toutes les valeurs de i comprises entre iq et fg + r, elle nous permet donc de trouver l’époque /Q + i à laquelle
- le courant atteindra la valeur comme —-1-+1.
- tSeconctes
- En changeant Q en Q + i, nous obtenons de la même façon l’époque tq + 2 à laquelle la valeur H
- du courant sera —, et ainsi de suite.
- De cette manière, on fait dépendre de tq la détermination de iq + 1, et pour nous fixer une origine, il nous faut supposer que la valeur i est connue pour une valeur définie de t. Lorsque le nombre d’alternances par seconde n’est pas considérable, la supposition que nous pourrons faire peut être quelconqué, car, quoique la courbe du courant variera avec la valeur admise, toutes les courbes se confondront avec la courbe périodique réelle en un point qui apparaîtra au
- R/
- moment où la première extinction de A e------r
- r mL,
- aura lieu.
- Gomme cette fonction complémentaire est une
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLÉCTRICITÉ 693
- quantité constamment décroissante, nous pour’ rons la négliger au bout d’un certain temps. Cette circonstance s’offre lorsque l’on atteint les portions rectilignes de la courbe (B, II), où les points pris sur la courbe peuvent être plus écartés.
- Toutefois, si la période est courte en comparaison de la constante de temps du circuit, l’ex-R/
- tinction de ne se produit pas aussi ra-
- pidement; et il faudra laisser passer plusieurs cycles avant que la courbe se confonde avec la forme périodique réelle. Dans de pareils cas, la supposition préalable doit être faite avec soin si l’on veut s’éviter la peine de calculer les premiers cycles.
- La figure 2 donne la courbe calculée pour un circuit consistant en 5oo spires de fil enroulées
- Fig. 3
- autour d’un anneau d’armature, ayant un coefficient de self-induction (sans le noyau) de 0,0004 henrv, et une résistance de 1 ohm. La force électromotrice imprimée est de 12,5 volts. La périodicité est de 6 cycles par seconde, et la courbe périodique vraie est atteinte, comme on le voit, avant la fin de la première demi-période. La courbe A est calculée en supposant que /= o pour / = o, et la courbe B en supposant que i— o lorsque pt~0, suppositions non rigoureusement correctes.
- La figure 3 donne, la courbe'(B,H) pour le noyau de fer considéré. ,
- 5. La méthode qui vient d'être développée peut être appliquée à la prédétermination des courbes des courants primaire et secondaire des transformateurs et de la courbe de l’induction magnétique en fonction du temps.
- Si l’on suppose qu’il ne se produit pas de dé? rivations magnétiques, les expressions pour les courants primaire et secondaire sont
- D
- E \Jn,* S* 4» p* in* n,* L*
- sin (pt — 6) 4- A e~
- q t
- n,n,pm LE , ,
- y = —• —^^—— cos {pl — <l>) + B e H
- Ô4)
- (rsi
- ou
- n,* p m L S*
- njR S‘ + 11,* p‘ m* L* (n.* R 4 S) ’
- pm L («,* R + «,* S) tt.'RS ’
- D a* y/n,* R* S* 4 p? m* L* («** R 4 «,* S)*,
- «,'RS
- q m L («,* R 4- n,* S) *
- R étant la résistance du circuit primaire, S celle du secondaire, nt le nombre de tours primaires, nt le nombre de tours secondaires, L la self-induction du primaire.
- D’après (14) et (15), H la force magnétomotriefc totale ^qui est jll ^2/ Lj se réduit à
- H = sin (pt — «t>) 4 G e~ q ,(iG)_
- où :
- G = n< A + n* D r
- n,*
- L'équation (16) traitée de la même façon que (i3) donne les valeurs simultanées de H et de /, c’est-à-dire de m et de /. Celles-ci substituées dans (i4)et(i5) donnent les valeurs simultanées de x et /, et de y et /.
- S’il existe des dérivations magnétiques, il est nécessaire de distinguer entre le, H du noyau primaire et le PI du noyau secondaire; ces quantités sont respectivement
- tang 9 <=-tang<I>i=
- II, = —. .
- n* \ [R S — m* (LN
- v'L1 S» 4- p* m» (L N — M*)*
- M*)]* + p* m* (N R + L S)’
- sin (pt — s) 4 C, e q‘ *4- C. e q*t
- !7>
- E_ __________________M S sin (pt — T) ._________________ ^ n ( — g, t^_ n — qt t
- ’ \/(R S —p* m°- (L N — M*)]* 4- p* m* (N R 4- L S)ï ‘
- (>8)
- et
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-
-
-
- ^>94
- c.. , ÉAOLUMIÈRE-ÉLECTRIQUE- ' •'*
- dérivées respectivement de •' !
- „ ! H, = — (Lr + My) et II, = ~ (M* f Nj),
- K* . ; • J 4 M*
- où; ; . ; 'f ' '
- ;Ev/S<+P‘:>»1 N1
- sin (pi- y,) + A,e
- -CI't+A,e-^t
- (19)
- et'.- (-
- 1 i EbwM ; , .... _ —<7,1, „ — ‘ !
- y =-----—p—r cos (pi — M ) + B, e y + B,e **. r„; (20)
- Dans ces .équations : N est la self-induction du secondaire, M l’induction, mutuelle, T est lé radical dans les dénominateurs de (17) et de (18), tandis que
- tan g- r, = pin
- L S* - p* «i'N(LN- M*)
- R (S* -4- p* m‘ N*) + p1 Ht* M* S’
- tang 'I* = p
- R S — p* Ht* (L N — M*)’
- L* S* J R S M'.+ p* Ht* (L N --- M*)* tan g e - p Ht R ^ gl + pt N (L N _
- <7. =
- N R -I- L S — v'(N R — L S)* + 4 R S M*
- 2 Ht (L N — M*) , . ’
- N R --4- L S 4- v'CN R — L S)* + 4 R S- M*
- . 2 Ht (L N — M*j
- •''vr'' a.h/
- Effets de ;self-induotion ét de capacité distribuées dans un conducteur par MM. F. Bedell et A. C. Crehore ('). ; -
- Les solutions obtenues par sir W. Thomson pour les'expressions du courant et du potentiel aux différents points d’un conducteur ayant une capacité électrostatique ont été données par MM. Mascart et-Joubert (2), et sont expliquées longuement dans le traité sur « les courants alternatifs » de Mv T: Hf Blakesley.
- <'• Nous-voulons donner ici une solution analogue dans" le cas d’un conducteur possédant à la fois une capacité et une self-induction distribuées uniformément le long de ce conducteur, et indiquer les effets produits par l’introduction de la self-induction. - ’ ••
- '• Le. taux de variation de la charge d’un élément du câble est égal à la différence entre les courants entrant et sortant de cet élément. Si nous ^désignons par q la charge, par i le courant en un temps quelconque, et par x la distance à un
- O The American Journal of Sciences, novembre 1892. (*) Électricité ét Magnétisme, vol. I, § 233. .1
- point à l’origine (la direction positive étant celle du courant entrant), nous aurons ’ • ! t
- dq d i ,
- dt ~ dx x‘
- D’autre part, si e est le potentiel de l’élément, sa charge est . ' ! .i J
- <7 = C e dx, . f
- . ..
- où C est la capacité par unité de longueur.
- -, L’équation pourra donc s’écrire J. .r» i de' d i !' . . Y,
- C.dt~
- dx '
- D’après la loi d’Ohm, le courant dans un élément; est égal à la forte - éleétromotrice totale (c’est-à-dire à la somme de la. force électromô-trice de la source et de celle de self-induction) divisée par la résistance. Si donc R est là résistance par. unité de longueur, et si nous supposons que la force contre-électromotrice de self-induction par unité de longueur est égale au taux de la variation du courant multipliée par une constante L, nous aurons
- /de
- \Txdx
- mdx)
- R dx
- (2)
- Dans certains cas,' cette supposition peut approximativement représenter les véritables effets de la self-induction et les résultats obtenus par cette supposition particulière peuvent aussi montrer la nature des effets de self-induction dans le cas où elle n’est plus justifiable,
- L’équation différentielle du potentiel s’obtient en éliminant i entre les relations (1) et (2). Elle est :
- ^ , lc-
- dx’ + L I*
- RC
- de d t
- Celle du courant obtenue par un procédé analogue est la précédente, où on a remplacé e par i. - - - *
- • Les solutions générales de ces équations sont :
- . a e,v»*.gsAx<'-c^)
- h k : .
- i = y h u £ cât+l ^ — c h ^
- Jm* . .. .
- k h
- où £ est la base des logarithmes népériens, et h et k des constantes à déterminer.
- Si la force électromotrice de la source est harmonique et est à l’origine :
- c e = E sin ta t
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5g5
- l’expression du potentiel en un point du conducteur à un instant quelconque est :
- e = E e sin (tôt ± ax). (3)
- L’expression du courant traversant en un temps quelconque une section quelconque du câble est :
- — E vC (o rbjLW / , p\ . ,
- i =-----— e sin [ t.)/ + «x t- arc tang- — ) (4)
- v'i m \ « >
- où I m est l’impédance (R2 + L2);/2, et où :
- P
- - y/—V'I — L to et a = V/l wt + L 1
- Les expressions (3) et (4) montrent que le potentiel et le courant se propagent en ondes harmoniques dont l’amplitude décroît avec la distance à l’origine et suivant un décrément logarithmique.
- En un point du conducteur le potentiel et le courant varient comme des fonctions harmoniques simples du temps avec une amplitude constante, qui est différente suivant le point considéré du conducteur.
- Le courant est déphasé en avance du potentiel
- d’un angle 0, tel que tang 0 = -
- La différence de phasediminue avec l’accroissement de la fréquence lorsqu’il y a de la self-induction, et devient constante et égale à 45° si L = o.
- La longueur d’onde est — et le taux de propagation est-. Ces deux quantités deviennent
- plus petites quand la self-induction croît.
- L’onde de plus grande fréquence a la plus courte longueur et se propage le mieux. Cette différence du taux de propagation de l’onde à différentes fréquences est moins marquée lorsqu’il n’y a pas de self-induction.
- La distance à laquelle l’amplitude s’abaisse à
- - de sa valeur est e
- 1 1
- r 2 n tangO'
- et le temps nécessaire est —r-—r.
- r w tang k
- Le taux de décroissement est moins rapide lorsqu’il n’y a pas de self-induction.
- L’onde de plus grande fréquence décroît plus rapidement que celle des faibles périodes; lorsqu’il n’y a pas de self-induction, cette différence du taux de décroissement est très grande.
- La différence des taux de propagation et de décroissement des ondes de haute et faible fréquence est probablement la cause des limitations dans l’usage des téléphones. En effet, les composantes harmoniques formant un son complexe circulant dans un conducteur, leurs phases relatives changent suivant la différence des taux de propagation, et il en est de même des intensités relatives qui varient suivant la différence des taux de décroissement; il s’ensuit donc que la combinaison résultante du son est altérée au point de vue de sa qualité.
- Ces effets existent toujours dans les circuits ayant une capacité électrostatique uniformément répartie, mais ils sont moins marqués lorsqu’il y a de la self-induction.
- F. G.
- NÉCROLOGIE
- Werner Siemens
- Werner Siemens, né le iSdécembre 1816, près de Hanovre, était l’aîné de sept frères, presque tous morts avant lui.
- Peu de temps après sa naissance, la famille alla s’établir à Metzendorf, près de Lubeck, où le père avait pris une ferme. Werner fut élevé au collège de cette ville.
- A l’âge de dix-sept ans, il s’engagea dans l’artillerie. En 1838, il fut promu officier, mais en 1840 son père et sa mère moururent coup sur coup, laissant leur nombreuse famille sans for-j tune. Werner se mit courageusement au travail pour remplir ses devoirs de protecteur vis-à-vis de toute la maisonnée.
- En 1844, il fut appelé à Berlin comme directeur de l’arsenal d’artillerie, et se fit recevoir 1 membre de la société de physique ainsi que J de la société polytechnique. Il commença dès
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- 1846, à s’occuper de télégraphie électrique et son attention se porta dès l’origine de ses recherches sur les moyens de rendre l’isolement suffisant. C’est alors qu’il fit construire la première presse pour l’isolement des fils par la gutta-percha.
- En 1847, il fut nommé membre de la commission pour l’introduction en Prusse de la télégraphie électrique. En 1848. avec son beau-frère Himly, il établit dans le port de Kiel le premier appareil pour faire sauter des mines sous-ma-rines, et en 1849, il y construisit une batterie pour la défense de la rade. A partir de ce moment il fut détaché par le gouvernement prussien pour la construction des lignes télégraphiques de Berlin à Francfort, Eisenode, Hambourg, Breslau, etc.
- Voyant le développement que prenait l’industrie électrique, il donna sa démission pour se consacrer à l’usine électrique que dès 1847 il avait fondée à Berlin, avec M. Halske.
- En 1803, il entreprit la construction des télégraphes russes, et fonda à Pétersbourg une usine électrique dont il abandonna la direction à son frère Charles.
- Quelques années plus tard, il fonda en 1858 avec son frère Guillaume, une grande maison électrique à Londres. Cette compagnie qui finit par avoir une existence indépendante, établit à Woolwich une grande fabrique de câbles d’où sortirent plusieurs lignes transatlantiques, et qui expédia ses produits dans toutes les parties du monde.
- Pendant son court règne, l’empereur Frédéric, qui avait eu de nombreux rapports avec lui, lui octroya des lettres de noblesse.
- Siemens était infatigable à chercher à l’étranger des débouchés pour l’industrie allemande; il créa encore deux succursales de sa maison de Berlin : l’une à Tiflis, dans le but de s’occuper de la construction d’une ligne télégraphique indo-européenne traversant l’Allemagne, et l’autre à Vienne pour propager dans l’empire d’Autriche les chemins de fer électriques dont, au moins en Allemagne, il est considéré comme l’inventeur. En effet, dès 1879, c’est-à-dire avant 4’Exposition d’électricité de Paris, il en faisait fonctionner un à l’Exposition industrielle de Berlin. Celui qui fonctionna à Paris, depuis la place de la Concorde jusqu’auxChamps-Elysées, était organisé d’après son système.
- Sa principale invention est celle de son armature pour dynamo, dont M. Varley paraît avoir eu l’idée, et qui lui fut également disputée par Wheatstone. Au mois dejanvier 1867,les deux rivaux firent même simultanément une communication à la Société royale de Londres. Mais ce conflit se termina en faveur de Siemens parce que, quelque temps avant, il avait présenté son armature à la Société de physique de Berlin. L’armature Siemens a conduit à la construction d’une des dynamos les plus répandues. 11 n'est pas utile d’insister sur les particularités qui la caractérise.
- Parmi les travaux scientifiques de Werner Siemens, nous nous contenterons de citer son étalon de mercure pour représenter l’unité de résistance électrique ; il convient de rappeler à ce sujet que Pouillet avait déjà proposé le mercure dans le même but. Les diverses communications qu’il a faites aux sociétés académiques et aux recueils scientifiques ont été publiées à part, de son vivant, dans un volume intitulé Tr ailés el Mémoires de Werner Siemens.
- En 1874, il fut nommé membre de l’académie de Berlin, et en 1886, lors du jubilé de l'université d’Heidelberg, docteur honoraire de cette antique corporation. A partir de ce moment, il se consacra à des recherches purement théoriques.
- En 1886, il fit remettre au gouvernement une somme de 600000 francs pour contribuer à la fondation d’un Institut impérial de physique appliquée aux arts.
- Cette création généreuse, destinée à exercer an effet heureux sur le développement des industries électriques en Allemagne, a stimulé dans une certaine mesure, en France, les efforts récents pour la constitution d’un grand laboratoire d’électricité.
- M. Siemens est mort le 5 décembre, dans sa villa de Charlottenbourg, entouré de tous les siens, emporté par une fluxion depoitrine, après une maladie de quelques jours.
- Une circonstance curieuse doit être notée. La dernière publication de Siemens porte pour titre : Souvenirs de ma vie. Elle fut distribuée le jour même où il se mettait au lit. Elle est donc venue juste à temps pour aider à publier des notices nécrologiques sur son auteur.
- W. de F.
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- JOURNAL UNIVERSEL ; D’ÉLECTRICITÉ
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- FAITS DIVERS
- Dans la journée du 4 décembre, vers une heure du soir, la neigé a fait son àpparition â Paris. Cette circonstance a ôté soulignée par lin vigoureux coup de foudre qui est tombé sûr la Tour Eiffel.
- Cette fulguration ne doit pas être attribuée, comme on serait tenté de le croire, à la présence de la Tour Eiffel. En effet, il tonne à Paris dans toutes les saisons, mais la présence d’un "paratonnerre dé cette taille a pu concentrer en un point uniqùe les énergies qui se fussent dispersées en différents points'de la capitale, sans la présence d’un monument aussi propre à soutirer l’électricité atmosphérique sur une échelle immense.
- "Il est bon d’ajouter que si les orages d’été coïncident le plus souvent avec des chutes de grêle plus ou moins abondantes, les orages d’hiver arrivent le plus souvent en même temps que de la neige et surtout du grésil semblable à celui qui a commencé par tomber le 3 décembre, avant d’épais et volumineux flocons de neige. Le lendemain 4, là neige a reparu, mais sans être saluée par des phénomènes électriques.
- ' Les cristaux de neige’ sont souvent à tel point chargés d’électricité naturelle qu’ils donnent naissance, en tombant sur les parapluies, à un dégagement d’étincelles. Beccaria croit même que parfois les nuages de neige sont lumineux par eux-mêmes. Cet illustre électricien estime que les lueurs mal définies qui en émanent possèdent une intensité suffisante pour permettre de lire des ouvrages imprimés en caractères ordinaires.
- Brewster raconte l’histoire de voyageurs anglais surpris pàr un orage de neige sur les flancs du Vésuve. L’air était tellement électrisé qu’ils entendaient le bruissement de l’effluve qui sortait de leurs doigts toutes les fois qu’ils en dirigeaient un vers le ciel. On sait de plus qu’en temps de neige les électromètres indiquent une forte tension de l’air.
- Les tramways électriques essayés à la Plata ont donné pleine satisfaction. C’est à rendre la ville de Marseille jalouse.
- On. nous apprend de Londres que les unités électrL ques de l’Association Britannique sont définitivement abandonnées par les Anglais. Le Board of Trade a décidé que les unités C. G. S. seraient adoptées comme étalons officiels en Angleterre. La proposition sera faite au prochain meeting du mois d’août de l’Association Britannique, qui .tiendra sa session de 1893, à Edimbourg.- , .
- A cette session assisteront des délégués du gouverne-, ment allemand et du gouvernement des États-Unis,,de manière à donner à cet acte un caractère réellement uni-.
- . versel. Les unités métriques, gramme et centimètre triomphent donc enfin des pouces'et livres. On peut croire que ce progrès en amènera1 un autre, et que,' lui-même, .le système métrique ne tardera point à devenir,obligatoire de l’autre côté du détroit. .5** . — b :
- Dans sa revue africaine du 3o novembre, la Dépêche Tunisienne annonce la découverte- à Madagascar, dans le-Sud-Ouest, d’un nouveau caoutchouc ayant de ^affinité avec la gutta-percha. , .... , , . : .
- L’extraction se fait toujours par une incision à' .lîarbre. Le lait qui en découle se,coagule dans le'sable, sans aucune précaution. Le suc serait si abondant qu’il ne reviendrait pas h plus de bo à 60 francs ,les.5o kilogrammes.
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- M. Edwin Houston a fait récemment, devant l’Institut Franklin, une très intéressante communication sur les excentricités qui ont accompagné la naissance de l’élec-tricité médicale, à laquelle l’invention de la bouteille de Leyde a donné un développement prodigieux. Après avoir décrit la façon de faire traverser au verre les pro-. priétés curatives des médicaments â l’aide de l’effluve : électrique, l’auteur rappelle que les Transactions Philosophiques de 1748,.page 399, v. X, renferment un mémoire du Dr Watton qui explique comment les effluves peuvent faire passer les odeurs au travers des parois d’une fiole en verre, et cite des exemples à l’appui de cette théorie ! extraordinaire. Elle était assez répandue pour que dans ses Expériences et Découvertes, publiées â Londres l’année suivante, Franklin ait cru devoir la combattre. Une . des conceptions les plus bizarres de,cette époque fut de . remplacer, l’armature intérieure de la bouteille de Leyde par un liquide possédant des propriétés médicamenteuses et surtout purgatives, que l’effluve faisait passer dans le corps du patient à l’état de diffusion homéopathique, comme on dirait à notre époque.
- De nos jours ces excentricités n’ont pas disparu, mais ont revêtu d’autres formes non moins bizarres.
- Le rr décembre, la Société royale de Londres a tenu sa séance solennelle de distribution des prix et son banquet. .
- Aucune des médailles n’a été cette . année décernée à : un électricien. . .
- Lord Kelvin, président, de . la Société, a prononcé le discours traditionnel. Après avoir célébré le mérite des membres que la Société a perdus depuis l’an dernier, il : s’est occupé d’une des plus intéressantes questions qui 'préoccupent en ce moment les physiciens; l’origine des perturbations magnétiques. •
- ! .L’orateur a cherché à déterminer l’intensité des forces qui peuvent produire les mouvements convulsifs de l’aiguille aimantée. Il pense qu’elles sont trop considérables-
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- Sçgff cV x ‘i : LA LUMJÈRË '*ÉLËCTRIQÜÈ
- ptJUr qu'è l’on puisse admettre qu’elles tirent leur origine d’utt cbrps aussi éloigné que le solèil. Toutefois, le savant :,préèi:dertt. reconnaît ;qüe les aurores boréales, les perturbations et les courants spontanés sont les manifestations diverses d’une cause unique assez puissante pour s’exercer à la fois sur l’ensemble des éléments magnétiques, du globe.
- En prévision de l’accroissement très considérable du service postal auquel donnera lieu l'Exposition de Chicago, la Rapïd Transit Company a proposé à l’adminis-tfàtiofi dek postes de Cette ville de construire un chemin de' fef'àérièfi à grandé vitesse qui relierait le bureau central de l'a ville aux terrains de l’Exposition.
- , Le tramway à .ligne aérienne de Brême fonctionne de la façon la plus satisfaisante, aussi bien au point de vue financier qu’au point de vue technique. Le nombre de Voyageurs transportés a augmenté dans la dernière année de 3o o/o, On propose d’étendre le réseau, long actuellement de 6 1/2 kilomètres.
- La Société générale d’électricité, de Berlin, installe en ce moment à Breslau un tramway électrique à trolley aérien.. On a déjà posé environ 9 kilomètres de conducteurs souterrains d’alimentation.
- Au cours de sa prochaine session le parlement anglais aura à examiner la question de la création d’un nouveau chemin de fer électrique souterrain à Londres. Cette nouvelle ligne partirait du voisinage de la gare Victoria, passerait sous Edgwore-road pour aboutir à Kilburn. L’écartement des rails serait le même que sur toutes les lignes de chemirts de fer anglais, soit 1,44 mètre.
- Dans la convention franco-suisse, la commission des douanes a accepté la division en plusieurs catégories des induits de machines dynamo-électriques et pièces détachées, mais elle a remanié la classification et les droits proposés, savoir : 75 frâncs pour les induits et pièces détachées au-dessous de 1 kilog.; 60 fr. de i à 200 kilog.; 45 fr. de 200 à iôoo kilog.; 40 fr. de 1000 à 2000 kilog., et 35 fr. au-dessus de 2000 kilog., . . .
- Enfin, la commission a adopté la classification proposée par le gouvernement pour les lampes à arc, mais en proposant 60 fr. au lieu de 75.
- Au tramcdr d'arrosement, dont nous avons eu l'occasion de parler, les Américains viennent d'ajouter, la saison venant de changer, son pendant, le tramcar chasse-neige. La fienefâl Eiledtfit* tiofilpany a construit pour plusieurs
- ! villes des voitures à moteurs électriques servant à là pro-: pulsion et à Pactionnement de balais tournants en fils d’acier placés à l’avant du véhicule.. <
- Notre collaborateur, M.B, Brunhes, docteur ès sciences, préparateur à la Sorbonne, est chargé de faire des conférences sur l’électricité aux officiers de marine détachés, à l’observatoire de Montsouris.
- 1 II y a quelque vingt ans, l’aluminium coûtait cher : 5o à 60 francs le kilo. Les progrès de l’électricité ont permis de l’obtenir à 20 francs, à i5 francs. O11 parle aujourd’hui de 5 francs et même de 3 francs. C’est très bien : mais que faire de l’aluminium? Si on le fabriquait par grandes, masses, à quel usage l’emploierait-on? Les Américains se sont chargés de répondre à la question.
- On construit en ce moment à Chicago, en vue de l’Exposition, une colossale maison de seize étages : la « maison en aluminium », qui sera aussi la dernière des « hautes maisons », car une ordonnance vient de régie-, menter à Chicago comme à Paris la hauteur des maisons. Désormais, il ne faudra pas dépasser douze étages c’est déjà un joli chiffre. Quoi qu’il en soit, la maison en aluminium, commencée avant l’ordonnance, aura ses seize étages.
- Les constructeurs, au lieu de faire les façades en briques ou en terre cuite, ont adopté un revêtement en aluminium, formé par des plaques de ce métal de 5 millimètres de ce métal. Donc, comme ossature générale, une charpente en fer, puis des piliers en fer entre lesquels on posera des plaques d’aluminium de 80 centimètres sur 5o, maintenues par des croisillons également en aluminium de i5 centimètres de largeur. Les plaques employées ne sont pas en réalité en aluminium pur, mais: bien en alliage à 10 0/0 de cuivre, ce qui donne un métal. plus résistant, >
- Voilà une maison qui ne prendra pas feu facilement.
- Éclairage électrique.
- La Compagnie du gaz Bizalion et C, d’Arles, avait intenté un procès à la ville d’Aubagne, parce que cette dernière avait concédé une canalisation de lumière électrique dans les voies urbaines. La Compagnie demandait 5o 000 francs de dommages-intérêts. Le Conseil de ; préfecture a rendu un arrêt très motivé avec utl grand nombre de considérants au nombre desquels celui-ci, que nous résumons en quelques mots.
- La ville d’Aubagne a concédé, en 1867, à la Compa-, gnie le privilège d’éclairage au gaz, mais elle n’a pu lui concéder le droit exclusif à la canalisation de lumière ; électrique pour les particuliers :
- 1" Parce que, en 1867, il n’était nullement question , d’éclairage électrique de ce genre;
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- 2* Parce que la ville ne pouvait s’engager en droit pour les particuliers.
- Le traité de 1867 garantissait à la Compagnie l'éclairage des particuliers par le gaz courant, simplement.
- A ce propos, le Conseil de préfecture a dit que les privilèges étant de droit étroit, on ne saurait les étendre, et que la Compagnie devait être enfermée dans les termes de son contrat.
- Sur l’avenant au contrat passé en i883, que la Compagnie voulait voir comme une consécration de son privilège, le Conseil de préfecture considère que cette modification ne faisait, ,dans ses termes, sur la possibilité d’un éclairage ultérieur par l’électricité, que confirmer la volonté expresse de la ville d’Aubagne de restreindre à l’éclairage par le gaz le privilège de la Compagnie et de ne concéder l’éclairage par l’électricité que pour l’éclairage public et non pour celui des particuliers.
- Et le Conseil a débouté de sa demande la Compagnie du gaz et l’a condamnée aux dépens.
- Un inventeur français a combiné, pour les étrennes, un petit dispositif qui peut rendre des services. C’est un crayon dont la pointe est éclairée par une petite lampe à incandescence. Il permet de prendre des notes dans l’obscurité, et peut être d’une certaine utilité aux sténographes, journalistes, voyageurs, etc. La source d’électricité est un petit accumulateur qui se porte dans la poche.
- Dans sa séance de clôture tenue à Lyon le 28 novembre, le Congrès national des consommateurs de gaz a adopté les vœux suivants :
- Les 'villes doivent tendre à devenir propriétaires de leurs usines à gaz et à électricité et à les exploiter par elles mêmes, suivant les intérêts locaux; unification du prix pour l’éclairage public et l’éclairage privé; abaissement du prix du gaz à i5 centimes le mètre cube au maximum; les municipalités faciliteront l’électricité pour 'combattre le prix du gaz; elles ne renouvelleront aucun traité jusqu’à ce que la législation actuelle sur les monopoles soit modifiée.
- L’absence de lumière électrique sur la rive gauche de la .Seine, à Paris, a suscité là un très grand développement de l’éclairage à incandescence par le gaz du système Auer von Welsbach. La Compagnie du gaz a fait installer sur la rive gauche, boulevard Saint-Germain, un magasin d’exposition d’appareils brillamment éclairé avec cet éclairage qui donne une lumière blanchâtre, éclatante comme celle de l’arc obtenu par l’incandescence d’une corbeille faite d’un tissu de coton imprégné d’oxydes des terres rares (zircone, yttria, thorine, etc.) dans un bec Bunsem
- Télégraphie et Téléphonie.
- Baltimore et Washington, villes distantes de'ÿo'kilomètres, doivent être reliées par un chemin de fer électrique. Ce projet est,' dit-on, dans des mains très actives et n’attendra pas longtemps sa réalisation. Nous le souhaitons, sans l’espérer.
- La question de la communication entre la côte et les bateaux-phares a donné lieu récemmentàdes expériences dues à M. Preece et relatées par le Times. -
- M. Preece se propose d’examiner l’application de trois méthodes. La première consiste à poser un conducteur aérien le long de la côte, et un second conducteur dans le sens de la longueur du navire, ces deux fils agissant l’un sur l’autre par induction.
- En second lieu, on fera plonger un conducteur du navire dans la mer, dans la direction de la côte ayant aussi une ligne mise à la mer; dans ce cas on transmettrait les signaux par conduction.
- Enfin, on relierait à la côte, par un câble léger, une bobine placée au fond de la mer, au-dessous du navire, qui serait lui-même muni d’une autre bobine. Dans ce cas encore on agirait par induction, et les signaux seraient reçus par téléphone.
- La première méthode a été expérimentée ces jours derniers. Une ligne de 1 1/2 kilomètre à été établie sur la côte, au sud de Cardiff, et une autre ligne de près d’un kilomètre sur l’île de Fiat Hôlme, à 5 kilomètres de la première ligne. On dit que les expériences ont parfaitement réussi, et que les signaux envoyés de la côte ont été entendus très distinctement sur la ligne réceptrice.
- Ce système présenterait évidemment rimmense avantage de fonctionner par tous les temps, étant indépendant -dès conditions atmosphériques.
- Le Ministre de la guerre compte compléter dans le courant de l’année prochaine les approvisionnements pour la télégraphie militaire de campagne, les réseailx télégraphiques et téléphoniques des différentes places de guerre, villes de garnison importantes et des camps retranchés.
- Le réseau sémaphorique du littoral, reconnu indispensable à la défense des côtes, sera complété ainsi que les réseaux des frontières du Nord, de l’Est et du Sud-Est Il en sera de même du réesau optique destiné à relier entre eux les postes éloignés de l’Algérie et de la Tunisie et les chefs-lieux de commandement.
- L’Elettricista donne les renseignements suivants sur les services télégraphiques en Italie pendant la période des élections ; depuis le 6 novembre au soir, jusqu’au
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- lendemain 7, le mouvement des télégrammes dans le bureau central de Rome a compris :
- Télégrammes transmis................. 3 725
- — reçus................... 21 357
- — en transit............. 32 066
- En outre, les résultats des élections, comprenant 19 893 mots, ont dû être transmis à toutes les capitales de province au moyen de l’appareil Wheatstone.
- Le discours prononcé le 23 par le roi à l’ouverture dçs Chambres, comprenait 1157 mots; le comple rendu de la cérémonie 420 mots; le tout fut transmis par le Wheatstone aux 6S capitales de provinces. La transmission commença à midi 35 et fut terminée à midi 58 : soit 23 minutes pour transmettre presque 1 600 mots à toutes les préfectures du royaume.
- • Il résulte d’un article de M. Kunihiko Iwadare, ingénieur.en chef de la Compagnie d’éclairage électrique d’Osaka (Japon), .qu’il existe actuellement dans ce pays 14,200 kilomètres de lignes télégraphiques, sans compter les télégraphes des chemins de fer.de l’État japonais et des .diverses compagnies; en outre,' 346 ;kilomètres de lignes,sous-marines relient entre.elles les diverses îles de l’Archipel. Au mois, de mai dernier il y avait 442 bureaux télégraphiques au Japon.
- En ce qui concerne la téléphonie, les premiers bureaux centraux furent ouverts en 1890 à Toltio et à Yokohama, avec respectivement i3o et 40 abonnés. Actuellement, il y a 12000 abonnés à Tokio et 280 à Yokohama. Dans la première des. deux villes ce nombre augmente d’environ 5o par mois. Les deux bureaux de Kobe et d’Osaka vont être ouverts très prochainement, avec 70 et 190 abonnés qui se sont fait inscrire dès maintenant.
- Les appareils.téléphoniques sont presque tous d’origine américaine. La Western Electric Company, "‘bien connue de nos lecteurs, en a fourni la plus grande partie. Les commutateurs sont du type Standard que nous avons décrit. Mais comme le nombre d’abonnés augmente, on a commandé dès à présent à la Western Electric C° les commutateurs multiples d’une capacité de 4000 lignes.
- N’ayant pas réussi à construire les sonneries d’appel à générateur électromagnétique, les Japonais se servent des sonneries à piles.
- Dans les bureaux le service est assuré par des femmes durant la journée et des hommes -durant la nuit.
- Le prix d’abonnement, uniforme pour tout l’Empire japonais, est de 175 francs par an.
- A peine la ligne téléphonique de Chicago à New-York était-elle ouverte, que l’on s’en servait pour faire connaître à chacune de ces grandes villes, avec une grande promptitude inconnue jusqu’ici, les résultats de l’élection présidentielle.
- New-York transmettait à Chicago les résultats des État, de l’est, et Chicago transmettait, en échange, les résultats des élections de l’ouest.
- Afin de gagner du temps et d’éviter les erreurs, il avait été convenu que les'employés chargés de téléphoner donneraient lecture du message écrit, qui leur serait transmis par les secrétaires, dont le rôle était fixé devance.
- Le téléphoniste de Chicago avait assis à sa droite deux secrétaires, et à sa gauche, le troisième. Les deux premiers étalent chargés de recueillir et d’écrire les résultats téléphoniques de deux stations établies, l’une à Chicago même, dans les bureaux de la Presse associée, et l’autre à Mihvaukee, où l’on avait formé un centre accessoire d’informations en troisième; celui-ci recevait les nouvelles de New-York, les écrivait et les transmettait téléphoniquement aux deux principaux clubs politiques de Chicago.
- Le résultat a été favorable au téléphone, qui a toujours été en avance de 20 ou 25 minutes sur les bureaux des compagnies télégraphiques, malgré toute la diligence dont elles ont fait preuve. A New-York, le service a donné des résulats analogues. Les nouvelles ont été servies au chef-lieu de; l’Association républicaine et à celui de l’Association démocratique, ainsi qu’au , Club électrique, et à plusieurs associations politiques. .
- Le nombre des bulletins transmis téléphoniquement à Chicago a été.de 148.
- - La direction de Chicago de la Western Union n’a pas été non plus inactive. Le 8 novembre elle a reçu 72 35o bulletins et transmis 119 123 dépêches. Elle a remis aux journaux 78^833 mots de dépêches spéciales, et8i929 mots ont été relayés dans les bureaux de la ville en route pour d'antres destinations. Elle a reçu en même temps 181 368 mots de dépêchés spéciales.
- Le 9 novembre le trafic télégraphique n’a pas été moins actif; on a manipulé encore à Chicago 106 465 messages.
- La Compagnie Postale a également fait de si brillantes affaires qu’elle n’a pas eu besoin de moins de 240 opérateurs pendant la nuit du 8 au 9 novembre.
- La Western Union avai\.adopté la méthode de centraliser les renseignements dans la capitale de chaque état. La Postale avait chargé un rédacteur de relire les dépêches reçues, et d’éliminer toutes celles qui faisaient double emploi. Aussitôt que le chef avait complété un bulletin, il le passait à un opérateur, à la droite, et celui-ci le transmettait à six autres qui le copiaient avec un appareil donnant 8 exemplaires à la fois. Aussitôt que ces 48 copies étaient finies, elles étaient transmises à autant de télégraphistes.
- Du 8 à 6 heures du soir, au 9 à 2 h, 3o du matin, plus de 3oo bulletins ainsi condensés furent expédiés dans toutes les parties des États-Unis.
- Imprimeur-Gérant : Y. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. *- Paris 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d!Electricité
- 3i» Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV ANNÉE (TOME XLVI) SAMEDI 24 DÉCEMBRE 1892
- N” 52
- SOMMAIRE. — Procédé Hutin et Leblanc pour la synchronisation des alternateurs; F. Guilbert. — Les lampes àarc; Gustave Richard. — Exploitation des usines de distribution d’énergie électrique; J.-P. Anney. — L’électricité et ses applications récentes à la chronométrie; H. de Graffigny. — Du rôle des avertisseurs électriques et de leurs applications multiples aux voies ferrées; C" E. de Baillehache. — Chronique et revue de la presse industrielle : Essais du professeur Ewing sur la turbine Parsons à condensation et alternateur Ewing à grande fréquence.- — Pile Hirsch.— Magnétomètre Rudd. — Accumulateur Wladimiroff. — Coupe-circuit Clcvcland. — Pile étalon portative Carhart. — Téléphone Filliol, Roques et Ikelmer. — Electromètre capillaire à grande portée. — Revue des travaux récents en électricité : Société française de physique (séance du 17décembre 1892). — Société de physique de Londres (séance du 25 novembre 1892). — Systèmes de câbles à capacité compensée du professeur S. Thompson. — Faits divers.
- PROCÉDÉ HUTIN ET LEBLANC
- POUR LA.
- SYNCHRONISATION DES ALTERNATEURS
- Les difficultés qui se présentent dans la mise en marche synchrone des alternateurs fonctionnant'soit comme moteurs, soit comme générateurs, ^sont suffisamment connues aujourd’hui; elles résultent surtout de ce que cette marche est un véritable état d’équilibre mécanique qui, par suite, ne peut être atteint qu’après un nombre d’oscillations plus ou moins grand pratiquement.
- Pour obtenir une marche synchrone, il ne suffit donc pas d’amener les deux machines à avoir la même vitesse; il faut encore qu’après l’action de toute cause perturbatrice modifiant l’état d’équilibre d’une des machines par rapport à l’autre les oscillations puissent s’éteindre avant qu’une nouvelle impulsion ait lieu. En particulier, si la cause perturbatrice est périodique, comme par exemple le passage d’une couture de la courroie, il sera nécessaire que cette période soit différente de celle des oscillations naturelles des armatures pour éviter que le mouvement soit pulsatoire, ce qui rendrait la marche synchrone complètement impossible.
- La question du couplage et de la marche syn-
- chrone des alternateurs est une question déli cate, ainsi qu’on a pu en juger par deux intéressantes études publiées récemment dans ce journal. Pour aider au maintien du synchronisme, on a préconisé l’emploi d’égaliseurs de charge et de poulies dynamométriques ; mais tandis que ces procédés agissent en quelque sorte mécaniquement, le procédé que viennent d’imaginer MM. Hutin et Leblanc a une action purement électrique.
- Le but de ce dispositif est, conformément aux lois bien connues de M. Cornu sur la synchronisation, d’augmenter artificiellement l’amortissement des oscillations de l’armature.
- Le principe est le suivant :
- Considérons (fig. i) une machine dynamoélectrique composée d’un anneau Gramme O tournant dans un champ inducteur N S. Cet anneau peut recevoir un courant alternatif par l’intermédiaire de deux balais A, B frottant sur deux bagues en communication électrique avec les deux points a et b de l’enroulement, points situés à 1800 l’un de l’autre. Les inducteurs sont excités par un courant continu quelconque, et ils possèdent, en outre, un circuit C E fermé sur lui-même.
- Si l’on envoie dans l’anneau un courant alternatif d’intensité efficace constante, et si on lui communique une vitesse graduellement crois-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- santç on observe le phénomène suivant. Le flux produit par le courant alternatif provoque dans le circuit G E des courants induits qui, par réaction sur l’anneau, donnent lieu à un couple appliqué en O.
- Ce couple est évidemment fonction de la vitesse, et il peut, d’après MM. Hutin et Leblanc, être représenté par une courbe telle que celle de la figure 2. Pour une vitesse nulle ce couple est nul; il croît ensuite avec la vitesse et passe par une valeur maxima pour une vitesse inférieure à celle du synchronisme, mais assez von sine. Il s’annule de nouveau quand la vitesse du synchronisme est atteinte, ou plus précisément pour une vitesse infiniment voisine. Il reparaît ensuite avec un signe contraire lorsque cette vitesse est dépassée, puis il repasse par les mêmes valeurs en sens inverse en se rapprochant de zéro à mesure que la vitesse augmente.
- N
- Fig. 1. — Schéma du dispositif Hutin et Leblanc.
- Il résulte donc de ceci que si la vitesse de la machine est voisine de celle correspondant au synchronisme, par exemple, si elle a dépassé celle correspondant au point maximum A, le couple produit par l’enroulement fermé sur lui-même tend à déterminer la marche synchrone, et cela d’autant plus énergiquement que la vitesse en est plus éloignée, et qu’une fois cette marche atteinte il tend à la maintenir en corrigeant les écarts qui peuvent se produire dans un sens ou dans l’autre.
- Outre son rôle d’amortisseur, il joue donc aussi le rôle correcteur.
- L’expression du couple moyen peut être obtenue algébriquement en fonction de la vitesse, mais les calculs en sont excessivement compliqués; aussi étant donnée la compétence de MM. Hutin et Leblanc, nous les croirons sur parole.
- Si maintenant, au lieu de considérer sur l’armature un seul enroulement nous en considé-
- rons deux parcourus par des courants diphasés, l’anneau engendrera un champ tournant.
- Les actions du circuit amortisseur CE sur chacun des enroulements de l’anneau seront de même ordre et de même sens, l’effet amortissant ne sera pas modifié, et lorsque la marche synchrone sera atteinte, l’anneau tournera à I@ même vitesse que le champ, mais en sens contraire, de sorte que celui-ci restera immobile dans l’espace.
- La ligne des pôles du champ (fig. 3) occupera une position sn faisant un angle de retard cp avec la direction du champ inducteur. Si la machine marche en réceptrice, l’angle cp sera une fonction du couple résistant ; si ce couple varie par suite d’une décharge ou d’une surcharge de l'alternateur, la ligne sn se déplacera et prendra une
- f
- Fig. 2. — Couple correcteur introduit par l’amortisseur.
- nouvelle position correspondant au nouveau couple résistant à vaincre, et cette position devra être atteinte après un petit nombre d’oscillations. Lorsque par une cause perturbatrice quelconque la ligne polaire sera déplacée, elle créera par induction un courant dans le circuit fermé sur lui-même dont la réaction sur l’anneau aura pour effet de ramener le champ à l’immobilité.
- Pour que l’action de l’amortisseur soit régulière, il est nécessaire que le circuit C E soit toujours coupé par le flux magnétique émanant de l’armature, quelle que soit la position de la ligne des pôles sn. Il faut donc que ce circuit entoure l’armature d’une façon uniforme pour que tout déplacement de la direction du champ produise une induction.
- Pour que ce circuit ait son maximum d’efficacité, il faut que le ,plus petit déplacement de l’axe du champ engendre la plus grande quan-
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- tité d’énergie possible. Ceci exige que l’induction mutuelle de l’armature et du circuit soit aussi grande que possible et que la résistance du circuit G E soit très faible.
- Les deux conditions conduisent donc naturellement à donner à l’amortisseur la forme d’un cylindre entourant complètement l’armature et ayant la plus grande masse possible de cuivre. Néanmoins , cette condition n’est pas absolument indispensable et elle empêcherait l’adjonction au circuit C E d'un condensateur ou d’une résistance variable destinée à faciliter le démarrage, d’après le procédé bien connu de MM. Hutin et Leblanc, ou encore d’une force électromotrice auxiliaire destinée à régler la marche de l’alternateur.
- Fig'. 3. — Angles des deux champs fixes.
- On pourrait, semble-t-il, objecter à ce dispositif une consommation d’énergie qui aurait pour résultat de diminuer le rendement de l’alternateur, nous verrons plus loin que cette perte n’est qu’apparente parce qu’elle permet de réaliser une économie d’un autre côté.
- Appliquons les principes précédents à des machines connues.
- Prenons, par exemple, une machine des auteurs à champ magnétique tournant (fig. 4). L’armature fixe porte deux circuits A et B, l’armature mobile deux également a et b.
- Dans a et b envoyons deux courants alternatifs diphasés qui engendreront un champ tournant. L’un des circuits fixe A sera parcouru par un courant continu quelconque et enfin le second circuit fixe B demeurera fermé sur lui-même, comme pour le mode’de fonctionnement ordinaire de ces machines.
- La machine se mettra en mouvement d’elle-même et sa vitesse augmentera jusqu’à ce qu’elle devienne égale à celle correspondant au synchronisme où elle sera maintenue par l'action du circuit B. A joue donc ici le rôle d’inducteur à polarité fixe et B celui d’amortisseur.
- Cette disposition pourra évidemment être renversée et ôn pourra faire jouer le rôle de A et B à a et b et inversement sans rien modifier aux raisonnements précédents.
- C’est à l’aide d’une semblable machine que MM. Hutin et Leblanc ont pu vérifier l’action rapide de l’amortisseur. Néanmoins ces machines ne satisfont pas aux conditions d’induction mutuelle et de résistance dont nous avons parlé plus haut.
- Fig. 4. — Schéma des enroulements du moteur Hutin et Leblanc.
- D’après ce que nous avons vu on serait conduit à donner au circuit amortisseur la forme d’un cylindre entourant l’armature; mais cette disposition aurait pour effet de diminuer considérablement l’entrefer; aussi pour obvier à cet inconvénient MM. Hutin et Leblanc donnent à leur nouvelle machine la disposition suivante qui est représentée sur la figure 8.
- Les circuits fixes sont disposés sur un anneau formé de tôles juxtaposées A. L’un des circuits, celui destiné à recevoir le courant continu, est formé de bobines BC, CD enroulé dans des encoches percées dans les tôles, de manière à constituer une série de pôles alternés (ceux-ci sont au nombre de huit sur la figure).
- Le circuit avertisseur se compose uniquement de deux flasques de bronze réunies par des boulons PP, isolés des tôles qu’ils traversent par
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- une enveloppe quelconque. Ces boulons sont placés aussi près que possible de l’armature mobile afin d’être coupés par le flux qui en émane.
- Les boulons P' figurés près de la circonférence extérieure sont destinés uniquement à consolider l’appareil,
- Le courant continu est produit par une petite machine montée sur le même arbre.
- L’armature mobile, présente également huit pôles comme l’armature fixe; ces pôles sont con-
- stitués à l’aide de deux ou plusieurs circüits juxtaposés ou superposés, comme dans les machines connues, et reçoivent des courant déphasés d’un quart de période.
- Le même dispositif peut évidemment s’appliquer aux machines multiphasées quelconques.
- Comme nous l’avons vu, l’action de l’amortisseur se produit également sans champ tournant, et en particulier on peut l’appliquer facilement à un alternateur ordinaire, c’est-à-dire à une machine à un seul circuit sur l’armature et don-
- Fig. 5 et 6. — Moteur Hutin et Leblanc à circuit avertisseur.
- nant naturellement un nombre de pôles égal au nombre des pôles inducteurs. C’est ce qui est représenté parla figure 5.
- Dans le cas ordinaire, la machine ne se met
- Fig. 7 et 8. — Alternateur ordinaire muni d’un amortisseur.
- pas en marche d’elle-même, il' faut la lancer préalablement et lui communiquer une vitesse égale à celle du synchronisme, ou tout au moins très voisine; mais, grâce à la présence du circuit amortisseur, il suffira qu’elle passe par la vitesse du synchronisme pour y rester; aussi on n’aura
- simplement qu’à la lancer à une vitesse supérieure à celle de la marche synchrone, puis à la laisser redescendre pour qu’elle se synchronise d’elle-même.
- Sans insister plus longuement, nous voyons que le système de MM. Hutin et Leblanc s’applique à tous les types de machines connus et nous représenterons, à titre d’exemple, dans les figures 7 et 8 l’application à une machine des types à inducteurs latéraux multiples.
- L’application du circuit amortisseur aux machines à champ fixe a encorè un autre effet que celui d’assurer le synchronisme; c’est- celui auquel je faisais allusion plus haut en parlant de l’énergie absorbée par l’amortisseur. Il a aussi pour but de diminuer ou de supprimer les courants de Foucault et l’hystérésis dans les pièces polaires et les noyaux inducteurs, ainsi que les courants parasites qui peuvent prendre naissance dans l’inducteur par suite des variations
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- du flux dans l’armature induite. L’amortisseur joue donc aussi le rôle d’un véritable écran magnétique et sa présence, au lieu de diminuer le rendement des machines, l’améliore considérablement, en même temps qu’elle supprime le bruit désagréable qu’elles font entendre.
- ün voit donc que le nouveau dispositif de MM. Mutin et Leblanc est destiné à rendre de très grands services pour la synchronisation des machines à courants alternatifs.
- F. Guilbert.
- LES LAMPES A ARC Q)
- Les lampes Bardon, représentées par les figures i à 4, sont remarquables par leur grande simplicité.
- Dans le dispositif représenté par la figure i, l’organe régulateur est un solénoïde B, simple pour les lampes montées en dérivation et différentiel ou compound pour les lampes en série. Au repos, les deux charbons, conjugués par le mouflage £>p', sont au contact, et le frein A, pivoté en O, est maintenu desserré par la traction qu’exerce le ressort R sur l’armature N', attachée à son extrémité par une tige qui traverse le noyau N du solénoïde.
- A la mise en train, l’armature N', attirée par N, serre le frein sur V et fait en même temps pivoter autour de o' le levier o'c, de manière à laisser descendre p', p restant fixe, et à amorcer l’arc. Uné fois l’arc amorcé, l’intensité du courant diminue en B de manière à lâcher l’armature N' et le frein A, et à laisser tourner V et p sous le balourd des charbons jusqu’à ramener l’arc à sa longueur normale, puis à l’y maintenir par le jeu simple ou différentiel de B. On remarquera que, par la disposition du moufflage pp', le charbon supérieur positif se déplace, comme il s’use, deux fois plus vite que le négatif, de sorte que la lampe est à foyer fixe ou focale. En outre, la longue course des charbons, o,55 m., permet de marcher longtemps sans être obligé de recourir aux gros diamètres, moins économiques que les petits.
- (*) La Lumière Electrique du 19 novembre 1892, p. 354.
- En figure 2, on a supprimé le ressort R et le levier d’allumage ou d’amorçage C, dont la fonction est remplie par le levier du frein mn, relié en o'à l’armature N', en m et en n mouflagepjy,, et pivoté en 0. Dès que le courant passe à l’amorçage, en B, l’armature N', soulevant le levier mn
- Fig. 1 à 4. — Lampes Bardon.
- en O' autour de o, soulèvep et abaisse p', de manière à séparer les charbons, puis il cale la roue V', après quoi, le jeu bien connu du solénoïde B maintient comme précédemment l’arc a sa longueur normale. On remarquera que, dans ces deux dispositifs, comme dans le suivant, l’action du solénoïde sur son armature est indépendante
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- de l’usure des charbons et fonction toujours la même des variations du courant.
- Dans le dispositif pour lampes sous potentiel constant représenté par les figures 3 et 4, au repos, le châssis de la poulie V pivoté en o, appuie V sur le frein fixe F, sous l’action de son poids et de celui du charbon inférieur accroché en n au levier m n, aussi pivoté en 0, et qui pèse en g1 sur le châssis de V. Dès le passage du courant en B, son armature, soulevant V en même temps
- Fig-, 5 et 0. — Lampe
- levier m n touche le butoir .g, puis l’arc se raccourcit de no.uveau lentement, par le lâché de V, jusqu’au contact de mn avec gr, la régularisation s’opérant ainsi avec une grande précision et une extrême sensibilité entre les limites fixées par les butées g et gt.
- Ainsi qu’on le voit sur la ligure 4, le circuit magnétique du solénoïde est fermé par le fond en fer doux a et les barres b h, ce qui rend le solénoïde le plus efficace possible et réduit son échauffement au minimum.
- Ces lampes peuvent fonctionner en dériva-
- que n jusqu’au butoir g, dégage V de F et laisse les charbons se rapprocher par leur poids. Dès ce rapprochement, la diminution de l’intensité en B laisse redescendre V, qui se cale sur F, puis n continuant à descendre et m à se lever autour de o, les charbons se séparent et amorcent l’arc. Une fois l’arc amorcé, à mesure que sa résistance augmente ainsi que la différence des potentiels aux bornes, l’armature de B rapproche lentement les charbons jusqu’à ce que le
- focale Hayes (1892).
- tion ou en série avec une intensité limitée seulement par réchauffement des pièces au voisinage de l’arc.
- La lampe différentielle focale de Hayes est (fig. 5 et 6) caractérisée par l’emploi d’un mou-flage par chaîne compensatrice en deux parties, dont la supérieure est plus lourde que l’inférieure, de manière à compenser les usures iné-galesdesdeux charbons : les deux parties decette chaîne sont séparées par une corde isolante I'. L’armature creuse du solénoïde différentiel actionne le charbon supérieur par le frein à
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- •genou L, dont la descente est limitée par la butée de la tige g. Quand l’arc augmente d’une façon dangereuse, le coin c vient, en pénétrant entre les lames b b, couper la lampe du circuit sur la résistance b'.
- Fig-. 7 et 8. — Lampe thermostatique Cutter (189a)
- Le trajet du courant dans la lampe thermostatique Cutle7"est (fig. 7 à 10) le suivant. Le courant admis par h passe par 2, au fil thermostatique/, puis, par 3 et le tambour n, au câble de suspension c du charbon supérieur, à l'arc, à la colonne et au second fil thermostatique e, relié par 5 à
- la seconde borne h2. A côté du fil e, s’en trouve un second c10, de même résistance que e.
- Fig. 9 et 10. — Cutler. Détail de l’encliquetage moteur.
- Lorsque le levier g s’abaisse, comme nous le verrons, par la contraction du fil/, au point de
- Fig. 11. — Lampe Ward en série (1892).
- fermer sur k le contact Æ2, le fil e10 dérive par 6, /q k% et 7, la moitié du courant de e.
- Fig. 12. — Suspension Ward (1892).
- Ceci posé, voici comment fonctionne la lampe :
- Au repos, les charbons sont au contact, et les mécanismes occupent les positions indiquées
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- .par la figure g, avec les leviers g, pivoté en g2, et a, pivoté en a2, abaissés le plus possible par la contraction des fils e et /’. Le cliquet p de
- retenue, et le cliquet actif m, sont dégagés des rochets n2 et n du tambour c2, et le circuit du fil Cjo est rompu en kv
- il':
- Fi g. i3 et 14. — Lampe double Stuart (1892).
- Quand on lance le courant, il passe d’abord tout entier par les fils thermostatiques et les
- Fig. i5 à 18. — Lampe Stuart.
- charbons. Les fils /et c se dilatent aussitôt. Le fil/, traversé par un courant plus intense que le courant normal, laisse le ressort g3 soulever
- le levier^dans la position indiquée en figure 10, où il a, par la queue p2, engagée entre kz et g4, embranché p avec «2 et où g4 maintient le doigt r, pivoté en r2, dans une position qui le sépare de 111*, et permet ainsi au cliquet m d’enclencher h. Ce mouvement de g une fois effectué, le fil c, moins sensible que/, laisse le ressort cP soulever le levier d, dont l’extrémité isolante d4 porte le cliquet m, et fait ainsi tourner le tambour <4 de manière à séparer les charbons et à amorcer l’arc. Cette levée de d est limitée par la butée t, à gradins enclenchant le cliquet 4 et permettant une levée de d d’autant plus grande que g est lui-même plus élevé.
- Une fois l’arc amorcé, l’intensité du courant diminue en/etene, qui se contractent et ramènent les pièces du mécanisme dans les positions (fig. 8) correspondant à l’arc normal. Le levier g a passé de la position figure ioàlaposi-. tion figure 9 d’abord, puis à la position figure 8. En figure 9, la poussée de g4 sur r3 a fait basculer le doigt r autour de 74. de manière à repousser m3 et à dégager ainsi momentanément m den.
- A mesure que l’arc augmente, la descente graduelle du levier d au-dessous de la position figure 8 renclenche m avec n, déclenchep de n2, puis enfin, ferme en kk2 la dérivation du fil elc. Cette dérivation enlevant au fil thermostatique e la moitié de son courant, ce dernier fil se contracte aussitôt, et relevant d d.L éloigne de nouveau, par m <4, les charbons jusqu’à ce que, l’arc
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- ayant repris sa longueur normale,/, parcouru de nouveau par son courant normal, se dilate et laisse le levier g s’abaisser suffisamment pour rompre de nouveau la déviation sur eIn. Le fil c se redilate alors de nouveau en soulevant le cliquet m, mais pas avant que le levier g n’ait, en passant sur r6, repoussé le doigt r autour de ra assez pour le dégager par m3 le cliquet m
- de n, en même temps qu’il renclenchep avec n2, de sorte que cette levée de d n’a aucun effet sur c2 immobilisé parp. On voit, que pendant que l’arc se maintient à peu près normal, les leviers d et g peuvent osciller légèrement autour de leurs positions normales (fig. 8) sans en affecter la longueur.
- En résumé, dans la lampe de M. Cutler, le
- Fig-, 19 à a3. — Projecteur Hills (1892).
- mécanisme des charbons est actionné par le fil moteur e, contrôlé en fonction de la résistance de l’arc par le fil régulateur/, lequel, lorsque l’arc augmente, met en dérivation une grande partie du courant de e, dont la contraction agit ainsi d’une façon très énergique et rapide.
- M. B. Ward affirme avoir trouvé une solution satisfaisante du montage des lampes en série sur circuit à potentiel constant, par le moyen très simple indiqué sur la figure 11, où l’on voit deux lampes B et B', de 5o volts chacune par
- exemple, dérivées en série sur un circuit A A de 110 volts, par une résistance W d’environ 10 volts. La régularisation de chacune de ces lampes se fait par un levier L, actionnant un mécanisme quelconque, et soumis à deux électros G et D, l’un en série l’autre en dérivation. Ce qui différencie ces lampes des autres, c’est seulement la présence, aux environs des noyaux de ces solénoïdes, de puissantes masses de fer. constituées en partie par le châssis même des lampes, et qui, d’après M. Ward, les empêche-
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- rait de s’influencer mutuellement, en rendant chacune d’elles insensible aux variations des courants relativement faibles qui ne proviennent pas directement des variations de son arc.
- La figure 12 indique comment M. Ward suspend ses lampes, par une chaîne K au socle C, fixé au plafond par une base en fonte A, bien aérée en a, et bitumée en B, de manière à prévenir tout danger d’incendie par la chaleur de la résistance F. Les conducteurs L L du circuit aboutissent à ceux G G de la lampe, l’un directement, par la borne I, l’autre par les bornes II H, en traversant les résistances F.
- La lampe double de Stuart a (fig. i3 à 18) ses deux porte-charbons supérieurs B et D, pourvus de crémaillères engrenant respectivement avec les pignons b et d, fous sur l'arbre F, qui est en-
- Fig. 24 et 25. — Porte-charbon Warner (1892).
- traîné dans un sens seulement par les rochets /et dCet arbre est relié à un train d’horlogerie qui aboutit à l’échappement 7 par un train d’engrenages monté sur les leviers G. Quand l’arc augmente, les électros différentiels 11' abaissent les leviers G de la position figure i3 à la position^ figure 14, de manière à déclencher l’échappement 7 et à permettre au porte-charbon en jeu de descendre de la quantité nécessaire pour ramener l’arc à sa longueur normale.
- Pendant toute la durée du fonctionnement du premier porte-charbon B, le second D, est immobilisé par la prise du cliquet m dans son rochet d', mais, à la fin de la descente de B, le collet p vient (fig. 15), déclencher par M le cliquet m, et mettre ainsi automatiquement en jeu le second charbon D.
- . On voit que, pendant le fonctionnement de B, le levier régulateur G porte les deux charbons B et D, tandis qu’il ne porte ensuite que D, de
- sorte que B peut rester exposé au vent et se charger de glace sans influencer la marche des régulateurs.
- Afin de bien assurer l’effet du collet^ sur le levier N, on remarquera que la crémaillère a de B est (fig. 14) interrompue en un point 6 tel quep vienne heurter N, avec un choc plus que suffi-
- Fig. 26. — Lampe semi-incandescente Shroeder (1892)
- sant pour en assurer la bascule delà position figure 15, à la position figure 16,.et cette interruption de la crémaillère de D fait, en outre, que l’arbre F n’exerce plus aucune action sur elle pendant toute la durée du fonctionnement de D. Enfin, la tringle S permet de manoeuvrer N à la main s’il le faut:
- Le projecteur Hills pivote (fig. 19 à 23) horizontalement sur une couronne de billes L, avec deux limbes de contacts I, amenant, puis retour-
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- nant le courant par les balais i K. Ce pivotement est commandé.par la manette D2, indépendamment du pivotement sur les axes M M, commandé par la manette Gj et la chaîne G, qui permet de fixer le projecteur dans l’inclinaison voulue par le cliquet H, en immobilisant la chaîne et sa transmission EF. On peut, comme on le voit, enlever le projecteur des paliers M sans toucher aux mécanismes de dii'ection. On voit en figure 19 comment les conducteurs aboutissent aux pivots par des contacts L5, serrés par
- Fig. 27 à 32. — Potence Lucas (1892).
- des écrous P4 sur les bornes P, garanties par les isolants S.
- Le porte-charbon d (fig. 24) de M. E. P. Warner, adopté par la Western Electric Company, de Chicago, permet d’incliner légèrement le charbon autour des bourrelets e e de sa pince d, de façon à faciliter sa mise en alignement avec l’autre charbon, tout en le maintenant très fortement attaché par le serrage sur trois points de la vis /et des portées e e.
- La lampe demi-incandescente de Shroeder a (fig. 26) son charbon c appuyé sur la plaque de carbone ou d’iridium E, comme dans les lampes Schepard, Ducretet, Reynier, etc., par la poussée du mercure a, réglée par la pression de la vis q
- sur la poche élastique Q. Le mercure est refroidi par une circulation d’eau b", R, b'.
- On peut, d’après l’inventeur, employer des charbons c n’ayant que 2 millimètres de diamètre. La tension varie de 10 à i5 volts, et la lumière serait extrêmement stable.
- La potence de M. Lucas, représentée par les figures 27 à 32, permet de rapprocher la lampe du poteau 4 avant de la descendre, afin d’éviter ainsi tout accident pendant cette manœuvre.
- A cet effet, le treuil de manœuvre porte deux tambours 5 et 6, commandant l’un la corde 12, qui va du tambour 5 à la lampe par le galet de renvoi 8 et le galet de levage i3, et l’autre la corde 7, qui va du tambour 6 au galet 8, au galet 9, puis au trolly 10, qui roule sur la partie de cette corde tendue entre les galets 8 et 9. Enfin, les cordes 7 et 12 quittent les tambours 6 et 5 en des points diamétralement opposés, de manière que, si les deux tambours tournent ensemble, l’une des cordes se déroule de la quantité même dont l’autre s’enroule, et qu’elles fonctionnent alors comme une seule corde continue, tendue par le poids de la lampe et faisant aller et venir le trolly sur la corde 7 le long du bras.
- Les deux tambours indépendants étant commandés l’un par un pignon 19, calé sur l’axe 18, et l’autre par un pignon 19", fou sur cet axe, il suffit pour amener la lampe au poteau 4, d’enclencher le pignon 19" par le prisonnier 23, ce qui force les deux tambours à marcher ensemble quand on tourne la manivelle 22. Pour descendre la lampe, il suffit de desserrer 23 et de manœuvrer le tambour 5 seul avec sa corde 12. Les pignons 19 et 19" sont pourvus de rochets de sûreté 20 et 20",
- Gustave Richard.
- EXPLOITATION DES USINES DE DISTRIBUTION D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
- Direction et personnel.
- Le personnel est variable suivant l'importance des usines et de leur réseau.
- Dans les petites usines, un ingénieur-directeur
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- suffira pour diriger le personnel de l’usine et le personnel extérieur.
- Dans les grandes usines, on aura un directeur général chargé de la haute direction technique et commerciale, ainsi que deux ingénieurs principaux, l’un chargé de la direction de l’usine et l’autreehargéde ladirection du service extérieur.
- Le directeur général et les ingénieurs principaux apporteront tous leurs soins dans le choix du personnel et l’organisation des divers services, de manière que la surveillance et l’entretien se fassent commodément et que dans le cas où l’un des ouvriers ou employés vient à manquer, par suite de maladie ou d’accident, ils puissent le remplacer immédiatement dans ses fonctions.
- Chaque service doit être pourvu d’un chef propre.
- ün aura ainsi, sous la direction de l’ingénieur dé l’usine :
- Un chef électricien surveillant le service du réglage et dirigeant les hommes chargés de la conduite et de l’entretien des dynamos.
- Un chef mécanicien dirigeant le service de la force motrice.
- Un chef chauffeur dirigeant le service du chauffage, l’arrivée du charbon et l’enlèvement des cendres.
- Un surveillant pointeur pour vérifier l’entrée et la sortie du charbon, ainsi que les heures de travail des ouvriers.
- L’ingénieur chargé de l’entretien du réseau sera également chargé de la réception des installations d’abonnés, en se conformant aux règles du cahier des charges dressé par l’usine, ainsi que du contrôle de l’état d’isolement des installations.
- Il aura sous sa direction les ouvriers chargés de la réparai ion et de la vérification des compteurs, ceux chargés de l’entretien des canalisations, ceux chargés du remplacement des charbons des lartipes à arc et des lampes à incandescence de l’éclairage public, enfin le surveillant du magasin renfermant les accessoires de canalisation, compteurs, transformateurs, accessoires d’entretien, outillage, substances isolantes, etc., etc.
- En dehors des ingénieurs principaux de l’usine et du service extérieur, le directeur aura sous ses ordres le service de la comptabilité et le service des abonnements.
- Le comptable dirigera lui-même le personnel de comptabilité, les garçons de recettes et garçons de bureaux.
- Le chef du service des abonnements sera chargé de la recherche des nouveaux abonnés, de recevoir les réclamations et de donner des renseignements.
- Surveillance générale.
- Les chefs sont en quelque sorte responsables de tout, ce qui se passe dans leurs services respectifs.
- Relativement à la police générale de l’établissement, il doit y avoir à l’entrée de l’usine un règlement dont chaque ouvrier est supposé avoir pris connaissance en entrant.
- On a souvent discuté le principe des amendes; je le crois salutaire, lorsqu’on en fait un usage modéré. D’ailleurs, ces retenues de salaires doivent former un fonds de réserve et peuvent même, au bout de quelques années, consiituer un capital destiné à venir en aide aux anciens ouvriers dans le besoin.
- On peut également, pour s’a Hacher les bons ouvriers, leur assurer une augmentation de salaire fixe après un certain nombre d’années passées dans l’usine.
- Les ouvriers doivent être assurés contre les accidents pendant le travail. Une légère retenue sur leurs appointements suffit à acquitter les annuités de cette assurance.
- Cet ensemble administratif exige de la part du directeur beaucoup de jugement; il doit surtout s’attacher à prévenir les illégalités et les injustices.
- Le directeur d’une usine doit s’y rendre journellement avec exactitude, toujours s’.èn éloigner le moins possible, surtout pendant la marche de l’éclairage. Il exercera une surveillance continuelle soit depuis son bureau, au moyen des appareils indicateurs qui y sont placés, soit à l’usine même.
- Les voltmètres et ampèremètres enregistreurs permettent un contrôle des plus sérieux sur la vigilance des employés chargés du réglage de la distribution. Les vacations d’intensité ou de potentiel ne devront pas dépasser 2 à 3 0/0 sous peine d’amende.
- Lorsqu’il n’y a pas d’éclairage pendant la journée, on doit mettre en route la première
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- machine une heure avant le coucher du soleil ; un tableau placé dans l’usine doit indiquer l’heure exacte.
- Lorsque le voltmètre ou ampèremètre indique que la puissance que peut fournir une dynamo est atteinte, on met en roule la deuxième machine, et ainsi de suite jusqu’au moment du maximum de consommation, après lequel on arrête successivement toutes les machines jusqu’à l’extinction totale.
- L’accident le plus à redouter est l’extinction; il faut constamment faire en sorte qu’il ne puisse arriver. Dans les petites usines centrales, il est toujours préférable de faire emploi de deux groupes de moteurs et dynamos, afin qu’une extinction totale ne puisse se produire. Dans les grandes usines, une machine dynamo doit travailler constamment à circuit ouvert et à une allure modérée, de telle sorte qu’au moindre besoin elle puisse être en communication avec le réseau.
- . L’ingénieur de l’usine doit faire tous les jours un rapport détaillé de la marche de ladite usine .et indiquer sur ce rapport les consommations de charbon, d’eau, d’huile, de gaz, de chiffons, de lampes, ainsi que la production d'énergie électrique de la journée, les heures de mise en marche et d’arrêt des chaudières, moteurs et dynamos, qui seront préalablement numérotés, etc.
- Lorsqu’il y aura eu des accidents, des arrêts, il doit en indiquer la cause sur ce rapport et les moyens qu'il pense employer pour en éviter le renouvellement.
- Les courbes obtenues avec les divers appareils enregistreurs devront être jointes au rapport, afin que l’on possède pour chaque jour tous les chiffres et renseignements pouvant jeter quelque lumière sur la marche journalière de l’usine.
- L’ingénieur du service extérieur doit également dresser un rapport journalier où il relate les changements survenus dans le réseau, les accidents à la canalisation. Un carnet constamment tenu à jour fera connaître le résultat des essais d’isolement effectués sur les différentes parties du réseau, dans les diverses installations d’abonnés. Seront relevés également avec soin, tous les jours, le nombre d’extinctions des lampes d’éclairage public, le nombre de sous-stations et de transformateurs en service aux divers moments de la journée, les nouvelles installations d’abonnés reliés au réseau, etc., etc.
- Enfin, il est nécessaire de tenir constamment à jour le plan de canalisation indiquant le parcours et la disposition des conducteurs, leur section, leur longueur et le nombre d’ampères qu’ils débitent normalement.
- Contrôle de la marche des machines.
- Lorsque les dépenses faites pour la production de la puissance motrice sont les plus importantes d’une industrie, ce qui est le cas avec les distributions d’énergie électrique, il est nécessaire d’en tenir un compte très détaillé.
- Un compte spécial, bien résumé et montrant à première vue les plus importantes dépenses, est cependant d’une grande utilité au directeur d’une usine. Ce compte lui permettra d’observer les différences qui peuvent exister entre divers moteurs, d’apprécier s’il y a lieu de remplacer un vieux moteur, de remarquer les variations de consommation qui résultent de changements dans le travail des chauffeurs, dans la nature ou la qualité des combustibles, de légères modifications dans l’installation des chaudières ou des moteurs, d’une fuite inaperçue et de bien d’autres causes.
- On inscrira sur un même livre, avec le relevé des dépenses, les diverses indications relatives au fonctionnement des chaudières, moteurs et dynamos.
- Fréquemment, on installe des appareils contrôleurs et enregistreurs, mais sans organiser le service du relevé ou du dépouillement de leurs indications, peut-être parce qu’il paraît trop simple; il en résulte ou bien qu’on ne consulte guère ces appareils, ou bienj s’il's’agit d’instruments enregistreurs, qu’on est encombré au bout d’un certain temps d’une quantité de tracés qui ne servent à rien, parce que, pour en tirer parti, il serait nécessaire de passer un temps considérable à un travail ennuyeux. Tout appareil de ce genre nécessite l’emploi d’un carnet de dépouillement constamment tenu à jour, avec moyennes et résumés fréquents.
- Contrôle de la production de vapeur. — Lorsque l’on veut contrôler la production de la vapeur, il faut mesurer l’alimentation et peser le combustible. On effectue cette mesure en installant un compteur d’eau entre les pompes d’alimentation et les chaudières. On relèvera les indications de ce compteur tous les jours et on les ins-
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- crira dans une case réservée à cet effet sur le livre. Toute l’eau ainsi mesurée n’est pas transformée en vapeur ; une partie est’ entraînée par la vapeur, sauf celle qui reste dans les chaudières au moment de la vidange, que l’on effectue à des époques déterminées ; c’est une déduction d’un certain nombre de mètres cubes à faire, à moins que le remplissage ne se fasse sans que l’eau passe par le compteur. Connaissant ainsi l’eau vaporisée ou entraînée chaque jour, on inscrira, dans une colonne spéciale, la moyenne par jour ou par heure de marche, suivant les cas, puis on établira successivement des moyennes mensuelles, annuelles.
- La proportion d’eau entraînée par la vapeur est difficile à constater, môme dans des expériences faites sur les moteurs. Avec les chaudières à vaporisation très active il pourra pourtant être d’une grande utilité de chercher à évaluer cette proportion d’eau.
- Le pesage du combustible sera fait par petites quantités avant son entrée dans la chambre de chauffe. On pourra employer des wagonnets tarés, passant sur une bascule au niveau du sol : on évite toute erreur de pesée si l’on fait usage de bascules imprimant le poids : toutefois les erreurs ne peuvent être graves sans être remarquées, si le wagonnet est toujours également rempli.
- La réserve de charbon doit être enfermée et de préférence à l’abri, afin d’éviter qu’il ne se charge d’eau. Toute livraison pour un service quelconque doit être constatée comme pour les chaudières, afin de se rendre un compte exact des consommations.
- Il est encore utile de charger les escarbilles dans un wagonnet taré et de les peser à la sortie de la chambre de chauffe. Si les cendriers contiennent de l’eau, on déterminera la valeur moyenne de la réduction à faire subir au poids d’escarbilles humides. On connaîtra ainsi la proportion de cendres et de combustible non brûlé.
- Ce ne serait pas une bien grande peine que de faire à certains intervalles, tous les mois par\ exemple, et lorsqu’on emploie des combustibles nouveaux, une prise d’essai sur les escarbilles et d’y déterminer par incinération la proportion de coke.
- Le liyre du service des machines comportera
- des colonnes pour la comparaison des consommations d’eau et de combustible, par mois, par année et pour la proportion d’escarbilles.
- Lorsque l’on fait usage de combustibles divers, tels que du coke et du charbon, le compte se trouve un peu compliqué ; il faut indiquer la composition des mélanges, souvent variables. Il conviendrait de porter à part, sans le rapporter à l’eau vaporisée, le combustible spécialement employé à l’allumage, tel que les fagots ; on peut aussi attribuer à chaque allumage un poids déterminé de charbon, ce qui rend mieux comparables les chiffres de vaporisation à chaque instant.
- La température des gaz brûlés doit être continuellement relevée par un appareil enregistreur, placé au pied de la cheminée. Les tracés dé l’enregistreur doivent, autant que possible, être des lignes droites, lorsque la charge à l’usine est constante.
- L’analyse des gaz brûlés doit être faite plusieurs fois par jour, au moyen de l’appareil Orsat, mais on n’a pu trouver jusqu’ici un appareil automatique enregistreur de la proportion d’acide carbonique contenu.
- Enfin, on mesurera également la valeur de l’aspiration des cheminées à leur pied même. Cette mesure doit être faite par un appareil enregistreur; une note dans le livre indiquera si les pressions données par l’appareil, et relevées sur chaque feuille, sont constantes, variables ou irrégulières, toujours avec résumés permettant une appréciation rapide à un moment quelconque.
- . Contrôle de la consommation de vapeur. — Il est plus simple de contrôler la marche d’un moteur que la production de la vapeur. Un compteur de tours est utile pour faire connaître les vitesses moyennes et indirectement la durée de marche, quand la vitesse est régulière; il est important que tout arrêt intempestif d’un moteur soit noté.
- Il est bon de comparer de temps à autre la pression dans la boîte à vapeur de la machine et à celle des chaudières.
- Quelques diagrammes relevés à l’indicateur dans le courant de l’année, à des dates fixes, font voir si la distribution reste bien réglée et si le travail demandé à la machine se modifie ; on
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- choisira des heures correspondant autant que possible à la moyenne, au maximum et au minimum de puissance. Les diagrammes peuvent être relevés par le conducteur de la machine;, à moins d’être maladroit, on apprend bien vite à se servir de l’indicateur.
- Dans les installations bien faites, l’eau de purge des conduites et des enveloppes retourne aux chaudières; si ce retour se fait en dehors de l’alimentation purgée, l’effet du combustible est en réalité un peu plus grand que ne l’indiquent les relevés, puisqu’il fournit, outre la chaleur communiquée à l’eau d’alimentation, la chaleur de vaporisation de l’eau condensée rentrant à la chaudière. Pour un contrôle pratique, effectué toujours dans les mêmes conditions, cela n’a aucun inconvénient; il convient toutefois d’indiquer clairement en tête du livre les détails de l'installation, de manière à permettre la comparaison de diverses machines.
- Sur le condenseur on relèvera de temps en temps la pression et la température ; les écarts entre la pression relevée et celle de la vapeur saturée à la température observée donnent une indication utile sur la proportion d’air contenue dans le condenseur. Les manomètres barométriques, qui mesurent directement la pression du condenseur, sont préférables aux indicateurs de vide, donnant la différence entre cette pression et celle de~ l’atmosphère, qui est variable.
- On pourrait aussi jauger l’eau de condensation; mais souvent on dispose d’eau en abondance, et il n’est pas important d’en réduire la consommation autant que possible. S’il n’en est pas ainsi, par exémple quand l’eau est puisée à une profondeur assez grande, il est utile de se rendre compte de la quantité élevée ; un compteur de tours de l’appareil élévatoire peut suffire.
- Contrôle de la production d'énergie électrique. — La production d’énergie électrique doit être relevée tous les jours. On disposera dans ce but sur chacun des circuits de machines ou en tête de tous les circuits de distribution, un voltmètre et un ampèremètre enregistreurs. Il y a avantage à disposer les appareils enregistreurs sur les machines, le nombre de celles-ci étant inférieur au nombre de circuits de distribution.
- Pour évaluer la quantité d’électricité produite par une machine ou distribuée par un circuit, il
- faut prendre la valeur moyenne du voltage pendant un temps relativement court, un quart d’heure par exemple, et la multiplier par la valeur moyenne de l'intensité en ampères pendant ce même temps. On répète ce calcul pour des périodes de temps égales ou non, pendant toute la durée du fonctionnement.
- On totalise ensuite la quantité d’énergie électrique produite par les machines ou distribuée par chacun des circuits et l’on obtient le nombre de kilowatts-heures produits par l’usine pour 24 heures de fonctionnement. -
- On peut aussi faire emploi de compteurs d’électricité ; ceux-ci ont l'avantage d’indiquer directement par une simple lecture le nombre de kilowatts-heures produits par 24 heures. Mais par contre, ils ne permettent pas de se rendre compte, comme le font les appareils enregistreurs, des différentes valeurs de la production aux divers moments de la journée.
- On réunira donc tous les avantages en faisant emploi des deux genres d’appareils, et de plus on obtiendra un contrôle mutuel et par conséquent des chiffres de production bien plus certains.
- Contrôle de la quantité d'énergie électrique vendue et du nombre de lampes installées. — Le contrôle de la consommation d’électricité s’obtient mensuellement en totalisant la quantité d’électricité relevée sur l’ensemble des compteurs des abonnés, sans oublier l’appareil qui enregistre la quantité d’électricité dépensée à l’usine en éclairage et essais.
- Le contrôle des lampes installées chez les abonnés devra être fait à la fin'de chaque année avec beaucoup d’exactitude. Il faut tenir la main à ce que les clients n’apportent aucune modification à leur installation intérieure sans en donner avis à l’usine.
- On dressera une liste des lampes installées par catégories d’abonnés, et une autre liste par circuits s’il y a lieu.
- Etablissement du prix de revient de l’énergie électrique.
- Si le contrôle est organisé comme nous venons de l’indiquer, on possédera tous les éléments permettant d’établir le prix de revient de l’énergie électrique et de reconnaître pour
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- quelles parts entrent les diverses dépenses d’une usine dans ce prix de revient.
- ün établira à la fin de chaque mois et de chaque année un état des dépenses de fourniture, d’entretien et de personnel concernant la production de l’électricité pendant l'exercice écoulé ; cet état sera résumé comme suit :
- Charbon.
- Désignation et provenance du charbon employé, Puissance calorifique de ce charbon,
- Prix moyen détaillé (') par tonne,
- Consommation totale en tonnes.
- Eau.
- Provenance de l’eau,
- Son prix s’il y a lieu,
- Consommation totale en mètres cubes.
- Si l’eau a un prix un peu élevé, il faudra tenir compte aussi de la quantité (mesurée ou estimée) consommée en arrosages, lavages de chaudières et autrement.
- On évaluera encore le poids d’eau vaporisé par kilo de charbon, afin de constater la puissance calorifique des diverses qualités employées.
- Iluile et graisses.
- Qualités et genres d’huiles et graisses employées,
- Prix moyen détaillé (2) par kilo,
- Consommation totale en kilos.
- Chiffons.
- Désignation des chiffons employés,
- Prix moyen par kilo,
- Consommation totale en kilos.
- Fournitures. diverses.
- Poids et prix des matières diverses consommées pour les diverses services, désincrustants, minium, filasse, rondelles pour joints, papier de verre, etc.
- Entretien et réparations P).
- Dépenses de matières et de main-d’œuvre pour les chaudières, moteurs, transmissions s’il y a lieu, et dynamos.
- Personnel.
- Etat du personnel employé et des dépenses de salaire incombant à la production de l’énergie 'électi'ique.
- (* *) Ce prix devra être décomposé comme suit :
- i° Prix d’achat sur le carreau de la mine;
- 2° Prix de transport par eau ou chemin de fer;
- 3° Droits d’entrée;
- 4° Frais de transport de la gare ou port d’arrivée à l’usine.
- (*) Ce prix sera également décomposé comme suit :
- N F Prix d’achat et de transport;
- 2° Droits d’entrée.
- (') Certains grands frais de réparations devront seuls être portés au débit du compte de premier établissement, déjà partiellement amorti.
- Dépenses diverses.
- Dépenses d’éclairage et de chauffage, d’impositions, de patentes, d’assurances, à attribuer a l’usine; les dépenses seront indiquées pour chaque catégorie d’appareils ou de machines.
- Les dépenses relatives à la production du courant ne sont pas les seules d’une entreprise de distribution de l’énergie électrique, il y a encore les dépenses de l’administration, du service commercial, du service extérieur, entretien du réseau et personnel, dont un état très détaillé devra être dressé à la fin de chaque année. Ces dépenses seront à ajouter aux dépenses de l’usine.
- Si on relève exactement tous les renseignements que nous venons d’énumérer, on aura tous les éléments permettant d’apprécier le prix de revient de l’énergie électrique.
- Toutes les dépenses composant ce prix devront être rapportées au kilowatt-heure, unité pratique adoptée dans l’industrie électrique. On les détaillera comme suit ;
- Charbon,
- Huile, .
- Chiffons,
- Eau,
- Fournitures diverses,
- Entretien et réparations (usine et réseau séparément), Personnel de l’usine.
- — commercial,
- — extérieur,
- Frais généraux (amortissement, patentes, impositions, redevances, assurances, frais et fournitures diverses.)
- Il sera utile d’évaluer ces dépenses, non seulement pour chaque kilowatt-heure produit, mais encore pour chaque kilowatt-heure vendu.
- Renseignements. — Statistiques.
- Les chiffres et courbes relevés permettront de tirer des renseignements divers très intéressants sur la marche de l’usine, et de se rendre très exactement compte de ses conditions de fonctionnement relativement à d’autres usines semblables.
- On peut aussi tirer de ces chiffres les renseignements suivants :
- i° Le travail total en chevaux-heures indiqués de la station pendant l’année;
- 2° La durée annuelle de marche.de.l’usine;
- 3“ La puissance moyenne annuelle indiquée par les moteurs, (Quotient du travail total en chevaux-heures
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- de l’année par le nombre d’heures annuel de marche j de l’usine) ;
- 4" La production d’énergie électrique en kilowatts-heures chaque jour, chaque mois, pendant l’année entière;
- 5" La vente d’énergie électrique en kilowatts-heures, chaque jour, chaque mois, pendant l’année;
- 6” Les pertes de toute nature dans la distribution. (Différence entre le nombre de kilowatts-heures produit et le nombre vendu) ;
- • 7" Le rendement de la distribution. (L’évaluation des pertes donne en même temps la valeur du rendement de la distribution);
- 8“ Le rendement annuel des moteurs et dynamos. (Rapport de l’énergie électrique sortie de l’usine au travail mécanique total [indiqué] des moteurs);
- 9° La puissance annuelle moyenne de la production. (Quotient du nombre de kilowatts-heures produit par le nombre d’heures de marche de l’usine pendant l’année);
- 10“ Les puissances totales en kilowatts des lampes installées au commencement et à la fin de chaque mois, de chaque année, ainsi que les puissances moyennes pendant ces périodes de temps;
- 11" La durée annuelle moyenne en heures de la consommation. (Quotient des kilowatts-heures vendus pendant l’année entière par le produit du nombre moyen de lampes installées par le wattage de chacune d’elles) ;
- 12° Le coefficient d’utilisation du matériel. Rapport de l’énergie produite à l’énergie totale représentée par la puissance moyenne installée, et fonctionnant pendant les 8760 heures de l’année. Ce coefficient peut également être évalué pour chaque jour et chaque mois de l’année;
- i3." Les proportions moyennes et maxima de lampes allumées à la fois;
- 14" Les durées annuelles moyennes en heures de consommation des lampes par catégories de clientèle. (Quotient des kilowatts-heures vendus pendant l’année par le wattage installé par chaque catégorie de clientèle).
- Si la distribution est effectuée par transformateurs à courants alternatifs, indiquer :
- La puissance nominale totale des transformateurs; L’excès des installations faites sur la puissance totale des transformateurs;
- Les rendements immédiat, journalier et annuel des transformateurs.
- Si la distribution comprend l’emploi des accumulateurs, indiquer :
- Leur rendement dans les différents mois de l’année et le rendement moyen annuel.
- Entretien et réparations.
- Du bon entretien des machines dépend la régularité de leur fonctionnement et Surtout leur
- durée; on ne saurait donc y apporter trop d’attention.
- Tout d’abord la construction même doit é.tre étudiée dans tous ses détails au point de vue de la facilité de l’entretien; les divers organes doivent être disposés de manière à rendre sûre et commode la lubrification de toutes les pièces frottantes, à éviter les chocs et les vibrations qui deviennent si aisément des causes de détériorations rapides, à permettre de corriger les effets de l’usure et de supprimer le jeu que prennent les pièces mobiles au moyen d’un serrage graduel ; nulle part il ne doit pouvoir se produire d’effort exagéré dépassant les limites de résistance pratique. La considération si importante des facilités d’entretien intervient parfois pour limiter les dimensions des machines, car, lorsque les pièces sont très lourdes et encombrantes, les visites et les démontages deviennent des opérations malaisées, longues et onéreuses; et, bien qu’il y ait économie de premier établissement à recourir à de très puissantes machines, ce motif a contribué jusqu’à présent à faire adopter dans quelques grandes usines centrales la limitation de la force de chaque moteur à 1000 chevaux utiles. Toutefois, on arrive en employant un matériel de levage spécial à porter la puissance des unités mécaniques et électriques à plusieurs milliers de chevaux.
- Pour réduire autant que possible les dépenses d’entretien et les interruptions de service dues aux réparations, il convient de procéder d’urgence aux menus travaux d’entretien dès que l’utilité s’en manifeste, de maintenir toujours l’ensemble en bon état, de soigner les garnitures, d'arrêter immédiatement les pertes d’eau, les rentrées d’air, de corriger les défauts d isolement des machines, d’entretenir parfaitement les collecteurs et balais, les interrupteurs, coupe-circuits et appareils divers de distribution, enfin d’avoir certaines pièces de rechange, etc.
- Lorsque les machines sont en chômage, il est indispensable de ne pas les abandonner à elles-mêmes et de les faire tourner de temps à autre, afin d’éviter la rouille et de ne pas s’exposer à les retrouver incapables de fonctionner le jour où on en aurait besoin.
- Une propreté minutieuse est de règle dans les usines, et il ne faut pas la considérer comme un vain luxe, mais comme une garantie éventuelle d’un bon entretien; elle empêche les grip-
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- pements, les échauffements des parties frottantes; elle oblige surtout le personnel à voir souvent et de près tous les organes, à en surveiller le fonctionnement, à suivre les progrès de l’usure de telle sorte qu’il ne peut manquer de constater les désoi'dres qui se produisent et se trouve en mesure de prévoir et d’empêcher, par un arrêt ou une réparation faits à propos, les ruptures et les accidents.
- J.-P. Anney.
- L’ÉLECTRICITÉ
- ET
- SES APPLICATIONS RÉCENTES A LA CHRONOMÉTRIE (')
- IV. — Remise à l’heure électrique.
- Au lieu de créer des systèmes de pendules ayant pour moteur l’électricité en place d’un ressort, ou bien de faire marquer l’heure à distance par des cadrans en relation télégraphique avec un régulateur, certains inventeurs ont eu l’idée de conserver les indicateurs horaires purement mécaniques tels qu’ils étaient, et d’employer l’électricité à corriger simplement les écarts dus soit à l'isochronisme incomplet du pendule, soit aux influences atmosphériques impressionnant ces horloges et causant des irrégularités de marche.
- Deux moyens ont été proposés et tous deux expérimentés pour obtenir de l’électricité ce réglage qu'on demande habituellement à l’horloger. Dans le premier système, dit de remise à l'heure, où les cadrans secondaires sont des horloges mécaniques ordinaires avec échappement à ancre ou à cylindre et dans lesquelles le courant. correcteur envoyé à de grands intervalles (toutes les six heures ou toutes les vingt-quatre heures), a pour fonction d’opérer instantanément la correction des aiguilles en les amenant à la même position que celles de l’horloge directrice.
- Dans le second système, dit par synchronisa-tiorq les cadrans secondaires sont des horloges mécaniques à ressorts moteurs et à régulateur;
- le courant correcteur envoyé par l’horloge mère agit dirctement sur la pendule en retardant ou accélérant ses oscillations suivant que le compteur secondaire avance ou retarde sur la pendule correctrice. Ici, les émissions de courant sont plus fréquentes; elles ont ordinairement lieu toutes les secondes ou toutes les demi-secondes, plus rarement toutes les minutes, et elles ont pour effet de synchroniser absolument les oscillations des pendules de tous les indicateurs secondaires en leur faisant battre en même temps que la pendule de l’horloge mère.
- Il est bon de noter en passant que tous ces systèmes ont été appliqués soit indépendamment les uns des autres soit, combinés ensemble de manière à réunir les avantages qui caractérisent chacun d’eux. Nous étudierons les princi-
- Remise à l’heure de Breguet
- paux types de ces différentes catégories au cours du présent chapitre.
- C’est Breguet qui a imaginé le premier système bien combiné de remise à l’heure par l’électricité. Dans son système (fig. 25) l’axe de l’aiguille des minutes est, derrière le cadran, pourvu d’un bras X qui tourne avec lui. Ce bras peut être saisi par les goupilles de deux roues u, « engrenant l’une avec l’autre etentranten mouvement lorsque le rouage de la sonnerie qui les commande est déclenché par l’électro-aimant correcteur, Cette opération a pour résultat d’amener le bras X, et, par suite, l’aiguille des minutes exactement sur la partie du cadran correspondant à l’heure à laquelle se produit l’émission du courant venant de l’horloge mère. La ligure 26 montre la disposition de l’électro-aimant correcteur et celle des leviers chargés d'arrêter ou de libérer le dernier mobile du rouage actionnant les rouages correcteurs. Par ce dispositif on peut remettre instantanément à l’heure la plus mauvaise horloge, dont les variations atteindraient huit et même dix minutes par jour. L’effet électrique ne se produisant qu’une ou deux lois par vingt-quatre heures et pendant
- (') La Lumière Électrique du 17 décembre 1892, p. 572.
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- un temps très court, on conçoit que le mécanisme ne doit jamais être dérangé par des causes atmosphériques, et que d’ailleurs, si un accident arrivait ou si la pile cessait brusquement de fonctionner, cela serait sans inconvénient, puisque l’horloge doit être assez bonne pour ne pas varier sensiblement d’un jour à l’autre. Ce système n’a qu’un inconvénient, inhérent à ce mode de réglage : c’est qu’il présente une plus grande complication d’organes qu’avec les compteurs électrochronométriques : il y a toujours le moteur, poids ou ressort à remonter et plus d’une partie mécanique sujette à se déranger.
- Le dispositif de remise à l’heure de M. Fenon date de la même époque que celui que nous ve-
- Fig. 26.
- nons de décrire, et on peut en trouver l’analyse dans la' Lumière. Electrique du rr mai 1880. En principe, ce système, qui a été longtemps employé par le célèbre horloger Paul Garnier, repose sur l’artifice suivant : la roue d’échappement (fig. 26) est mobile sur son axe dans le sens longitudinal, sans cesser pour cela d’être sollicitée à se mouvoir, ce qui s’obtient aisément au moyen d'une nervure adaptée sur cet axe. L’électro de la remise à l’heure réagit sur cette roue d’échappement au moment où il devient actif et la dégage de l’ancre qui en règle tous les mouvements. Or, comme cette roue est munie, du côté opposé aux chevilles, du bouton correspondant exactement à la position de l'aiguille des minutes sur le cadran, celle-ci se trouve ramenée immédiatement dans cette position, qu’elle conserve jusqu’à ce que l’horloge régulatrice ait coupé le courant, c’est-à-dire jusqu’à ce que l’aiguille des minutes de cette horloge soit arrivée elle-même à l’heure. La fermeture du courant se produit toujours 3o secondes avant
- l’heure, de sorte que si le cadran à régler est en avance ou en retard de 10 secondes, par exemple, le dégagement de sa roue d’échappement, et par suite sa remise à l’heure, se manifestera 20 ou 40 secondes avant l’heure, mais l’aiguille ne reprendra sa marche qu’au moment même où l’aiguille des minutes de l’horloge mère aura dépassé l’heure. S’il n’y a ni avance ni retard, l’arrêt du cadran à régler dure simplement 3o secondes.
- Dans un autre système, dû à l’horloger Colin-Wagner, le cadran secondaire a la tendance d’avancer sur l’horloge mère. L’axe de l’aiguille des minutes porte un limaçon D (fig. 27), sur la circonférence duquel frotte constamment le levier b. Lorsque ce levier est sur la partie sail-
- Fig. 27. — Remise à l’heure de Colin-Wagner.
- lante du limaçon, il est en contact avec un autre levier a, de sorte que le courant venant de l’horloge mère par la ligne L passe directement dans la terre par L a b, sans entrer dans l’électro-aimant M. Mais au moment où le levier b tombe dans l’entaille du limaçon, c’est-à-dire au moment où l’aiguille des minutes du cadran à régler atteint le midi, il quitte le levier a et entre en contact avec le levier c. Le courant venant de L est alors obligé de passer par l’électro M en sui vant le chemin L M c b terre. L’électro devenant actif attire son armature et produit, par l’intermédiaire du long levier h, l’arrêt de la roue d’échappement R. Le pendule de l’horloge (non représenté dans le dessin) oscille à vide et sans que l’échappement se produise, et jusqu’à ce que le courant, ait été coupé par le centre horaire. Lors de cette interruption, qui a lieu au moment où l’aiguille de cette horloge arrive à son tour au midi du cadran, le levier h rend sa liberté à la roue R, et le mouvement des aiguilles de l’appareil réglé recommence comme devant.
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- Ce système exige que les récepteurs secondaires avancent sur l’horloge mère. Pour éviter ce défaut, M. Colin a imaginé également un système de remise à l’heure pour les retards, qui, combiné avec celui décrit plus haut, permet de corriger les écarts dans les deux sens. Ce résultat est atteint en déplaçant longitudinalement, à l’aide d’un électro-aimant spécial, l’axe de la fourchette d’échappement. Ce mouvement a pour effet de laisser défiler la roue d’échappement jusqu'à ce qu’une des chevilles de cette roue, plus longue que les autres, vienne buter contre l’une des palettes de la. fourchette ainsi écartée, et amène l’aiguille des minutes au midi du cadran; dès lors, cette aiguille se trouve arrêtée jusqu’à ce que l’horloge régulatrice, en interrompant le courant correcteur, ait permis à la fourchette de reprendre sa position normale.
- Un autre dispositif, également très simplifié, de remise à l’heure est celui qui a été essayé par M. Borrel, successeur de Wagner. La roue d’échappement est à chevilles et porte sur son contour extérieur deux dents dont nous verrons plus loin l’utilité. Le cadran récepteur est réglé avec 6" d’avance par heure. Quand le centre horaire envoie le courant correcteur, l'électro-aimant devient actif et attire à lui un bras de levier dont la tête descend; la première cheville vient buter dessus et produit l’arrêt de la roue d’échappement. Le pendule oscille à vide tant que le courant passe, puis reprend sa marche une fois que le levier s’est détaché, la remise à l’heure se trouvant effectuée. Cette disposition limite l’étendue de la correction à un demi-tour de la roue d’échappement, soit 3o secondes. Aussi est-il nécessaire, afin de ne pas laisser le récepteur galoper à l’avance et d’assurer la correction progressive d’une avance exceptionnelle, de mettre sur le champ de la roue d’échappement, en arrière de la goupille normale, une ou deux chevilles de sûreté sur lesquelles l’arrêt puisse se faire si la première a dépassé le levier au moment où il s’abaisse. La goupille normale ne vient naturellement buter que quand l’aiguille du cadran arrive à la 6o° seconde. Si, par suite d’une légère différence, le levier laissait passer la cheville sans faire l’arrêt, cet arrêt aurait lieu forcément sur la goupille suivante, et l’erreur peu importante qui en pourrait résulter serait ainsi corrigée.
- Tels sont les principaux systèmes de remise à l’heure par correction de l’avance ou du retard des récepteurs. Il faut encore mentionner en passant le système imaginé par MM. Tresca'et Redier, dans lequel un poids curseur pouvant glisser le long de la tige du pendule du cadran à régler est déplacé par deux engrenages spéciaux, déclenchés aux moments voulus par deux électro-aimants en relation avec l’horloge régulatrice.
- Nous en arriverons maintenant à Ja remise à l’heure par synchronisation des mouvements des pendules.
- « Lorsque les émissions da courant correcteur envoyé par l’horloge mère se produisent à
- intervalles rapprochés et réagissent directement sur les pendules des horloges secondaires, dit M. Favarger, ces pendules, influencés à chaque seconde ou à chaque minute battent synchroniquement avec le pendule de l’horloge mère. Tel est le principe de la synchronisation. »
- La figure 28 montre une disposition très simple d’un dispositif basé sur ce principe. Le pendule A de l’horloge mère est pourvu d’un interrupteur I qui ferme à chaque oscillation le circuit de la pile P sur des électro-aimants b b' placés au-dessous des pendules B, B' des cadrans secondaires. Ces électros, rendus actifs pendant tout le temps que dure l’émission du courant correcteur, influencent les armatures c,c' adaptées à l’extrémité inférieure des pendules oscillants B, B'. Si la durée du passage du courant est convenablement réglée, tous les pendules des cadrans secondaires sont rendus solidaires de l’horloge mère et battent synchroniquement avec lui.
- Cette disposition de l’électro varie avec les
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- inventeurs; ainsi, tandis que M. Vérité n’en emploie qu’un seul, Breguet en utilisait deux, pour attirer alternativement les armatures des pendules à régler. Dans les deux cas, le rôle du courant correcteur est de donner une impulsion accélératrice au balancier du cadran à régler, et cela au moment où il atteint ses écarts extrêmes si celui-ci est en retard, et, au contraire, à le retenir s’il est en avance sur le pendule de l'horloge directrice.
- Les systèmes de synchronisation présentent sur ceux de remise à l’heure le grand avantage de distribuer l’heure avec une rigoureuse précision, mais, par contre, ils ont l’inconvénient de mettre à contribution dans une mesure exagérée la pile fournissant le courant correcteur, en
- y»})Centre horaire^ -1 / réglant et réglé
- CeXtrç-
- O’ O.o
- Centre horaire.
- sorte qu’il est de toute nécessité de n’employer pour cette application que des piles à grand débit et aussi constantes que possible, ou des accumulateurs.
- Cependant, au lieu de procéder par une influence constante sur les pendules secondaires, on peut n’envoyer le courant de synchronisation qu’à des intervalles assez éloignés, toutes les heures, par exemple. Alors, la consommation d’électricité est beaucoup moindre, et des éléments Leclanché à grande surface peuvent suffire. Enfin, lorsque le courant chargé de maintenir le synchronisme acquiert une certaine intensité, il peut à lui seul entretenir le mouvement des cadrans secondaires, et de correcteur il devient moteur. C’est d’après ce principe que M. Liais a construit ses compteurs électro-chronométriques à pendule, dans lesquels le courant passant toutes les secondes entretient les oscillations d'un pendule battant la demi-seconde et
- réagissant au moyen d’un rochet et de cliquets d’impulsion sur les aiguilles du cadran.
- Terminons en disant que l’on peut également synchroniser les horloges mères des centres horaires par un moyen analogue. A Berlin fonctionne depuis plusieurs années un système de six pendules électriques dites normales, réglées par un régulateur placé à l’Observatoire, et qui constituent les centres secondaires d'un ensemble de distribution de l’heure semblable à celui dont on peut voir le plan figure 29. Ces pendules intermédiaires réglées par l’horloge mère et réglant les compteurs secondaires sont donc de véritables translateurs de l’heure; aussi est-ce là le nom qui leur a été donné (horloges mères à translation). Elles sont aujourd’hui adoptées dans plusieurs villes d’Europe et donnent des résultats très satisfaisants qui constituent jusqu’à présent la meilleure solution du difficile problème que nous venons d’étudier.
- V. — Installation et entretien d'un réseau d'horloges électriques. — Sonneries et carillons.
- La pose de l’horloge mère centrale,'avec ses accessoires, et des horloges secondaires doit être opérée, dit l'ingénieur Favarger, suivant les instructions données par les fabricants, instructions qui diffèrent suivant les systèmes adoptés, mais une remarque doit être faite tout d’abord au sujet des piles motrices, qui doivent être placées dans un lieu sec et facilement accessible pour permettre leur surveillance constante. Pour ce qui concerne les fils conducteurs, i faut veiller à ce qu’ils répondent absolument aux questions de conductibilité et d’isolemen indispensables pour assurer un libre passage au courant. Les fils intérieurs doivent être en cuivre pur, de 1 à 2 millimètres de diamètre, recouverts d'un bon enduit isolant et fixés contre les murs au moyen de cavaliers (agrafes) en fer émaillé ou vitrifié qu’on enfonce dans le bois ou le plâtre des murailles.
- Lorsque le mur est en pierre et ne permet pas de se servir d’agrafes directement, on est obligé d’y fixer de distance en distance de petites planchettes sur lesquelles on agrafe les fils isolés ces planchettes sont elles-mêmes vissées sur des tampons de bois chassés dans le mur.
- Lorsqu’on aura à réunir deux bouts de fil, on le fera comme suit : enlever l’enveloppe isolante
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- de chaque bout sur une longueur de 4 à 5 centimètres, nettoyer avec un couteau les deux bouts de fil de cuivre jusqu’à ce que le métal apparaisse brillant, tresser ensemble les deux fils, les souder soigneusement à l’étain; enfin recouvrir le tout de ruban ciré ou de caoutchouc mince destiné à remplacer la substance isolante précédemment enlevée.
- . En fixant les fils isolés, il faut en général avoir soin de ne gâter ni l’enveloppe isolante, ni le fil de cuivre en aucun endroit, et conserver la certitude complète qu’il n’y a pas, sur toute la longueur dufil, une seule place où une perte de courant puisse se produire tôt ou tard. Il ne faudra jamais serrer deux fils différents sous la même agrafe.
- Si la paroi contre laquelle on tend les fils isolés est exposée, soit d’une manière permanente, soit temporairement à l’humidité, on évitera de mettre les fils en contact direct avec cette paroi, et on aura recours aux planchettes dont il a été question plus haut; ou bien, si l’emploi de ces planchettes n’est pas possible, on fera usage de fils pourvus d’une enveloppe isolante très solide et capable de résister à l’humidité (fils à isolement fort consistant en plusieurs couches de rubans caoutchoutés ou asphaltés).
- Quant aux fils extérieurs il y en a de deux sortes : les câbles que l’on place sous terre, et dont l’enveloppe isolante, particulièrement solide et résistante, est en outre protégée par une gaine métallique de plomb ou de fils tressés, et les fils aériens qui sont nus (sans enveloppe isolante et qui sont supportés de distance en distance par des isolateurs en porcelaine).
- Lorsqu’on procède à la mise en marche d'un réseau, il est nécessaire de vérifier en premier lieu la conductibilité de la ligne et l’état d’isolement de la canalisation. Cette vérification s’opère à l’aide d’un galvanomètre très sensible branché dans le circuit. Un pôle de la pile est mis en communication avec la terre, l’autre avec le galvanomètre, et l’extrémité du fil de groupe, détaché de son serre-fil, est relié à l’autre borne de l’appareil de mesure. La conductibilité des fils secondaires est ensuite vérifiée par la mesure de la résistance électrique du câble principal, à l’aide d’une boîte de rhéostats. Si la résistance indiquée correspond bien à la longueur de fil intercalé, celui-ci est en bon
- état, sinon il y a en lui un défaut dont il faut reconnaître le siège, situé le plus souvent dans une jonction défectueuse de deux conducteurs secondaires ou dans une communication à la terre. Chaque horloge réceptrice est ensuite vérifiée à l’aide d’une simple boussole à 3a tours, et la déviation doit être la même à un ou deux degrés près pour tous les compteurs.
- Le point délicat de toute installation d’horloges électriques réside, nous le répétons, dans l’entretien de la batterie de piles devant fournir le courant moteur de tous les cadrans. Le meilleur système de contrôle consiste à tenir un carnet sur lequel on inscrit les visites hebdomadaires faites de la batterie, et le degré de déviation accusé par chaque élément séparé sur la boussole à 3a tours. Lorsque l’affaiblissement d’une pile est reconnu et que le débit est tombé à un degré trop inférieur pour une utilisation pratique, on retire du cixxuit l’élément usé et on le remplace par un élément neuf.
- L’horloge mère du réseau doit être placée dans une armoire vitrée, à l’abri de la poussière, de l’humidité et des variations de température pouvant influer sur les métaux et le pendule. Il faut veiller surtout à la rigoureuse propreté des interrupteurs et des contacts, qui se nettoient avec du papier émeri fin et du papier blanc pour terminer le polissage. L’entretien des rouages est le même que celui de n’importe quel mouvement d’horlogerie mécanique ; il faut les nettoyer de temps en temps avec un chiffon sec, enlever le cambouis et renouveler l’huile des pivots et des parties frottantes.
- Les soins à donner aux cadrans secondaires sont les mêmes que pour les horloges mères; la propreté des contacts et des rouages est essentielle pour conserver une marche satisfaisante pendant un temps très long.
- S’il arrive que cette marche se trouve arrêtée pour une raison quelconque, le surveillant ou la personne chargée de l’entretien du réseau devra, avant de toucher à un organe du mécanisme, se rendre un compte exact de la manière dont la perturbation se manifeste.
- 11 faut d’abord s’assurer si cette perturbation affecte une horloge isolée ou plusieurs, et, dans ce dernier cas, si les cadrans en défaut appartiennent au même groupe ou à des groupes différents; si les cadrans fautifs sont tous en retard du même nombre de minutes, ou bien si, au
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- contraire, ce retard varie suivant les horloges; enfin, si les cadrans en défaut sont arrêtés totalement, ou bien s’ils se remettent en marche d’une manière intermittente.
- Si le cadran isolé est complètement arrêté, le défaut sera dans le fil d'embranchement amenant le courant à l’horloge fautive, ou dans le fil des bobines de son électro-aimant, dans son fil de terre, ou enfin dans son mécanisme.
- Pour reconnaître si le défaut est mécanique ou électrique, on intercalera dans le circuit de l’horloge un galvanomètre pour s’assurer si le courant passe et avec quelle intensité : si l’aiguille du galvanomètre n’indique aucun courant, il y a rupture de fil ; si elle indique un courant trop faible, il y a résistance anormale, et si le courant est normal, c’est alors le mécanisme de l’horloge qui est en défaut.
- Lorsque plusieurs horloges appartenant au même groupe ont une marche intermittente et sont en retard de quantités différentes, ou les horloges en défaut sont toutes groupées sur un même fil d’embranchement, ou elles sont situées sur des embranchements quelconques : dans le premier cas il est probable qu’il y a au point de jonction des deux fils une résistance anormale plus ou moins variable occasionnant un affaiblissement de courant qui affecte, il est vrai, toutes les horloges, mais les plus dures plus que les autres. Cette résistance résulte de ce que la fabrication des organes électriques n’est pas assez parfaite pour donner à tous exactement la même sensibilité.
- Dans le second cas, on cherchera le défaut dans le fil de ligne ou dans l’interrupteur de l’horloge mère correspondant au groupe fautif, ou enfin dans un défaut d’isolation des fils du groupe détournant une quantité de courant inversement proportionnelle à sa résistance.
- Si toutes les horloges du réseau, y compris l’horloge mère, sont totalement arrêtées, c’est qu’il y a rupture du fil de terre au centre de distribution ; ou bien l’un des deux fils s’est détaché de son serre-fil ou s’est rompu, ou bien encore la communication entre deux éléments de pile est coupée, ou bien, enfin, le vase d’un élément s’est cassé et a laissé échapper son liquide.
- Quand il y a des horloges en retard dans les groupes, ou même seulement dans deux ou plusieurs groupes des plus chargés, c’est que la pile
- ne fournit plus assez de courant ; alors on remplacera les éléments fautifs par des neufs; ou bien la communication à la terre de l’horloge mère présente une résistance anormale, ou bien enfin le renverseur de courant de l’horloge mère est sale et doit être nettoyé.
- Tels sont les préceptes à ne pas perdre de vue lorsqu’on à installer un réseau de distribution de l’heure par l’électricité. Il ne nous reste plus maintenant, et pour terminer cette étude, qu’à dire quelques mots des dispositifs vraiment ingénieux combinés par M. Reclus, pour la sonnerie des heures au moyen de timbres et de cloches de toutes grandeurs.
- Presque toutes les pendules électriques ré-
- Fig\ 3o. — Sonnette électrique de Reclus.
- ceptrices sont dépourvues de système de sonnerie, et c’est dans le but de donner l’heure dans toutes les parties d’un appartement queM. Reclus a imaginé un système indépendant de sonnerie à timbre, que représente la figure 3o. Ce système est très simple et donne de bons résultats. Suivant un procédéanalogue, les timbres peuvent être disposés en carillons de quatre ou huit timbres parfaitement accordés, de manière à pouvoir reproduire, chaque quart d’heure, les airs d’un mécanisme distributeur spécial.
- Pour sonner sur des cloches de 0,18 à o,55 m. de diamètre pesant de 5 à 100 kilos, on emploie un système de marteau électrique qui sé boulonne au centre de la cloche. Ce système est caractérisé par la forme et la disposition des électros, et par le mode de commande du mar-
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- teau. Les deux électro-aimants de l'appareil sont à une seule bobine, et ils sont superposés et boulonnés sur le bâti.
- Les deux armatures entrecroisées sont articulées sur le même axe, et l’une d’elles porte une broche vissée à son extrémité; cette broche s’engage dans le levier à fourche calé sur l’axe d’articulation du marteau. Cet axe d’articulation est prolongé à carré sous l’autre face du bâti, et reçoit un levier à contre-poids qui équilibre une partie du poids du marteau. La course du marteau est réglable à volonté.
- Pour les grosses cloches au-dessus de 100 kil., qui doivent, indépendamment de la sonnerie d’heures, pouvoir sonner en volée, le mécanisme électrique se place à une certaine distance sous la cloche et il agit sur le marteau par l’intermédiaire d’une corde métallique.
- Ce mécanisme se compose essentiellement d’un petit moteur électrique qui actionne, par l’intermédiaire d’engrenages réduisant la vitesse, une came produisant les levées du marteau.
- L’armature d’un électroaimant déclencheur est attirée à chaque contact de sonnerie du distributeur et cette attraction ferme le circuit sur la pile du moteur, celui-ci se met en marche, la came des levées tourne, et, après un tour complet, l’armature rompt le courant en s’enclenchant sur la rainure d’un disque calé sur l’axe de la came; le moteur s’arrête aussitôt, puis vient un nouveau contact du distributeur, et ainsi de suite.
- Pour les cloches au-dessus de 5oo kilos, le mécanisme est à deux levées, c’est-à-dire porte deux cames montées sur le même arbre, et calées dans le prolongement l'une de l’autre.
- Pour les sonneries de quarts, le mécanisme porte aussi deux cames calées suivant un certain
- Fig-. 3i. — Carillon électrique à quatre timbres de Reclus.
- angle, et permettant de frapper, à intervalle convenable, sur deux cloches accordées.
- IL de Graffigny.
- DU ROLE DES AVERTISSEURS ÉLECTRIQUES
- ET DE LEURS
- APPLICATIONS MULTIPLES AUX VOIES FERRÉES (])
- PASSAGES A NIVEAU
- La question de la protection des passages à niveau très fréquentés préoccupe à juste titre les compagnies, surtout à cause des réclamations incessantes du public qui admet difficilement qu’on lui ferme l’accès de la voie quand un train a du retard, sans qu’on lui préciseau moins la durée du stationnement probable.
- Aussi à certains passages, les jours de marché, par exemple, voit-on parfois une longue file de voitures dont les charretiers impatients maugréent contre les compagnies. Il en est de même des piétons, qui sont toujours tentés de traverser les voies tant qu’une locomotive n’est pas en vue.
- Si la femme préposée à l’ouverture et à la fermeture des barrières se risque à livrer passage parce que le train attendu ne paraît pas à l’horizon, elle encourt une grande responsabilité.
- Les règlements du contrôle lui enjoignent en effet de fermer ses clôtures cinq minutes avant l’heure réglementaire à laquelle le train doit se présenter devant elles. Cette mesure de prudence n’empêche pas les accidents de se produire, parce qu’en dehors des trains réguliers, il y a des trainssupplémentaires, facultatifs, des machines haut le pied; bien que ces trains soient annoncés par des drapeaux placés à l’arrière des fourgons de queue des trains précédents, il faut aux gardes-barrières une surveillance constante. La moindre défaillance de leur part peut avoir de graves conséquences.
- Il y a là une question sérieuse à examiner. A Paris, sur la ligne de ceinture, la solution admise est radicale. On a supprimé les passages à niveau, à grands frais, pour donner satisfaction au public. Mais ce qui est possible pour Paris ne l’est pas pour la France, et on a dû re- (*)
- (*) La Lumière Electrique du 17 décembre 1892, p. 551.
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- chercher d’autres moyens moins dispendieux pour éviter les accidents si fréquents en ces points dangereux.
- On s’est rappelé les services multiples que les avertisseurs électriques, connus sous le nom de « contre-rails isolés » ont rendus, pendant l’Exposition, sur le petit chemin de fer Decau-ville, où 42000 trains ont transporté près de 6 5ooooo voyageurs sans accident.
- Les passages à niveau des Invalides, de la Bourdonnais, de la Tour-Maubourg, de Desaix étaient à tous moments sillonnés de piétons et de.voitures et les trains, se succédant à quelques minutes d’intervalle nécessitaient une surveillance constante. Les trains étaient signalés aux stations têtes de ligne et intermédiaires par des agents spéciaux, au moment où ils quittaient ces stations. Ils l’étaient à nouveau à leur passage sur des contre-rails isolés, placés à une distance telle du poste, que le garde chargé de tendre la chaîne avait le temps normal pour fermer rapidement son passage, aussitôt que la cloche électrique actionnée par le contre-rail annonçait l’arrivée du train.
- Il en était de même aux gares et aux stations de la ligne. La régularité parfaite avec laquelle les trains s’annonçaient facilitait l'exploitation.
- Le public s’était rapidement initié à la manœuvre automatique des signaux. A la gare du Trocadéro, par exemple, il y avait un double relais avec deux disques de couleurs différentes, l’un vert, l’autre rouge. Tous les trains venant de la place de la Concorde, en sortant du pas sage de la Bourdonnais, faisaient paraître le feu rouge, tandis que ceux qui arrivaient de la galerie des machines déclenchaient le disque vert.
- On connaissait toujours ainsi le passage des trains en un point déterminé et par conséquent le sens de leur marche.
- En même temps, un timbre de 60 centimètres se mettait à tinter avec force, actionné par un lourd marteau. Le son se répercutait au loin, comme celui des cloches allemandes employées par certaines compagnies sur voie unique.
- Les battements étaient très répétés et duraient jusqu’au moment où le disque était relevé par les soins d’un agent préposé à cette manœuvre.
- Comme à l’Exposition universelle de 1889 il y a eu 28 millions d’entrées, on peut bien admettre sans être taxé d’exagération que chaque
- passage a été franchi une fois âu moins par chaque visiteur. De cette constatation, on déduit pour l’ensemble des quatre passages de la ligne de l’Exposition, une fréquentation déplus de 100 millions de voyageurs en ces points extrêmement dangereux, sans qu’aucun accident se soit produit, grâce au personnel et surtout aux avertisseurs de Baillehache.
- Aussi devant de tels résultats, peut-on considérer la question de la protection des passages à niveau comme absolument résolue et entrée dans une voie pratique. La nécessité des avertisseurs électriques s’impose.
- Il est étonnant que les différents ministres qui se sont succédé aux travaux publics depuis l’Exposition de 1889 n’aient pris aucune initiative à ce sujet malgré les rapports élogieux qu’ils ont reçus sur les applications multiples des contre-rails.
- Si ces appareils sont installés aujourd’hui, tant en France qu’à l’étranger, sur quinze compagnies, où ils ont tendance à se généraliser, c’est grâce à leur excellent fonctionnement constaté par les ingénieurs les plus distingués du contrôle et des compagnies qui les ont mis en service depuis plusieurs années. Ces ingénieurs éminents ne craignent pas d’affirmer que le contre-rail isolé est un type robuste, simple, ne se dérangeant jamais et donnant toute sécurité pour la protection des voies ferrées. Nous leur adressons tous nos remerciements, parce qu’il leur a fallu une énergie remarquable, quelle que soit la supériorité d’un appareil, pour lancer en France une invention qui ne venait pas de l’étranger.
- Nous espérons que le nouveau ministre des travaux publics ne se désintéressera pas, comme ses prédécesseurs, de la question relative à la sécurité des voies ferrées et qu’il décidera, devant les résultats signalés par le comité technique supérieur des chemins de fer, la généralisation des contre-rails isolés aux passages à niveau, aux bifurcations, à l’entrée et à la sortie des tunnels, dans les rampes, dans les courbes et en général à tous les points dangereux de la voie.
- La dépense, en appliquant le contre-rail à raison d’un par kilomètre, sur tous les réseaux français, serait beaucoup inférieure à ce que coûte à l’Etat et au syndicat des compagnies une collision entre deux trains telle que celles de
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- Saint-Mandé, Clichy-Levallois ou autres, dont le souvenir est encore bien récent.
- La manière d’appliquer les avertisseurs varie, suivant les nécessités de l’exploitation. Pour les passages à niveau, il faut tenir compte du profil des voies, de leur position en ligne courbe ou en ligne droite, de leur nature et de leur fréquentation. Quelques-uns d’entre eux ne sont pas assez importants pour être gardés, d’autres ne le sont que de jour.
- Dans de précédents articles (n"5 21, 23, 24, 32 de la Lumière Electrique), nous avons décrit les différents montages en vigueur sur les compagnies et notamment l’ingénieuse disposition adoptée sur la compagnie de Paris-Lyon-Méditerranée, et due spécialement à M. l’Ingénieur Chaperon, chef du service télégraphique de cette compagnie.
- C’est évidemment une solution de tout repos, parce que si un dérangement quelconque vient à se produire, le garde-barrière en est prévenu, le disque du répétiteur placé dans son poste s’effaçant instantanément.
- Mais il est certains cas où il est très intéressant, sur voie unique par exemple, que la gare voisine d’un passage à niveau puisse contrôler la manière dont la garde-barrière fait son service.
- La disposition adoptée par M. Morény, ingénieur-chef du service de la voie et des bâtiments du Sud de la France, pour la protection des passages à niveau très fréquentés, comme celui de Saint-Jacques, situé entre Grasse et Meyrargues, est très réussie, et à ce titre il y a intérêt à la décrire, car elle est nouvelle et peut recevoir d’intéressantes applications.
- P à. N Si Jacques
- Gare de Meyrargues
- Gare de Grasse
- Fig. 1. — Sud de la France : Montage Morény et de Baillehache.
- Comme la voie est très accidentée (rampe de 0,027 mm.) et que le passage de Saint-Jacques est très fréquenté, on avait eu l’idée de faire arrêter les trains en vue des barrières; mais la crainte bien légitime de ruptures d’attelage qui pouvaient se produire au moment où le train stationnant serait appelé à se remettre en marche a fait abandonner cette solution, qui d’ailleurs occasionnait des retards trop fréquents aux trains et risquait.de provoquer une autre nature d'accidents.
- D’autre part, il était absolument nécessaire, le premier train arrivé, de donner la voie à un second train en attente et garé à un croisement; il fallait par conséquent que la garde-barrière fût prévenue de l’arrivée de ce train assez à temps pour fermer sa barrière.
- Si l’on suppose deux contre-rails isolés placés à 1200 mètres du passage de Saint-Jacques, l’un du côté de Meyrargues, l’autre du côté de Grasse,
- quand le train passera sur le premier contact, il actionnera un relais placé près de la barrière du passage à niveau et la sonnerie tintera d’une manière continue jusqu’au moment où le voyant sera remis au repos.
- En passant sur le deuxième contre-rail, la sonnerie se met à vibrer de nouveau et ne s’arrête que si la garde-barrière a relevé le volet.
- Dans la disposition Morény, les stations de Meyrargues et de Grasse peuvent savoir si la femme préposée à la surveillance du passage à niveau de Saint-Jacques a effectué ses manœuvres en temps utile.
- A cet effet il y a dans le poste de Saint-Jacques une jonction faite sur le fil omnibus télégraphique reliant Grasse à Meyrargues : cette jonction aboutit à un plot spécial fixé sur le relais.
- Quand le voyant tombe, en même temps qu’il actionne la cloche du passage à niveau il met
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- à la terre dans le poste une pile spéciale, qui lance un courant sur le fil omnibus et fait tinter d’une manière constante les sonneries des postes télégraphiques des deu-x stations voisines (sonneries qui sont reliées normalement à la terre).
- Les chefs des stations sont donc ainsi prévenus que le train est en vue du passage à niveau. Ils peuvent contrôler le moment exact où la garde relève le voyant, parce qu’à ce instant même leurs trembleuses s’arrêtent.
- Fig'. 2. — Relais avec voyant. A, armature fixe en fer doux ; A2 armature mobile (fer doux) articulée 4 A, en o ; B électro-aimant; N noyau de fer doux; R ressort large et mince; L voyant ou lapin; P contact isolé de la masse; V vis de réglage de l’écartement.
- Il y a en effet cessation de courant, le contact s’établissant par la chute du volet (fig. 1).
- La gare expéditrice d’un train arrêté au croisement sait donc si la garde-barrière est prête à recevoir l’annonce de ce train.
- Sur la compagnie d’Orléans, M. Sabouret, ingénieur du service central de la voie, a adopté une disposition heureuse qui permet d’assurer la sécurité des passages à niveau d’une façon remarquable.
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- Fig. 2 bis. —Compagnie d’Orléans : Passage à niveau de Decazeville; montage de M. Sabouret avec contre-rail isolé.
- C’est l’application du même principe, qui est fait aux bifurcations de cette compagnie.
- Comme les passages sont garantis par des disques placés à environ 1200 mètres du poste du garde-barrière, et qu’il est nécessaire que le
- garde soit prévenu en temps utile pour fermer ses barrières, un contre-rail isolé est placé à i5oo mètres au-delà de ce disque ; dans le poste, il y a un relais et sur la voie une cloche d’alarme à gros timbre.
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- Quand un train vient à franchir le contre-rail, le relais est actionné, le voyant tombe et la sonnerie d’alarme prévient le public qu’un train est signalé. Le garde ferme immédiatement ses barrières, donne la voie au train, qui ne subit ainsi aucun arrêt à son passage devant le disque (fig. 2).
- Il est bon d’ajouter que le disque étant normalement fermé, dans l’hypothèse où il y aurait une rupture de fil de ligne les mécaniciens trouvant le signal à l’arrêt ont ordre de s’arrêter. Pour surcroît de précaution, ces disques sont
- munis de pétards, afin de prévenir les agents du train que la voie n’est pas libre et que le mécanicien les a franchis indûment (fig. 2 bis).
- Dans ce montage, en employant le relaya deux contacts dont nous avons donné la description précédemment, au sujet de la disposition prise par M. l’ingénieur Morény, nous remarquerons que le volet en tombant produit deux effets : deux circuits indépendants l’un de l’autre sont fermés par la chute du voyant.
- Si le fil de ligne est prolongé à un deuxième passage à niveau, une deuxième cloche d’alarme
- Passage &iuveaU garde,
- Sonnerie
- •locale
- C3 O Croisées QiiUrtfl a i l
- fî/ao terre commun aux 2 relais
- Contre -railisolé D
- Contre-raïlisolé M
- Train
- Foie ferrée
- Relais double A..
- Vositior. des Volets avant J'arrivée d un train
- Fig. 3. — Montage d’un poste de voie unique avec relais à superposition.
- est actionnée en même temps que la première. Le garde de ce second poste est prévenu de l’arrivée du train, et, comme on le voit, le même contre-rail prévient ainsi deux postes à la fois, sans qu'il soit nécessaire d’avoir un second disque de protection et un relais pour assurer la sécurité de l’autre passage.
- Nous terminerons cette étude sur les passages à niveau par un cas particulier très intéressant au point de vue de l’exploitation sur voie uhiqüe.
- A 3oo mètres d’une station se trouve une route très fréquentée. Comme dans cette station certains trains venant d’une direction B doivent se garer, il faut que l’annonce des ma-
- chines et des trains ne soit faite que s’ils viennent de la direction A.
- Pour la solution de ce problème, on place deux contre-rails, l’un près du passage à niveau l’autre à i5oo ou 2000 mètres vers A.
- Dans le poste se trouve un relais à superposition monté de telle manière que le circuit de la sonnerie ou cloche d’alarme ne se trouve fermé que quand le train vient de A. Ce circuit reste ouvert si le train vient de B.
- De cette manière, pour tout train venant de A, le voyant du premier relais vient tomber dans la lucarne en actionnant la sonnerie. Quand le train aura franchi le deuxième contre-rail, c’est-à-dire celui placé devant le poste, le
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- garde remettra les voyants dans leur position d’attente.
- Si le train se présente au contraire comme venant de B, en passant sur le contre-rail placé près du passage à niveau, le voyant du deuxième relais tombera dans la lucarne centrale, mais comme il ne porte aucun contact, la cloche d’alarme restera muette. Il en sera de même quand le train franchira le contre-rail placé à i5oo mètres au-delà, parce que le voyant du premier relais reste en l’air et ne paraît que dans la croisée sans accomplir en entier son évolution.
- Il est facile de se rendre compte de l’effet produit à la simple inspection de la figure 3. Nous ajouterons que comme il est nécessaire d’appeler l’attention du garde sans que la sonnerie soit actionnée, quant le voyant fermant le circuit sur A reste suspendu, le garde a devant lui l’inscription « relevez » ou « train passé » qui lui indique que le train est sorti de la zone comprise entre les contre-rails isolés (fig. 3).
- Ce montage ingénieux résout le problème posé par les Compagnies d’Orléans et de P.-L.-M. sur voie unique, d’une façon très simple et très sûre.
- C'0 E. de Bailleiiache.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Essais du professeur Ewing sur la turbine Parsons à condensation et alternateur Ewing à grande fréquence.
- Depuis son invention, la turbine Parsons a subi un grand nombre de modifications, qui ont été présentées à nos lecteurs au fur et à mesure de leur apparition (*). Sous sa forme la plus récente la turbine à vapeur, à condensation, a été soumise par le professeur Ewing à une série d’essais dont nous donnons ci-dessous le compte rendu.
- En décembre 1891 une première série d’expériences sur la turbine Parsons avait eu pour but de déterminer la consommation de vapeur à
- (') La Lumière Électrique, t. XXXVI, p. 524; t. XLII, p. 84; t. XLIV, p. 280, etc.
- différentes charges de la machine. La turbine à vapeur essayée était combinée avec une dynamo à courant alternatif pouvant développer 100 kilowatts. On avait trouvé que la consommation de vapeur était de 17 kilog. par kilowatt-heure, lorsque la machine tournait sous pleine charge; de 18 kilog. lorsque la charge était de 5o kilowatts-heures ; et de 19,5 kilog. lorsque la charge était réduile au tiers de sa valeur normale.
- Une nouvelle séried’expériences a étéeffectuée récemment afin d’examiner jusqu’à quel point le rendement avait été amélioré par quelques nouvelles modifications, et par l’emploi de vapeur surchauffée. On se servit de la même turbine que dans les expériences antérieures, mais on y avait ajouté plusieurs nouvelles couronnes d’aubes, pour permettre à la turbine de supporter plus facilement des pressions de 8 kilog. par centimètre carré. La condensation était améliorée par suite de l’emploi d’une pompe à air plus puissante, et en admettant l’eau d’injection en un point du tuyau d’échappement plus rapproché de la turbine; enfin, on se servait d’un nouveau régulateur.
- Le facteur principal de ces améliorations est l’emploi de vapeur modérément surchauffée. Dans la nouvelle turbine, avec de la vapeur surchauffée à 33“ au-dessus du point de saturation, la consommation d’eau est de i3 kilog. par kilowatt-heure produit à pleine charge, et de 14,5 à demi-charge. En poussant le surchauffage plus loin — à 68° au-dessus du point de saturation — la consommation à pleine charge est réduite à 12 kilog. par unité électrique.
- En comparant ces chiffres avec ceux fournis par les premiers essais, on voit que la consommation de vapeur a été réduite de 27 0/0. Ce qui rend ces résultats particulièrement intéressants, c’est que rien dans la construction et le mode de fonctionnement de la turbine ne s’oppose à l’emploi de la vapeur surchauffée, qui n’est pas sans grands inconvénients dans les machines du type ordinaire.
- La combinaison examinée dans ces essais est représentée en élévation et en plan par les figures 1 et 2. L’enveloppe A A contient une série de sept disques tournants, dont la surface porte les aubes. Celles-ci sont disposées sur chaque disque en une série d’anneaux concentriques. Les aubes fixes se placent dans les intervalles laissés entre ces anneaux d’aubes
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- mobiles; elles sont portées par des anneaux fixés à l’enveloppe.
- Chaque disque tournant forme donc avec le disque fixe correspondant une série de turbines centrifuges, la vapeur entrant au centre du plus petit anneau intérieur et s’échappant à la circonférence dans un canal qui la conduit, entre le dos du disque tournant et le dos du disque fixe suivant, à l’intérieur de la série d’anneaux adjacente. La figure 3 permet de se rendre
- ?
- compte de cette disposition ; elle montre les trois premiers disques de la turbine.
- Les hauteurs et les ouvertures des aubes de la turbine sur chaque disque sont adaptées à l’augmentation que subit le volume de la vapeur en se détendant de 8 kilog. à 80 grammes par centimètre carré. Les six premiers disques, qui ont chacun un diamètre de 38 centimètres, sont établis pour produire l’expansion de la vapeur jusqu’à la pression atmosphérique, le reste de
- Echelle
- Fig. i et 2. — Turbine Parsons à condensation.
- l’expansion ayant lieu dans le passage à travers le septième disque, d’un diamètre de 68 centimètres, et qui possède contrairement aux autres disques une double rangée d’anneaux d’aubes, à travers lesquels la vapeur passe en parallèle.
- Les aubes font saillie de 5 à 25 millimètres en dehors des disques qui les supportent. Le nombre total d’anneaux à aubes mobiles était dans la machine examinée de 35. Les aubes sont construites en bronze et ne montrent aucun signe d’usure après un service très long.
- La vapeur entre dans l’enveloppe aux turbines
- par une soupape que l’on voit figure 3, et après avoir passé près des différents disques, elle s’échappe par B (fig. i) dans un condenseur. La pression longitudinale sur l’arbre de la turbine, pression due à la disposition uniforme des disques, est contrebalancée près de l’entrée de vapeur par un piston tournant librement avec la turbine; une série de rainures profondes pratiquées sur son pourtour normalement à l’axe tournent entre des rainures analogues pratiquées dans l’enveloppe fixe. S’il restait malgré cette disposition un petit excès d’effort longitu-
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- dinal, cet excès de pression serait reçu par le dispositif d’arrêt à l’extrémité de l’arbre, qui prévient aussi tout déplacement longitudinal de celui-ci. Les coussinets sont placés dans la boîte à graisse C.
- L’arbre entier se compose de trois longueurs accouplées par :des manchons à trou carré; la première longueur porte les turbines, la seconde porte l’induit de la dynamo principale G (fig. i), et la troisième l’induit de la dynamo excitatrice H. Les couplages se trouvent au milieu de long paliers à double portée en J et K. Les coussinets en J, K et L sont des tubes concentriques et se trouvent noyés dans de l’huile. Les chambres à huile sont reliées par des tuyaux, de sorte qu’une seule pompe à huile opère la circulation
- P de ce levier monte et descend périodiquement par l’action d’un bras qui le relie à l’excentrique de la pompe à huile. Le bras court Q du levier règle le robinet du relais à vapeur.
- Chaque mouvement périodique fait admettre une bouffée de vapeur dans la turbine, la durée de cette admission dépendant de la hauteur de l’extrémité éloignée du levier. Le résultat est qu’à pleine charge la vapeur entre en un jet presque continu, la petite soupape ne se fermant que momentanément ou pas du tout ; aux charges plus légères chaque admission de vapeur alterne avec une fermeture complète de la soupape.
- L’action du régulateur est très efficace. Les périodes d’admission sont si fréquentes qu’elles n’occasionnent pas de variation de vitesse sen-
- du lubrifiant dans toutes les chambres. La pompe à huile, représentée en M (fig. i), est mue par un excentrique actionné lui-même par une vis sur l’arbre principal.
- La régulation de la machine essayée était effectuée par un nouveau dispositif très efficace. La vapeur est admise dans la turbine par bouffées, par suite de l’ouverture et de la fermeture périodique de la soupape que l’on voit dans la partie supérieure de la figure 3. Cette soupape est actionnée par un relais à vapeur mécaniquement relié à l’arbre de la turbine, de telle façon que la soupape s’ouvre régulièrement une fois par 28 révolutions de l’arbre. La durée de chaque ouverture est réglée par un solénoïde électrique, relié en dérivation aux inducteurs, mais compoundé pour maintenir les volts constants. Le noyau du solénoïde est suspendu à l’extrémité d’un long levier O (fig. 1). Le pivot
- sible, ni de variation de volts appréciable au voltmètre. M. Ewing a plusieurs fois enlevé et rétabli la totalité de la charge, soit plus de i3o chevaux, sans qu’il en résultât autre chose qu’une variation momentanée du voltage. Le régulateur est sensible, rapide et sûr dans son action à un degré tout à fait exceptionnel.
- En appliquant un indicateur près de l’admission de la chambre des turbines, au-dessous de la soupape, on a observé la pression pendant l’admission périodique de la vapeur. Le cylindre enregistreur de l’indicateur était tourné à la main aussi régulièrement que possible. De cette façon, on obtint des diagrammes dont les figures 4 et 5 montrent des exemples. Dans la figure 4, la charge était à peu près la moitié de là charge maxima; dans la figure 5, environ les trois quarts. La pression qu’indiquent ces diagrammes durant l’admission est d’environ
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- 2 kilog. inférieure à celle indiquée par un manomètre placé au-dessus de la soupape d’admission.
- La machine soumise aux essais avait été construite pour la production de courants alternatifs à 2000 volts et jusqu’à 5o ampères, et dans quelques essais l’induit original fut aussi employé. Mais M. Ewing préféra effectuer ses mesures de rendement sur une machine à courant continu donnant 400 ampères à 25o volts. L'excitatrice fut conservée pour fournir le courant aux inducteurs. Les deux séries d’essais, avec courant alternatif et courant continu, ont donné des résultats concordants.
- L’induit principal avait 76 centimètres de longueur sur 23 centimètres de diamètre. Le poids de son cuivre n’était que de i5 kilog., soit i5o grammes par kilowatt. La vapeur était amenée à la turbine sous une pression de 7 kilog. par centimètre carré. L’eau d’alimentation était mesurée en lui faisant traverser un bac dont la capacité avait été établie par pesée. Le niveau d’eau dans la chaudière était maintenu constant autant que possible.
- TABLEAU I
- Expériences avec la vapeur surchauffée par les gaz de combustion de la grille. — Induit à courant continu.
- Pression dans l.i chaudière kilog. par cm : Température de la vapeur Charge Cil kilowatts Eau d’alhnonht en k total tion par heure. Üog. par unité
- 6,8 168' c 0,1 208
- 7,2 . i85 10.2 344 33,7
- 7,i 180 27,0 5o5 18,7
- 7,2 204 49.2 720 >4,6
- 7,1 198 74.5 985 13,2
- 7,3 203 102,0 1315 >2,9
- Degré de vide dans l'essai à pleine charge : Par la colonne de mercure à l’échappement 750 millimètres ; par le manomètre sur le condenseur 725 millimétrés. Baromètre à 760 millimètres. Température de l’eau d’injection 23°. Yitesse : 4501 révolutions par minute.
- Dans les nombres donnés par les tableaux, la quantité d’eau d’alimentation est la quantité brute fournie à la chaudière sans tenir compte deS déperditions par fuites ou autres. Avant d’arriver à la turbine la vapeur traversait un surchauffeur composé de huit longueurs de 3 mètres de tube en fonte ayant 20 centimètres de
- diamètre intérieur. Malgré ses petites dimensions ce surchauffeur permettait d’élever la température de la vapeur de i70°à 205". L’appareil était chauffé par les gaz de combustion de la grille; dans un essai spécial le chauffage était opéré par un four spécialement construit à cet usage, et qui permettait de surchauffer la vapeur jusqu’à 240'’.
- Dans la première série d’essais le surchauffage de la vapeur était d’environ 33°. Les résultats sont ceux indiqués dans le tableau I. La puissance indiquée est celle dépensée dans le circuit extérieur et ne contient pas celle de la dynamo excitatrice. Les volts étaient mesurés par trois voltmètres Cardew, comparés entre eux et avec une balance Thomson. Les ampères étaient mesurés par la différence de potentiel aux bornes d’une résistance connue. Il y avait de plus en circuit un ampèremètre Evershed et deux électrodynamomètres Siemens, l’un pour les courants faibles, l’autre pour les courants intettSes.
- Dans la seconde série d’expériences le surchauffage a été poussé, au moyen .d’un four spécial, jusqu’à élever la températtfre de la vapeur à 240° C. Le tableau II donne lés résultats obtenus.
- TABLEAU II
- Expériences avec la vapeur surchauffée. Induit à courant continu.
- Eau d'alimentation par heure,
- Pression dans Tempéra1 ure Charge eu kilog.
- la chaudière do la en
- kilog. par cm1,’ vapeur kilowatts P
- total par unité
- 7,2 239” c 28,3 480 17
- 7,2 242 49,5 670 13,6
- 7,> 24O 78,4 985 12,6
- Degré de vide par le manomètre sur le condenseur, 717 millimètres; baromètre, 750 millimètres; température de l’eau d’injection, 22” C.
- L’induit à courants alternatifs donnant 2000 volts à la vitesse de 4800 tours par minute, soit une fréquence de So périodes par seconde, a servi dans la troisième série d’expériences. L’intensité du courant était mesurée par les instruments Evershed et Siemens, les volts au moyen d’un Cardew avec une résistance spéciale, et d’autre part au moyen d’un autre Cardew placé
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- sur un transformateur abaissant la tension dans le rapport de i à 20. La puissance calculée était le produit des volts efficaces par. les ampères efficaces. L’énergie électrique était absorbée par une cuve à eau avec des électrodes de charbon plus ou moins enfoncées selon la résistance à obtenir.
- La vapeur était surchauffée modérément comme dans la première série d’expériences. Le tableau III donne les résultats de cette troisième série.
- TABLEAU III.
- Expériences avec la vapeur surchauffée par les gaz de combustion. Induit à courant alternatif.
- Pression dans la chaudière. Kilos, pur cm2 Température de la vapeur Chargo en kilowatts Lnu d'ali par hcui total nentation c en kg. par unité
- 7,0 186 3i ,6 535 17
- 6,9 200 49,9 705 14,1
- • 7,3 204 105,2 i35o 12,8
- Degré de vide dans l’essai à pleine charge : Par la colonne de mercure à l’échappement, 692 millimètres; par le manomètre sur le condenseur 718 millimètres. Baromètre 738 millimètres. Température, de l’eau d’injection 22“ C.
- Comme on le voit, les résultats des essais avec les courants alternatifs concordent avec ceux fournis par la machine à courant continu.
- Dans chaque essai, la turbine fonctionnait assez longtemps pour qu’un régime uniforme pût s’établir, et pour éviter toute erreur dans la, lecture du niveau d’eau de la chaudière. L’eau d’alimentation était mesurée pour deux périodes d’égale durée. La pompe à vide et la pompe d’alimentation étaient actionnées séparément par la vapeur d’une autre chaudière.
- Les résultats ont servi à tracer les courbes des figures 6 et 7. La figure 6 donne la consommation totale horaire d’eau aux diverses charges, et la figure 7, cette même consommation par kilowatt. Les courbes A A se rapportent aux essais avec la vapeur modérément surchauffée (tableau I), les courbes B B aux essais avec la vapeur surchauffée (tableau II).
- Ces résultats montrent que le surchauffage présente de grands avantages. Néanmoins, il
- est difficile de voir la part de l’économie réalisée qui peut être attribuée à ce facteur seul. Le surchauffage empêche la condensation de la vapeur à l’entrée de la turbine et maintient la vapeur
- s 1000
- b 20<
- Puissance etc isclofijiee en kilowatts
- Fig-. G. —Consommation totale d’eau.
- sèche pendant son expansion, ce qui diminue les frottements intérieurs.
- Les avantages obtenus en poussant le surchauffage jusqu’à 240° sont comparativement faibles, surtout aux charges élevées. Non seulement la vapeur reste sèche pendant toute son expansion, mais elle s’échappe de la turbine à une température très élevée. En effet, l’enveloppe est très chaude près de l’échappement
- Puissance' ctév-e/o/i/ufe _on ki/ousezéts
- Fig-. 7. — Consommation d'eau par kilowatt.
- dans les essais de la série II, tandis qu’elle était restée froide pendant les essais de la série I. Cette observation est d’ailleurs conforme au résultat du calcul, qui indiquequ’un surchauffage à 228° est suffisant pour tenir la vapeur sèche pendant l’expansion.
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- Le résultat général des essais démontre que la turbine à vapeur à condensation est un moteur très économique. L’application de la va. peur surchauffée par les gaz chauds de la cheminée met cette turbine au niveau des meilleures machines à vapeur du type ordinaire. Le rendement aux faibles charges est probablement plus, élevé que dans toute autre machine à vapeur, ce qui présente un grand intérêt pour l’application de la turbine Parsons dans les stations centrales d’énergie électrique.
- Il faut remarquer d’ailleurs qu’il n’a pas été tenu compte des fuites de vapeur qui, dans ces essais, sont évaluées à 40 kilog. par heure, soit 3 0/0 de la consommation totale. Si l’on en te-
- nait compte, les résultats seraient encore plus favorables. ;
- Dans l’opinion de M. Ewing, la turbine Parsons, dans sa modification actuelle, est parfaitement recommandable pour les stations centrales, non seulement à cause de son bon rendement à toutes les charges, mais aussi* pour sa légèreté, son prix peu élevé, sa régularité, la facilité de sa manipulation, et les frais d’entretien assez modérés.
- Alterna leur à grande fréquence ' du professeur Ewing.
- A ce compte rendu des expériences de M. Ewing, nous amutons la description-, d’après
- Fig. 8. — Turbine Parsons et alternateur Ewing à grande fréquence.
- VEleclrician, de Londres, d’un jeu de machines donné par MM. C.-A. Parsons et C" de Newcastle, à l’Engineering Laboratory de Cambridge.
- La figure 8 représente cette combinaison d’une turbine Parsons avec deux dynamos couplées sur le même arbre. Elle est intéressante, à notre pointdevue, en ce qu’une des dynamos établie par M. Ewing est un alternateur donnant 14000 périodes complètes par seconde à une vitesse angulaire de 12000 tours par minute.
- On voit sur la figure deux dynamos distinctes; 1^’une est du type bipolaire ordinaire, avec un induit à courant continu donnant i5 ampères à 100 volts. Cette armature peut être convertie en un alternateur en glissant deux anneaux decon-act sur le commutateur, et en les reliant à deux
- touches diamétralement opposées de ce commutateur ; les électros sont dans ce cas excités séparément. On obtient alors 20 ampères à 40 volts, avec une fréquence de 200 périodes par seconde.
- L’alternateur du professeur Ewing est la .seconde machine directement couplée sur l’arbre de la turbine. Les figures g et 10 montrent la forme des pôles de l’armature et de l’inducteur. La figure g montre, mi-partie en section mi-partie en élévation, divers pôles aaa de l’inducteur qui tourne, et les pôles correspondants b b b de l’armature qui est fixe. La figure 10 est une section dans le sens radial. Les pôles aaa. au nombre de 140, sont construits en pratiquant des dents dans une paire de disques en acier doux placés dos à dos, comme le montre la fi-
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- gure, et les pôles bbb sont obtenus en dentant un anneau composé de 60 tôles, chacune de 1/4 de millimètre d’épaisseur, que l’on serre ensemble au moyen d’un anneau de fonte cc. L’anneau d’armature présente une ouverture plus large de 0,8 mm., que le diamètre du disque inducteur; ses dents, au nombre de 140, ont un centimètre de profondeur.
- L’enroulement de aaa est composé de ruban de cuivre isolé, maintenu contre la force centrifuge, par le bord en saillie des disques. Le fil composant l’enroulement des dents bbb est beaucoup plus fin que ne l’indique la figure. Les deux enroulements sont disposés en zigzag,
- Fig\ 9 et lû.
- c’est-à-dire variant de sens d’un pôle à l’autre. Les deux disques qui forment l’inducteur tournant sont isolés l’un de l’autre, et servent de conducteurs entre l’enroulement et les balais qui fournissent le courant d’excitation. Ces deux disques forment mécaniquement un seul disque, de section en forme de double cône, plus épais au centre que sur les bords, de façon à opposer une grande résistance à la force centrifuge très considérable à ces vitesses élevées. La disposition donne d’ailleurs aux parties tournantes la plus grande simplicité, ce qui est d’une certaine importance lorsque la vitesse est de 12 000 tours par minute.
- On voit que chaque tour de l’inducteur produit 70 périodes complètes du courant; à 12000 tours par minute, cela donne 840000 périodes par minute ou 14000 périodes par seconde. Le débit est d’environ 5 ampères à 100 volts.
- Cette machine permettra d’effectuer une série
- d’expériences sur les effets physiologiques des courants alternatifs à grande fréquence, et sur d’autres sujets intéressants. A. II.
- Pile Hirsh (1891).
- Dans cette pile, le zinc est séparé du charbon B par des projections a a, repoussées à. chaud
- sur l’auge en verre A, qui maintiennent les électrodes parfaitement séparées sans provoquer le grimpement des cristaux.
- Magnétomètre Rudd (1892).
- Ce magnétomètre, adopté par la Western Electric C°, de Chicago, a pour organes essentiels deux paires d’électro-aimants c, et a2. reliés : a2 à une pile m par un rhéostat n, et c2 à un galvanomètre p. Les pôles de ces électros étant au contact comme l’indique la figure, on place l’aimant à essayer en U à une distance connue de a2, puis, au moyen du rhéostat «, on donne au courant dans a2 une valeur telle que le galvanomètre o ne bouge plus quand on amène au contact puis sépare les pôles de a, et de a. par la charnière ed. Le champ électromagnétique de a., est alors exactement équilibré par celui de l’aimant ii. et il ne reste plus qu’à comparer la va-
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- leur donnée par le voltmètre o à celle du courant nécessaire pour produire ce même équilibre avec un aimant étalon. Ce rapport donne celui
- Fig. 1
- des champs ou des intensités magnétiques des deux aimants, et son carré la puissance attractive de l’aimant essayé par rapport à l’aimant étalon.
- Accumulateur Wladimiroff (1891).
- Cet accumulateur consiste en une série de cloisons a, non conductrices et inattaquables, comprenant entre elles des plaques b, cannelées de manière à retenir la matière active, et alimen-
- Fig-, i et 2.
- tées d’acide par les ajutages//. Si l’on fait passer dans cette pile un courant de -f- e à —e, chacune des plaques b formera un pôle positif d’un côté et un négatif de l’autre, avec du peroxyde de
- plomb sur l’une des faces et du plomb spongieux réduit sur l’autre.
- M. Wladimiroff donne la formule suivante :
- N = o,55 Y + i
- déterminant le nombre N des plaques, à grouper en série pour obtenir une force électromotrice de V volts. D’après lui, cet accumulateur très énergique, peu encombrant, solide, d’un maniement facile, conserverait très longtemps sa charge, se formerait très uniformément parce que le courant traverse les plaques par toute l’étendue de leur surface, et serait très économique principalement pour les grandes intensités.
- Coupe-circuit Cleveland (1891).
- Ce coupe-circuit, très simple et très robuste, consiste en une tige E, reliant ordinairement les câbles D D' du circuit, comme l’indique la figure i, par les contacts à friction G G', montés
- Fig. 1
- sur les isolants B B', de sorte qu’il suffit de tirer cette tige pour rompre le circuit : le sable F empêche la formation d’un arc à la rupture et à la fermeture du circuit.
- Pile étalon portative Carhart (1892).
- La pile étalon Clark est difficilement transportable; le zinc n’y plonge pas seulement dans
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- la dissolution de sulfate, il est au contact du sulfate de mercure, ce qui produit des actions locales ; enfin, la dissolution de sulfate de zinc employée est saturée à la température de 20 ou 3o° et cristallise au-dessous, de sorte que sa densité varie avec la température ainsi que la force électromotrice de la pile : de là, l’obligation de l’emploi d’un coefficient de température.
- M. Carhart diminue ce coefficient de près de moitié par l’emploi d’une dissolution de sulfate saturée à zéro. Le zinc G(fig. 1 et 2), qui plonge dans cette dissolution S, est séparé du sulfate de mercure B par un bouchon d’amiante M et de liège F, et la pile est fermée par un second bou-
- chon H, du caoutchouc coulé J, une pâte d’oxyde de zinc et de silicate de soude IC, le tout hermétiquement scellé par un fond de silicate de soude L, soudé au verre A de l’auge. Le sulfate de mercure repose sur du mercure C, dans lequel le fil D pénètre, protégé des ruptures par une calotte de cire E.
- En figure 2, le zinc est élargi en g pour mieux maintenir le diaphragme poreux F.
- G. R.
- Téléphone Filliol, Roques et Ikelmer.
- Cet appareil diffère des téléphones ordinaires par l’emploi, dans les transmetteurs, d'un levier de contact dont le relèvement est assuré par un contrepoids et par une disposition particulière du microphone destinée à éviter les crachements dus aux vibrations des plaques ou des charbons employés ordinairement.
- Ce microphone se compose d’une série de charbons cylindriques montés en tension de la façon suivante :
- Les charbons cylindriques a sont garnis de pivots à leurs extrémités, lesquels sont introduits dans les charbons carrés qui leur servent de monture. Ces charbons carrés sont montés parallèlement et chaque côté du rectangle ainsi formé se compose d’un certain nombre de charbons dont un c de plus grande dimension.
- Les charbons e reçoivent trois charbons cylindriques, dont deux correspondent au charbon carré opposé sur lequel se trouve la prise de courant, et le troisième vient se fixer sur le charbon carré opposé suivant b.
- Le second charbon rond que porte ce carré se
- fixe au charbon carré opposé et ainsi de suite, de façon que le courant passe d’une face à l’autre et suivant une ligne en forme d’angles droits placés les uns à côté des autres et alternativement renversés. F. G.
- Electromètre capillaire à grande portée.
- M. John Whitmore décrit dans The American Journal of Science les expériences qu’il a entreprises au laboratoire du Collège de Yale, à l’instigation du professeur A.-W. Wright, en vue de construire un électromètre capillaire à grande portée.
- On sait que la courbe qui représente les indications du modèle ordinaire de cet appareil en fonction des forces électromotrices n’est sensiblement droite qu’entre 0,00 v. et o,q5 v. à peu près; il ne peut donc servir que dans ces limites, bien que les mesures directes puissent être prises jusqu’à 1 volt environ et que l’électrolyse continue ne s’y produise qu’à la tension de 1,20 v. Les nouvelles applications qu’il a reçues
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- ont conduit l’auteur à entreprendre ses expériences.
- Si l'on remplit un tube capillaire avec des globules alternés de mercure et d’eau acidulée, la différence de potentiel qu’on peut maintenir entre les extrémités du tube augmente proportionnellement au nombre de globules de mercure; cependant, l’oxydation du métal altère les indications au bout de peu de temps. Dans l’appareil classique, pour éviter cet inconvénient, la surface de mercure qui reçoit l’oxygène est environ ioooo fois plus grande que l’autre.
- Après différents tâtonnements, l’auteur a construit l’appareil que représente la figure i. Une série de doubles tubes en U qui portent chacun un renflement vers le milieu d’une de leurs branches sont alternativement remplis de mer-
- cure et d’eau acidulée, de façon que le mercure s’élève dans chacun d’eux jusqu’au milieu du renflement dont le diamètre est d’environ 2 centimètres, tandis que le diamètre des tubes capillaires n’est que de 0,6 mm. Les différences de potentiel qu’on peut maintenir entre les extrémités de l’appareil sont directement proportionnelles au nombre d’éléments montés en tension ; avec deux éléments, la courbe représentative est droite entre 0,0 et 1,35 v., etc.
- L’appareil est gradué en prenant des dérivations en des points déterminés sur le circuit très résistant d’une pile Daniell ; pour comparer entre elles des forces électromotrices de faible valeur, il suffit de relier les extrémités du circuit vaux extrémités de l’électromètre. La colonne de mercure prend presque instantanément sa position d’équilibre ; l’exactitude avec laquelle les mesures peuvent être prises dépend principalement du pouvoir amplificateur du viseur du
- cathétomètre et de la pi-écision avec laquelle l’échelle est divisée ; on peut facilement déterminer la force électromotrice d’une pile à 0,001 v. près.
- Avec un cathétomètre qui ne permettait de lirequ’à 1/100 de millimètre près et dont le viseur n’avait qu’une faible puissance, l’auteur a pu obtenir des mesures exactes à 1/2 o/o près;pour contrôler les chiffres obtenus, il a pris les mêmes mesures avec une balance de Thomson; les résultats obtenus ont été les suivants :
- Électromètre
- Élément Balance Thomson capillaire
- Au chlorure d’argent .... 1,020 volt. 1,025 volt.
- Pile sèche............... 1,446 — 1,440 —
- Leclanché................ 1,453 — 1,458 —
- Daniell.................. 1,076 — 1,081 —
- La déviation produite par l’élément Daniell était de 2,5g mm. et par l’élément étalon Clark de 3,20 mm.
- L’exactitude avec laquelle les mesures peuvent être prises est augmentée en multipliant le nombre d’éléments montés en tension; lorsque l’on emploie quatre de ceux-ci, la partie de la courbe qui est en ligne droite s'étend jusque vers i,5v. et la courbe marche plus rapidement que la caractéristique de l’appareil ne contenant que trois éléments. Ainsi, un changement produit par une petite variation dans la force électromotrice est plus facilement observé.
- On a, en outre avantage à employer un plus grand nombre d’éléments qu’il n’est nécessaire pour éviter que l’électrolyse continue du liquide ne vienne à se produire, ce qui aurait pour conséquence d’altérer complètement les indications de l’appareil et de force à le remplir à nouveau.
- G. P.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- Séance du 17 décembre 1S92.
- M.Jouberl, président, lit une lettre deM. Branly qui rappelle que les expériences répétées par
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- M. Dawson Turner sur la conductibilité des isolants à la dernière session de la British Association (Edimbourg) sont identiques à celles qu’il aurait exécutées lui-même à la séance de Pâques de 1891 de la Société française de Physique; M. Dawson Turner en avait alors été témoin et avait même demandé des détails à M. Branly. Dans les comptes rendus de la session d’Edimbourg publiés par Nature et par The Electric ian, ce dernier journal seul a nommé M. Branly, mais sans indiquer que les expériences étaient une répétition des siennes. M. Branly demande l’insertion dans les comptes rendus d’une note où il rappelle ces faits.
- M. Guillaume dit que même réclamation a été adressée par M. Branly à la Revue générale des Sciences, où il avait fait un compte rendu de la session d’Edimbourg; il se peut que M. Dawson Turner eût prononcé le nom de M. Branly, mais comme il l'aura probablement défiguré en le prononçant à l’anglaise, il n’est pas étonnant que M. Guillaume ne l’eût pas remarqué.
- M. Colson a poursuivi les recherches dont nous avons déjà parlé sur la propagation des ondes électriques, dans les fils médiocrement conducteurs; après avoir étudié les circuits ouverts, il est passé aux circuits fermés. Les ondes sont produites dans le secondaire d’une bobine de Rhurnkorff aux deux bornes de laquelle sont attachés deux fils de cuivre ; les autres extrémités de ces fils sont reliées par une ficelle de lin, chanvre ou coton, trempés dans une dissolution dç chlorure de 'calcium qui a l’avantage de rester un certain temps comparable à elle-mênqe. Si la ficelle est assez longue, on constate l’existence des deux points neutres; ces deux points peuvent se réunir quand la ficelle est suffisamment courte ; ce point subsiste quelque courte que soit la ficelle. Enfin, quand le circuit est tout entier métallique, le téléphone est muet sur toute son étendue.
- On peut répéter les mêmes expériences avec un tube de Geissler ou même en plaçant le doigt mouillé sur le fil jusqu’à ce qu’on ne sente plus de picotement.
- M. Colson explique ces phénomènes par la considération d’ondes directes et inverses, positives et négatives ; quand le circuit est tout entier métallique, les deux ondes ont une amplitude
- sensiblement constante tout le long du circuit, et voilà pourquoi le téléphone est muet.
- M. A. Hess fait une communication sur les diélectriques hétérogènes.
- Maxwell a donné une théorie des diélectriques composés. Ilaenvisagé le casd’un nombre indéfini de couches superposées de diverses substances ayant des pouvoirs inducteurs et des résistances spécifiques différents. Cette théorie a permis à Maxwell de prévoir la formation du résidu dans les diélectriques hétérogènes.
- La considération d’un cas particulier de cette théorie a amené M. Hess à un certain nombre de conclusions utiles pour l'explication des phénomènes d’absorption, de décharges résiduelles, et des variations de l’isolement sous diverses influences.
- Dans le cas d’un mélange uniforme de deux substances, au lieu de considérer deux couches
- ;b:
- Fig. 1
- superposées, on peut se représenter l’une des substances divisée en un grand nombre de particules et noyée dans l’autre substance, bi l’on découpe alors dans une lame de ce mélange un petit cylindre (fig. 1), on obtient un corps composé de couches alternées des deux substances composant le mélange. Les couches de même nature peuvent être réunies, et finalement l’on se trouve en présence d’un système de deux condensateurs groupés en série. Pour simplifier on peut supposer que l’un d’eux, C, présente une résistance infinie, tandis que l’autre, G', est un peu conducteur, c’est-à-dire présente entre ses armatures une certaine résistance ç,' (fig. 2).
- L’auteur étudie la variation des différences de potentiel £ et e' aux bornes des deux condensateurs C et G', et les variations du courant pendant la charge, la décharge et l’isolement et montre que pendant cette dernière période, la différence de potentiel totale (s + s') aux bornes du système, ou entre les faces de la lamediélec-trique augmente, phénomène qui correspond à
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- €
- ce que l’on a désigné par le retour à la surface de la charge résiduelle.
- La tension d, représentée pendant la charge par une fonction de la forme
- , , a, t , . oi- t
- s' = A, e + Ase ,
- où 0tj et ao sont négatifs et Aj et A3 des constantes de signes opposés, passe par un maximum ; pendant la décharge elle devient négative ; pendant l’isolement elle diminue en valeur absolue, tandis que la différence de potentiel e reste constante, de sorte que la somme (s + e') augmente.
- L’intensité du courant de charge diminue beaucoup plus lentement que dans le cas d’un condensateur unique à diélectrique parfait. Le rapport de la force électromotrice de la pile de charge à l’intensité observée au bout d’un temps donné est habituellement pris pour expression de la résistance d’isolement. En réalité ce rapport n’a rien de commun avec la résistance
- P'
- rig. -
- d’isolement, qui, dans le cas envisagé, est infinie.
- M. Hess examine comment varie ce rapport lorsqu’on fait varier la température. L’étude des modifications que subit le courant de charge lorsqu’on change la résistance du circuit de charge permet à l’auteur d’expliquer les résultats contradictoires obtenus par les divers expérimentateurs ayant mesuré l’isolement avec des sources d’électricité de forces électromotrices différentes. Ces questions ayant été développées par l’auteur dans La Lumière Électrique (1), nous n’insisterons pas.
- Parmi les cylindres que l’on peut découper dans la masse hétérogène normalement aux armatures du condensateur, quelques-uns peuvent être formés uniquement d’une des deux substances du mélange. Il conviendrait donc, si l’on veut étendre l’étude précédente à la lame diélectrique entière, d’ajouter au schéma des deux
- (4) La Lumière Électrique, t. XLVI, p. 401 et 507, « Sur les isolants ».
- condensateurs en série un troisième condensateur C, placé en dérivation sur le système entier (fig. 3). Enfin, pour généraliser, au lieu de supposer infinie la résistance du condensateur C, on peut lui attribuer une résistance p, de même qu’à C, une résistance p2. Lorsqu’on traite ce cas général par le calcul, on trouve que les phénomènes conservent la même signification que dans le cas précédemment traité.
- Le condensateur Cj étant formé de la même substance que l'un des deux autres condensateurs, par exemple, G, on a C p = C, p3. Dans le cas où G p == C'p', les différences de potentiel varient parallèlement, et il ne se forme pas de résidu.
- A ce propos, on peut remarquer que pour des résistances p et p' à coefficients de température différents les produits G p et C'p' peuvent être écartés ou rapprochés l'un de l’autre en faisant varier la température. Le même corps peut donc
- c,
- Kig, 3
- donner ou non du résidu, selon la température à laquelle il est porté.
- Lorsque la structure du corps est telle que l’une des substances soit disposée en filets parallèles aux lignes de force et traversant d’une armature à l’autre, le diélectrique, quoique composé, ne donne pas de décharges résiduelles; ce cas correspond à celui de deux condensateurs couplés en quantité.
- Sur une question de M. P. Curie, M. Hess décrit une expérience qui lui a permis de vérifier l’exactitude de ses calculs. Le mica est une substance dont la résistance est pratiquement infinie et qui donne très peu de résidu, comme l’ont démontré M. Curie et M. Bouty. En reliant en série deux condensateur Carpentier, l’un de 0,1, l’autre de o,5 microfarad, et en shuntant ce dernier par une résistance de 100 mégohms constituée par un trait de graphite sur une lame de verre dépoli, il a obtenu un système qui, après une première charge et une première décharge, fournit un nombre considérable de décharges résiduelles.
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- M. Hess présente un dispositif qui réalise l'analogue hydraulique des deux condensateurs, C’est un tube à trois branches (fig. 4) représentant les trois armatures consécutives des deux condensateurs, les niveaux du liquide représentant les potentiels. Deux des branches sont reliées entre elles à leur partie supérieure par un tube de très petite section, remplaçant la résistance entre les armatures d’un des condensateurs, la troisième branche étant ouverte.
- Les niveaux se trouvent au début sur la même horizontale 1,1; pour «charger » le système on souffte dans l’une des branches extrêmes, par exemple, celle de droite. Le résultat est que les niveaux des deux branches shuntées descendent, et celui de la troisième branche monte (position 2). On a établi ainsi une différence de
- Fig. c-
- pression II. La décharge instantanée correspond à l’égalisation brusque des deux niveaux extrêmes lorsqu’on ouvre la branche H (position 3); on voit que pendant cette décharge la différence des niveaux des branches de gauche change de signe.
- On isole le système en fermant la branche II ou h \ pendant l’isolement, les niveaux des deux branches shuntées tendent à s’égaliser, en même temps qu’il s’établit peu à peu une différence de pression h, de même sens que la première. C’est cette différence qui donne lieu à la décharge résiduelle lorsqu’on ouvre de nouveau la branche h. L'on peut d’ailleurs obtenir plusieurs décharges résiduelles successives, en isolant de nouveau, etc.
- M. P. Curie fait remarquer que dans les recherches faites par son frère sur la conductibilité des cristaux l’intensité de décharge dimi-
- nuait constamment et tendait vers zéro, mais que la forme de la courbe en fonction du temps indiquait que la quantité d'électricité augmentait en tendant vers l’infini. Dans les groupements de condensateurs étudiés par M. Hess, la quantité d’électricitc tend, au contraire, vers une limite finie.
- M. Hess répond que la loi hyperbolique trouvée et vérifiée par M. J. Curie, en montrant que le logarithme de l’intensité de charge en fonction du logarithme du temps est une droite entre des limites très étendues, peut ne plus être vraie au-delà de ces limites, et que ce n’esl qu’en extrapolant que l’on peut affirmer que la quantité augmente indéfiniment. Il y a d’ailleurs des exceptions à cette loi; M. J. Curie l’a constaté lui-même pour le spath, dont la courbe logarithmique est concave vers l’axe des abscisses.
- En construisant les courbes logarithmiques des intensités calculées, M. Hess a d’ailleurs trouvé qu’entre certaines limites ces courbes se réduisent à des droites, et que l’on peut, en modifiant les valeurs relatives des capacités, passer graduellement des courbes du type le plus fréquemment recontré par M. J. Curie, aux courbes à convexité supérieure, comme celle du spath.
- SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE DE LONDRES
- Séance du 25 novembre 1892.
- MM. E.-C. Remington cl Wylhe Smilh rendent compte de quelques expériences dans des champs électriques el magnéliques, constants et variables.
- Le but des auteurs n’est pas d’établir une nouvelle théorie, mais simplement de montrer quelques expériences qui peuvent permettre de se former une idée plus nette des actions qui ont lieu dans un diélectrique soumis à des lignes de force.
- Les expériences sont divisées en deux séries : r celles effectuées dans des champs électriques ; 20 celles effectuées dans des champs magnétiques.
- Champ électrique constant.
- Un champ électrique constant était produit par deux disques métalliques chargés -j- et —,
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- «LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- fixés sur des plaques de verre (fig. 1). Les plaques de verre devaient empêcher les décharges entre les objets placés dans le champ et les disques.
- Dans la figure 1 ,ab représente un tube à air partiellement raréfié, sans électrodes, et placé dans un champ électrique uniforme. Dans la position indiquée, le potentiel du tube est uniforme. Faisons-le tourner maintenant dans le sens de la flèche; le potentiel en a diminuera, celui en b s'élèvera jusqu’à ce que la différence de potentiel entre les deux extrémités soit suffisante pour donner lieu à une décharge à travers le tube. Il se produira alors un courant de déplacement qui, tant qu’il durera, fera briller le tube. La rotation continuant, la lueur s’éteindra pour réapparaître de nouveau dès que la position du tube sera symétrique par rapport à la première. L’effet de ces actions est de produire une série d’images en forme de double éventail, comme le montre la figure 2. Le nombre des images dé-
- +
- Fig. 1 et 2. .
- pend de l’intensité du champ. Ce phénomène est rendu plus intense lorsqu’on étrangle le tube dans sa partie moyenne.
- Les tubes employés dans ces expériences avaient les formes indiquées par la figure 3 (a, b, c et ci). La tige servait à les fixer sur le moteur. La surface de ces tubes doit être très propre et sèche, et pour un nouveau tube, il est bon de l’exciter entre les boules d’une machine à influence.
- Dans la série des images en double éventail, l’une des extrémités est plus brillante que l’autre, le courant passant de l’extrémité obscure à l’extrémité brillante. Cet effet est visible non seulement avec des tubes droits, mais encore quand on etnploie une sphère.
- Champ électrique variable.
- Au lieu de faire tourner le tube, on peut ob-
- tenir un effet analogue en faisant varier le champ qui contient le tube. L’axe de celui-ci doit être placé dans le sens des lignes de force. Dans ce cas, on peut charger et décharger les plaques par une machine à influence et des déchargeurs,
- ou bien par une bobine d’induction, avec ou sans production d’étincelles.
- Champ magnétique.
- Les auteurs pensent que les tubes Geissler permettent de montrer les phénomènes de Hertz à une nombreuse assistance. Ils ont donc substitué un tube Geissler à l’excitateur du résonateur, ce qui réussissait très bien avec un oscillateur à bouteille de Leyde. L’oscillateur et le résonateur, consistaient en deux petites bouteilles de Leyde (fig. 4) donnant la capacité, et un simple tour de gros fil de cuivre formant le circuit conducteur. Le tube Geissler était placé
- GÏCILLATC;
- Fig. 4
- en dérivation sur une partie du conducteur du résonateur.
- Quoique ayant fait construire des tubes de forme particulière, les auteurs n’ont pu obtenir de bons résultats avec les formes ordinaires de l’oscillateur Hertz. Ils construisirent un résonateur de la forme suivante.
- Deux plaques métalliques, a et b (fig. 5), donnent la capacité et le fil la self-induction. Le
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- diélectrique entre les plaques était un tube à vide, sans électrodes. En employant un grand oscillateur Hertz, ce tube était brillamment illuminé, même à des distances très considérables.
- Champ magnétique variable.
- Au lieu d’avoir un circuit secondaire composé en partie d’un conducteur métallique et en partie d’un tube à vide, le circuit entier peut être composé de gaz raréfié. Il est évident que pour produire un courant dans un tel circuit, il est nécessaire d’employer une grande force électromotrice induite ; cela exigeait ou bien un champ magnétique très intense, ou un champ variant très rapidement. Le premier cas n’était pas possible ; quant à la seconde condition, elle était réalisable en utilisant la décharge oscillante de la façon suivante :
- Dans la figure 6, P est un circuit primaire consistant en quelques tours de fil couvert de gutta-
- Fig. 5 et G.
- percha, et placé dans le circuit d’une bouteille de Leyde. Comme secondaire, on avait placé près de P un tube annulaire à air raréfié. Lorsque des étincelles jaillissent en D, on aperçoit un anneau lumineux très brillant dans le secondaire.
- Dans les expériences, on avait ajouté un secondaire métallique S, semblable à P. Lorsqu’on met S en court circuit, le courant induit dans ce circuit affaiblit le champ magnétique, de façon à éteindre complètemnt le tube Geissler secondaire.
- Si l’on relie S à une troisième bobine, celle-ci se comporte comme P, avec des effets plus faibles ; P et S forment dans ce cas un transformateur dont le rapport de transformation est l’unité. Le fil de la bobine P est lui-même lumineux, lorsque S est ouvert; la mise en court circuit de S fait disparaître cet effet.
- Systèmes de câbles à capacité compensée du professeur S. Thompson.
- On sait que la capacité électrostatique des câbles et des lignes téléphoniques et télégraphiques rapides est un obstacle des plus sérieux à l’extension de la longueur de ces lignes. C’est dans le but de reculer les limites que l’on ne peut dépasser actuellement que le professeur S. Thompson a fait breveter récemment un nombre important de dispositifs permettant de neutraliser en partie ou en totalité la capacité électrostatique des câbles.
- Ces systèmes ont pour but de permettre d’augmenter la distance pratique tant au point de vue de la possibilité de la transmission qu’au point de vue de la rapidité, sans changer le système d’instruments en usage.
- Pour une ligne de longueur donnée, dans les conditions actuelles de leur établissement, on est généralement limité dans le choix des appareils et instruments à employer. C’est ainsi que les appareils à grande vitesse, tels que les télégraphes harmoniques et les téléphones, ne peuvent être employés sur les lignes très longues. Dans ce cas on pourra augmenter la facilité de transmission des signaux en permettant l’usage sur les lignes d’appareils rapides qui jusqu’ici ne pouvaient y être appliqués.
- Enfin, on pourra augmenter la facilité des transmissions sur les lignes en _ permettant de les effectuer sans l’emploi de dispositifs coûteux pour assurer leur réglage, dispositifs connus sous le nom de « câbles artificiels » et dont on fait actuellement usage aux .extrémités des câbles aboutissant aux bords de la mer.
- En ce qui concerne la rapidité des signaux télégraphiques le professeur S. Thompson donne l’exemple suivant : la capacité électrostatique d’un câble transatlantique étant de op33 par mille marin, ce qui correspond à 0^18 par kilomètre, le retard occasionné sur les signaux télégraphiques et tellement grand que l’on ne peut transmettre qu’un petit nombre de mots par minute.
- De même, c'est à peine si l’on peut envoyer des signaux automatiques rapides à quelques milles du rivage.
- La capacité n’est en général limitée en aucun point particulier ; elle est répartie d'une manière plus ou moins uniforme dans toute l’étendue de
- A. II.
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- (i
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- la ligne. Le procédé du professeur S. Thompson consiste à contrebalancer les effets de la capacité par l’adjonction d’une induction électromagnétique répartie sensiblement de la même
- il
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- Fig. 1 à 4.
- manière. Il n’y a rien là de nouveau comme principe.
- Ce fut en effet M. Vaschy qui, en reprenant la théorie connue de la propagation de l’électri-
- pacité compensée fut présentée à l’Académie des sciences, en 188g, par M. Lazare Weiller.
- La plupart des moyens décrits ci-dessous, sont applicables aux différents types de lignes existants; car le procédé consiste dans l'introduction de place en place, dans ces lignes, d’organes que le pi'ofesseur S. Thompson désigne . sous le nom de compensateurs, et possédant; une induction électro-magnétique suffisante! pour détruire plus ou moins complètement la capacité électrostatique répartie, eu égard à la à la fréquence moyenne des impulsions télégra-
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- Fig-. 5 à S.
- cité de sir William Thomson et en y introduisant la self-induction, montra le premier que son invention compense en partie la capacité électrostatique et améliore les transmissions téléphoniques. Une disposition de câbles à ca-
- 8
- Fig. 9 à 12.
- phiques, téléphoniques, etc. qui doivent être transmises.
- La capacité est ainsi diminuée ou neutralisée comme si la ligne se composait de sections successives, ayant chacune sa capacité propre; chaque organe introduit comme il a été dit exerçant son action neutralisante sur la capacité des parties adjacentes ; aussi chaque bobine d’induction insérée aura une dimension et une puissance suffisantes pour neutraliser, par exemple, la capacité d’un câble à une distance de 5 milles de chaque côté de l’endroit où elle est insérée, si chaque section à 10 milles de longueur.
- Les bobines de self-induction employées comme compensateurs ne doivent pas seule-
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- ment avoir une constante de temps élevée, mais encore une grande résistance relativement à celle de la section de la ligne qu’elles doivent compenser. Cette résistance pourra dans quelques cas être aussi grande non seulement que celle de la section à compenser, mais encore que celle de la ligne entière.
- 11 y a d’ailleurs, comme nous le verrons, d’autres moyens pour contrebalancer la capacité des lignes. A ce titre le professeur S. Thompson propose d’adopter des câbles à enroulements de construction spéciale pour produire une induction électro-magnétique répartie plus
- saire pour que le courant s’élève dans cette bobine à 0,634 de sa valeur finale, ne soit pas inférieur et soit de préférence supérieur à 1/100 de seconde, la résistance de chacùne de ces bobines étant encore comme nous l’avons déjà dit supérieure à celle d’une section de câble, et au câble entier.
- La figure 1 représente le diagramme d’une ligne unique A entourée d’une gaine métallique
- —&
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- 3^
- Fig. i3 à 16.
- ou moins uniformément dans la longueur de la ligne. Par exemple on établit un câble portant intérieurement deux conducteurs en cuivre et isolés séparément pour servir comme ligne d’aller et de retour; puis on insère entre eux d’endroit en endroit, tous les 10 ou 20 milles, par exemple, des bobines de self-induction comme compensateurs, ces bobines ayant des dimensions, un nombre de tours de fil, une section, un noyau formé de minces lamelles de fer et ayant une forme déterminée, tels qu’en raison de l’ensemble de ces conditions la constante de temps, qui est aussi l’intervalle de temps néces-
- Fig. 17 à 20.
- B ; C est un symbole représentant la capacité du câble comme s’il était un véritable condensateur.
- La compensation de la capacité de chaque portion s’obtient à l’aide du compensateur D, qui est ici une bobine de self-induction.
- La figure 2 se rapporte à une disposition semblable, mais où la bobine, au lieu d’être enroulée sur un noyau en lames de fer, est enroulée autour du câble lui-même.
- Dans la figure 3 le compensateur est un trans-
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- formateur dont les deux circuits'enroulés sur le noyau de fer ont le même nombre de spires, comme cela est indiqué schématiquement.
- La figure 4 représente un système de deux fils, l’un d’aller, l’autre de retour, mis en relation par des bobines de self interposées entre eux et de place en place.
- La figure 5 montre une disposition où les deux fils sont reliés séparément par des bobines de self à la gaine métallique B.
- En 6, la disposition se compose d’un conducteur intérieur et d’un extérieur dont l’un sert de fil d’aller, l’autre de retour, et l’intérieur est seul relié à la gaine métallique au moyen de bobines de self-induction.
- La figure 7 représente une série de circuits
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- Fig-. 21 à 24.
- reliés au moyen de transformateurs à enroulements égaux.
- Dans la figure 8, chaque fil relié à la gaine est mis à la terre au moyen de bobines à double enroulement et chacun des deux fils peut être employé séparément.
- Dans la figure 9, on emploie deux conducteurs, l’un intérieur, l’autre extérieur, et ce dernier seul est relié au moyen de bobines à double enroulement à la gaine métallique ou à la terre.
- La figure 10 se compose de deux conducteurs intérieur et extérieur réunis l’un à l’autre et avec la terre à l’aide de transformateurs.
- La figure 11 représente un noyau A entouré par un conducteur extérieur interrompu à des intervalles égaux de façon à être divisé en sections indépendantes.
- La figure 12 reprêsehte une disposition analogue où le conducteur interrompu est relié à une gaine métallique par des bobines à double enroulement.
- La figure i3 est un câble à trois lignes reliées deux à deux par des bobines de self-induction.
- Dans la figure 14, deux de ces lignes sont reliées par des compensateurs, et la troisième est reliée au milieu par une bobine de résistance moitié moindre.
- En 15, trois conducteurs sont reliés par des transformateurs.
- Sur la figure 16, deux des lignes sont réunies par des bobines â double enroulement, et la
- Fig. 25 à 28.
- troisième est enroulée en forme de transform j teur sur un noyau placé dans chaque circuit.
- Lés figures 17 à 20 représentent des dispos i tiens analogues aux cas des trois fils et'appl i quées au cas de quatre lignes.
- En 21, deux fils sont enroulés de place ert place, soit l’un autour de l’autre, soit autour dé noyaux communs, mais en sens contraire.
- Dans les figures 22 à 28 les lignés ne fonctionnent pas sous l’action du courant ordinaire, mais par polarisation et par différences de potentiel, les compensateurs étant comme précédemment répartis sur chaque section séparée de câble.
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- FAITS DIVERS
- Dans le monde des industriels qui exposeront à Chicago, on se préoccupe naturellement des conditions dans lesquelles fonctionnera le jury de l’exposition On dit que les prix ne seront pas établis de degrés divers; tous auraient la môme importance. Les distinctions accordées seront motivées par des considérants que l’on publiera.
- La transformation en tramways électriques des tramways à traction animale de Halle a donné des résultats très avantageux. La dernière année d’exploitation du service par chevaux avait fourni 196000 francs de recettes, tandis que la première année du service électrique a élevé le total des recettes à 248000 francs. Les voitures sont éclairées électriquement. Les dépenses d’exploitation ont diminué de 3o 0/0.
- Ces résultats ont encouragé la compagnie à étendre son réseau, et à établir de nouvelles lignes jusque dans des villages éloignés.
- VElectrical Power and Storage Company de Londres, offre de fournir les accumulateurs nécessaires â la traction électrique des tramways contre paiement de 66 0/0 des recettes brutes. Ceux qui sont au courant des conditions actuelles de la traction par accumulateurs doutent que dans ces conditions il soit possible de réaliser des bénéfices sur la vente des accumulateurs. Ils fondent leurs doutes sur les chiffres du tableau suivant,'qui se rapportent il est'vrai à l’année 1889, mais qui permettent malgré cela d’établir des comparaisons, d’autant plus que les recettes de diverses compagnies ont plutôt diminué
- depuis.
- Recettes par voiture-kilomètre
- London Tramways........ .. 8,20 centimes
- North Metropolitan........ io,55 —
- Glascow Tramways.......... 9,65 —
- South London............... 7>85 —
- Croydon Tramways............ 7>i5 —
- Birmingham Tramways....... 8,60 —
- Belfast Tramways............ 8,35 —
- Dublin Tramways............. 9,25 —
- Liverpool Tramways.......... 9.10 —
- Ces chiffres se rapportent ci des lignes â traction par chevaux. On voit que ce n’est qu’à Glasgow que l’offre de l’Electrical Power C“ pourrait présenter quelques chances de succès. Partout ailleurs les deux tiers des recettes ne suffiraient pas pour indemniser la compagnie de ses frais.
- On munit les tramways électriques de Boston d’un système de chasse-pierres destiné à rendre de grands services. Récemment encore, dans une ville américaine, un accident de personne a pu être évité grâce â la présence d’un dispositif de ce genre. Sur les tramcars de Boston, le chasse-pierres ne descend au niveau des rails qu’au moment où le conducteur fait fonctionner le frein pour arrêter la voiture.
- AAAArfWWVWNAA/ AAA/
- D’après le Cosmos on propose pour les navires en détresse qui réclament du secours l’emploi d’un cerf-volant formé d’une légère feuille métallique à laquelle seraient attachées des lampes â incandescence recevant le courant par la corde de retenue.
- Un appareil de ce genre pouvant s’élever beaucoup plus haut qu’aucune mâture, â la hauteur des fusées de signaux, pourrait être vu dans un cercle de très grand rayon.
- Dans une communication â l’Académie des sciences M. Foveau de Courmelles décrit sous le nom de bi-élec-trolyse les actions réciproques de corps complexes sous l’action du courant. Les réactions entre les éléments à l’état naissant sont favorisées également par l’élévation de température due au passage du courant.
- Par exemple, l’iodure de potassium, en présence des tissus morbides, est décomposée, fournit de la potasse et de l’acide iodhydrique, éléments qui augmentent l’action destructive du courant.
- L’auteur divise la bi-électrolyse en deux branches : bi-èlectrolyse thérapeutique et bi-èîeclrolyse industrielle.
- Dans ses accumulateurs, M. J. Ler remplace les plaques autogènes par des assemblages de tubes de plomb à âmes de fer émaillé garnies de rainures pour recevoir la pâte d’oxyde de plomb.
- La compagnie Swan-Edison d’Angleterre a renoncé à faire des installations, mais elle a ouvert des dépôts de ses lampes à Liverpool, Newcastle, Birmingham, Cardiff, Hull, Glasgow et Dundee. De plus, elle est en train de prendre des arrangements avec les différentes compagnies de chemins de fer pour que les lampes puissent être remises franco dans toute l’étendue du Royaume-Uni.
- Le bruit s’était répandu dans Paris que la Compagnie du Nord allait adopter la traction électrique pour le rapide Paris-Bruxelles. Quoique cette nouvelle fût. tout â fait improbable, certains organes de la grande presse politique l’avaient accueillie dans leurs colonnes. On n’a
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- point tardé à reconnaître que cette nouvelle ne reposait sur aucun fondement quelconque. Si elle a circulé avec tant de facilité, c’est à cause de l’idée maintenant exagérée que quelques personnes se font de la puissance de l’électricité, qu’ils avaient si longtemps combattue.
- Le duc d’York, second fils du prince de Galles, est devenu, à la suite de la mort de son frère aîné, l’héritier éventuel de la couronne d’Angleterre. Ce prince vient de présider, au milieu de décembre, à l’inauguration de l’hôpital ophtalmologique du sud de Londres. Comme la cérémonie avait lieu dans la salle du théâtre royal de Surrey, après les discours, on a remis entre les mains du duc d’York une clef d’or avec laquelle il a lancé un courant électrique qui a ouvert les portes de l’hôpital, fait partir un canon placé en dehors de l’établissement et allumé des cartouches au magnésium pour la photographie instantanée de la scène qui se passait dans l’intérieur du théâtre de Surrey. L’annonce de cette partie assez originale de la cérémonie avait attiré un public nombreux.
- Comme toutes les institutions analogues à Londres, cet hôpital est entretenu par des souscriptions charitables, et on comptait beaucoup sur l’enthousiasme de cette exhibition pour électriser, au point de vue moral, les bienfaiteurs de l’institution.
- M. Moissan a présenté à l’Académie un dispositif électrique qui lui a permis d’obtenir des températures très élevées. Jusqu’ici dans les laboratoires, on ne pouvait atteindre au maximum que la température de 20000 à l’aide du chalumeau à oxygène de Deville et Debray. En utilisant Tare électrique dans un four en chaux et en employant des courants à haute tension, M. Moissan a pu atteindre la température de 3ooo°. Dans ces conditions, vers 25oo°, la chaux, la strontiane et la magnésie cristallisent en quelques minutes. Si la température atteint 35oo°, la matière du four, la chaux vive, fond et coule comme de l’eau. La cavité intérieure du four électrique se creuse de plus en plus, les briques de chaux se soudent les unes aux autres et l’expérience se limite par la destruction du four. Après quelques minutes, lorsqu’on emploie un four de grandeur ordinaire et un courant produit par une machine de 5o chevaux, les parois extérieures sont portées au rouge vif et l’on doit mettre fin à l’expérience.
- On obtient ainsi, grâce à ces températures élevées, facilement la cristallisation de certaines pierres fines telles que le rubis, etc., etc. Nous ajouterons aussi qu’on doit prendre les plus grandes précautions pour manier ces courants et pour éviter l’action qu’ils exercent sur le visage et surtout sur les yeux des opérateurs.
- Nous croyons pouvoir ajouter que les mêmes résultats ont été obtenus par une autre personne qui n’attendait que la conclusion d’un grand nombre d’expériences pour présenter un mémoire des plus intéressants.
- La Revue d'hygiène donne la description d’un grisou-mètre avertisseur automatique; comme la plupart des appareils de ce genre, celui-ci est fondé sur la différence de densité entre l’air et les mélanges explosifs.
- En principe, l’appareil est une balance portant par un des fléaux une boîte métallique pleine d’air, par l’autre un poids faisant équilibre à ce réservoir. Porté dans un mélange d’air et d’hydrogène carburé, le réservoir d’air plongera, tandis que le poids sera soulevé.
- Pour transmettre ces mouvements à distance, le fléau porte cinq pointes de platine de longueurs différentes plongeant successivement dans des godets à mercure lorsque le fléau s’abaisse. Divers circuits électriques se trouvent successivement fermés et permettent à un appareil placé au loin d’indiquer le nombre de volumes pour 100 de gaz dangereux dans l’air.
- Des chimistes distingués ont déclaré l’aluminium inattaquable par l’acide sulfurique. Depuis que ce métal est entré dans l'industrie, on a pu se convaincre qu’il ne résistait pas autant qu’on le disait aux acides.
- M. A. Le Roy a constaté que l’aluminium pur est très rapidement attaqué par les acides sulfurique, nitrique, etc.
- Comme dernière nouveauté on parle de l’application de l’électricité au séchage des feuilles de thé. Il paraît qu’à Ceylan des expériences sont effectuées sur une grande échelle et que l’on trouve la nouvelle méthode de séchage au moyen de la chaleur développée par le courant plus économique que l’ancienne méthode.
- A moins de. conditions spéciales du prix du combustible, ce point peut sembler douteux.
- Un Américain, le Dr Phelps, a inventé un outil électrique pour graver sur verre. Cet outil consiste simplement en un fil de platine recourbé par-dessus la pointe d’un crayon d’ardoise. Le fil de platine, de 1,2 mm. de diamètre, est porté à l’incandescence par un courant très intense. Lorsqu’on promène la pointe de l’outil sur un objet de verre à surface colorée, le verre est fondu au point de contact, et il se forme un bourrelet très mince, transparent sur un fond coloré.
- Cet outil et les ornementations qu’il permet d’obtenir sont en ce moment exposés à l’Institut américain de New-York.
- Le Post Office dé Londres a fait l’expérience d’un nouveau distributeur automatique employé à la distribution des dépêches. En mettant une pièce de deux sous dans la fente, on voit tomber un pupitre, une enveloppe et une feuille de papier. En même temps, un télégraphe avertit un bureau de poste voisin. Un messager se détache et vient chercher la lettre. Pour la faire partir sur le
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- champ, il faut remettre au porteur 3o centimes par mille.
- Si elle doit etre portée par un fiacre, il faut payer en outre le prix de la course.
- Au lieu d’attendre l’arrivée de remployé, on peut déposer la taxe dans l’enveloppe et s’éloigner après avoir donné le signal de la façon que nous venons d’indiquer.
- Une briqueterie située au sud de Chicago extrait la terre glaise au moyen d’un excavateur électrique. L’appareil est actionné par un moteur Thomson-Iiouston de 5o chevaux, alimenté par le courant d’une station génératrice éloignée de quelques centaines de mètres. Cette station comporte une dynamo Thomson-Houston de 85 chevaux à 55o volts.
- Une des particularités de cette installation est que les fours sont chauffés avec de l’huile injectée sous les chaudières.
- La capacité totale de toutes les usines qui opèrent actuellement le raffinage du cuivre par Pélectrolyse équivaut à une production totale de ioo tonnes de cuivre raffiné par jour. Ce résultat n’a été rendu possible qu’à la suite du développement de la dynamo moderne.
- On a imaginé à Chicago un nouveau tour d’escamotage, pratiqué avec succès dans les courses de chevaux. Un jockey a eu l’idée de placer dans sa ceinture une petite bobine Rhumkorff avec sa pile.
- Il en a détaché deux fils, l’un descendait le long de Sci jambe droite et aboutissait à l’éperon, l’autre allait de la même manière à l’éperon gauche. Lorsqu’il piquait des deux lé courant traversait le ventre de la monture, qui s’enlevait avec une puissance extraordinaire.
- Ce genre de fraude, n’ayant point été prévu par le règlement des courses, le jockey eut l’audace de réclamer le prix, mais, aux applaudissements de toute l’assistance, les juges le déclarèrent disqualifié.
- Il paraît que la traction par accumulateurs entre en faveur à New-York. On annonce du moins que la ligne de la seconde avenue sera munie de voitures à accumulateurs. Une dizaine de voitures seront mises en service très prochainement.
- La nouvelle station centrale de Pittsburg sera l’une des plus importantes des États-Unis. Elle pourra alimenter simultanément i25ooo lampes à incandescence de 16 bougies.
- La première installation électrique à courants polypha- | sés, en Autriche, est celle de Pergine, bourg de 5ooo j
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- cimes. La station génératrice contient une dynamo de 100 chevaux produisant 1000 volts à 600 tours par minute. La distance de transmission est de 2 kilomètres, la génératrice est actionnée par une turbine. Au lieu de réception quatre transformateurs réduisent la tension a 100 volts. Le courant sera fourni à y5o lampes et à quelques moteurs. L’installation est faite par les ateliers de construction d’Œrlikon.
- Eclairage électrique.
- D’après le Daily Chronicle tous les omnibus de la London General Omnibus Company viennent d’être munis de l’éclairage électrique.
- On sait d’ailleurs qu’en Angleterre l’éclairage électrique des trains de chemins de fer ne fait que des progrès très lents. Il n’y a que certains trains de luxe qui possèdent ce genre d’éclairage.
- 11 a été question, dans ces derniers temps, d’introduire l’éclairage électrique à Saint-Maur. On commencerait par installer 5o lampes à arc et 2000 lampes à incandescence de 16 bougies
- L’éclairage électrique, dit le Bulletin international de P Electricité, fait des progrès constants à New-York. La. cinquième avenue va être éclairée au moyen de lampes à arc depuis le square Washington jusqu’à la 59° rue. La nouvelle aile, nord, du Musée Métropolitain des Arts, doit être pourvue d’une installation de ce genre. Une Compagnie d’assurances sur la vie vient de faire bâtir à Broadway un nouveau bureau qui sera éclairé à l’électricité.
- La Compagnie d’électricité Schuyer, de Middleton (Connecticut), vient de recevoir du Gouvernement la commande d’un phare d’observation qui sera, dit-011, le plus grand et le plus puissant du monde. Il est destiné à la statue de la Liberté du port de New-York et sera en état de transmettre des signaux à 1600 kilomètres. Son pouvoir éclairant sera de 5oooo bougies. Ce phare sera construit dans des conditions analogues à celles de l’appareil actuellement en service sur le mont Washington et qui a été également établi par la Compagnie Schuyer.
- La fameuse église des Franciscains de Vienne (Autriche), qui constitue le plus beau monument du style gothique de l’empire, est maintenant éclairée à l’électricité. Il y a douze Tampes à arc, quatre dans Ja nef centrale et quatre dans chacune des ailes. L’éclairage est splendide, peut-être un peu trop brillant au gré de certaines personnes préférant la demi-obscurité qui règne
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- ordinairement dans les églises, mais il a du moins l’avantage de faire ressortir les beautés des motifs architecturaux et des décorations de cet édifice renommé.
- D'après un article du traité intervenu entre la ville de Lodève et la compagnie du gaz, cette dernière est tenue de faire profiter la municipalité des progrès à accomplir dans l’art de l’éclairage.
- Mise en demeure de s’exécuter, la compagnie du gaz a refusé d’admettre la supériorité de l’éclairage à l’électricité, et l’affaire va être portée devant les tribunaux administratifs. L’article du traité auquel il est fait allusion dit que :
- Pour que la ville de Lodève soit dotée d’un nouveau mode d’éclairage, il faut :
- i° Qu’un système d’éclairage public ou privé autre que le gaz courant, et plus économique, vienne a prévaloir ;
- 20 Que ce système d’éclairage soit appliqué, depuis deux ans au moins, soit à Montpellier, soit à Nîmes, soit dans d’autres villes de même importance.
- Ces conditions sont bien claires, et il est à supposer, dit le Bulletin international de Vélectricité, que le Conseil de préfecture, en présence de l’article du traité que nous venons de citer, ne pourra que condamner la compagnie du gaz.
- Télégraphie et Téléphonie.
- Le gouvernement français a donné ordre de travailler à rétablissement du réseau télégraphique du Dahomey. On a déjà commencé à mettre en place la ligne de Koto-nou aux Popos en passant par Wydah.
- Cette construction consacre la main mise par la civilisation sur ce repaire de l’esclavage et de la barbarie qui servait de théâtre séculaire aux sacrifices humains.
- La Revue scientifique dit que les Espagnols viennent d’acquérir la certitude qu’en cas de destruction du câble télégraphique existant entre Ceuta et Malaga, les communications entre ces deux places pourraient être assurées par des pigeons voyageurs. Sur 24 pigeons lâchés de Ceuta 23 sont arrivés à Malaga, en très bon état, après un parcours de 65 milles.
- Honolulu possède, dit-on, un des meilleurs systèmes téléphoniques du monde. Presque toutes les maisons d’habitation ont le téléphone, qui ne coûte d’ailleurs que 80 francs par an.
- Le dernier record télégraphique a été établi par un opérateur de Minneapolis dans les circonstances suivantes relatées par le Western Electrician. Le 18 novembre
- dernier les lignes télégraphiques traversant la vallée du Mississipi furent toutes plus ou moins endommagées à la suite d’une violente tempête. Le service dut être interrompu, de sorte que quelques jours après, les dommages ayant été réparés, les bureaux télégraphiques se trouvèrent surchargés de besogne, et les employés durent hâter le travail. Un télégraphiste de Minneapolis, M.E.-D. Williams, a transmis à lui seul 3e6 dépêches en trois heures et cinquante minutes; soit une moyenne d’une dépêche par 42,3 secondes.
- Lorsque l’on place l’un très près de l’autre les diaphragmes du microphone et du téléphone constituant le poste transmetteur on constate qu’il suffit de siffler très légèrement entre les deux appareils pour qu’au poste récepteur on puisse percevoir dans le téléphone un sifflement très intense et qui continue à se manifester tant que les appareils du poste transmetteur restent en face l’un de l’autre. Ce phénomène a été utilisé par M. Deckert, de Vienne, qui construit maintenant des appareils micro-téléphoniques produisant l’appel automatiquement, c’est-à-dire sans qu’il soit nécessaire même de siffler entre les appareils rapprochés.
- Les protestations relatives à la suppression de l’indication de l’heure du dépôt des télégrammes arrivent de plus en plus nombreuses au ministère du commerce.
- Les chambres de commerce déclarent que cette suppression cause des abus et qu’elle a surtout le grave inconvénient de retirer toute autorité aux télégrammes en cas de contestation.
- L’administration des postes, qui a examiné toutes ces protestations, paraît disposée à y faire droit pour les télégrammes du service intérieur.
- A la suite des propositions du ministre de la guerre, M. de Selves, directeur général des postes et télégraphes, vient de prendre un arrêté relatif à la création de cours de lecture au son.
- On sait que le récepteur de l’appareil Morse fait un bruit spécial à l’arrivée de chaque signe conventionnel représentant une lettre. Avec une certaine habitude, on peut reconnaître, aux variations et aux intermittences du son, la lettre qui a été transmise; c’est ce qu’on appelle la lecture au son.
- Tous les agents des postes et des télégraphes qui sont inscrits sur les contrôles de la télégraphie militaire devront suivre ces cours.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- Si, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV- ANNÉE (TOME XLVI) SAMEDI 31 DÉCEMBRE 1892 N“ 53
- SOMMAIRE : Sur le système Hutin et Leblanc'pour assurer la marche en synchrone des machines alternatives; Frank Géraldy. — Le commutateur téléphonique multiple Fr. Welles (Western Electric Company) ; E. Zetzsche. — Sur l’homogénéité en électricité et sur une relation entre la vitesse de propagation, la capacité et le coefficient de self-induction ; Clavenad. — Réponse à M. Clavenad ; E. Carvallo. — Théorie électromagnétique de la lumière, d'après Maxwell ; C. Raveau. — Chronique et revue delà presse industrielle : Comment les stations centrales doivent-elles établir leur tarif? — Le cuivre trempé. — Machines à courants triphasés de la maison Siemens et Halslte, par A. Banti. — Raffinage électrolytique du cuivre; Fletcher. — Revue des travaux récents en électricité : Alternateurs électrostatiques, par T. H. Muras. — Note sur quelques expériences sur les courants à haute fréquence, par M. P. Janet. — Sur les effets des sections transversales dans les circuits magnétiques, par M. Evving. — Correspondance : Lettre de M. Montillot. — Faits divers. — Table des matières.
- SUR LE SYSTÈME HUTIN ET LEBLANC
- POUR ASSURER LA MARCHE EN SYNCHRONE DES MACHINES ALTERNATIVES
- Notre collaborateur M. Guilbert a exposé, dans le dernier numéro les principes sur les-, quels repose le système que MM. Hutin et Leblanc ont, il y a quelque temps, inventé dans le but d'assurer la marche synchrone des machines alternatives. Cette solution appelle quelques développements; elle résout en effet non-seulement le‘problème particulier pour lequel elle a été conçue, mais donne lieu en même temps à d’autres applications d’une portée beaucoup plus large.
- La Lumière électrique a donné dans les derniers mois de cette année des travaux très importants par la valeur et l’étendue sur la question du couplage et de la synchronisation des alternateurs.
- Je ne me propose pas d’étudier encore dans leur ensemble les travaux de M. Boucherot et de M. Blondel. Nous savons d’ailleurs que ce dernier se propose de donner à son remarquable mémoire une conclusion en forme de résumé général. Cette conclusion ne peut manquer d’être fort utile, et il convient de l’attendre.
- Nous reviendrons plus tard sur cette intéressante question. Toutefois il ressort de ces études quelques résultats saillants qu’il sera utile de noter dès à présent et qui faciliteront l’exposé que je désire donner aujourd’hui.
- On tire de ces études et plus spécialement de celle de M. Blondel les conclusions générales suivantes :
- La marche synchrone des alternateurs doit être considérée à deux points de vue. On peut d’abord envisager la marche moyenne de ces machines comme un état permanent; le synchronisme est alors une sorte d’état d’équilibre régulier dans lequel les machines peuvent rester si aucune cause extérieure ne vient le déranger. Comme cause extérieure, on admet principalement les changements brusques de charge : on établit alors par des calculs rigoureux qu’il se développe toujours dans les machines un état oscillatoire et en même temps des actions correctrices propres à maintenir l’équilibre; la stabilité ne dépend dans ce cas que de la valeur des puissances électriques et de celle des puissances mécaniques mises en action.
- Mais si on examine de plus près le phénomène, on reconnaît que cet état d’équilibre n’existe réellement pas.
- D’abord une machine alternative n’a pas à
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- proprement parler de marche régulière ; dans le cas surtout où l’inertie de l’armature mobile est faible, en raison même de la variation périodique de la puissance engendrée, la marche est continuellement oscillatoire.
- A cette cause intrinsèque d’irrégularité il faut ajouter les causes extérieures : d’abord les variations de charge ; celles-ci font naître des 'oscillations sans vitesse initiale, puis les causes extérieures, les unes périodiques, telles que passage des nœuds de courroies, inégalités du moteur, les autres apériodiques et imprévues, glissements, inégalités de tout ordre, qui donnent lieu à des petits chocs et impriment au moteur une vitesse anormale.
- Dans ces conditions, l’équilibre supposé devient «ne sorte d’état oscillatoire dans lequel il convient encore de faire une subdivision : si les oscillations sont très lentes et comprennent un assez grand nombre de périodes du courant alternatif, les équations du mouvement moyen seront encore admissibles et donneront une approximation suffisante quelle que soit la cause de ces oscillations. Ce résultat pourra être probablement atteint si l’inertie est forte et si les causes de trouble sont intérieures ou même extérieures, mais alors non périodiques et peu énergiques.
- Si au contraire les oscillations sont rapides, le .calcul ne s’applique plus et le problème ne paraît pas susceptible de solution directe.
- Dans tous les cas, il faut autant que possible réduire la résistance et la self-induction de l’armature mobile, afin qu’il puisse s’y développer de puissantes actions correctrices lorsque l’équilibre est troublé.
- Il convient en général d’avoir une inertie suf- , Usante; en tout cas, il est utile que la période d’oscillations naturelle de l’alternateur considéré ne soit pas la même que celle qui résulterait des causes de trouble à prévoir.
- Les conclusions pratiques ne sont pas très précises; par exemple, si on veut appliquer ces idées d'une part aux alternateurs sans fer, de l’autre aux alternateurs avec 1er, on arrive à des résultats assez peu concordants. x Les premiers ont des coefficients de self-induction beaucoup plus petits, mais une inertie moindre; il est vrai qu’on peut augmenter celle-ci, et qu’on le fait en général par l’adjonction de volants, parle couplage direct avec les |
- moteurs : pour le dire en passant, ces procédés s’appliquent surtout aux machines employées en génératrices, et c’est peut-être pour ce motir que le couplagè en génératrices parallèles est assez fréquent, tandis que l’emploi en léceptrices est rare.
- Les alternateurs à fer de leur côté ont une inertie plus grande, mais leurs coefficients de self-induction sont beaucoup plus élevés. Ils sembleraient donc avoir le désavantage : on sait cependant qu’ils se couplent à peu près aussi bien que les autres, sinon mieux. M. Blondel se demande si dans le calcul on ne devrait pas, pour ces alternateurs, tenir compte de la variation du coefficient de self-induction pendant la marche.
- En fait, les seules réceptrices alternatives qui marchent jusqu’ici en pratique sont les machines à fer du système Ganz. Mais sur ces appareils il y a peut-être lieu de faire une réserve. Il y a quelque temps, j’avais émis certain's doutes sur le point de savoir si ces machines fonctionnent réellement en synchronisme absolu. M. Blondel assure qu’il en est bien ainsi dans le fait, mais il ne démontre pas que cela soit nécessaire. Il me semble au contraire ressortir de ses calculs qu’une machine dont l’excitation est faite à l’aide d’un courant redressé peut fournir un même couple moteur de deux façons, soit en synchronisme avec une certaine intensité, soit sans synchronisme avec un champ présentant des renversements périodiques, et sous une intensité plus grande.
- M. Blondel estime que cette dernière marche donnerait lieu à des oscillations ^très étendues et ne pourrait se maintenir. Dans le fait, l’expérience montre qu’elle peut exister. Au cours des recherches de MM. Hutin et Leblanc au laboratoire de la Société des transmissions, à Saint-Ouen, ces savants ont eu occasion de construire et d’étudier un moteur à courants redressés.
- En lui donnant une charge déterminée, on peut lui faire prendre une .marche synchrone; si alors on augmente l’intensité qui le traverse, il ne s’arrête pas, mais il se désynchronise et continue de marcher dans les conditions nouvelles avec un champ magnétique à renversements; cet état peut se maintenir longtemps sans que le synchronisme se rétablisse.
- Cette particularité donne peut-être l’explication de l’aptitude que présentent ces machines
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- à marcher en réceptrices. Leur marche régulière serait bien synchrone, mais elles pourraient accidentellement sortir de cet état sans pour cela s’arrêter nécessairement, ce qui leur laisserait le temps de reprendre leur équilibre et étendrait leur zone de stabilité.
- Quoi qu’il en soit de cette hypothèse, il ressort de toutes ces remarques que le plus grand obstacle à la marche en synchrone, c’est l’existence inévitable d’un état oscillatoire qui ne peut être exactement prévu, et qui par suite peut prendre des proportions telles que le synchronisme soit détruit ou ne puisse s’établir, bien que les charges et les puissances appliquées semblent convenables.
- MM. Hutin et Leblanc avaient aperçu cet état de choses, et ainsi que l’a indiqué M. Blondel, ils avaient reconnu qu’il y avait là une sorte d’équilibre pendulaire qui, si l’on voulait essayer de le traiter par le calcul, devait être attaqué dans la forme indiquée par M. Cornu. De même que M. Blondel, ils avaient été arrêtés par l’impossibilité d’intégrer l’équation à laquelle conduit cette méthode, pourtant la seule applicable.
- Mais la solution pratique du problème leur était nécessaire pour arriver à une application pratique très importante qu’ils étudiaient alors et qu’ils ont depuis réalisée, celle de la transformation du courant alternatif en courant continu et réciproquement, sans passer par la puissance mécanique. Nous aurons à revenir avec développement sur cette question lorsque l’expérience pratique de ce système, qui se prépare actuellement, sera en marche. Or, si le calcul ne pouvait être poussé à fond, il résultait de la seule position de la question que la clef du problème résidait dans l’invention d’un bon système amortisseur, propre à développer des actions énergiques, proportionnelles à la vitesse, et par conséquent susceptibles de réduire l’étendue des oscillations, d’en diminuer la durée et en un mot de les éteindre rapidement.
- On a vu par l’article de M. Guilbert comment MM. Hutin et Leblanc y sont arrivés.
- Nous allons indiquer le principe et le mode de fonctionnement de leur appareil en nous reportant aux données que nous avons déjà plusieurs fois reproduites au sujet des machines à champ tournant, notamment dans le numéro du 19 novembre 1892, pages 352 et suivantes.
- Reprenons la figure déjà connue représentant une machine réceptrice à champ tournant (fig. 1). Les deux circuits M etM' reçoivent les coûtants déphasés qui engendrent ce champ. L’armatufê mobile O porte deux circuits croisés A et A'. Dans les types ordinaires, ces circuits sont fermés sur eux-mêmes.
- Nous laisserons l’un d’eux, A, par exemple, ainsi fermé, et dans le circuit A' nous enverrons un courant continu.
- L’armature mobile O devient alors un véritable électro-aimant à polarité déterminée. En vertu de l’action de champ tournant sur cet aimant, le moteur se mettra en marche; mais on voit de suite qu’un tel moteur ne peut marcher qu’en synchrone; il faut, en effet, que l’armature
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- ayant une polarité déterminée par le courant qui circule dans le circuit A', se présente toujours de même par rapport au champ tournant. Il est donc nécessaire que le moteur atteigne cette vitesse et s’y tienne.
- Considérons alors le circuit A qui est fermé sur lui-même; il se comportera comme dans les machines à champ tournant; nous savons qu’il engendrera sur l’armature un couple moteur qui d’abord très faible s’accroîtra avec la vitesse.
- Nous savons que si on appelle la vitesse du champ, rp la vitesse de l’induit, si l’on pose
- ^ — Fp = ~ le couple moteur s’accroîtra jus-
- , . *> — L
- qu à ce que l’on ait 1 = -------, L étant le coeffi-
- - û
- cient de self-induction, et p la résistance du circuit A. Or, nous pouvons faire 0 très petit et
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- par conséquent la limite de t extrêmement grande; l’action de ce circuit conduira donc la machine à une vitesse aussi rapprochée qu’on le voudra de celle du synchronisme. Dans ces conditions, l’appareil ne peut manquer, et en pratique ne manque jamais de passer par la vitesse du synchronisme et de s’y fixer.
- Pour bien voir comment cet état est maintenu, il sera plus commode de considérer la machine disposée en sens inverse, c’est-à-dire le champ tournant étant lancé dans les circuits A et A' de l’anneau mobile, tandis que l’armature fixe porte un circuit fermé sur lui-même M et un circuit excité par un courant constant M'. L’appareil étant réversible, comme cela est évident et comme on le sait du reste, les choses se passeront comme nous l’avons dit, et la machine atteindra la vitesse du synchronisme.
- Avec cette disposition, l’anneau tourne comme on sait, en sens contraire du champ tournant. 11 s’ensuit que lorsque la vitesse du synchronisme est atteinte, ce champ est immobile dans l’espace; en efifet, il tend à tourner dans un sens
- avec une vitesse^, et en même temps l’anneau
- qui l’engendre tourne en sens contraire avec la
- même vitesse Il ne tourne donc pas du tout.
- Dès lors, il est à l’égard du circuit fermé sur lui-même M absolument dans la situation d'un aimant placé dans un cercle de cuivre; tout mouvement de sa part fait naître des courants qui tendent à l’empêcher. Si la machine s’accélère, elle fait tourner le champ dans son sens; si elle se ralentit, le champ se met à tourner en arrière avec la vitesse différentielle. Ces deux mouvements sont également détruits par l’amortisseur, qui exerce ainsi une action retardatrice ou accélératrice suivant le sens du trouble et d'autant plus énergique que ce trouble est plus grand et se produit avec une vitesse plus marquée.
- Les conditions de l’équilibre pendulaire sont donc remplies et le synchronisme se maintient remarquablement bien.
- Ce résultat est évidemment obtenu au prix d’uqe certaine quantité d’énergie dépensée sous forme de chaleur dans le circuit amortisseur. Mais on remarquera de suite que cette quantité peut être aussi faible qu’on le voudra, puisqu’elle ne dépend que de la résistance du ,
- circuit; celle-ci peut être rendue tout à fait négligeable en formant cet organe au moyen d’une masse de cuivre suffisante. Il estvrai, cependant, qu’une condition doit être observée; en diminuant la résistance du circuit, nous devons laisser subsister entre lui et l’armature mobile le plus grand coefficient d’induction mutuelle possible; à cet effet, nous devrons le rapprocher le plus possible de cette armature, c’est pourquoi on a indiqué dans le brevet qu’il serait formé de deux joues en cuivre enveloppant les inducteurs et reliées par des traverses de même métal passant aussi près que possible de l’armature.
- Nous avons indiqué en commençant que le circuit amortisseur avait des applications d’une portée plus générale que le problème important mais limité pour lequel il a été inventé. On les concevra de suite en examinant l’explication que nous venons de donner de son mode d’action. En définitive, la présence de ce circuit s’oppose à l’existence de tout champ magnétique qui n’est pas de direction fixe dans l’espace : un champ mobile y engendre aussitôt des courants induits développant un champ égal et opposé.
- Or. si l’on examine les phénomènes alternatifs, on s’aperçoit qu’ils se réduisent au fond à la superposition d’un certain nombre de champs tournants animés de vitesses différentes.
- Cette façon très élégante et très commode d'envisager ces phénomènes résulte d’un théorème dû à M. Leblanc : nous reproduirons un de ces jours la démonstration qu’il en a donnée s’il ne préfère l’exposer lui-même ; elle est d’ailleurs très simple.
- Ce théorème, analogue à ceux que Fresnel a établis pour les vibrations lumineuses, est le suivant : « Tout flux alternatif peut être considéré comme la somme de deux champs magnétiques constants, égaux, tournant en sens inverse avec une même vitesse, telle qu’ils fassent un tour pendant la durée d’une période du flux alternatif. »
- Si nous appliquons ce procédé par exemple à une machine alternative génératrice, nous arrivons au résultat suivant. La machine engendre un flux alternatif qui tourne avec elle; décomposant ce flux en.deux champs tournants en sens inverse, nous voyons immédiatement que l’un d’entre eux tourne en sens contraire de l’armature et avec sa vitesse ; il est donc immobile
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- dans l’espace; l’autre, qui tourne dans le même sens que l’armature, sera animé par conséquent d’une vitesse double de celle de cette dernière. Le premier champ est celui qui donne l’énergie utile, le second est celui qui engendre dans les inducteurs- les courants de Foucault, entraîne les pertes par hystérésis; si l’on munit la machine d’un amortisseur, ce deuxième champ étant mobile va se trouver détruit ou au moins extrêmement réduit; delà diminution des pertes de toutes sortes, rendement meilleur.
- Plus généralement on peut dire ceci : Nous considérons les courants alternatifs comme présentant la forme sinusoïdale; on sait très bien qu’ils s’en écartent souvent.
- Il n’est nullement certain que les génératrices fournissent les courants sous cette forme régulière ou, pour mieux dire, il est à peu près certain que le plus grand nombre d’entre elles ne le font pas. De plus, si l’on introduit dans le circuit des forces contre-électromotrices, telles par exemple que des machines réceptrices, si l’on cherche à modifier même partiellement la forme du courant, par des redressements ou- autres opérations analogues, presque toujours on introduit dans le système des forces électromotrices qui ne suivent pas la loi sinusoïdale; en sorte que la figure du courant résultant demeure périodique, mais n’est plus sinusoïdale. Or, nous savons que toute courbe périodique peut être représentée par une somme de sinusoïdes de périodicités différentes, qui peuvent en définitive, comme nous le disions plus haut, se représenter par une superposition de champs constants de valeur différente, tournant dans les deux sens avec des vitesses différentes. Parmi ces champs, un seul est immobile dans l’espace, c’est le champ utile, tous les autres sont animés de vitesses dans un sens ou dans l’autre. La présence du circuit amortisseur tend à annuler tous ces champs et à réduire l’action des appareils aux seuls effets utiles.
- On arrive ainsi à annuler dans le plus grand nombre des cas les effets de la self-induction; un seul appareil jusqu’ici semblait pouvoir arriver à ce résultat, c’est le condensateur, mais on sait quelles sérieuses difficultés pratiques s’opposent à son emploi, au moins sur les courants de basse fréquence; à vrai dire, le condensateur industriel n’existe pas; qu’il doive exister un jour, il faut l’espérer, mais jusque-là, il est bien
- précieux de posséder un organe qui permette de s’en passer.
- Frank Géraldy.
- LE COMMUTATEUR TÉLÉPHONIQUE MULTIPLE
- FR. WELLES (WESTERN ELECTRIC COMPANY)
- Ce nouveau commutateur multiple peut être considéré comme un perfectionnement des commutateurs de la Western Electric Company (1), et du tableau de Scribner (2), mais la nouvelle disposition présente des caractères essentiellement différents de ceux de l'appareil original. Le dispositif dont nous allons donner la description détaillée appartient à la catégorie des commutateurs à simples cordes, où chaque ligne ne possède qu’une corde et une fiche. Ces commutateurs sont en usage depuis quelques années dans les bureaux téléphoniqnes allemands.
- Les figures i et 2 donnent les vues de face et de côté d’un commutateur pour réseaux téléphoniques urbains à lignes simples mises à la terre au bureau central et chez l’abonné. On voit dans la figure 3, agrandis, les dispositifs cachés sous les tablettes des fiches et des clefs.
- Chaque tableau commutateur se compose de deux parties : le panneau des jacks A, portant les bandes de jacks et les câbles, puis la partie inférieure K avec les annonciateurs, les jacks de terre, les clefs d’appel, les cordes, etc. Le panneau des jacks, long de 1,975 m., est divisé en six sections; chaque section comprend 5o bandes d’ébonite portant chacune 20 jacks, de sorte que la capacité totale du panneau est de 6000 jacks. Sur la face postérieure du panneau sont fixés des tuyaux en fer forgé, perforés, et servant de supports aux câbles. Dans chaque tableau passent, comme d’ordinaire, toutes les lignes du bureau.
- Chaque tableau contient, en outre, 200 annonciateurs d’abonnés, à l’exception des panneaux d’intercommunication entre les bureaux, dont le service est très chargé, et qui pour cette raison ne contiennent que 5o annonciateurs, jacks de terre, clefs d’appel et cordes. (*)
- (*) La Lumière Électrique, t. XX, p. 6i3; t. XLII, p. 354. (3) La Lumière Electrique, t. XXXII, p. 470.
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- Les câbles, de section ovale, contiennent 43 conducteurs guipés de coton et de soie et réunis par paires. L’enveloppe de plomb de ces câbles communique avec le fil de terre.
- Dans les tableaux, ces câbles sont posés de niveau avec les rangées de jacks, et les connexions entre les rangées correspondantes des divers panneaux sont constituées par des fils rec-
- tilignes. Entre deux des tringles fixées dans les perforations des tuyaux de fer se trouvent douze de ces câbles. De cette façon on obtient une disposition très compacte, et les câbles ne gênent aucune des parties importantes des tableaux. Lorsqu’on veut atteindre une partie défectueuse d’un jack, il suffit de retirer quelques-unes des tringles qui supportent les câbles ;
- Fig-. 1. et 2. — Commutateur téléphonique multiple, à simples cordes.
- on écarte ceux-ci et l’on obtient ainsi assez de jeu pour faire l,a réparation nécessaire sur la bande de jacks que l’on enlève.
- Les 200 annonciateurs de chaque tableau sont disposés en K(fig. 1 et 3) en cinq rangées horizontales superposées. Ces appareils, représentés par les figures 4, 5 et 6, sont montés au nombre de 10 sur une bande de fer V, et se composent d’une enveloppe en fer II contenant le noyau de fer N portant la bobine de fil. Cette bobine est terminée par les deux joues en ébo-nite enfilées sur les extrémités du noyau de fer,
- comme l’indique la figure 4. Sur la partie postérieure du tube de fer est fixée la pièce métallique en équerre Q qui porte, entre deux vis à pointe l’armature a de l’électro. Au centre de cette armature en formede disque se trouve une vis de réglage avec contre-écrou, permettant d’éviter le collage de l’armature et de régler son jeu. Dans l’une des joues d’ébonite sont vissés deux petits tubes de laiton m dans lesquels sont soudées les extrémités de la bobine.
- Le noyau N et la cuirasse H sont fixés par de fortes vis sur la bande de fer V. Une plaque de
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- laiton vissée sur l’autre race delà bande V porte deux oreillons qui tiennent le petit axe en fil de maillechort autour duquel tourne le volet K de l’annonciateur. Une longue tige terminée par un crochet h est solidaire avec l’armature a et maintient le volet K tant que l’armature est au repos: le volet tombe par son propre poids, dès
- que l’attraction de l’armature fait lever le crochet h. La résistance de ces électro-aimants est de i5o ohms.
- Les jacks sont fixés par séries de 20 sur des bandes d’ébonite en deux pièces vissées ensemble. Un jack se compose de trois lames de ressort n, i et/; la figure 7 indique la position
- Fig. 3. — Disposition intérieure du commutateur.
- relative des trois ressorts. Le ressort supérieur n est fixé par une vis à la partie postérieure de la règle d’ébonite; le ressort du milieu i possède un prolongement cylindrique introduit à frottement dur dans les trous de la bande d’ébonite: enfin, le ressort inférieur/fixé par une extrémité est plusieurs fois recourbé, il repose sur la vis de contact du ressort «, mais se trouve séparé quand on introduit la fiche par la douille cylin-
- drique du ressort i. Sur le bord postérieur de la règle, tous ces ressorts font saillie pour permettre d’y souder les fils de communication.
- Au-dessous de la planchette F (fig. 1 et 3) sont disposés en deux rangées les jacks de terre U, au nombre de 10 de front pour 20 lignes. Chacun de ces jacks se compose (x) d'une pièce en
- (') La Lumière Electrique, t. XXXII, p. 471 (fig. 3).
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- bronze R (fig. 8) portant à sa base un bloc d’ébonite. La pièce de bronze R, qui est reliée à la terre par le fil t, est percée de 20 trous, dans lesquels peuvent être enfoncées les 20 fiches des 20 lignes correspondantes. Le bloc d’ébonite porte les lames de ressort; chaque ligne nécessite trois ressorts disposés de façon qu’en introduisant dans le jack de terre U une fiche S. le long ressort recourbé 1 vienne en contact avec la base métallique de la fiche, et par celle-ci avec la pièce R. Quand on enlève la fiche en soulevant la corde l tendue par un poids à poulie, le ressort 1 revient à sa position init'ale et appuie
- Fig". A, 5 et 6. — Annonciateur individuel.
- le ressort 2 contre la lame du milieu à laquelle est attaché le fil d’essai b.
- Sur le plan incliné D attenant à la planchette F (fig. 1 et 3) sont disposés en deux rangées les 200 verrous ou clefs J (fig. 8) (x), servant à la mise en et hors circuit du téléphone, et à l’émission du courant. Lorsqu’on pousse le bouton d’ébonite J vers l’intérieur de y l’extrémité isolante de sa tige soulève le ressort q et interrompt le contact.de ce ressort avec la lame de ressort du milieu. Pour appeler on presse sur le bouton J, de sorte que le ressort inférieur c quitte le contact x communiquant avec la lame extérieure o, tandis qu’il vient toucher le contact j relié à la pile; ce mouvement peut s’opérer quelle que soit la position de la tige de J à l’intérieur de y. Par la séparation du ressort q de
- la lame de milieu, le téléphone se trouve séparé de b, tandis que par le contact de la lame c avecj le courant d’appel estenvoyédans la ligne demandée.
- L’appareil récepteur est un téléphone E à deux pôles, muni d’une lame de ressort, que l’employé peut fixer sur la tête pour conserver l’entière liberté de ses mains. L’appareil, qui pèse environ 200 grammes, se compose d’une boîte métallique contenant deux aimants en fer à cheval superposés, sur les pôles desquels des noyaux sont fixés à angle droit et portent les bobines. La boîte est fermée par un couvercle qui porte l’entonnoir en ébonite.
- Le microphone M (fig. 1, 2 et 8) est un appareil Bell-Blake à contact simple, de la forme d’une montre de poche. Il est porté par une suspension à cordes roulant sur poulies et équilibrée par un contre-poids, ce qui permet de le hausser ou de le baisser à volonté pour le mettre à la portée de l’employé. L’enroulement primaire de la bobine d’induction X est mis en circuit avec le microphone et une petite pile. A la bobine secondaire mène le fil d1, venant du point de jonction w relié avec q. L’autre extrémité de la bobine secondaire est en communication par les bobines du téléphone E et par sa cheville de contact avec le fil d2 et le levier de la clef g, celui-ci étant à la terre T, soit directement, soit par la pile p.
- La figure 3 montre en outre les clefs accessoires B, deux pour chaque employé, disposées sur la planchette G, au-dessous du cadre vertical K qui porte les cinq rangées d’annonciateurs. Chacune de ces deux clefs, munies de leurs contacts de piles et de doubles cordes, permet de recevoir l’appel d’un abonné, même dans le cas où sa ligne se trouverait en défaut à l’intérieur du bureau, comme nous le verrons plus loin. Entre ces clefs et en avant se trouve encore le bouton de contrôle g. Celui-ci permet à l’employé d’enlever du circuit, pendant le contrôle, sa pile p.
- D’après la description que nous venons de donner des divers organes, on voit comment s’établiront les communications entre les lignes d’abonnés. Chaque ligne L (fig. 7) arrive tout d’abord au ressort inférieur/du jack et parcourt successivement tous les jacks qui lui sont affectés dans les différents tableaux, un fil allant du ressort supérieur n d’un jack au ressort infé-
- (') La Lumière Électrique, t. XXXII, p. 471 (fig. 3).
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- rieur/du suivant. Finalement, la ligne aboutit au jack qui lui est affecté dans son propre tableau. Là le fil /j partant de n traverse l'clectro de l’annonciateur K appartenant à la ligne L et continue sous la désignation /2 (fig. 8) pour aboutir au ressort de contact o du commutateur y. Si la ficheS se trouve dans le jack de terre U, ce circuit passe ensuite par le ressort recourbé i, l’embase métallique de la fiche S et le corps R du jack de terre, par le fil / à la terre T.
- Tous les ressorts de milieu i appartenant à la même ligne sont réunis entre eux par un fil r, et communiquent par le fil r0 (fig. 8) avec le ressort 2 du jack de terre.
- Pour effectuer ce montage les câbles (à 22 conducteurs et enveloppe d’étain) sont réunis aux premiers ressorts inférieurs / des jacks. Les derniers ressorts supérieurs n du premier ta-
- Fig. 7. — Ressorts d‘un jack.
- bleau communiquent par un autre câble (à 43 conducteurs) avec les premiers ressorts/du second tableau, dont les derniers ressorts n sont réunis par un câble semblable avec les premiers ressorts / du troisième tableau, et ainsi de suite. Enfin des ressorts n delà dernière rangée de jacks un câble à 44 conducteurs mène à la partie inférieure de celui d’entre les tableaux qui contient les annonciateurs des lignes considérées. D’autres fils conduisent en outre des ressorts / du premier tableau aux ressorts / du second, etc., jusqu’au dernier, etlà dans le câble qui contient les lignes correspondantes et mène à la partie inférieure du tableau où se terminent ces lignes (/.
- La mise en communication de deux abonnés donne lieu, dans ce système aux opérations sui- (*)
- (*) La disposition des câbles sur le dos du tableau a fait l’objet d’un brevet allemand délivré à Fr. Welles (13 juin 1889). Pour réduire la place occupée et pour diminuer l’induction, les fils sont réunis en câbles plats couchés horizontalement, et d’où un fil sort de distance en distance pour être réuni au jack correspondant.
- vantes : Un abonné envoie par sa ligne L un courant d’appel au bureau, courant qui s’écoule à la terre en faisant tomber le volet de l’annonciateur K. L’employé soulève alors la fiche S appartenant à la ligne de l’appelant et répond. Les courants induits dans la bobine secondaire de l’inducteur X vont d’une part au téléphone et par le bouton de contrôle g à la terre T ; d’autre part, ils passent par du w, q, b, par le ressort 2 qui touche en ce moment la lame de milieu du jack U, par le ressort 1, 0, L, à travers l’annon-
- Fig. 8. — Montage des circuits.
- dateur K, et atteignent par llt n et /la ligne de l’appelant. Après l’avis reçu de l’abonné appelant, l’employé touche avec la fiche / de la ligne de l’appelant le massif / du jack qui, dans son panneau, est affectée à la ligne demandée, opération qui a pour but de vérifier si cette ligne est inoccupée.
- En tout cas, le courant de la pile d’essai p trouve un chemin pax^, d2, téléphone E, inducteur X, du w, q, b, les trois ressorts de U, o, x, c, /, S, au massif / du jack de la ligne demandée. Si cette ligne a elle-même appelé, sa fiché se trouve hors de son jack de terre, et le bouton J est poussé en avant dans y, de sorte que le cou-
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- rant peut passer de i par r, r0, 2, i, o, 4 et 4 dans la ligne demandée. Si cette ligne est en communication avec une autre, la fiche de cette dernière est introduite dans un des massifs i de la ligne à essayer, et le courant d’essai arrive sur cette fiche et par /, c, x, o et 4 dans la ligne désirée. Dans le cas, au contraire, où la ligne demandée est inoccupée, ces deux circuits sont interrompus, parce que la fiche correspondante occupe sa place dans le jack de terre U et parce qu’aucune fiche étrangère ne se trouve dans un des jacks de la ligne demandée, et dans ce cas le téléphone E de l’employé ne donne pas de toc (1).
- L’employé peut donc, dans ce dernier cas, établir la communication par l’introduction de la
- Fig-, 9. — Appareil de secours.
- fiche qu’il tient en main dans le jack de la ligne voulue; il ne lui reste qu’à pousser le bouton J de la ligne appelante pour soulever le ressort q et mettre ses propres appareils hors circuit. L’appel du premier abonné au second est produit par le courant issu de la ligne L et traversant son annonciateur, 4, Oj x, c, l et S, passant dans le jack de l’appelé et du ressort / dans sa ligne. Le bureau peut d’ailleurs produire lui-même cet appel ; à cet effet, l’employé appuie sur le bouton J pour envoyer le courant de la pile d’appel P, par G,
- (') D’après un brevet allemand du 22 juin 1890,Fr. Welles dispose les communications de façon à rendre inutile la fiche d’essai, et évite que l’essai ne puisse donner lieu à l’émission d’un signal intempestif en intercalant un condensateur et une clef spéciale dans le circuit téléphonique de l’employé.
- Nous avons déjà décrit (t. XLIII, p. 3fc>i) le montage qui permet l’émission automatique du signal de fin de conversation;
- j, c, l et S dans la ligne à appeler. La pile P se compose de 12 éléments; pour les communications avec les postes éloignés, le bouton G permet d’envoyer le courant de la pile P0, composée de 20 éléments. Il serait d’ailleurs facile de combiner les piles P et P0; il suffirait pour cela que le fil d0 ne soit pas mis directement à la terre T, mais qu’il soit relié au fil allant du contact de repos à la pile P.
- La conversation entre les deux abonnés s’établit par le même circuit ayant servi à l’appel entre eux. L’employé peut se brancher sur ce circuit; s’il appuie d’une main sur le bouton de contrôle g, pour exclure la pile p, et si de l’autre main il fait avancer et reculer successi-
- Fig. 10. — Circuits de réserve.
- vement la tige J de la clef y, il entend un bruissement indiquant que la conversation n’est pas terminée. En effet, chaque fois que le ressort q touche la lame de milieu de/, il établit par o, b et if à la terre T une dérivation de lignes reliées au téléphone E.
- L'un des deux abonnés donne, une fois la conversation terminée, le signal final; l’annonciateur de l’appelant se trouvant encore en circuit peut donner ce signal. Il ne reste à l’employé qu’à remettre la fiche S dans le jack de terre U et à retirer J.
- L’employé doit veiller à ce que les boutons J, appartenant à un circuit non occupé, soient toujours tirés au dehors, et à ce que la fiche soit toujours poussée à fond dans le jack de terre.
- La chute d’un annonciateur appartenant à une ligne occupée n’est pas nécessairement le signal de fin de conversation ; elle peut être due
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- à ce qu’un des abonnés appelle le bureau. L’employé peut s’en assurer en poussant le bouton g, et faisant entrer et sortir la tige J ; de la sorte il établit et rompt successivement la communication de son téléphone avec la dérivation allant par o, b, q et w à la terre T. Dans le cas où l’un des abonnés n’a pas encore remis son téléphone au crochet, la pile de l’abonné donne un toc dans le récepteur de l’employé.
- Il nous reste à décrire un dispositif important pour le service, le jeu de l'appareil de secours, qui permet à un employé de venir en aide à son collègue voisin en cas de surcharge de travail. Ce dispositif est fixé près de chaque employé, sur les panneaux au-dessus de la planche des fiches. Il se compose de deux douilles métalliques yl et y2 (fig.- 9) ; celle de gauche y1 est percée et destinée à recevoir la corde d’interrogation; celle de droite y2 forme le contact de la pile, et communique avec le contact de travail de la clef G0, et par les fils et zq (fig. 8) avec; et la clef G.
- La clef auxiliaire G0, disposée entre les deux douilles, permet à l’employé d’appeler, à la demande d’une ligne déjà en communication, un second bureau ou un second abonné. Le contact de repos de la clef G0 communique par les fils v2 et u2 avec le pointjv et par suite avec d1, X, E, d2 et la terre T.
- On se. sert de cette disposition de la façon suivante : l’employé introduit la fiche S d’un appelant appartenant au groupe du tableau de l’employé voisin dans la douille ylt en poussant en même temps le bouton J de l’appelant. La ligne qui appelle est donc ainsi séparée du téléphone de l’employé voisin, et reliée à son propre téléphone par l2, o, x, c, /, yu G0, v2, u2, w. Il peut dès lors communiquer avec l’abonné. Pour essayer la ligne demandée, avant d’établir la communication réclamée, l'employé se sert, de la manière déjà décrite, de la fiche S3 reliée par le fil l3 à l’axe de la clef G0. Si la ligne demandée est libre, ce que l’on vérifie comme il a été dit plus haut, l’employé retire la fiche S de la douille yt et l’enfonce dans le jack de la ligne où se fait l’appel.
- Pour terminer nous décrirons le dispositif re-présenté par la figure 10 et qui permet de continuer le service d’un abonné, même dans le cas où sa ligne est interrompue au bureau. Chacune des deux clefs accessoires B 'fig. 3), placées
- devant chaque employé peut agir de deux façons différentes sur deux ressorts de contact kx et k2, fixés sur un bloc d’ébonite au-dessous de la tablette G (fig. 1 et 3). Dans l’une des positions le levier B laisse les deux ressorts sur leurs contacts de repos, comme l’indique la figure to: et il existe une communication entre zt et z2 par l’intermédiaire de l’annonciateur auxiliaire K'. Les fils Zi et z2 mènent à deux fiches St et S2, qui reposent sur deux plaques mises à la terre, de sorte que leurs cordes offrent un chemin de Zi et z2 à la terre T.
- Si l’une des deux fiches, Sx par exemple, est introduite dans le jack placé avant l’endroit défectueux de la ligne, cette dernière est mise à la terre par le circuit/du jack, S], zu Zt, ku K', k2, Z2, z2 et S2, et peut donc appeler le bureau au moyen de K'. Si un appel se produit sur cette ligne, l'employé déplace le levier du commutateur B de cette paire de fiches S4, S;, de façon à appuyer les ressorts kt et k2 sur les contacts de travail et à intercaler dans la ligne le téléphone de l’employé par w, d3, v3; en même temps il faut soulever la seconde fiche S2 pour pouvoir répondre. L’essai de la ligne demandée se fait en touchant son jack avec la fiche S2, qui sert aussi à prendre communication avec cette ligne. Cette communication établie on ramène les ressorts ki et k2 à leur position normale, et l’annonciateur K' se trouve intercalé et pourra recevoir le signal de fin de conversation. L’employé peut appeler au moyen d’un des deux boutons d’appel Zi et Z2, et en appuyant, si cela est nécessaire sur la clef G (fig. 8) reliée avec ces boutons d’appel par d4 et v4. En appuyant à la fois sur Z4 et Z2, l’appel se produit simultanément chez les deux abonnés.
- E. Zetzsche.
- SUR L’HOMOGÉNÉITÉ EN ÉLECTRICITÉ
- ET SUR UNE RELATION ENTRÉ I.A VITESSE DE PROPAGATION, LA CAPACITÉ ET LE COEFFICIENT DE SELF-INDUCTION
- Dans sa dernière note Q, M. Carvallo revient sur la formule inexacte de M. Vaschy, qu’il croit avoir établie définitivement.
- (’) La Lumière Electrique, 3 octobre 189a, p. 168.
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- Sa démonstration repose sur un artifice algébrique injustifiable et sur une hypothèse physique plus que contestable.
- Soient : v la vitesse de propagation, q la capacité, 5 le coefficient de self-induction (je prends les notations de M. Carvallo) pour la ligne totale, / la longueur de la ligne.
- Il pose :
- v=f(.q,s,l), (1)
- Pour que la vitesse de propagation entre dans la relation cherchée, il faut nécessairement que r — — 1, puisque l’exposant de L, dans l’expression (4), a été pris égal à 1. En conséquence,
- et, par suite :
- ”"Av1
- Et, en se servant du système à quatre dimensions, dont il a déjà été question, il obtient
- v — A —L=.- (a)
- \ <7 *
- et croit pouvoir retrouver ainsi la formule de M. Vaschy.
- Or, la relation (1) peut s’écrire :
- j = Uq.s,l) (2)
- (t = temps de la propagation d’un bout à l’autre de la ligne).
- La longueur de la ligne se trouve donc, on ne sait pourquoi, et dans le premier terme de (2) et dans le second, de sorte que cette relation (2) peut se réduire à
- l=F(q,S,t) (3)
- Nous écrirons donc l’expression des dimensions :
- L (L-2 Ta M-' e2)" (L2 M e -2)" Tr (4)
- (c - quantité d’électricité).
- L’homogénéité, par rapport aux quatre grandeurs fondamentales, conduit aux équations :
- Pour L o =* 1 — 2 71 4-2 p ‘
- T o =
- M o =
- e o =
- 2 11 4- r
- — n 4- p
- 2 n — 2 p
- Ces équations- sont incompatibles. On a : n—p, et, par suite, la première donne 1 = o, ce qui est absurde. La nouvelle démonstration de M. Carvallo est donc inexacte.
- Au contraire, si dans ces équations on applique ma relation M = L = e, ce qui revient à additionner la première, la troisième et la quatrième de ces équations, on obtient :
- o
- o
- + P -f r
- On retombe donc sur ma formule. J’ai tout lieu de croire, je le répète, que l’expérience la vérifie, donnant par-là . même une confirmation de la relation de dimensions : M = L = e. Je reviendrai d’ailleurs sur cette question ultérieurement.
- La formule de xM. Vaschy est fausse, ainsi que les raisonnements multiples par lesquels M. Carvallo cherche à la justifier. D’ailleurs, la formule (a) conduisait à ce résultat bizarre que la vitesse de propagation variait avec la longueur l. En thèse générale, il n'en est pas ainsi. Autant vaudrait dire que dans un milieu déterminé la vitesse dite de propagation des vibrations longitudinales varie avec la longueur sur la_)uelle s’effectue la propagation.
- x\u surplus, et pour en finir avec cette controverse par trop algébrique que M. Carvallo a soulevée, je donnerai, en me plaçant sur le véritable terrain physique, quelques aperçus intéressants qui éclaireront très certainement mon contradicteur, et lui montreront nettement que pour avoir voulu, de parti pris, se mettre à l'abri (c’est son expression) de ce qu’il appelle « mes idées théoriques », il est resté dans l’erreur.
- Dans un phénomène physique déterminé entrent en jeu, je suppose, différentes entités physiques, une certaine longueur, un certain temps, etc. La loi physique marque une dépendance entre ces entités que nous envisagerons, tout d’abord, telles qu’elles . consistent, sans nous occuper de savoir comment on les mesurera.
- Si nous prenons comme unités les entités mêmes qui entrent en jeu dans le phénomène, la formule de la loi qui les relie ne contiendra pas de coefficients parasites.
- Les variations de ces entités obéissent à la loi physique et sont traduites par ce que j’ai appelé l’équation des variations, qui n’est autre que
- 1 — n 2 n
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- l’équation physique absolue. L’équation des dimensions, telle qu’on la conçoit ordinairement, est identique à ces deux dernières, à la condition qu’on la prenne sous sa forme la plus générale, en introduisant autant d’unités de masse, de longueur, etc., qu’il y a d’unités de masse, de longueur, etc., en jeu (1).
- Quand on étudie un phénomène et qu'on cherche une relation entre les entités physiques qui interviennent, la première chose à faire est, évidemment, de bien les définir.
- Ainsi, je cherche, par exemple, quelle relation peut exister entre la longueur l d’une ligne, le temps t de la propagation du courant d’un bout à l’autre de cette ligne, la capacité C de cette ligne, son coefficient de self-induction Lsi. Ces deux dernières grandeurs définissent le milieu dans lequel se propage le courant ; on définira celui-ci avec une grandeur électrique telle que E, par exemple (force électromotrice) et l’on posera
- /(U,E,c,L1<)-o. (G
- Les grandeurs fondamentales irréductibles seront ici la longueur, le temps, la force électromotrice.
- Cette dernière équation, on le remarquera, ne contient pas de masse. Quelle masse ? La masse de quoi y ferait-on figurer ?
- Dans le système C. G. S., il faut introduire la masse, puisque l’unité de force est un poids : le gramme. Mais ne peut-on pas concevoir que les forces électriques puissent se mesurer sans passer par le poids.
- J’ai donc été conduit à un système à trois unités seulement, qui n’est que la traduction des lois physiques et qui n'est pas discutable.
- Il m’a conduit à ma formule.
- Si maintenant, en me servant du système à quatre unités que je ne repousse pas, ainsi que le dit M. Carvallo (ce qui d’ailleurs n’aurait aucun sens, après les explications que je viens de donner), je cherche la relation en question, j’appliquerai les relations des dimensions suivantes :
- C = L-2 T* M-' ê2. L„=L’Mc 2.
- (e quantité d'électricité),
- et j’arriverai finalement, puisque E ne peut
- figurer dans la relation, comme on l a établi dans les notes précédentes, à l’équation des dimensions
- ____ç_____L.,
- L-*Ï*M-'e* L’Mc-'1
- que l’on peut mettre sous la forme
- vitesse
- L2 I •
- ïp correspond au carré de la vitesse, -p est
- l’expression qui rentre sous le radical de ma formule. Mais qu’est-ce que cette masse M, encore une fois ! Elle n’a ici aucun sens physique.
- Mais en faisant M = L — e, on obtient
- L» _ L., T* ~ c '
- C’est là l’expression de la loi physique absolue. Elle conduit à l’équation algébrique
- v = A » N±l .
- V C
- Cette équation résulte d’ailleurs immédiatement de mon système.
- Ainsi donc, soit en se servant de mon système à trois unités fondamentales, soit en faisant M — L = e dans le système à quatre unités, on obtient ma formule.
- Je vais répondre maintenant à quelques questions de M. Carvallo.
- Dans ma note du 3 octobre (Comptes rendus), j’ai paru suivre les errements de M. Vaschy et j’ai écrit :
- rp2
- r = L- A — 1 •
- 11 en résulte :
- r L2 _ A Ta i
- Et enfin ma formule :
- V = Ay/i M
- M. Carvallo croit que l’on devrait écrire :
- V = A 9 -^4
- v r
- (je puis introduire A constante).
- (*) Génie civil, t. XIX, p. 62 et suivantes.
- C’est une erreur, car, si cette relation est
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- bien homogène, comme il le dit, elle ne répond pas du tout à la formule des dimensions, qui est :
- L8 Lr
- r Vp = A, et non T ^ = <p (A).
- Or, cette formule des dimensions, nous l’avons dit plus haut, n’est autre que la loi physique absolue.
- En second lieu, je demanderai à M. Carvallo de ne pas trop insister sur des lapsus de copie que tout lecteur un peu attentif rectifie immédiatement. On m’a fait écrire v y/- comme ayant des dimensions nulles, alors qu’il est bien évident qu’il s’agit de v et que ce lapsus
- ne change rien à l’essence de mon exposé du 3 octobre (Comptes rendus). Je lui en signalerai même un autre. Dans cette même note, la typographie donne R = ^ alors que j’avais écrit :
- R == comme il doit être. M. Vaschy, dans sa
- réponse du 24 octobre (Comptes rendus) constate la hardiesse de cette formule. Tout le monde sait pourtant que la typographie a toutes les hardiesses. Je prie MM. Carvallo et Vaschy de me faire grâce de ces petites constatations. Je pourrais en relever d’autres du même genre dans leurs propres notes. Mais ne serait-ce pas abaisser le débat ?
- En outre, je constate que M. Carvallo, qui avoue d’ailleurs n’avoir pas compris mon mémoire sur l’homogénéité {Génie civil), ce qui est regrettable, n’a pas compris non plus la portée de mon observation relative aux dimensions de la capacité, du coefficient de self-induction, rapportés ou non à l’unité de longueur.
- Les équations des dimensions, qui traduisent en même temps les lois physiques absolues, ne se prêtent pas à ces manipulations algébriques qui consistent à diviser la capacité, par exemple, par la longueur de la ligne, sous prétexte de la rapporter à l’unité de longueur. On pourrait aussi, dans cet ordre d’idées, diviser cette capacité. par L2, par L3, pour la rapporter à l’unité de surface, à l’unité de volume, etc. En procédant ainsi, on fausse l’équation qui traduit la loi physique.
- Dans sa première note, M. Carvallo avait fait
- cette erreur, je l’ai relevée. Dans sa seconde note, à laquelle je réponds aujourd’hui, il en fait une du même genre, en écrivant :
- v = f(q, s, l);
- ce qui revient à - =f {q, s, /), et en partant de
- cette équation pour établir son équation des dimensions, qui est dénaturée par ce fait que l y figure deux fois : dans le premier terme et dans le second.
- On cherche, en définitive, une relation entre la longueur l de la ligne, le temps t de la propagation du courant d’un bout à l’autre de cette ligne, la capacité q et le coefficient s. La vitesse en résultera ensuite ; c’est une grandeur purement mécanique qui ne doit pas figurer ici en même temps que l.
- Cette relation est de la forme
- F (q, s, l, t) = o, ou
- / -= F (q, s, t).
- Et pour qu’elle donne ma formule, il suffit, on l’a vu, d’appliquer mon système à trois unités qui est, je le répète, indiscutable, car il n’est que le résultat de lois physiques connues, ou de faire M = L = e dans le système à quatre unités.
- Les expressions
- dont M. Vaschy s’est servi, n’ont donc qu’un sens algébrique et ne peuvent figurer dans une
- équation des dimensions, pas plus que^,^,
- que M. Vaschy appellerait certainement la capacité et le coefficient de self-induction rapportés à l’unité de volume, bien que, physiquement, ces expressions n’aient aucun sens.
- Enfin, dans sa dernière note, M. Carvallo, très décidé, comme j’ai déclaré que je l’étais moi-même, à ne pas continuer la polémique qu’il a ouverte pour défendre la formule inexacte de M. Vaschy, revient encore sur la question, commet une nouvelle erreur, cherche encore à me mettre en défaut en ce qui concerne les dimensions de la capacité et du coefficient de self-induction, et croit ainsi pouvoir éteindre la discussion à son profit en déclarant, ex cathedra, qu’elle est désormais infructueuse.
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- Mais le lècteur attentif ne s’y trompera pas. . La formule que défend M. Carvallo,
- AJ
- slqs’
- dans laquèlle A est une constante, v la vitesse de propagation, l la longueur de la ligne, q la capacité, s le coefficient de self-induction, donne évidemment, comme il le fait observer :
- ‘-ks/rs> «•'>
- quand on y remplace v par - (/ = temps de la
- propagation d’un bout à l’autre).
- Ainsi il y aurait une relation entre la vitesse de propagation du courant, la capacité et le coefficient de self-induction. Ce résultat est étrange, a priori, quand on y réfléchit un peu, et suffirait à faire tout au moins suspecter la formule de M. Vaschy.
- Obligé encore une fois d’en démontrer la fausseté, je ferai observer que nous cherchons une
- relation entre la vitesse de propagation - la capacité et le coefficient de self-induction. Si cette relation existe, / et t y figureront avec des exposants égaux et de signe contraire. Aucun doute à cet égard.
- Ceci posé, que l’on parte, comme je l’ai déjà fait, d« l’équation :
- / = F (q, s, t;,
- ou que l’on parte, comme M. Carvallo, de t = F ((./, s, l),
- le résultat sera le même, comme il devait être.
- Nous aurons effectivement avec cette dernière :
- T (L—2 T2 M -1 e2)" (L2 M e-2)'1 L-‘.
- L’exposant de T peut être pris égal à i, mais celui de L est — i, ainsi qu’il vient d’être expliqué.
- Les équations de l’homogénéité, sont :
- L O = 1—211 +2 p
- 'T O = 2 11 + 1
- M o = — n -f- p
- e O = 211 — 2p.
- Elles sont incompatibles et donnent ma formule quand on y fait M = L = e,
- M. Carvallo laisse l’exposant de L indéterminé; désignons-le par r, nous aurons :
- L O = 1' — 211 + 2 p
- T o = 211 + I
- M o = — n -p p
- e o = 2 n —2 p.
- Il obtient ainsi : n = p = — ^ et r = o, et re-
- tombe sur la relation :
- t = constante x \q s, (b1)
- qui redonne celle de M. Vaschy quand on introduit / dans les deux membres :
- * constante x \lq s
- L’artifice de calcul est évident.
- Ainsi donc, d’après la formule de M. Vaschy, la vitesse de propagation varierait avec la longueur /, et avec la formule (b') qui en découle, le temps t de la propagation ne dépendrait que de la capacité et du coefficient de self-induction.
- Ces résultats inacceptables se passent, il me semble, de tous nouveaux commentaires.
- La question est donc bien vidée. S’il y a une relation entre v, q, s, elle ne peut être que la mienne, et non celle de M. Vaschy. A ce point de vue, cette polémique n’aura pas été infructueuse.
- Au surplus, je sais très bien que si X figure la dimension d’une grandeur x, XL-1, XL-2, X L-3 figurent respectivement les dimensions
- de jit js. Point n’est besoin de faire intervenir Maxwell pour me le démontrer. Mais là n’est pas la question. Je me suis suffisamment expliqué à cet égard.
- Quant à la relation de dimensions
- M = L = Q,
- que mon contradicteur paraît considérer comme une assertion gratuite, je ne puis que le renvoyer au mémoire auquel je me suis déjà référé (1), mémoire qui traite de l’homogénéité en physique, mémoire qu’il déclare n’avoir pas compris, ce qui ne peut me surprendre, étant donné l’ordre d’idées dans lequel il évolue.
- Je ferai enfin observer que si j’ai suivi avec (*)
- (*) Génie Civil, t. XIX, pages 6o et suivantes.
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- M. Carvallo ce qu’il appelle sa méthode, c’est pour serrer de plus près ses raisonnements, mais je préfère de beaucoup la mienne, qui me permet de ne jamais perdre le sens physique des formules.
- Je répéterai, en manière de conclusion, ce que j’ai déjà écrit ailleurs :
- « Au dessus des conceptions algébriques des dimensions sont les lois physiques absolues, indépendantes du choix des unités. La notion d’homogénéité, qui résulte de cette indépendance, devait être et a été très féconde. Malheureusement aussi, il faut dire le mot, la routine algébrique ou l’emploi inconsidéré de certaines formules mécaniques usuelles ont fait oublier parfois le véritable sens physique, mécanique ou géométrique des formules. »
- Je laisse maintenant très volontiers le dernier mot à M. Carvallo. Je suis bien obligé de déclarer à nouveau que la formule de M. Vaschy est fausse.
- Quant à ma relation de dimensions : M = L = Q, il est possible qu’elle ne fasse pas partie de l'appareil algébrique de mon contradicteur. Je suis prêt à en montrer le sens et la portée.
- Mais comme la démonstration que j’ai donnée de l’inexactitude de la formule Vaschy n’est pas subordonnée à la démonstration de celle-ci, on l’a vu suffisamment, je ne vois pas qu’il soit nécessaire, dans l’espèce, d’ouvrir un nouveau débat, que l’on ne manquerait pas de déclarer infructueux, en faisant au besoin intervenir Maxwell, etc., et d’autres grands noms qui seraient certainement très étonnés s’ils suivaient le débat de l’interprétation que mes contradicteurs donnent à leurs idées.
- Clavenad.
- RÉPONSE A M. CLAVENAD
- Bien à regret, je reviens sur la discussion qui s’est engagée entre M. Clavenad et moi (J), au sujet d’une note de M. Vaschy (2). J’avais épuisé la question dans mes deux notes des 22 octobre (p. iôq) et 12 novembre (p. 319) 1S92. Mais, dans sa note qui précède, M. Clavenad commet une
- (') La Lumière Electrique, 1892.
- (,*) Comptes rendus, i3 juin et 3 octobre 1892.
- nouvelle erreur que je suis obligé de relever parce qu’un lecteur inattentif pourrait croire qu’elle démontre, comme l’avance M. Clavenad, la fausseté de mes raisonnements.
- J’avais, dans ma dernière note, obtenu la formule, équivalente à celle de M. Vaschy :
- A est une constante, v la vitesse de propagation du courant, l la longueur de la ligne, q et s sa capacité et sa self-induction.
- M. Clavenad met en évidence la durée / de la propagation, d’un bout à l’autre de la ligne, en
- remplaçant v par -j. C’est très légitime, mais ce
- qui ne l’est plus, c’est d’en conclure que la relation (1) peut se mettre sous la forme
- l — F(q, s, t),
- Et, en effet, si on remplace v par l s'en va
- dans les deux membres de la formule (1), qui devient
- T=vf5'
- La longueur de la ligne disparaît, comme c’était à prévoir.
- Si donc M. Clavenad voulait reprendre la question par ma méthode, sous cette nouvelle forme, il n’avait pas le droit d’écrire
- l — s, t),
- mais il devait écrire
- t = F (q, s), ou F {q, s, t) = o, ou bien encore
- F (q, s, t, l) ~ o, ou t—F(q, s, l).
- Avec ces dernières formes, où l est introduite, il aurait trouvé que / disparaît, les formules de résolution assignant à l’exposant de / une valeur nulle. Dans tous les cas, il serait retombé Sur la formule de M. Vaschy, ou plutôt sur la formule équivalente
- t = constante x \'q s,
- et nullement sur la sienne. L’incompatibilité de ses équations prouve seulement la fausseté du point de départ et non la vérité de sa formule.
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- C’est donc le raisonnnement de M. Clavenad qui est inexact et non pas ce qu’il appelle ma nouvelle démonstration. Ce n’est d’ailleurs pas une nouvelle démonstration; c’est la même que dans ma première note; seulement, je n’ai plus fait entrer dans les formules la capacité et la self-induction par unité de longueur qui choquent mon contradicteur. M. Clavenad persiste en effet (et c’est le seul reproche qu'il adresse à ma première note) à affirmer que je me trompe en attribuant à une grandeur X, rapportée à l'unité de longueur, de surface et de volume, les dimensions X L_1, X L~2, X L-3. Je renonce à le convaincre, mais je persiste dans cette « routine » avec MM. Vaschy, Poincaré, Maxwell, etc... Très décidé à ne pas continuer cette polémique, désormais infructueuse, je ne relève pas les autres assertions de M. Clavenad, telles que celle-ci
- M = L = e.
- Elle n’entre pas dans ma « routine ».
- E. Carvallo.
- THÉORIE ÉLECTROMAGNÉTIQUE DE LA LUMIÈRE
- D’APRÈS MAXWELL (*)
- IV.— Les milieux cristallins homogènes.
- Dans un cristal, les diverses propriétés physiques varient avec la direction considérée; on l’a constaté depuis longtemps pour la vitesse, de la lumière, la dureté, la facilité des clivages, la conductibilité calorifique, etc. ; on sait aussi que leurs propriétés électriques et magnétiques ne sont pas les mêmes dans toutes les directions.
- Les expériences de Plücker, commencées en 1867, ont mis le fait hors de doute pour les propriétés magnétiques; celles de Knoblauch et Tyndall ont vérifié les résultats des premières recherches. Pour les propriétés électriques, la conductibilité d’une part et, d’autre part, le pouvoir inducteur spécifique ont été déterminés dans les expériences de M. J. Curie. Celles de Boltzmann et de ses élèves, dans lesquelles on
- se contentait d’opérer avec un temps de charge extrêmement court, ont montré nettement que pour le soufre en particulier, qui cristallise dans le système terbinaire, les pouvoirs inducteurs spécifiques ne sont pas les mêmes dans les trois directions principales.
- Dans les corps isotropes, nous avons admis que les composantes de l’induction électrique étaient proportionnelles aux composantes correspondantes de la force; nous avons fait la même hypothèse pour l’induction magnétique; nous généralisons ces hypothèses de la façon la plus simple en admettant que chaque composante de l’induction est une fonction linéaire des trois composantes de la force. On démontre facilement que le tableau des coefficients doit être symétrique par rapport à l’une de ces diagonales; toutefois, ceci n’est vrai que si le réseau cristallin considéré a un centre. D’autre part, l’hypothèse que nous avons indiquée conduit à considérer les propriétés du milieu comme dépendant d’un ellipsoïde, appelé ellipsoïde d'induction, c’est-à-dire à admettre l’existence de trois plans de symétrie, qui ne se présentent pas dans tous les réseaux cristallins.
- Depuis les immortels travaux de Fresnel, tous les efforts des mathématiciens n’ont eu d’autre but que d’établir d’une façon plus rigoureuse les lois de la propagation de la lumière dans les milieux cristallins qu’il avait énoncées et que l’expérience semble avoir vérifiées. Dans toutes ces théories on considère deux propriétés distinctes de l’éther, sa densité et son élasticité, mais toutes les théories ont un caractère commun; elle admettent, les unes, que la densité de l’éther est indépendante de-la direction ; c’est ce que pensaient Fresnel, Neumann et Mac Cul-lagh ; les autres, que c'est au contraire l'élasticité qui ne dépend pas de la direction. MM. Sarrau et Boussinescq ont développé des théories dont on peut résumer les hypothèses dans l’énoncé précédent; tout récemment M. Glaze-broock a retrouvé les mêmes équations.
- Avant d’aller plus loin, je crois devoir ouvrir une parenthèse pour expliquer deux points de l’alinéa précédent qui pourraient embarrasser le lecteur :
- i° On n’est pas habitué, dans la classification des théories de la lumière, à voir réunis les noms de Fresnel et de Mac Cullagh ; on sait en effet que pour celui-ci la vibration est dans le plan
- (') La Lumière Électrique du 17 décembre 1892, p. 554.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de polarisation, pour l’autre elle lui est perpendiculaire. Comment se fait-il qu’ils arrivent à des résultats opposés en parlant des mêmes hypothèses? Le réponse est simple : la théorie de Fresnel n’est pas le développement logique et rigoureux de ses hypothèses, mais l’œuvre d’un admirable génie de divination, dans laquelle les progrès subséquents de la science nous ont révélé des contradictions ; les résultats sont exacts, mais les démonstrations sont fausses ; c’est ce que lord Kelvin a parfaitement exprimé d’un seul mot en disant que Fresnel avait fait la cinématique. de la double réfraction.
- 2° L’idée de densité variable avec la direction peut paraître singulière, et elle a été rejetée absolument en particulier par Neumann et par Kirchoff; en effet, comment la quantité d’éther contenue dans un élément de volume peut-elle varier avec la direction que l’on considère ? La difficulté s’évanouit si l’on serre d’un peu plus près le sens du mot densité; la densité est la masse par unité de volume ; la masse est le quotient de la force par l’accélération qu’elle produit. La constance absolue de la masse d’un corps est une hypothèse, hypothèse qui finit par nous sembler nécessaire parce qu’elle est la traduction des principes de la dynamique, mais qui n’est justifiée que par la vérification de ses conséquences. Quand il s’agit de la propagation de la lumière dans les cristaux, nous sommes certainement très loin des conditions expérimentales dans lesquelles on justifie les hypothèses fondamentales de la dynamique ; nous avons donc le droit de faire des hypothèses nouvelles, sauf à les vérifier. Or, qu’y a-t-il d’absurde à admettre que, dans un milieu où l’effet d’une action quelconque (effort mécanique, force électrique, force magnétique) dépend toujours de la direction, l’accélération due à une force donnée dépend de la direction suivant laquelle elle s’exerce?
- Cette hypothèse' paraît plausible et elle n’est pas autre chose que l’expression de celle qu’on aurait pu être tenté de rejeter.
- Il faut ajouter que, pour faire une théorie véritablement satisfaisante de la lumière dans l’hypathèse actuelle de l’éther, il faudra nécessairement introduire l’action de la matière pondérable sur l’éther; supposons que la matière pondérable participe plus ou moins complètement au moment lumineux : il pourra se faire
- que l’effet de cette participation soit de communiquer à l’éther un accroissement apparent d’inertie et cet accroissement pouri'a varier avec la direction ; il suffira d’admettre pour cela que la forme des molécules matérielles ne soit pas sphérique.
- Cette digression terminée, rentrons dans notre sujet. Dans les systèmes cristallins qui présentent trois plans de symétrie, ces trois plans seront les plans de symétrie des deux ellipsoïdes d’induction électrique et magnétique, la surface d’onde aura encore trois plans de symétrie comme celle de Fresnel, mais dans l’équation de cette surface entreront six constantes au lieu de trois ; pour tous les autres nous devons supposer a priori que les axes des deux ellipsoïdes ne coïncident pas, et par suite, la surface d’onde ne sera plus celle de Fresnel. En l’absence de déterminations expérimentales suffisamment étendues dans lé cas des cristaux biaxes, et considérant d’ailleurs le fait que l’an-isotropie magnétique est peu sensible dans la plupart des cristaux, nous admettrons qu’on peut considérer leur perméabilité-magnétique comme égale à celle de l’air; nous aurons ainsi bien mis en évidence l’existence d’une hypothèse dans les théories qui admettent, soit une densité, soit une élasticité isotrope.
- Les équations du mouvement, rapportées aux trois axes de symétrie de l’ellipsoïde d’induction électrique, deviennent :
- d2 F d- F + d2 F d2 G d2 H
- Ki [J- dP ' “ d y2 ~d¥ dy dz dz dx
- d2 G d2 G dp G d2 H d2 F
- L\.p. dp ~ 'ds’ dx1 dz dy dx dy '
- d2 H d2H + d2H d\F d2 H
- K, u. d P = dx- dp dx dz dy dz ’
- l’équalion qui détermine la vitesse d’une onde plane en fonction des cosinus directeurs de la normale à cette onde est la même que celle de Fresnel.
- En différenciant les trois équations successivement par rapport à x, y et z, il’vient :
- d- / ci F , dP VK‘“cLr "r
- K. u
- d G 'd y
- -f" K S U
- d II \
- *r)-0>
- par suite le vecteur de composantes F, G, H n’est pas transversal dans les cristaux. Cette circonstance peut sembler étrange, si on la rapproche de la théorie de Fresnel, dont un des
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- points de départ est précisément la transversalité des vibrations. Il nous suffira de remarquer qu’il n’y a rien là qui soit en contradiction avec l’expérience ; la transversalité des vibrations a été déduite par Fresnel du résultat d’expériences faites sur les interférences des rayons polarisés à angle droit; dans les milieux cristallisés on ne peut réaliser ni concevoir d’expérience analogue, puisqu’on ne peut pas réaliser d’ondes parallèles dont les plans de polarisation soient différents et qui aient la même vitesse de propagation. La seule condition à satisfaire est évidemment que nos équations se réduisent à celles qui ont été établies pour les milieux isotropes, quand on suppose égaux les trois coefficients d’induction principaux. C’est aux équations précédentes que conduisent les théories de MM. Sarrau et Bousssinesq et de M. Glaze-brook.
- On peut les modifier légèrement en introduisant les composantes du déplacement électrique définies par les équations
- /• __ p_ üi LE
- 4 re 4 7C dt ’
- _ K, d_G S=" 4 n dt'
- __ K„ d H
- 4 TC dt ’
- ces équations deviennent alors :
- LL — A-LL 4. _L LL___L JLK______L d* h
- 11 dt“ K. dy* + K, dz* Ks dy'dx K:, dz~dx’ etc"
- OU
- Ll = l -L (± Hm-E LL , _l dh\
- d l* K, J dx \K, dx + K, dy + K, dz)1
- Le = _l a> cr_ Ll(± lj . ±lk > 1 dh\
- d t* K, “ & dy U. dx ^ Ks dy+ K3dz)’
- LA = _L at;. __L (EL LL, J_LE . 1 dh\.
- d t* K3 dz \K, dx K, dy ^ K» d z) '
- cette fois nous aurons
- LL (LL4. d£ j_ dh\
- dt2 \dx dy dz)
- o.
- Le déplacement électrique est dans le plan de Tonde; il serait d’ailleurs facile d’établir qu’il est perpendiculaire au plan de polarisation ; nous retrouvons les résultats de Fresnel.
- Il nous est maintenant facile de montrer en quoi la théorie de Fresnel manque de rigueur; pour lui, les composantes de force élastique due au déplacement d’une molécule unique sont
- des fonctions linéaires des composantes de ce déplacement; ce principe semble admissible si on isole par la pensée une molécule, mais ce que nous ne pouvons admettre, c’est que, dans le déplacement d’une onde plane, la force élastique ne diffère que par un facteur constant de la valeur qu’elle a dans le cas du déplacement d’une molécule isolée. Comme nous l’avons vu, les forces élastiques ne dépendent que des dérivées du déplacement par rapport à l’espace. L’hypothèse de Fresnel amène à considérer l’énergie comme une fonction quadratique des composantes du déplacement; nous pouvons, dans la théorie électromagnétique de la lumière, considérer également un vecteur tel que l’énergie ait cette forme; en fonction des composantes du déplacement nous aurons, par unité de volume,
- //• . g* , h*\
- ! 11 (ïC + IL + îtJ
- et nous pourrons arriver aux équations du mouvement en écrivant que l’énergie totale, somme de l’énergie électrique , et de l’énergie magnétique, est constante. Mais il faudra pour cela exprimer l’énergie magnétique en fonction des composantes du déplacement électrique; dans les milieux isotropes on peut mettre cette expression sous la forme de l’intégrale double
- *ss
- u u' 4- v v' 4- « w' r
- dz dz' ;
- dans les milieux cristallins, nous aurons une expression plus compliquée, mais qui présentera toujours le même caractère, de ri être pas de la forme d’une force vive. Pour que l’énergie magnétique soit une force vive, il faut qu’elle soit exprimée en fonction du vecteur des composantes A, B, G, dont les dérivées par rapport au temps sont celles de la force magnétique, mais alors l’énergie électrique ne sera plus une fonction quadratique des composantes du vecteur A, B, G.
- Cette remarque met bien en évidence ce qu’il y avait d’insuffisant dans la théorie de Fresnel; en prenant d’une part l’expression de l’énergie potentielle, d’autre part celle de l’énergie cinétique, telles qu’il les concevait, et exprimant que la somme est constante, on ne retrouverai* pas les équations différentielles auxquelles satisfait le vecteur qu’il considérait; inversement, en cherchant l’intégrale première de ces équa-
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- tions, on exprimerait la constance d’une somme dont l’un des termes seulement peut être mis sous la forme correspondant aux idées de Fres-nel.
- Nous pouvons écrire enfin les équations auxquelles satisfont les composantes de la force
- magnétique
- P a I d2 a 1 d2 a d ( 1 rfP , 1 dv\
- ^ dt'2 dy2 + Kl cî~z2~ dx \Kj dy ^ K, ; dz )
- rt2p 1 d4 S r d2 p ' 1 dy , J_ dct\
- vdt2 ~ Kt dz2 + K) d .r- dy \ Jv, dz + IL di-)’
- d- y 1 d- v 1 d- y d / 1 d ol 1 d 3 \
- ^ ctT* = ïCdx2 + Kj cU2 ~Ts\Ktdx + K,dÿ)’
- elles sont identiques à celles qu’on obtient dans la théorie de l’élasticité, en supposant la densité de l’éther constante. Pour ce vecteur la condition de transversalité est satisfaite, comme pour celui de Fresnel; d’ailleurs les relations :
- d H d G „
- nous donnent dans le cas d’une onde plane périodique contenant le terme e~ï~ (^+OT/ + ?IS V/)
- — y. va o = m H0 — n G0>
- — P VP„ = ” F» — 1 Ho,
- ^ Y 0 ” ^ G0 — 111 F0 ;
- d’où l'on tire
- cto I"* 0 "F Po Gj -|- Yo Ho “ O î
- les forces électrique et magnétique sont encore perpendiculaires.
- Introduisons les composantes du déplacement électrique; il viendra
- dP d f d y
- V| dt ~~ 411 d t — dy
- d|
- dz’
- etc.,
- c’est-à-dire
- — 4r.Vf0 = m „ — « p„,
- et deux équations analogues d’où l’on tirera
- “0/0 + Po go + Yo ^0 — ° ;
- la force magnétique est également perpendiculaire au déplacement électrique.
- Enfin, la direction dans laquelle se propage l’énergie est toujours perpendiculaire à la force électrique et à la force magnétique, même quand le milieu est cristallin ; elle n’est autre que la direction du rayon lumineux. Ces trois vecteurs, force électrique, déplacement électrique, rayon
- étant tous trois perpendiculaires à une même direction (celle de la force magnétique) située dans le plan de l’onde, le premier et le troisième se projettent sur ce plan suivant le second ; la direction du vecteur de Fresnel est celle de la projection du rayon sur l’onde plane. On retrouve ainsi l’un des résultats de Fresnel, mais par une voie complètement affranchie des considérations peu rigoureuses sur le principe d’Huygens et en donnant au mot rayon une signification précise : on peut bien dire, dans le cas d’une onde plane que le mouvement se propage, puisque l’état en chaque point est identique, à un moment donné, à ce qu’il était en un autre point à une époque antérieure; mais quand les ondes ne sont plus planes, on ne peut dire de rigoureux que ceci : dans un état permanent il y a Jlux d'énergie le long de certaines lignes; ce sont ces lignes que nous appelons par définition rayons lumineux.
- La théorie de la réflexion et de la réfraction cristalline ne présente rien de particulièrement intéressant au point de vue électromagnétique ; je me bornerai à étudier un remarquable mémoire de M. Cornu (a) et à traduire dans le langage de la théorie électromagnétique les hypothèses qu’il a faites pour donner une théorie de la réflexion cristalline dans les idées de Fresnel.
- Dans la théorie de la réflexion par les milieux transparents isotropes, le vecteur de Fresnel est, comme l’on sait, continu tangentiellement à la surface et discontinu normalement ; il est perpendiculaire au plan de polarisation ; il présente donc les mêmes caractères que la force électrique et il obéirait aux mêmes équations du second ordre ; Fresnel n’ayant considéré l’énergie que d’une manière accessoire et incorrecte, nous ri’avons pas à chercher une assimilation plus complète et nous dirons que le vecteur de Fresnel correspond à la force électrique.
- M. Cornu déduit d’abord des équations de Fresnel qu’il y a, normalement à la surface de séparation, conservation des- quantités de mouvement. Comme nous ne considérons ici que des amplitudes maxima, nous pouvons remplacer cet énoncé par le suivant : Le produit de l’amplitude normale de la vibration par un certain facteur constant pour chaque milieu (den-
- C) Cornu. Recherches sur la réflexion cristalline (Annales de Cliiwie et de Physique, IV, XI, 1867).
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- sité) et la même valeur des deux côtés de la surface de séparation. Les deux composantes normales de l’amplitude sont donc dans un rapport constant; c’est bien la condition à laquelle satisfait la force électrique.
- Si nous passons aux milieux anisotropes, nous avons vu que le vecteur considéré par Fresnel correspondait au déplacement électrique, la force électrique correspond à la force électrique de Fresnel ; les deux théories sont donc contradictoires. Comment les relier? M. Cornu y parvient, en substituant dans l’une d'elles les hypothèses de l’autre, c’est-à-dire en définitive, en rejetant l’une des deux.
- Dans les milieux anisotropes, la force élastique de Fresnel correspond à la force électrique ; or, M. Cornu pense précisément « que la généralisation la plus plausible consiste à appliquer la continuité, non pas aux amplitudes, mais aux forces qui produisent l’oscillation. » Cette hypothèse faite, l’auteur établit que les équations de la réflexion et de la réfraction cristalline sont identiques, à un changement de variables près, à celles de Mac Cullagh. Cette conséquence était incidente pour nous ; le vecteur de Mac Cullagh correspond à la force magnétique (ou plus exactement à son intégrale de temps ABC); connaissant les équations auxquelles il satisfait, on peut en déduire celles qui régissent le vecteur de Fresnel, que nous connaissons, et il y aura à ajouter des conditions aux limites qui sont précisément celles que se donne, un peu arbitrairement peut-être, M. Cornu.
- V
- 11 resterait, pour achever l’exposé de la théorie électromagnétique de la lumière, à traiter de nombreuses questions, en particulier, à étudier les métaux et les corps absorbants. Maxwell a expliqué leurs propriétés en l'emarquant que la conductibilité des métaux produit une absorption de l’énergie ; cette question a donné lieu depuis à un grand nombre de travaux et fera l’objet d’un exposé spécial; je ne veux retenir aujourd’hui qu’un fait : c’est que la théorie électromagnétique a donné la seule explication vraiment physique de l’absorption. C’est d’ailleurs le caractère spécial et tout particulier de cette
- théorie. Quand on cherche, comme l’ont fait tous les savants qui ont précédé Maxwell, à donner des phénomènes optiques une explication mécanique, on se pose un problème qu’on n’est pas sûr de pouvoir résoudre et auquel on peut reprocher une tendance métaphysique. Notre théorie, au contraire, n’a pas pour but à’expliquer les phénomènes optiques, mais de les relier à des notions déjà familières ; elle est entièrement analogue, sous ce point de vue, à la théorie du son, qui ramène l’étude de ce phénomène à celle de l'élasticité des solides ou des fluides réels. De même, nous avons ramené l’étude de la lumière, non à celle de fluides hypothétiques, mais à celle de propriétés électriques et magnétiques parfaitement connues.
- C. Raveau.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Comment les stations centrales doivent-elles établir leur tarif?
- Nous avons dernièrement signalé (* *) la discussion qui s’est élevée en Amérique pour savoir comment les stations centrales doivent établir leur tarif de vente.
- Dans une adresse présidentielle à la Junior Engineering Society, M. John Hopkinson vient de reprendre cette question, dont il a été un des premiers à s’occuper.
- Au mois de juillet dernier, un de nos confrères a déjà traité ce sujet (2); il concluait à la supériorité de la vente par contrat.
- Voici quel était son raisonnement :
- La base du calcul reposé sur la considération que les dépenses en :
- I Combustible,
- \ Eau,
- A j Huile,
- I Une partie des salaires du personnel,
- V Les menus frais d’entretien
- sont proportionnelles à la consommation en
- (*) La Lumière Électrique, t. XLVI, p. a3a.
- (*) L’Electricien, 9 juillet 1892, p. 26.
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- heures-lampes par an, tandis que les frais entraînés par :
- les rabais suivants, d’après la durée moyenne d’allumage :
- / Amortissement et intérêt du capital,
- B 1 Administration et bureaux,
- ( La moyenne partie des salaires
- sont estimés des charges immuables.
- Désignons par A et B les deux postes de dépenses. D’une façon générale, dans le cas de L lampes reliées et une durée d’allumage d, nous pouvons exprimer le poste de dépenses A par la formule
- A = L d b,
- dans laquelle b représente le prix que coûte chaque heure-lampe en charbon, graissage, etc.
- Le bénéfice net qu’on désire à pleine charge et qui intervient comme rente du capital est indépendant de la durée d’allumage. Si nous le représentons par la lettre G, la formule des revenus annuels sera :
- E = G + A + B = G + B 4- L d b.
- Si le prix de vente de la lampe-heure est p, pour trouver le résultat E, l’équation suivante devra être satisfaite :
- E=pLd = G + B + Ldè,
- OU
- P = b +
- B -b G L d
- (a)
- C’est l’équation d’une courbe hyperbolique.
- Il s’ensuit que le prix de la lumière se ressentira fortement de l’influence de la durée moyenne d’éclairage.
- En appliquant à cette formule les chiffres d’une petite station centrale calculée par M. Sin-gler (*), on peut tracer la courbe en trait plein de la figure 1 ; elle a pour asymptotes l’axe des ordonnées et une ligne menée parallèlement à l’axe des abscisses à une distance h = o,65 fr. La courbe ainsi dessinée est figurative du prix de la lumière assurant toujours un bénéfice net de 6 0/0 sur les durées différentes d’allumage.
- La ligne droite I indique un tarif au compteur au taux de o,o5 fr. par lampe-heure, sans qu’il soif fait d’escompte. Le même tarif accordant des remises donnerait vaguement la ligne II avec
- Pour un éclairage de plus de 1 heure 5 0/0
- — — 1 1/2 — 10
- — — 2 — i5
- — — 21/2 — 20
- — - • 3 — 25
- — — 3 1/2 — 3o
- Dans un contrat à forfait, une somme déterminée est payée par lampe et par an. Si le tarif est de 0,10 fr. par lampe de 16 bougies et par jour, pd — 10 et la courbe est encore une hyperbole figurée en trait pointillé par la ligne III. qui a pour asymptotes les axes des coordonnées.
- 11 résulte de cette image graphique qu’un tarif au compteur est, au fond, moins conforme aux frais de production du courant.
- Les clients dont le nombre d’heures d’éclairage
- est petit ou inférieur à 1 heure 3/4 paient une contribution trop faible par heure-lampe, c’est-à-dire ne concourent pas dans une mesure suffisante à la rémunération du capital engagé, tandis que les consommateurs importants, ceux qui sont astreints à une longue durée d’éclairage, déboursent trop, eu égard même aux rabais usuels consentis.
- Les choses se passent tout autrement par l’adoption d’un tarif d’abonnement à forfait. Dans l’hypothèse du prix de 0,10 fr. mentionné ci-dessus par jour et par lampe de 16 bougies, le rendement de l’installation ne subirait guère d’influence funeste que de la part du client dont le nombre moyen d’heures d’allumage dépasserait sept.
- Cette conclusion est loin d’être d’accoi'd avec les faits, car nous avons vu que la pratique des
- (') Eleklrotechnische Zeitschrift, 17 juin 1892.
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- stations centrales américaines avait condamné cet usage et, à première vue, la vente à forfait est injuste en ce qu’elle ne permet aucun contrôle et ne proportionne pas le prix de vente aux services rendus.
- Cette erreur provient d’une fausse interprétation de la formule (a) qui correspond, en somme, à un tarif composé, plus juste et plus logique.
- C’est la conclusion à laquelle M. John Ilopkin-son parvient dans le mémoire que nous signalions plus haut. D’après le savant anglais, «le mode idéal de vente est une taxe fixe par année, proportionnelle à la plus grande consommation que le client doit jamais prendre, et une taxe au compteur pour la consommation actuelle ». C’est
- fleures p,a/i année
- Fig. a
- une méthode analogue que j’ai proposée en i883; j’obtins alors l’introduction dans certains « provisional orders » d’une clause sanctionnant « une taxe qui est calculée en partie d’après la quantité d’énergie contenue dans la distribution et partie par une taxe annuelle ou autre dépendant du courant maximum à fournir à chaque client. » Dans certains cas récents, le Board of Trade a sanctionné sur mes conseils, « par kilowatt installé, une taxe n’excédant pas j5 francs par trimestre et, en plus, pour chaque kilowatt fourni, une taxe ne dépassant pas 20 centimes. »
- Voici comment on est conduit à établir ce tarif :
- On peut admettre que les frais désignés plus haut par la lettre B sont proportionnels au nombre de lampes installées, puisque le capital engagé est lui-même proportionnel à la puis-
- sance totale de l’usine; les frais désignés par la lettre A sont à peu près proportionnels au travail total.
- Soient donc :
- L le nombre total de lampes reliées;
- w la consommation en watts par heure d'une de ces lampes;
- d la durée moyenne d'allumage par lampe et par an ;
- b les frais B par lampe;
- a les frais A par unité électrique vendue.
- L’énergie totale vendue sera
- L w d,
- et les frais correspondants seront Lf+ L Vf d a,
- soit, par lampe et par an,
- f -\- w d a.
- Le prix de vente devra donc être proportionnel à cette valeur, c’est-à-dire qu’il doit comprendre une taxe fixe annuelle kf, et une taxe proportionnelle à la quantité (u> d) enregistrée parle compteur; le prix de vente ka du kilowattheure étant très bas et calculé d'après les frais de production du courant; k représente le coefficient de bénéfice.
- La seule difficulté avec ces tarifs composés consiste à obtenir l’assentiment du client qui pourrait objecter qu’il paierait alors même qu’il ne ferait pas usage de ses lampes, moteurs, etc. On peut craindre que, en fait, il ne voudrait pas payer de taxe fixe.
- On pourrait faire remarquer que les consommateurs la paient dans une certaine mesure dans la vente par contrat et que dans l’éclairage au gaz le prix payé par le consommateur se compose de la location des appareils et du prix du gaz.
- M. Ilopkinson accompagne ses chiffres des courbes ci-jointes, (fig. 2), qui représentent les frais de production du courant et les prix de vente par kilowatt-heure, soit au tarif unique, soit au tarif composé. Les ordonnées représentent les prix en centimes et les abscisses les durées moyennes annuelles d’éclairage en heures; le tarif composé est celui que le Board of Trade a sanctionné récemment. On voit qu’à partir d’une
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- durée de 5oo heures environ ce dernier procure un avantage considérable au consommateur.
- G. P.
- Le cuivre trempé
- La haute conductibilité du cuivre rend ce métal particulièrement précieux aux électriciens, mais dans les parties des machines soumises à des frottements continus, le cuivre de grande conductibilité n’offre pas une résistance mécanique à l’usure suffisante. Les anciens savaient l’art de tremper le cuivre et fabriquaient des outils très durs avec ce métal. Or, il paraît qu’en Amérique on a retrouvé cette recette très ancienne, si nous en croyons une circulaire commerciale, où il semble y avoir peu à prendre et beaucoup à laisser. Voici en résumé le contenu de cette circulaire.
- Le procédé pour tremper le cuivre a été découvert il y a quelques années par M. Aimer Thomas, qui arrive à produire un cuivre sans alliage, très dur, aussi résistant que l’acier, ou aussi malléable que le fer forgé, et qui peut être soudé et forgé par le premier forgeron venu. Des capitalistes ont pris en main ce procédé et ont formé la Eurêka Tempered Copper Company, qui a installé la fonderie de cuivre la plus vaste du monde, dit la circulaire.
- Le métal que produit cette compagnie présente, outre une très haute conductibilité, une très grande dureté, et convient spécialement pour la fabrication des segments de collecteurs de dynamos et des balais. Aussi est-il presque universellement employé en Amérique pour toutes les pièces à contact de frottement. Non seulement ôn en fait des pièces à contact pour tramways, mais même les engrenages des moteurs de tramways sont quelquefois formés de ce métal, et produisent beaucoup moins.de bruit que les engrenages en fer (?). Les fers à souder construits en cuivre trempé brûleraient moins facilement.
- De nombreux essais ont montré que le cuivre trempé contient 99,981 0/0 deCu pur, avec une résistance à la rupture de 45 kilog. par millimètre carré, et une résistance à la compression de 133 kilog.xpar millimètre carré. On commence à employer beaucoup de fils de cuivre trempé pour télégraphie et téléphonie,et la compagnie a reçu la médaille John Scott de l’Institut Franklin.
- Voici deux analyses faites parle Dr Genth, de
- Philadelphie, en se servant de la même barre, A non trempé, B trempé :
- A non trempé B trempé
- Argent 0,026 99,930 0,082 0,046 0,017 0,025 99,981 0,088 0,042 o>oi8
- Cuivre.
- Fer
- Arsenic Phosphore
- IOO,101 100,154
- Il est assez curieux de constater que la seule opération de la trempe ait suffi pour faire augmenter la quantité de cuivre pur de 5/ioo 0/0; et il est surprenant qu’une analyse poussée jusqu’à la détermination de la troisième décimale donne comme total 100,154. En tout cas, si ces deux analyses doivent nous renseigner d’une façon précise sur la nature du métal en question, nous devons conclure à une « très haute conductibilité» du cuivre trempé, puisqu’il contient 99,981 o/ode cuivre pur, plus encore o,025 0/0 d’argent. A. H.
- Moteurs à courants triphasés dé la maison SieiU'éh.s et Halske, par A. Banti (*)•
- Dans ce moteur, l’inducteur est fixe et l’induit mobile est alimenté également par trois courants. Les trois conducteurs amenant ces courants aboutissent à trois balais fixes frottant sur trois bagues de contact isolées les unes des autres.
- Avant de reproduire quelques résultats obtenus avec ces moteurs, nous donnerons quelques indications afin de nous rendre compte de leur fonctionnement.
- Considérons pour cela un inducteur constitué par un anneau sur lequel sont enroulées six bobines dont les opposées sont réunies en tension.
- On obtient ainsi trois couples de deux bobines et six extrémités libres a1 a2 a3 et e2 e3. La figure 1 est simplement une extension de l’hypothèse faite sur le nombre de bobines.
- Supposons qu’on lance les courants par a, a2a3, nous savons que les trois autres extrémités e, e2 e3 peuvent être réunies, soit en triangle, soit en étoile; la maison Siemens et Halske adopte l’un
- (') Elettricista, n° 11, 1892.
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- ou l’autre montage suivant le cas. Quelque soit celui-ci, il se produira un champ tournant faisant un tour complet pendant une période de courants alternatifs. Si donc, l’on place à l’intérieur de l’anneau un anneau induit à six bobines et prendra une vitesse égale. En particulier, si le courant à 5o périodes par seconde ou 3ooo par minute, l’anneau tournera avec une vitesse de 3ooo tours par seconde.
- Ce fait constituerait un grave inconvénient pour les moteurs d’une certaine puissance. La maison Siemens remédie à cette vitesse énorme en disposant l’enroulement des bobines, de façon à ce que la rotation du champ inducteur, et par
- suite la vitesse du moteur, ne soit plus que la moitié, le tiers de celle obtenue plus haut.
- Cette réduction est obtenue, comme dans les moteurs analogues, en produisant dans l’anneau non pas un mais plusieurs champs tournants, de façon à réaliser un véritable type multipolaire.
- La figure 1 représente à titre d’exemple le schéma d'enroulement d’un type bipolaire, ün voit que les bobines correspondantes de chaque groupe sont en série. Grâce à ce dispositif, si le courant a 5o périodes par seconde, on obtient les résultats suivants :
- Avec 2 pôles, 5o tours pai
- — 4 — 23
- — 6 — 16,7
- — 8 — 12,5
- Ces vitesses sont théoriques; les efféctives sont en génétal inférieures de 5 0/0 aux précédentes.
- En général, les petits moteurs sont à quatre
- pôles, les grands à un nombre de pôles plus considérable.
- Le rendement de ces moteurs est assez élevé, il est : pour un moteur de i,5 cheval pesant 80 kilog., de 80 0/0;
- Pour un moteur de 3 chevaux, pesant 140 kilog., de 87 0/0 ;
- Et enfin pour un moteur de 20 chevaux, du poids de 800 kilog., de 89 0/0.
- Le rendement oscille donc entre 80 et 89 0/0 pour des moteurs de 1,5 à 20 chevaux, c’est-à-dire est à peu près le même que pour les moteurs à courant continu. Mais il est intéressant de remarquer que chaque moteur peut supporter un effort maximum presque du triple de la charge pour laquelle il a été construit, ce qui assure un bon fonctionnement, quelles que soient les surcharges qui peuvent lui être imposées momentanément dans la pratique. Par cette propriété, ces moteurs seraient particulièrement avantageux pour la traction électrique sur des chemins accidentés. F. G.
- Raffinage électrolytique du cuivre Fletcher (1892).
- Les anodes sont constituées par de grosses plaques A du cuivre impurà raffiner, supportées par les cathodes G, en cuivre pur poli, auxquelles elles sont fixées par des pinces D.
- La courbure des bords de cette cathode empê-
- Fig. }.
- cherait, d’après l’inventeur, la production du phénomène du grimpement des cristaux, inévitable avec des arêtes vives; en outre, à mesure qu’elles se forment, les impuretés sont balayées de la surface des anodes par des jets de l'électrolyte distribués en H H. Cetappareil aurait donné
- seconde ou 3ooo par minute.
- — 15oo —
- — 1000 —
- — 200 —
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- aux essais d’excellents résultats, que l’inventeur attribue principalement à l’étendue considérable
- et au poli de la surface des cathodes, à leur courbure et à leur inclinaison.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Alternateurs électrostatiques, par T. H. Muras (‘).
- Nous avons décrit dernièrement l’alternateur électrostatique de M. T.-II. Muras (2). Depuis ses premières expériences, l’auteur a construit une machine analogue mais dont les espaces isolants sont plus larges, et il a effectué quelques expériences que nous décrirons rapidement.
- Les dimensions de cette machine sont les suivantes :
- Diamètre du disque tournant................... 45,8 cm.
- Epaisseur — — ................. o,63
- Intervalle entre le plateau mobile et les plaques
- fixes, chaque................................ 0,20
- Epaisseur de chaque plaque fixe................. 0,28
- Largeur et hauteur de chaque plaque fixe.... 56
- Nombre de secteurs sur — — .... 10
- Espaces isolants.....,....................... 5
- Longueur radiale de chaque secteur............ 9
- Plus grande largeur de — .......... 9,[
- Surface de chaque secteur..................... 60 cm2.
- Nombre de tours par minute, environ........... 1 000
- La figure 1 représente une des plaques fixes avecvses secteurs et leurs connexions. Les di-
- (') The Electrical Review, 18 novembre 1892, p. 593. (2) La Lumière Electrique, t. XLV, p. 240.
- mensions de la plaque étant insuffisantes pour permettre d'employer des connexions en feuille d’étain comme dans le premier modèle, quelques-unes d’entre elles sont établies par des fils recouverts de gutta-percha ; des morceaux de liège collés sur les secteurs traversés par dès petits bouts de tube de cuivre reçoivent les extrémités de ces fils mobiles. Pour éviter que des décharges se produisent entre les montants et les secteurs de la plaque de fond, on interpose entre eux une autre plaque de verre.
- Toutes les mesures d’étincelles ont été prises dans l’air entre deux sphères de cuivre de 0,95 cm. et 0,84 cm. de diamètre respectivement.
- Fig. :
- Les inducteurs sont chargés par contact avec une grande machine de Wimshurst, à une différence de potentiel aussi haute que possible sans provoquer d’étincelles entre elles : dans le cas présent, cette différence de potentiel était capable de produire des étincelles de 3o millimètres entre les deux sphères mentionnées plus haut. La plus grande longueur d’étincelles qu’on pouvait obtenir dans ces conditions de l’alternateur est de 3 millimètres ; la distance à laquelle on obtient des étincelles continues est de 2,4 mm. seulement. Ces longueurs d’étincelles sont plus facilement obtenues lorsque la machine excitatrice n’est pas armée de condensateurs; ce résultat concorde avec ceux que l’auteur a obtenus précédemment. La capacité de la machine et des conducteurs semble suffisante pour le travail de l’alternateur, tandis que l’adjonction de condensateurs faciliterait la formation d’aigrettes aux inducteurs.
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- Lorsqu’on arrête l’excitatrice, les décharges de l’alternateur cessent en 2 ou 3 secondes; au bout d’environ 10 secondes, elles reprennent pour plusieurs minutes, mais l’action de la machine est inversée; les inducteurs qui provoquaient des décharges positives en provoquant alors des négatives, et vice versa. Les inducteurs eqx-mêmes peuvent être complètement déchargés pendant ce temps sans arrêter le fonctionnement de l’alternateur.
- Ces effets sont dus aux charges reçues par les surfaces intérieures des plaques fixes des secteurs du plateau ; quantité de faibles étincelles sont, en effet, visibles dans l’obscurité entre ces parties delà machine. Les charges ainsi formées neutralisent en partie l’action des inducteurs opposés, et la force électromotrice produisant les décharges de l’alternateur se trouve limitée, ce qui rend l’appareil inapplicable pour le but dans lequel il avait été imaginé. Cet effet est le même que celui qui tend à produire le renversement des machines de Holtz; il était prévu jusqu’à un certain point, mais avec une intensité moindre cependant; il ne pourrait être évité qu’en plaçant le plateau et les plaques fixes assez loin l’un de l’autre, ou peut-être dans l’air comprimé, pour empêcher que des décharges ne se produisent entre eux, ce qui nécessiterait une augmentation considérable de leurs dimensions. Dans une telle machine, les secteurs, inducteurs et induits, devraient être placés directement en regard, sans intervention de surfaces de verre. Le renversement et les effets résiduels ne se produisent pas du tout dans la machine à 40 secteurs, car les différences de potentiel sont moindres et les intervalles d’air plus grands que dans la machine présente.
- D’autres méthodes employées pour éviter le renversement semblent entraîner une perte sérieuse des secteurs chargés. Les secteurs du plateau peuvent, par exemple, être chargés de façon à produire un champ tournant, mais le rendement est encore moindre que précédemment. L’ensemble peut être immergé dans de l’huile maintenue d’une manière quelconque pour empêcher que la machine agisse comme une pompe centrifuge; l’application présente de sérieuses difficultés au point de vue mécanique; mais, en outre, les courants d’huile transporteraient les charges des secteurs, soit pour neutraliser partiellement celles des autres sec-
- teurs, soit pour produire l’inversion, le résultat dépendant de la vitesse de circulation de l’huile.
- Il semble donc que ces machines alternatives peuvent donner de bons résultats dans les laboratoires avec des faibles différences de potentiel, mais qu’elles sont sans valeur pratique pour donner directement de hauts potentiels.
- Voici quelques détails de construction qui pourront être utiles aux autres expérimentateurs. On a employé des inducteurs en papier en contact avec les bandes d’étain servant à établir les communications, comme le montre la figure 1. Ils étaient découpés dans des feuilles de papier mince à écrire et collés sur les plaques vernies. Ils permettent de maintenir une différence de potentiel plus grande entre les secteurs, et de porter à 3 millimètres la distance à laquelle se produit la pluie d’étincelles; on
- Fig. 2
- n’a pu pourtant obtenir de plus grandes distances explosives. Le meilleur métal pour confectionner les secteurs serait le zinc en feuilles assez minces pour être aisément coupées avec de forts ciseaux.
- La figure 2 représente' les bornes employées pour établir les connexions entre les inducteurs ; elles se composent d’un clou à tête de cuivre percée d’un trou A dont les bords sont limés avec soin et qu’on colle au moyen d’un disque de liège B sur les inducteurs. Les fils de communication sont introduits en A et l’on évite ainsi la formation d’aigrettes.
- G. P.
- Note sur quelques expériences sur les courants à haute fréquence, par M. P. Janet.
- On connaît l’expérience intéressante d’Elihu Thomson qui consiste à allumer une lampe à incandescence en la plaçant en dérivation sur quelques spires de fil de cuivre (fig. 1) parcou-
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- rues par un courant de haute fréquence. Lors de l’exposition de la Société de Physique, M. Janet a répété cette expérience avec succès en remplaçant la spirale par une simple tige de cuivre (fig. 2). Le phénomène semblait pouvoir s’expliquer soit par la self-induction de la tige comme dans l’expérience de E. Thomson, soit par l’augmentation de la résistance réelle de la tige.
- M. Janet vient de montrer simplement que l’effet doit être attribué à l’induction mutuelle.
- Pour cela il suffit de ramener l’un des fils de
- Fig. 1
- la dérivation contre le circuit principal en l'isolant à l’aide d’un tube de verre (fig. 3); la lampe s’éteint immédiatement.
- Comme conséquence de ce fait, l’emploi d’un électrodynamomètre, et même d’un électromètre placé en dérivation sur deux points d’un conducteur rectiligne parcouru par un courant de haute fréquence,, n’est pas légitime, car il peut amener
- Fig-. 2 et 3.
- des erreurs dans la mesure des différences de potentiel efficaces.
- Ceci reconnu, on peut approcher de la tige A B un rectangle C D C' D' (fig. 4) muni d’une lampe; celle-ci s’allume encore.
- Enfin on peut placer le rectangle entre les fils d’aller et de retour, ce qui donne la disposition adoptée par M. Blondlot dans ses recherches sur la propagation des ondes électriques.
- Si l’on intercale dans le circuit CD C' D' un condensateur, et si les conditions de l’expérience sont convenables, la lampe brille d’un éclat plus vif. Cette disposition montre que ce circuit secondaire obéit aux lois de la résonance.
- En effet, dit M. Janet, si l’on dispose sur ce circuit une bobine dont on puisse faire varier le nombre de spires, on trouve que la capacité du
- condensateur étant donnée (et inférieurement à une certaine limite), l’éclat de la lampe passe par un maximum très net pour une certaine valeur de la self-induction. Ce maximum a évidemment lieu au moment où la période de vibration propre du circuit secondaire est égale à D période du courant primaire. D’ailleurs, si l’on fait varier cette dernière en augmentant, par exemple, la capacité du condensateur dont on utilise les décharges, on trouve que, pour rétablir le maximum d’éclat de la lampe, il faut faire
- a,_____________________________b_
- C —--------------->p
- D> 1c-
- Fig. 4
- varier dans le même sens soit la capacité, soit la self-induction du secondaire.
- Le circuit reprendrait donc, pour ces fréquences, son véritable rôle de résonateur, que les expériences de MM. De la Rive et Sarrasin lui ont fait perdre dans le cas des oscillations hertziennes.
- On doit en conclure que probablement dans
- C D
- D' C*
- B' —5?
- Fig. 5
- le cas des fréquences employées par E. Thomson l’amortissement est beaucoup moins rapide que pour celui des oscillations de Hertz.
- F. G.
- Sur les effets des sections transversales dans les circuits magnétiques, par M. Ewing (’).
- En 1887, MM. Thomson et Newall constatèrent qu’en coupant une barre de fer et en rapprochant les bouts, la perméabilité magnétique était considérablement diminuée. L’année suivante, MM. Ewing et Low (2) reprirent la ques-
- (*) Philusophical Magazine, t. XXXIV, p. 320-326, octobre 1892.
- (2) Philosophical Magazine, septembre 1SS8 ; La Lumière Électrique, t. XXIX, p. 537.
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- tion et remarquèrent que l’effet d’une section transversale était assimilable à celui d'une lame d’air d’une certaine épaisseur comprise entre les surfaces au contact. Mais dans le calcul de l’épaisseur de cette lame, les auteurs négligèrent de tenir compte de la variation de la perméabilité du fer avec l’induction magnétique. Le nouveau mémoire de M. Ewing a précisément pour objet de signaler cette erreur et de donner un calcul correct. j
- Considérons un champ magnétique uniforme j d’intensité H, et plaçons dans ce champ un ' cylindre de fer indéfini ayant ses génératrices parallèles à la direction du champ. L’induction
- itooo
- £ 6000
- Force mac/nétis-ante due au s oie n aide Fig. 1
- magnétique B à l’intérieur du cylindre de fer aura pour valeur :
- 11 = 1*11, (1)
- [*. étant la perméabilité magnétique du fer pour l’induction B.
- Coupons le cylindre par une section transversale. Pour que l'induction prenne la même valeur B, l’intensité du champ magnétique doit augmenter et prendre une nouvelle valeur II'. Considérons deux plans perpendiculaires aux génératrices du cylindre, distants de l et comprenant la section. Ces plans sont des surfaces équipotentielles, et le travail nécessaire pour amener d’un plan à l’autre l’unité de quantité
- de magnétisme a la même valeur, quel que soit le champ décrit.
- Si on se déplace dans l’air parallèlement à la direction du champ, ce travail est II'/.
- Si le déplacement a lieu dans l’intérieur du
- fer, une portion de ce travail est — /; mais, par
- suite de l’hypothèse que la coupure a le même effet qu’une lame d’air, il faut au travail précédent ajouter le travail correspondant à la traversée de cette lame, c’est-à-dire B x, x désignant l’épaisseur de la lame. On a donc
- = li.v (2)
- ix
- Des relations (1) et (2) on tire
- v_/iS^rJD
- B
- Pour trouver pratiquement x, on détermine
- S> 8000
- •S iooo
- Force magnétisante due eue solén-oùte Fig. 3
- expérimentalement les deux courbes qui lient les valeurs de l’induction B à la force magnétisante H, pour une barre entière et pour la même barre coupée, les deux tronçons étant au contact. En prenant la différence des abscisses correspondant dans les deux courbes à une même ordonnée, puis divisant cette différence
- par l’ordonnée, on obtient c’est-à-dire une
- quantité proportionnelle à x.
- Les figures 1 et 2 donnent pour deux échantillons de fer différents les courbes de magnétisation pour les barres entières et pour les barres coupées. Les courbes ponctuées donnent les valeurs de la différence IL — II pour les différentes valeurs de B.
- M. Ewing fait remarquer que ces dernières courbes sont presque des lignes droites. Gomme, de plus, la première est convexe du côté des
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ordonnées croissantes, tandis que l’autre est concave, M. Ewing se croit en droit de conclure qu’au degré d’approximation des mesures, ces lignes sont exactement des droites. Il en résulte
- que ~g~ est constant, c'est-à-dire que l’épaisseur d’air dont l’effet est équivalent au joint est constante.
- Cette épaisseur est d’ailleurs très petite. Ainsi, pour l’échantillon auquel se rapportent les courbes de la figure i, elle serait de o,oo33 cm., et pour l’échantillon auquel se rapportent les courbes de la seconde figure, elle serait de o,oo36 cm. Mais si petite que soit cette épaisseur, M. Ewing estime qu’elle est de beaucoup supérieure à la distance qui sépare les surfaces en contact, ces surfaces ayant été travaillées avec le plus grand soin. Il pense que la résis-
- Fig, 3
- tance magnétique produite par un joint est due, au moins en partie, à une diminution de la perméabilité magnétique du métal lui-même dans le voisinage des surfaces de la section.
- Par suite de la constance de x, il est facile, connaissant la courbe de magnétisation d’un circuit magnétique sans joint, de construire la courbe de magnétisation du même circuit présentant une coupure, ou encore de résoudre le problème inverse. Soient M (fig. 3) un point de la première courbe, N un point de la seconde. Prenons le point Q tel que Q N — R M; le triangle R O O donne
- tang ROQ =
- R_Q Ô R
- R M - RF O R
- II' — II _ .r 13 T
- Or, d’après les deux exemples précédents, „v est pour le fer doux égal à environ i/3oo cm. Par conséquent, si on connaît la longueur l du circuit, on en déduit l’angle de la droite O Q avec l’axe des ordonnées. La distance, comptée horizontalement, d’un point de cette droite à
- l’axe O B étant toujours, d’après les résultats de M. Ewing, égale à la différence H' — H, on voit immédiatement comment, connaissant l’un des points M et N, on pourra trouver l’autre.
- Comme application de cette méthode, prenons, avec M. Ewing, un anneau de fer doux de 3o centimètres de circonférence moyenne. La figure 4 représente une partie de la courbe de magnétisation que l’on obtient quand on fait varier la force magnétisante de o à 7, puis de 7 à — 7, et enfin de — 7 a -|- 7.
- Si nous coupons l’anneau par un plan diamétral de façon à former deux demi-anneaux, nous introduisons une résistance magnétique
- '• 2000
- 3 .2'
- Farce m&gnétisoLnte
- Fig. 4
- équivalente à deux lames d’air d’épaisseur i/3oo
- 2
- T-, -v 3oo 1 _
- cm. Dans ce cas, T — = —=—. Par conse-
- L 3o 4000
- quent', si nous traçons la droite O Q telle que la tangente de l’angle qu’elle forme avec l’axe vertical soit 1/4500, les forces magnétisantes correspondantes à l’anneau coupé seront données par les distances, comptées horizontalement, des points de la courbe à cette droite. Remarquons que cette droite coupe la courbe en un point P correspondant à une induction magnétique de 6000 unités; par conséquent, c’est la valeur du magnétisme rémanent de l’anneau coupé: la valeur était de 9000 unités pour l’anneau entier.
- J. B.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 681
- CORRESPONDANCE
- Monsieur le Directeur,
- Dans un des derniers numéros de la Lumière Electrique (n° 5o) vous avec bien voulu rendre compte de l’ouvrage intitulé Téléphonie pratique.
- Dans ce compte rendu, à côté d’éloges dont je ne saurais trop remercier votre rédacteur, je relève une critique sévère dont je ne puis attribuer l’origine qu'à un malentendu.
- J’ai laissé entrevoir, dans ma préface, pas assez explicitement peut-être, que je m’occuperais uniquement des installations françaises. Je me [propose de publier plus tard un nouveau volume sur les systèmes employés à l’étranger, mais comme je ne veux rien promettre que je ne tienne, il m’avait semblé prématuré de mettre le public au courant de mes intentions.
- Ainsi que le dit votre rédacteur, j’ai écrit pour des Français, mais aussi pour ceux qui, parmi les étrangers, veulent bien s’intéresser à ce qui se passe en France. Mon ouvrage est purement descriptif. Quelque erreur ou quelque omission s’est-elle glissée dans la rédaction? Je ne songe pas à me flatter d’avoir atteint la perfection ; c’est cependant en vain que je cherche quelles sont les hérésies scientifiques qui imposent d'expresses réserves au sujet de l’exposé des systèmes.
- En France, aujourd’hui encore, les commutateurs multiples constituent l’exception. On tend, il est vrai, à les généraliser sur le réseau de Paris, mais l’œuvre, à peine commencée lorsque j’ai livré mon manuscrit à l’impression, est encore loin d’être terminée. En province, beaucoup de bureaux importants sont encore montés avec les anciens tableaux de la Société des Téléphones, avec des tableaux Standard (c’est probablement de ce mot que vient la confusion) ou avec d’autres tableaux d’invention française, tels que les Sieur et les Mandroux.
- Je maintiens que les tableaux Standard employés en France ne diffèrent des multiples que par le montage, les organes (annonciateurs, jacks, transmetteurs, récepteurs, fiches, cordons) restant les mêmes, sauf bien entendu, en ce qui concerne les dispositions spéciales aux essais de lignes, dispositions que j’indique tout au long dans ma description. Que les choses se passent autrement ou non en Amérique, nous verrons cela dans un autre volume.
- Après avoir cité textuellement « les jacks généraux...
- sur une ligne donnée » M. E. R. ajoute : « plus d’un lecteur reconnaîtra difficilement là le multiple américain...». La tâche du lecteur n'eCtt pas été aussi ardue si M. E. R. avait indiqué qu’une longue description accompagne cet exposé sommaire.
- Dans tous les cas, je ne vois pas en quoi j’ai pu pécher en appelant tableau standard et commutateur multiple de
- la Société de matériel téléphonique les instruments fournis par cette société; pas même par ignorance, puisque j’ai pris soin de faire mes réserves à ce sujet dans ma préface.
- Permettez-moi, en terminant, de paraphraser le dernier alinéa de cette préface : Je présente sans prétention la Téléphonie pratique au public, et, quel que soit l’accueil qu’il lui réserve, je conserverai la satisfaction d’avoir rempli consciencieusement la tâche que je m’étais imposée. Je dois ajouter que jusqu’à présent le public s’est montré fort bienveillant â mon égard et que plusieurs administrations publiques m’ont déjà honoré d’une souscription.
- Veuillez agréer, etc.
- Montillot.
- FAITS DIVERS
- Les industriels français ne semblent pas avoir compris toute l’importance qu’il y a pour eux à être représentés à l’Exposition de Chicago. Outre que tous leurs concurrents de l’étranger s’y donneront rendez-vous et y déploieront leurs moyens, il faut considérer que Chicago sera l’année prochaine le lieu de réunion de toutes les nations civilisées. En électricité, nos industriels croient ne pas devoir retirer grand profit de leurs expositions devant l’écrasante concurrence des Etats-Unis. Mais il n’y a pas que les Etats-Unis du Nord. Toute l’Amérique du Sud, les riches colonies des Antilles, et même une partie des Etats de l’Union sont en général favorables aux industries françaises; seule l’indifférence ou la crainte de risquer quelques frais empêche que ces marchés ne soient en grande partie tributaires de l’industrie française.
- Voici des renseignements extraits d’un article de M. Collins dans YElectrical Engineer, de New-York, qui peuvent donner une idée des ressources que présentera l’Exposition de Chicago au point de vue de l’électricité.
- La section d’électricité. — Cette section de l’Exposition a été organisée en février 1891, sous la direction de la Commission nationale dont le président est M. G.-R. Davis. Le directeur de la section d’électricité est le professeur Barret; son secrétaire est M. Allen Ilornsby. Ce dernier a visité en septembre dernier les principales maisons d’électricité d’Europe, et a réussi à assurer à l’Exposition le concours d’un grand nombre d’industriels.
- Parmi les objets qui seront exposés, nous citerons deux énormes projecteurs Schucltert, les plus grands construits jusqu’à ce jour; ils auront i83 et 229 centimètres de diamètre. On les placera sur le bâtiment de l’électricité, à moins que l’on ne se décide à construire une tour.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUÈ
- G82
- La France exposera quelques énormes lampes à arc pour phares.
- La compagnie du téléphone Bell installera un grand téléphone avec tuyau acoustique, afin de faire entendre aux visiteurs des morceaux de musique exécutés à Boston ët â New-York.
- Un appartement de dix pièces sera installé avec tout le confort que permettent les applications de l’électricité ; là cuisine, le lavage, le chauffage, l’éclairage électriques et la téléphonie domestique y trouveront leur application.
- Les canalisations souterraines sont établies de façon que chaque fil soit facilement accessible. Elles relient les principaux bâtiments à la station génératrice. Ces canaux ont 1,90 m. de hauteur, 2,54 m. de largeur, et sont entièrement éclairés par des lampes à incandescence.
- Bâtiment de électricité. — Ce bâtiment est presque terminé; c’est un des plus imposants de l’Exposition. Sa longueur est de 2i3 mètres, sa largeur de io5 mètres. La nef a 35 mètres de hauteur. A 9 mètres au-dessus du sol courent des galeries de 35 mètres de largeur. Les bureaux de la section d’électricité se trouvent au second étage de ce bâtiment.
- La répartition des terrains entre les diverses nations est la suivante :
- Allemagne . i858 mètres carrés.
- France .1533 —
- Grande-Bretagne... 790 —
- Canada 372 —
- Italie . 232 —
- Belgique 186 —
- Autriche 93 -
- Espagne 93 —
- Suède 93 —
- Mexique 56 —
- Russie 19 —
- 5325 mètres carrés.
- Station génératrice. — La station principale se trouve dans la galerie des machines, oh sont centralisées les chaudières et les machines à vapeur. La capacité totale de la station d’énergie sera de 100000 lampes à incandescence, 55oo à 6000 lampes à arc, plus 25oo chevaux pour la transmission de la force motrice.
- Divers ponts roulants électriques conduisent d’une extrémité à l’autre du bâtiment. Les dynamos installées dans le hall des machines sont :
- 4 machines Eddy, chacune de a5o kilowatts; plusieurs grandes machines Mather et G*.
- 16 machines à arc Brush;
- 10 grands alternateurs Westinghouse ;
- 14 machines Fort-Wayne de 5o lampes;
- 20 dynamos à arc Standard, chacune pour 5o arcs;
- 26 dynamos à arc Thomson-Houston, de 5o lampes.
- • Embarcations électriques. — Pour le transport des
- voyageurs à l’intérieur de l’Exposition, 40 bateaux électriques de l’Electric Launch and Navigation Company, de New-York, sillonneront les lagunes.
- Fontaines lumineuses. — Elles formeront un des grands centres d’attraction comme à l’Exposition universelle de Paris, en 1889. Deux d’entre elles, d’une hauteur prodigieuse, avec un tuyau d’adduction de 61 centimètres de diamètre, seront installées près du bâtiment de l’électricité.
- Chemin de fer électrique aérien. — La Western Rail-road Duminy Company, de Chicago, construit un chemin de fer électrique aérien à double voie qui passera devant tous les bâtiments principaux. La station d’énergie de ce chemin de fer contient des chaudières Babcock et Wilcox pour 36oo chevaux. Les dynamos sont du type multipolaire de Thomson-Houston pour une puissance totale de 2950 kilowatts à une tension de 5oo volts.
- Sur ce chemin de fer circuleront dix-huit trains de trois voitures, avec une vitesse de 46 à 53 kilomètres à l’heure. Les voitures motrices â quatre essieux ont 12 mètres de longueur; chaque essieu est commandé par un moteur de 100 chevaux. Le courant est amené aux moteurs par une troisième roue placée entre les autres.
- Frais des exposants. — Les exposants paient pour chaque lampe de 16 bougies ou son équivalent pour toute la durée de l’exposition une somme de 60 francs; le prix pour une lampe à arc est de 3oo francs. Pour la force motrice électrique le prix est de 100 francs jusqu’à 1/4 de cheval, et de 240 francs pour 3 chevaux et plus. On comptera de 5o à 75 francs par cheval.
- La vapeur est fournie au prix de 200 francs par cheval pour la durée de l’exposition, tandis que l’air comprimé coûte 3oo francs.
- Conducteurs. —La pose des conducteurs dans tous les bâtiments, dont l’éclairage est assuré par contrat avec la compagnie Westinghouse, a été confiée par celle-ci à la York Insulated Wire Campany. Le nombre des lampes à incandescence dans le bâtiment de l’administration est de 4*788, il est de 10066 dans le palais des beaux-arts, Les conducteurs sont presque entièrement posés dans ces bâtiments; ils représentent une longueur de i52 3q5 mètres avec un poids de cuivre d’environ 17 tonnes.
- Les installations dans les expositions des diverses états progressent rapidement. Les conducteurs pour les lanir pes à arc sont posés sous les auspices du comité directeur. Ces fils sont abrités en partie dans les canalisations souterraines, en partie dans des tuyaux qui longent le chemin de fer aérien.
- Classification des objets exposés. — -Section J : Elec-cité et ses applications.
- Groupe 122. Appareils pour la démonstration des lois et des phénomènes de l’électricité et du magnétisme.
- Groupe 123. Instruments de mesure électriques.
- — 124. Piles primaires et secondaires.
- — 125. Machines génératrices d’électricité.
- — 126'. Transmission et régulation du courant élec-
- trique.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- '683
- Groupe 127. Moteurs électriques.
- — 128. Application des moteurs.
- — 129. Eclairage électrique.
- — i3o. Chauffage électrique.
- — 131. Electrométallurgie et électrochimie.
- — 132. Soudure, fusion, trempe, etc , par l’élec-
- tricité.
- — i33. Télégraphie et signaux.
- — 134. Téléphonie et applications, phonographe.
- — i3S. L’électricité dans la chirurgie, la thérapeu-
- tique, etc.
- — i36. Application diverses de l’électricité.
- — 138. Progrès et développement de la science
- électrique, illustrés par l’exposition de
- modèles, dessins, etc.
- Congrès d*électricité. — Plusieurs congrès se réuniront pendant la durée de l’Exposition. Le congrès des électriciens réunira, sous la présidence du Dr Elisha Gray, 700 à 1000 délégués de tous les pays. Ce congrès se tiendra au mois d’août et s’occupera de plusieurs questions importantes, entre autres de l’adoption de nouvelles unités.
- Le développement du chauffage électrique est une excellente chose pour les stations centrales. En Europe, on ne s’est pas encore risqué très loin sur ce terrain; mais par contre, les Américains font beaucoup de bruit autour de leurs appareils de chauffage électrique. Nous ne dirons pas que la chose n’en vaut pas la peine; il est toujours bon de faire connaître au public les ressources de l’industrie électrique; mais de là à faire présenter la chose la plus -simple comme la dernière production du génie américain, il. y a loin.
- Dans cette question du chauffage, comme dans beaucoup d’autres, la préoccupation d’étonner le public fait interpréter de la manière la plus fausse des « principes » mal digérés puisés dans les traités. Chaque nouvel appareil de chauffage prend moins d’énergie électrique que ses prédécesseurs pour produire la même quantité de chaleur, et cette hérésie est répétée par tous les organes de la presse de l’autre côté de TAtlcntique. L’un deux ajoute que les rhéostats de chauffage peuvent être ga-rantispour une durée de cinq ans; quel beau résultat!
- L’idée de se servir des inducteurs comme palier dans les machines dynamos, afin de réduire le plus possible l’entrefer, n’est pas nouvelle. Elle vient de réapparaître sous une forme peu différente; l’inventeur introduit entre l’induit et l’inducteur des billes ou galets permettant à l’armature de tourner très aisément au centre de l’inducteur ou inversement suivant le type de machine.
- Cette disposition diminue, comme on le sait, les dépenses d’excitation, mais la faiblesse du champ inducteur
- occasionne des étincelles aux balais, dès le moindre changement de charge; de sorte qu’il vaut encore mieux avoir un rendement un peu moins élevé avec une machine n’exigeant pas un maniement constant du porte-balais.
- Lorsqu’on transmet le mouvement d’un moteur électrique à une machine-outil, il est souvent utile que l’écartement entre les axes du moteur et de la machine soit aussi petit que possible. On a obtenu jusqu’ici ce résultat en suspendant le moteur à la poulie de la machine à l’aide d’une courroie courte, de manière à ce que le poids du moteur produise toujours la tension suffisante; mais quand il faut intercaler une transmission entre le moteur et la machine, il n’est plus possible de rendre petit cet écartement.
- La maison Siemens et Halslte fait breveter des dispositifs permettant d’obtenir ces résultats en suspendant non seulement le moteur, mais aussi la transmission d’une manière spéciale, de façon à ce que le poids des deux produise la traction ou la pression nécessaires à la courroie ou aux roues de friction.
- Dans un premier dispositif le moteur est placé sur un bâti pouvant pivoter autour d’un axe parallèle à ceux du moteur et de la machine; l’arbre de transmission est également mobile autour d’un axe parallèle au précédent.
- Dans un second dispositif le poids moteur tend la courroie qui appuie la transmission sur l’arbre de commande de la machine.
- M. Kreinsen vient d’imaginer un procédé de fusion électrique dans lequel on utilise la chaleur produite par l’arc à courant continu, cet arc jaillissant entre une pointe de charbon et la matière à fondre. Celle-ci tombe ensuite dans un creuset de forme différant complètement des formes ordinaires.
- La fusion s’obtient aussi en plaçant la matière à fondre dans un charbon creux formant un des charbons entre lesquels l’arc jaillit.
- Un autre dispositif consiste à remplacer le charbon creux par un creuset de graphite entouré d’une enveloppe de platine.
- ; La Voce del popolot de San Francisco, dit un de nos i confrères italiens raconte le fait suivant :
- On vient de découvrir au Texas une plante électrique (?) et, dit-on, ceci ne doit pas être une facétie, puisqu’un journal de ce pays confirme la découverte (??)
- A une distance de six mètres, la plante agit sur une aiguille aimantée et plus 011 l’approche, plus l’action delà fameuse plante est forte (le contraire ne nous eût pas plus . étonné).
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- LA L UM 1ÈRE ÊLEC TR TQ UE
- Cette singulière influence varie avec l’heure ; très grande pendant le jour, elle est nulle pendant la nuit.
- Sur l’influence des vents, l’action augmente en grande proportion; au contraire, quand il pleut, la plante semble succomber et baisse piteusement la tête, privée de force, et elle n’a plus alors aucune action sur l’aiguille aimantée.
- Les oiseaux et les insectes ne viennent jamais se poser sur la fameuse plante, l’instinct les avertissant qu’ils y trouveraient une mort certaine.
- Un nouveau ballon dirigeable vient d’être inventé par l’Américain B.Battey. L’enveloppe est en forme de cigare. Elle porte des ailes planes en aluminium. Toutes les parties rigides sont également en aluminium; le poids est ainsi réduit au minimum. Dans l’axe du ballon est un tube qui reçoit des boulets de matière explosible. La propulsion doit s’effectuer par le recul dû à l’explosion. L’inventeur ne doute pas que son ballon puisse effectuer un service de transport régulier entre localités désignées d’avance.
- Il ne faut cependant pas oublier que dans un cas de ce genre le centre de gravité du système ne se déplace pas; ce que l’inventeur a probablement perdu de vue.
- Eclairage électrique.
- Un correspondant de YEÎektrotechnische Zeitschrift donne les renseignements suivants sur l’état de l’éclairage électrique dans la République Argentine.
- Les premières installations de quelque importance furent commencées dans ce pays il y a environ huit ans; mais elles étaient établies si défectueusement qu’elles n’éveillèrent que très peu la confiance du public.
- On cite l’exemple d’une station centrale de 75o lampes à incandescence ayant coûté 40000 dollars ou 200000 francs. Elle présentait tant de défauts d’installation qu’au lieu de donner des bénéfices elle n’a rapporté que des pertes.
- Elle contenait trois vieilles dynamos Brush, une machine à vapeur sans condensation, etc.; les conducteurs et les dynamos étaient si peu isolés que toucher un fil c’était courir le plus grand danger.
- Dans ces derniers temps on a fait heureusement des progrès considérables. Plusieurs installations modernes ont été établies et fonctionnent bien.
- Voici une liste de ces installations :
- Buenos-Ayres, pour tous les théâtres et quelques magasins; 60 lampes â arc et 2000 lampes à incandescence; dans le port de Buenos-Ayres, 5o lampes à arc;
- La Plata, éclairage public et privé, environ 200 arcs et 800 incandescences; de plus un tramway électrique ;
- Rosario (Santa-Fé), éclairage privé avec 40 â 5o arcs et 1800 lampes à incandescence;
- San Nicolas, éclairage public et privé avec environ 800 lampes à incandescence;
- Santa Fé, éclairage public et privé, 800 lampes à incandescence;
- Esperanza, éclairage public et privé, 800 lampes à incandescence;
- Adrogué, éclairage public et privé, 700 lampes à incandescence ;
- Areciferes, éclairage public et privé, 400 lampes à incandescence;
- San Fernando, éclairage public et privé, 600 lampes à incandescence;
- Mercedes (province de Buenos-Ayres), éclairage public et privé avec actuellement 1200 lampes à incandescence en fonctionnement.
- Au total, on compte donc sur le territoire de la République Argentine 600 lampes à arc et 10100 lampes à incandescence. On peut y ajouter pour les différents moulins environ 2000 lampes à incandescence.
- La station centrale de Mercedes, probablement la mieux établie, a été terminée le 1" février 1891. C’est une installation à courants alternatifs avec transformateurs effectuée par la maison Ganz, de Budapest. Cette station peut alimenter 3ooo lampes; elle est pourvue d’une bonne machine à vapeur à triple expansion de 3oo chevaux avec trois chaudières tubulaires, et contient un alternateur de 90 ampères à 2000 volts. Le capital d’installation est de 20Ô000 francs. Les recettes sont actuellement de 10000 francs par mois, et les dépenses de 5ooo francs; après déduction de 6 0/0 pour l’amortissement, il reste un bénéfice de 24 0, 0.
- On paye pour une durée d’éclairage moyenne de 4 à 5 heures par jour, pour la lampe de
- 12 bougies, G,5o francs par mois;
- 16 — 8 — —
- 20 — 10 — —
- Mais on introduit actuellement des compteurs, et l’on fixera à 5 centimes le prix de la lampe-heure de 16 bougies.
- Ce prix est considéré comme très bas, parce que le mètre cube de gaz coûte à Mercedes plus de 5o centimes; les électriciens y ont donc beau jeu, et l’on a lieu de croire que l’éclairage électrique fera de rapides progrès dans la République Argentine.-
- La ville du Caire sera éclairée à l’électricitc pour une période d’essai de cinq années.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- T-A-BLE IDES MATIÈRES
- DU
- TOME QUARANTE-SIXIÈME
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- TABLE PAR ORDRE ALPHABÉTIQUE
- A
- Pages
- Abat-jour pour lampes à arc Coerper............. 35g
- Accouplementd’intercommunication Hall et Lillard. 23i Accumulateur de la « General Electric Lamp G°... 229
- — Donaldson et Macrae...................... 37
- — Elieson.................................. 582
- ^ — Kennedy................................. 38o
- — Knowles.................................. 484
- — Ler...................................... 378
- — Usher et Draper......................... i83
- — Vandenkerckhove.......................... 433
- — Wladimiroff............................ 636
- — (développement des). — Frank Gèrahly.... 201
- Aiguillage électrique Stone et Webster.......... 421
- Allumeur Orling............................... 214
- — Hamilton................................ 2i5
- — Hall et Hammond.......................... 263
- — Hartnell................................. 524
- Alternateurs (Couplage et synchronisation des). —
- André Blondel.......... i5i, 3o8, 36c 409, 456
- — électrostatiques, par M. Muras........... 676
- Alternomoteur Coerper........................... 267
- Aluminium Emilie................................ 307
- — Oliver................................. 3o6
- — Parker,...,.............................. 307
- — (1’) et son électrométallurgie. — Gustave Ri-
- chard................................... 3oi
- Ampèremètre (nouvel) de William Thomson........ 480
- — alternatif Schallenberger................ 23o
- — compensateur Weston...................... 233
- — pendulaire Harrison et Budd.............. 23o
- — Weston.................................... 79
- Analogie entre deux formules de Thomson et de
- Maxwell, par le docteur A. Banti........ 5qi
- Analyse spectrale des atmosphères planétaires- *... 177
- Pages
- Appareil avertisseur électrique pour l'alimentation
- des chaudières fixes........................... 228
- — de mesure de l’intensité de champ magné-
- tique ......................................... 276
- — de mesure Weston.................................. 79
- — signaleur Heyl pour services téléphoniques ... 432
- Applications (les) de l’électricité dans la marine anglaise, par Henry E. Deadman.................... 129, i85
- — du principe d’homogénéité en électricité. —
- E. Carvallo ...................... 164, 3i9j 666
- — mécaniques de l’électricité. — Gustave Richard
- 56, 207, 557
- — récentes à la chronométrie (l’électricité et ses).
- — Henry de GraJJigny.... 66, 321, 572, 618
- Armature Bassett................................ 521
- — Coerper.................................... 267
- — Kolben-Edison.............................. 266
- — Paterson et Furnaux........................ 622
- — Siemens et Halske.......................... 2!
- — Sperry..................................... 16
- — Wightman.................................... 18
- Ascenseur électrique Baxter..'.................. 56o
- — — Herdmann.............. ....... 209
- Avertisseurs électriques (du rôles des) dits contre-
- rails isolés dans l’exploitation des chemins de fer. — C** E. de Baillehache. 55i. 624
- — Lane....................................... 214
- — pour batteries électrolytiques Badt........ 379
- B
- Bain galvanoplastique Howard...................... 484
- Balais pour dynamo Hathaway........................ 16
- — en toile à gaine sans couture (nouveau)....... 58f
- Bouillotte électrique Ahearn...................... 379
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- 688
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Boussole (Le premier voyage de Colomb et la). —
- W. de Fonvielle............................. 292
- — Nicholson.................................... 184
- — Oliver........................................ i85
- Bibliographie s
- Bobines d’induction, par M. Bonney................. 14$
- Courants alternatifs d’électricité, par M. Blakesley. 545 Etude sur l’éclairage électrique des gares, etc/par
- MM. Dumont et Baignières......................... 148
- La traction' électrique, par MM. Crosby et Bell.... 145
- Leçons sur l’élasticité, par H. Poincaré........... 346
- Sur la /Construction des stations centrales par
- F. Ross.......................................... 142
- Téléphpnie pratique, par L. Montillot.............. 544
- ..Théorie électromagnétique de la lumière, par O. Tumlirz..................................... 345
- G
- Câbles concentriques (sur la tension dans les) par
- M. Behn-Eschenburg......................... 394
- — d’Oran-Marseille (pose du). — P. Marcillac. 204, 588
- — téléphoniques (nouveaux) Felten et Guilleaume 3e8 Champ électrique tournant et rotation due à l’hysté-
- résis électrostatique, par M. Riccardo Arno. 537
- Chauffage électrique (appareils de)................ 234
- — et fusion par l’électricité, Emmens.......... 7s
- Chemins de fer et tramways électriques. — Gustave
- Richard................................. 417
- Chlore, et soude électrolytiques. —E. Andrèoli.... 218
- Circuits magnétiques (sur les), par M. Ewing....... 678
- Cisaille électrique................................ 35g
- Ciseau électrique pour sculpteurs................ 228
- Correspondance :
- Lettre de MM. Tommasi et Quaglia................ 397
- — M. E. Piazzoli............................. 97
- — M. Montillot.............................. 681
- Coefficient de self induction et de capacité. — Clave-
- nad................................... 2<3, 661
- Collecteur pour dynamo î^asset..................... 622
- ___ — Gaylord..................... 14
- ___ — Goolden et Atkinson...... 19
- _ — Parshall................... 266
- — — Pfannliuche................ 265
- _ _ — Wightman................... 18
- Commutateur Ferranti............................. 527
- — multiple WelleS. — Ë. Zetzsche............... 655
- Comparateur Hunter................................. 563
- Compteur d’électricité Miller................. 82 329
- — — Jones...................... 383
- Pages
- Compteur d’électricité C. Raab...................... 579
- — — Singer...................... 128
- — — Teague et May............... 382
- — électrolytique Waterhouse..................... 4g5
- — à induction E. Thomson....................... 229
- Conducteurs Barrett................................. 231
- Congrès international d’électricité (rapport sur les
- travaux du), à Francfort. — Ch. Jacquin.... 667
- Conjoncteur-disjoncteur Mai ch........................ 34
- Construction (sur la) des appareils téléphoniques.. 127 Couplage et synchronisation des alternateurs. —
- André Blondel............ i5i, 3o8, 36o, 409, 456
- — de deux alternateurs en parallèle (équations
- générales du). — F. GuilberË. ...;.......... 175
- — en parallèle Gay et Hammond.................. 268
- Courants alternatifs sur le corps humain (action des) 235
- — — à haute fréquence (expériences
- sur les), par M. P. Janet................... 677
- Courbes d’électrification , par M. Hippisley......... 5qo
- Cuivre trempé....................................... 674
- Cursomètre électrique. —Edme Genglaire................ 25
- D
- Déplacements d’un aimant sur le mércure sous
- l’action d’un courant — C. Dechanne.... Soi
- Dépôts éleclrolytiqües d’un même métal (sur l’égalité de potentiel au contact de deux), par
- M. G. Gouré de Villemontée................ 442
- Désétamage électrique des rognures de fer blanc,
- par Naef (New-York) et Raynaud.......... 35
- Désinfection électrique. — A. Rigaut............ 478
- Détails de construction des machines dynamo. —
- Gustave Richard.............. 14, 262, 518
- Diaphragmes électrolyliques Brener................ 38o
- Diélectrique (sur le) des condensateurs, par W.-H.
- Preece.................................. 236
- Différence (sur la) de potentiel, par J.-B. Peace.... 490 Dilatation (sur la) du fer dans un champ magnétique, par M. A. Berget........................... 495
- Disposition des lignes pour tramways électriques à
- conducteur unique aérien, par C. Kolben... 481 Dissipation (sur la) de l’énergie électrique dans le
- résonateur de Hertz, par M. Bjerknes.... 496
- Distribution Hall................................ 21
- — par courants polyphasés, par Rankin Kennedy. 179
- — d’énergie électrique...................... 61 r
- Dynamo Wood....................................... ’5
- — Ott et Kennelly............................ *7
- — Schallenberger.............................. 20
- = Forbes........................................ 20
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL U ÉLECTRICITÉ
- 689
- Paçea
- Dynamo Andersen.................................. 265
- — Greenwood et Batley........................ 265
- — Boult...................................... 424
- — et transformateurs O. Patin. — F. Guilbert. 373
- Dynamomètre électromagnétique (une forme de),
- par M. L, Pasqualini..................... 132
- E
- Eclair (forme singulièrè d’un).................... 34
- Eclairage (1’) de la Cité de Londres.............. 181
- — électrique (le projet d’installation) à Anvers. —
- Frank Gèraldy............................. 527
- Economiseur Wright................................ 269
- Effets de self-induction et de capacité distribuées dans un conducteur, par MM. F. Bedell et
- A.-C. Crehore............................. 594
- Electricité (1’) et ses applications récentes à la chronométrie. — H. de Grafflgny. 66, 321, 572, 618
- — atmosphérique (dernière réponse à M. André).
- — L. Palmieri.............................. 22
- — (avenir de) dans les moteurs, l’éclairage, la
- thérapeutique.............................. 33
- Electrolyse du cuivre et formation électrolytique
- des fils de cuivre, procédé Rovello....... 38o
- Electrolyseur centrifuge Blackman................. 53o
- Electrolytes (sur le passage des courants à travers
- les), par R. Lohnstein.............. 288, 338
- Électromètre capillaire à grande portée........... 637
- Electromètallurgie du zinc, par Siemens et Halslie. 327
- Electromoteur Déri. — F. Guilbert................. 428
- Enroulement Eickemeyer............................ 5i8
- — Warner...................................... 520
- Essais sur la turbine Parsons, à condensation et alternateur Ewing à grande fréquence.................... 629
- — de moteurs électriques pour tramways, par
- MM. Shepardon et Burch.............. 383, 433
- Expériences sur les ondes électriques, par MM. L.
- de la Rive et Ed. Sarrazin................ 141
- — (nouvelles) sur la capacité inductive spécifique
- des électrolytes, par Edward Rosa......... 133
- F
- Fabrication du sulfure de carbone par l’électricité,
- par M. Baxeres-Torres.......................... 378
- — électrolytique du chlorate dépotasse, parCutten 327
- ____ — des couleurs à base de plomb,
- par Ferranti et Noad........................... 378
- ' — des charbons électriques à Nuremberg, par
- M. L, Duplessis................................. 74
- Pages
- Faits divers :
- Accident d’aérostation.............. ....... 97
- Accumulateurs................................... 47
- Accumulateurs Ler............................... 647
- Actinie (1’).................................... 199
- Aluminium (1’)................................ 648
- Aluminium (nouvel emploi de 1’)................. 199
- — (abaissement du prix de 1’).............. 47
- Ancienne machine magnéto-électrique.............. 99
- Anniversaire du débarquement de Colomb........ ico
- Appareils de chauffage électrique............... 297
- Application de l’électricité à l’industrie textile... 498
- — — au tir du canon...... 199
- — — (nouvelle) à Buffalo... 199
- — du microphone....................... 198
- Ballon dirigeable.............................. 684
- Blanchiment électrique des fécules.............. 399
- Block-système éléctrique (nouveau).............. 497
- Calorimètre à l’acide acétique cristallisé...... 198
- Camphre électrique.............................. 197
- Canot électrique................................ 399
- Caoutchouc...................................... 597
- Carte magnétique de la France................... 197
- Cas de fulguration............................ 498
- Chambre syndicale des industries électriques....
- 398, 547
- Chariots roulants éclairés à l’électricité...... 499
- Chauffage électrique....................... 347, 683
- Chemin de fer électrique........................ 98
- — — à Chicago............. .847
- — — souterrain à Londres... 598
- — — — de Berlin.... 297
- — — à grande vitesse....... 549
- aérien de Liverpool........... 98, 450
- Chutes du Niagara................................ 48
- Combinaison volatile du nickel.................. 348
- Combustion des ordures ménagères................ 348
- Commerce du caoutchouc..’....................... 147
- Communications avec la planète Mars............. 147
- Communication à l’Académie des sciences......... 647
- Compagnie parisienne de l’air comprimé.... 98, 147
- Compteur Siemens et Halske..................... 298
- Concours pour un projet de transport de force à
- Neufchâtel................................. 447
- Convention franco-suisse........................ 5g8
- Courants telluriques............................ 298
- Courroies dè transmission........................ 48
- — — en cuir................ 199
- — perforées.............................. 148
- Cours d’histoire des sciences physiques......... 248
- — professés au Conservatoire des Arts et Métiers ......................................... 299
- Cuisine électrique...........................;.. 198
- Décoration des objets en métal.................. 347
- Découverte d’un minerai......................... 47
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-
-
-
- 690
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Démolition de l’amphithéâtre de la Sorbonne...... 47
- Développement de la dynamo........................ 648
- Distributeur automatique (nouveau) pour les dépêches.................................. 648
- Distribution de l’énergie par l’eau sous pression â
- Anvers....................................... 249
- Dynamos (construction des)........................ 683
- Electricité, au Japon............................ 399
- — extraite de la mer..................... 247
- — médicale............................... 597
- Electroculture.............................. 199, 247
- Electrode pour pile (nouvelle).................... 247
- Electrolyse industrielle........................... 48
- Electromètres enregistreurs de la tour Eiffel.... 147
- Electrométallurgie (1’) de l’antimoine............ 349
- Emploi des lampes électriques (nouvel).......... 297
- — d'un fil de platine chauffé au rouge pour
- couper le bois............................... 148
- Essai des bobines................................. 549
- Excitation (1’) des nerfs par les courants........ 349
- Exploitation des mines de cuivre du Japon........ 349
- Expériences sur la direction des ballons.......... 398
- — sur la photométrie.................... 898
- — sur le filament d’une lampe à Incandescence..................................... 298
- Exposition Anvers-Bruxelles....................... 248
- — de Chicago............. 100, 5g8, 647, G81
- — internationale d’électricité à Milan,... S49
- Fabrique d’ozone................................... 99
- Ferme-circuits automatiques.................,,, 249
- Ferrage à l’aluminium.............................. 99
- Fils de quartz................................. 198
- Foudre globulaire,.............................. 148
- Fourneau électrique........................... 197
- Fours électriques................................. 648
- Fusion électrique................................ 683
- Gisements de platine..............:......... 249, 298
- Graphophone..................................... 347
- Grandes vitesses des chemins de fer............... 497
- Grands alternateurs............................... 197
- Grue électrique.................................. 299
- Inauguration d’une station centrale................ 48
- — d’un hôpital............................ 648
- Incendies dus à l’électricüé...................... 498
- — ù la cathédrale de Rouen.............. 198
- — à la gare de Nancy.................... 47
- Industrie de la balata (1’)....................... 297
- — électrique au Japon................... 149
- — — à Chicago..........'............ 649
- Influence de la lumière électrique sur la végétation......................................... 148
- Installation électrique en Suisse................. 298
- _ — en Autriche................ 649
- Jnvention d’un outil électrique.................. 648
- Lampes à incandescence, (nouvel emploi des).... 649
- Page»
- Langage employé par certains journaux.............. 199
- Machines-outils.......................... . 648, 683
- Machines à voter................................... 49
- Meilleure fréquence à employer pour les courants
- alternatifs (sur la)......................... 349
- Méthode de séchage (nouvelle).................. 648
- Moteurs électriques............................... 499
- — Tesla......................................... 48
- — hydraulique employé dans les mines.... 248
- Navigation électrique............................. 297
- Observatoire du parc Saint-Maur............. 98, 298
- — de Kiel.-.. .'J1.1.. :. .v... ;....' 399
- — deMeudotv.1......................... 497
- Omnibus à accumulateurs........................... 399
- Orage à Paris................................... 597
- Orgues électriques................................ 299
- Outil électrique pour graver sur verre........... 648
- Ozonine........................................... 47
- Paratonnerre....................................... 99
- — du Louvre............................. 348
- Photomètre-photoptomètre....................... 297
- Pile photo-électrique............................. 549
- Pile au sélénium.................................. 247
- Placage électrique a l’aluminium................... 47
- Plante électrique................................ 683
- Plombs de sûreté................................... 47
- Pont flottant à Gôrport........................... 499
- Préparation du chlore par l’électrolyse............ 46
- Presses mues par des moteurs électriques.......... 399
- Prix de l’aluminium. ............................. 598
- Prix proposé en 1892 par la Société industrielle de
- Rouen........................................... 99
- Production d’électricité négative dans le voisinage
- des chutes d’eau............................... 147
- Procédé de raffinage du sucre par l’électricité.... 99
- Procè6 Edison.................................... 248
- Produits réfractaires isolants en amiante......... 247
- Purification de l’acide sulfurique destiné aux ac
- cumulateurs.................................... 348
- Rendement des dynamos............................. 348
- Résistance électrique aux basses températures... 197
- Séparation du fer de l'aluminium................... 48
- Société des ingénieurs électriciens de Londres... 499
- — royale de Londres........................ 597
- Sonneries électriques au théâtre.................. 197
- Station centrale de Piltsburg..................... 649
- Succursale de la maison Siemens ét Halske, à
- Chicago........................................ 148
- Tableaux indicateurs d’hôtel...................... 499
- Traction électrique......................... 399, 599
- — — à Paris....................... 647
- — — en Espagne.................... 297
- — — à Rio-Janeiro................ ... 498
- Tramcar d’arrosement.............................. 598
- Tramway électrique.-............................. 450
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL Û’ ÉLECTRICITÉ
- 691
- Pages
- Tramways électriques de Boston.................. 647
- — — de Londres................ 647,
- — — de San-Francisco............. 198
- — — à Gênes.................... 248 ';
- — — en Allemagne............... 248:
- — — souterrain à Bruxelles..... 348!
- — — à Hobart................... 197:
- — — côtier..................... 547.
- — — de Madrid.................... 147,
- — — à Saint-Louis. ........... 497
- — — à Breslau.................. 598'
- — — à Brême...................... 598
- — — à Denver................... a5o;
- — — en Europe.................... 48
- — — systèmes Edison et Thomson-
- Houston.............. 199
- — de Clermont..................... 347
- — — à la Plata................... 597
- — — d’Etrambière.................. 47
- Transmission électrique de force motrice à Saint-
- Étienne......................... 348
- — — à Novorossisk......... 147
- — — électrique en Saxe.. 549 ;
- — — par courants polyphasés... 298'
- Transformation des............tramways à traction animale ..-. 647
- Transport de la force dans la Haute-Italie...... 498
- — — en Suisse.......................... 297
- Unités électriques................................. 5g7
- Utilisation de la puissance hydraulique en Italie. 149 — des chutes d’eau en Prusse....................... jq8
- —. des ordures ménagères...................... 48
- Vélocipèdes à propulsion électrique............... 48
- Ventilateurs électriques....................... 147
- Vieillissement des vins par le courant alternatif.. 197
- Vitesse réalisée sur un chemin de fer............ 148
- Voiture électrique................................ 98
- Yacht en aluminium................................ qq
- Éclairage électrique :
- en Angleterre.................................. 649
- à Lodève....................................... 65o
- à Londres................................ 49, 649
- au Parc Saint-Maur............................. 64g
- à New-York.................................... 649
- ù. Saint-Pol-de-Léon..................... 299 4gg
- A Chicago..................................... 299
- A Lyon......................................... 5g9
- des abattoirs de la Villette................... 55o
- A Presle....................................... 14g
- A Anvers.....\................................ 399
- A Barcelone............:...................... 399
- en Irlande......:............................. 400
- A Arles..................................... 598
- à Belgrade................................... 49
- Pages
- Iairage électrique :
- de la cour du Louvre......................... 350
- de la rive gauche de Paris...................... 49
- dans la République Argentine.................... 684
- au Caire....................................... 684
- A Saint-Louis................................... 2oo
- à Vienne................................. 249, 649
- en Roumanie..................................... 249
- en Espagne................................. 249 399
- h Paris.................... 49, 100, 249, 340 599
- d’Aubagne...................................... 45Q
- aux Indes................................. 199 299
- à Liège......................................... 2o8
- A Château-Chinon.............................. 498
- de Wasa......................................... 499
- au Parlement anglais..................'......... J49
- d’Azpeytra...................................... ,50
- de Zurich....................................... j50
- A Wigan......................................... 248
- de vastes surfaces.............................. 49g
- d’un hôpital.................................... 50
- de l’hôtel des ventes........................... 350
- de la Bibliothèque nationale.................... 149
- Abaissement du prix du gaz..................... 550
- Application nouvelle de l’éclairage électrique.... 349
- Bac éclairé A la lumière électrique............ 349
- Consommation du pétrole......................... 500
- Croix lumineuse de l’église du Sacré-Cœur..... 5o
- Extension de la lumière électrique à Paris......... 200
- Fabrication des lampes A incandescence.......... 49
- Installation de l’éclairage électrique aux arsenaux 200
- Lampe (nouvelle) de M. Westinghouse............. 35o
- — A incandescence........................ 200 599
- Lumière électrique d’intérieur................. 200
- Monopole de la fabrication des lampes A incan-,
- descence..................................... 2gg
- Phare électrique de grande puissance........... 100
- Réallumage des lampes A arc..................... 249
- Remplacement des charbons....................... 49
- Secteur d’éclairage de la place Clichy.......... 35o
- — — des Champs-Elysées.............. 49g
- Station centrale de Springfield................. 450
- Utilisation d’une force hydraulique en Amérique. 5o Télégraphie :
- Administration des postes.......................
- La télégraphie au Japon.........................
- — aux Etats-Unis....................
- — au Val d’Andorre............. 300
- — militaire de campagne.............
- — optique A grande distance.........
- Télégraphes italiens............................
- Bateaux-phares..................................
- Câble de la Nouvelle-Calédonie..................
- — du Pacifique...............................
- 65o
- 600
- 3oo
- 400
- 599
- 100
- 400
- 599
- 5oo
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-
-
-
- 692
- LA LUMIÈRE
- Pages
- Convention télégraphique entre la Russie et la
- Chine......................................... 2S0
- Dépêches chiffrées.............................. 5oo
- Etablissement du réseau télégraphique du Dahomey ....................................... 65o
- Expériences de télégraphie optico-électrique... 5o
- Extension de la télégraphie en Angleterre........ 5o
- Lignes télégraphiques du Mississipi............. 65o
- Nombre de télégrammes expédiés en Angleterre. 25o
- Pose du premier câble sous-marin................ 5o
- Réseau télégraphique du Mexique................. 900
- Services télégraphiques en Italie.............. £99
- Transmission des lettres au moyen de tubes pneu-, matiques ...............................* 35o
- Téléphonie :
- Appareils d’appel à induction.................... 5o
- Augmentation du nombre de lignes téléphoniques
- en France.................................. 25o
- Çâble téléphonique entre Ceuta et Malaga........ 660
- Communications téléphoniques avec les phares.. 3oo
- Cours de lecture au son......................... 65o
- Dispositif pour appel des abonnés d’un réseau
- téléphonique.................................. 35o
- Lignes téléphoniques de Paris................... 108
- ___ — New-York-Chicago. 3oo, 400 600
- Microphone..................................... 65o
- Relais Willot.................................... 5o
- Station centrale téléphonique à Paris........... 400
- Statistique des téléphones aux Etats-Unis....... i5o
- Suppression de l’indication de l’heure du dépôt des
- télégrammes................................. 55o
- Système téléphonique (nouveau).................. 3oo
- Tarif téléphonique avec l’Australie....... i5o 5oo
- Transmetteur téléphonique........................ 5o
- Téléphone dans les habitations.................. 6£o
- — à Stockholm.......................... 100
- — en Roumanie.......................... 35o
- — au Danemark.......................... 35o
- — à Marseille.......................... 5oo
- Usine téléphonique à Anvers................... i5o
- Vols de fils téléphoniques....................... 5o
- Fer (sur l’état passif du)... .^................. 389
- Forge électrique Ho\Vard.......................... 116
- — — Angell et Burton....................... 117
- Fourneau électrique Parker pour la fabrication du
- phosphore................................ 234
- Fours (les) électriques de laboratoire. — A. Rigaut. 5i6
- »
- G
- Galvanoplastie (duretés relatives des différents métaux employés dans la).................. 141
- ÉLECTRIQUE
- I Pages
- Générateur pyromagnétique Berliner................ 180
- Grisoumètre thermo-électrique Murday.............. 327
- Gutta-percha (étude sur la).—LéonBrasse. 51,109, 160
- H
- Homogénéité (sur T) en électricité. — Clavenad...
- 213, 661
- — — — — Carvallo...
- 164, 3ig, 666
- Horloges électriques. — Henry de Grafflgny. 66,
- 321, 572, 618
- — Weston.................................... 211
- — Ellis.................................... 210
- Hystérésis (mesure des pertes par) dans les transformateurs Evershed et Vignoles........... 190, 237
- I
- Indicateur Walker................................ 62
- — de course Cory.............................. 56t
- — de potentiel Howell-Edison................... 81
- Inducteurs Eickemeyer............................ 17
- — (anti) Cerpaux.............................. 328
- Industrie française des câbles sous-marins. — G.Pel-
- lissier........................ 25i, 3i3, 367
- — électrique en Allemagne..................... 177
- Installations (sur les) électriques.— Frank Gêraldy. 425
- — (les) électriques de Boulogne-sur-Mer.— Frank
- Gêraldy.................................... 101
- Instrument de mesure pour machines à vitesse variable, par J. Svvinburne......................... 379
- Isolants (sur les). — A. Hess.............. 401, £07
- —’ colorés pour câbles Edmunds et Preece......... 33o
- L
- Lampes à arc (les). — Gustave Richard, 168, 354, 6o5
- — Parker et Reiss.................. 354
- — Rider............................ 355
- — Gaston........................... 355
- — Pasqualini....................... 169
- — Warburton........................ 169
- — Norman........................... 170
- — Payne............................ 170
- p.692 - vue 692/700
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 69 3
- Poges
- Lampes à arç. Rester............................. 356
- — — Seribner.......................... 35?
- — — Birch et Anderson................. 358
- — — Goold............................. 170
- — — Schefbauer........................ 171
- — — Edison............................ 172
- -7...... — Logan ............................ 173
- — — Harrison.......................... 174
- — — Irish ........................ 174, 355
- — — Irish à régulateur thermique....... 78
- — — Pardon............................ 6o5
- — — Hayes............................ 606
- — — Cutler............................ 607
- -7 — Ward............................. 607
- — — Stuart............................ 608
- — — Shroeder.......................... 610
- — à incandescence (les). — Gustave Richard. 468
- — — Edison............................ 468
- — — Khotinsky......................... 468
- — — Pin ter........................... 469
- — — Mac Ouat.......................... 469
- — — Klein et Bergmann................. 469
- — — Ford...............................169
- — — Elihu Thomson..................... 470
- — — Weston............................ 470
- — — Hall.............................. 471
- — — Grundy.......................... 471
- — — Frénot............................ 471
- — — Mac Elroy........................ 471
- — — Léonard.......................... 472
- r- — (durée et rendement).............. 3i
- — — (noircissement des)................ 34
- — — de haut voltage.................... 32
- — — (formation d'un dépôt à l’intérieur), par
- Edward L. Nichols................ 443
- Liquide dépolarisant Schlesinger................. 533
- Locomoteur pour tramway électrique Wilson........ 419
- Lumière électrique (la) et l’analyse spectrale des
- atmosphères planétaires.................. 177
- M
- Magnétomètre Rudd................................. 635
- Mesure (sur la) des propriétés magnétiques du fer,
- par M. Thomas Gray.................... 337
- — (sur la) photographique des pouvoirs réflecteurs, par lord Rayleigh...................... 341
- Méthode pour la mesure de la constante diélectrique,
- par M. Cardani..................... 342, 391
- Moteurs à courants diphasés (perfectionnements
- aux). — F. Guilbert.................. 570
- — à courant alternatif...................... 29
- Pages
- Moteurs triphasés de la maison Siemens etllalske.. 674 — (sur les) à courants alternatifs à champs magnétiques tournants, par M. Jean Sa-
- hulka............................ 224, 279, 33o
- Moulage du mica pour isolateurs Munscll............... 377
- N
- Navigation électrique Heilmann-Drouin......... 5o8
- Nécrologie. — Mort de M. Werner Siemens....... 595
- o
- Ondes électriques (propagation des)............... 91
- Oscillations (sur les) électriques, par M. P, Janet.. j43
- P
- Pare-étincelles Sayers.......................... 521
- Passe-écheveaux électrique Foster................. 65
- Pendule électrique May............................ 63
- Perforatrice Marvin............................... 57
- — Van Depoele............................ 58
- — Siemens et Halske........................ 58
- Perméabilité de l’aimant naturel avec la température (variation de la) ........................... 37
- Photomètre (un nouveau) Van Choate................ 77
- Pile sèche Johnson.......................K...... 377
- — (sur les) primaires et secondaires dont l’élec-
- trolyte est un gaz, par le professeur Schuster. 37
- — Eckert..................................... 485
- — étalon portative Carhart................... 636
- — Hirsh...................................... 635
- Placage (le) d’aluminium en architecture.... 485
- Plaque d’accumulateur Colgate.................. 182
- Plume électrique Phillips........................ 566
- Poêle électrique Ahearn.......................... 485
- Pointage télescopique Fiske....................... 61
- Pointeur Fiske................................... 565
- Pompe, pour mines................................ 558
- Porte-charbon Warner............................. 610
- Poteau pour lampe à arc Wright................... 35g
- Potence Lucas............................;.... 611
- Poulies magnétiques (le louage des bateaux sur
- les rivières canalisées et les) de M. de Bovet.
- — G. Pcllissier........................... 68
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-
-
-
- 694
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Pages
- Préparation du camphre par l’ozone, par M. de Mare. 432
- Presse électrique Kormeyer......................... 56o
- Procédé électrolytique Siemens pour l’extraction du
- cuivre de ses minerais................... 76
- — pour la synchronisation des alternateurs Hutin
- et Leblanc. — F. Guilbert.................... 601
- — de nourrissage des filaments de lampes....... 378
- Production (sur la) de l’étincelle de l’oscillateur de
- Hertz, par MM. Sarasin et De la Rive........ 189
- Projecteur Hills..................................... 609
- R
- Raffinage électrolytique du cuivre, par Fletcher.... 675
- Relais auto-compensateur Richards et James....... 23i
- Régulateur Scribner.............................. 523
- Remontoir électrique Berry....................... 562
- Rendement (le) des transformateurs à différentes
- fréquences, par W.-E, Ayrton et W.-E. Sumpner. 85 Résistance (sur la) électrique du fer et de l’acier et ses rapports avec les compositions chimiques, la trempe et le recuit F. Os-
- mond............................... 93
- — (sur la) électrique des métaux, des alliages et des corps non métalliques, par James Dewar et J.-A. Fleming.;.. 243
- variable pour moteur.................... 58i
- et conductibilité magnétiques apparentes, par Ch. Steinmetz................ ig5
- Résonance (la) et le pouvoir absorbant des métaux
- pour l’énergie des ondes électriques Bjerknes. 285 Réunion de la Société helvétique des sciences natu-
- relles..................................... 140
- Rhéostat Weston..................................... 82
- Rôle (du) des basses températures dans la science
- contemporaine, par Raoul Pictet........... 140
- — des avertisseurs électriques. — E. de Baille-
- hache................................ 55 r 624
- Self-induction (la) dans les machines alternatives.
- * — Frank Gèraldy.............................. 351
- Signaux électriques Kelway........................ 472
- — — Martin et Hunter.............. 473
- Sirène électrique Saunders et Brown................. 35
- Société française de physique (séance du 18 novembre 1892)............................ 437'
- Pages
- Société internationale des électriciens............. 387
- — de physique de Londres.................... 487
- — de physique de Londres. Expériences dans
- des champs électriques et magnétiques, par MM. E.-C. Remington et Wythe Smith........... 641
- — française de physique. Expériences sur la con-
- ductibilité....... ......................... 639
- Sonde électrique Bradley. .;......................... 36
- Sonnerie Thron................................... 565
- Soudure électrique. — Gustave Richard ............. 114
- — — Ritter........................•.... 114
- — — Mitchell.;..................... ii5
- — — Coffin.......................... n5
- — — Howard......................... 116
- — — Angell et Burton............... 116
- Soupape électrique Franke.......................... . 561
- Stations centrales (sur l’établissement des tarifs des) 678 Statistique des stations centrales d’éclairage électrique de l’Etat de Massachusetts................... 282
- Synchronisation (rôle du moment d’inertie sur la)
- des alternateurs. — Paul Boucherol.......... 5i2
- — des alternateurs. — F. Gèraldy...............' 651
- — — — —A. Blondel. i5i, 3o8,36o,
- 409, 456
- Système téléphonique Elihu Thomson................... 84
- — de câbles à capacité compensée du professeur
- S. Thompson................................. 643
- T
- Taches (les) du soleil et les orages............ 92
- Télégraphe imprimant Dill........................ 53q
- Téléphone et microphone Noriéga................. 1 £>3
- — Mercadier. — /. Anizan.. :............... 451
- — Andrews et Brown.......................... 182
- — Filliol, Roques et Ikelmer................ 6.87
- Température (sur la) obtenue dans des fils parcourus
- par les courants électriques, parM. Cardani. 283 Théorie (sur la) de l’emploi d’un aimant permanent
- dans le téléphone J.-W. Giltay........... 390
- — électromagnétique de la lumière, d’après Max-
- well. — C. Raveau.... 7, 106, 269, 474, 554, 667
- Thermomètre â indications instantanées. — Edme
- Genglaire................................ 07a
- Thermostat Shiels................................. 63
- Touage (le) des bateaux sur les rivières canalisées et les poulies magnétiques de M. de Bovet.
- — G. Pellissier........................... 68
- Traction électrique (sur la)..................... 129
- — — (la) par les accumulateurs.. 431
- — — sur les tramways du South Staf-
- fordshire............... 583
- p.694 - vue 694/700
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 6g5
- *- --
- PjSCS
- Tramways et chemins de fer électriques.— Gustave
- Richard............................ 417
- — (les) à accumulateurs de Birmingham,
- par Bauer.......................... 533
- -/• électrique Hunter..................... 433
- — — Boult...................... 423
- — — Sprague....................... 422
- — — Elmore..................... 424
- Transformateurs (chute de potentiel dans les) par
- J. Swinburne.............................. 26
- — F. Lucas. — F. Guilbert.................... 274
- — Pyke et Harris............................. 2G7
- — (sur les) par le professeur J. Perry........ 41
- — (mesure des pertes par hystérésis dans les)
- Evershed et Vignoles.................190, 2.37
- Transformation Wahlstrom........................ 525
- Transmetteur (le) employé sur la ligne de New-
- York-Çhiçago.,........................... 583
- — Elihu Thomson............................... 85
- Transmissions Evans............................. 266
- — Stanley et Kelly......................... 269
- Treuil électrique Herdmann...................... 209
- Trieur électromagnétique Conkling............... 38o
- — électrostatique Edison,... ................. 36
- Pages
- Trolley des « Technic Electrical Works »....,... 419
- — Kocks..................................... 420
- — Smith..................................... 420
- — Jenkins................................... 421
- Truck pour tramway Peckham...................... 418
- Tubes minces de nickel pour manomètres.......... 378
- U
- Utilisation des forces hydrauliques. — J--P- Anney. 120
- V
- Ventilation E. Thomson.........................
- Viscosité magnétique, par J. Hopkinson et B. Hop-
- kinson..................................... 38
- Voie souterraine Grantland....................... 421
- — — Johnson............................... 421
- — — Huerter..........................••• 423
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-
-
-
- TABLE PAR NOMS D’AUTEURS
- A
- Pages
- Ahearn. — Bouillotte électrique..................... 379
- — Poêle électrique............................. 4^3
- Andersen. — Dynamo.................................. 265
- Anderson. — Lampe à arc............................. 358
- André. — Electricité atmosphérique................... 22
- Andréoli (E.). — Le chlore et la soude électrolytiques ............................................... 218
- Andrews. — Téléphone............................. 182
- Angell. — Soudure électrique......................... 117
- Anizan (J-). — Le bitéléphone....................... 461
- Anney. — Utilisation des forces hydrauliques....... 120
- — Exploitation des usines de distribution d’éner-
- gie électrique...............’............. 611
- Atkinson. — Collecteur............................... 19
- Ayrton (W.-E.'). — Le rendement des transformateurs à différentes fréquences....................... 85
- B
- Badt. — Avertisseur pour batteries électrolytiques.. 379
- Baillehache (C“ E. de). — Du rôle des avertisseurs électriques, dits contre-rails isolés, dans l’exploitation des chemins de fer........ 55i, 624
- Banti. — Analogie entre deux formules............ 541
- — Moteurs à courants triphasés.................. 674
- Barrett. — Conducteurs............................ 23i
- Bardon. — Lampe à arc............................. 6o5
- Bassett. —Collecteur poîlr dynamo................. 522
- Batley. — Dynamo.................................. 265
- Bauer. — Les tramways à accumulateurs............. 533
- Baxeres-Torres. — Fabrication du sulfure de carbone par l’électricité.......................... 378
- Baxter,. — Ascenseur électrique................... 56o
- Bedell (F.). — Effets de self-induction et de capacité
- distribuées dans un conducteur............ 594
- Behn-Eschenburg. — Les tensions dans les câbles
- concentriques............................. 394
- Page»
- Berget(A.).— Sur la dilatation du fer dans un
- champ magnétique.........................
- Bergmann. — Lampe à incandescence................
- Berliner. — Générateur pyromagnétique............
- Berry. — Remontoir électrique....................
- Birch. — Lampe à arc.............................
- Bjerknes. — Le phénomène de la résonance et le pouvoir absorbant des métaux pour l’énergie des ondes électriques....................... 285,
- — Dissipation de l’énergie dans le résonateur....
- Blackman. —Electrolyseur centrifuge..............
- Blondel (André). — Couplage et synchronisation
- des alternateurs....... i5i, 3o8, 36o, 409,
- Boucherot (Paul). — Sur le rôle du moment d’inertie dans la synchronisation des alternateurs. Boult. —Tramway électrique.......................
- — Dynamo.....................................
- Bovet (M. de). — Le louage des bateaux sur les rivières canalisées et les poulies magnétiques.
- Bradley. — Sonde électrique......................
- Brasse. — Etude sur la gutta-percha..... 5i, 109,
- Brener. — Diaphragmes électrolytiques............
- Brown. — Sirène électrique.......................
- — Téléphone..................................
- Budd. — Ampèremètre pendulaire...................
- Burch.- — Essais de moteurs électriques pour tramways........................................ 383,
- Burton. — Soudure électrique.....................
- — Forge électrique...........................
- 495
- 469
- 180
- 562
- 358
- 495
- 495
- 53o
- 456
- 512
- 423
- 424
- 68
- 36
- 160
- 38o
- 35
- 182
- 23o
- 433 116 116
- c
- Cardani. — Sur la température obtenue dans des
- fils parcourus par des courants électriques.. 283
- —, Mesure de la constante diélectrique...... 342, 3gr
- Carhart. — Pile étalon portative.. ................. 636
- Carvallo (E.). — Application du principe d’homogénéité en électricité..................... 164, 319, 666
- Cerpaux. — Anti-inducteur........................... 328
- Choate (Van). — Un nouveau photomètre............... 77
- p.696 - vue 696/700
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 697
- Pages
- Clavenad. — Sur l’homogénéité en électricité. ai3, GGi
- Cleveland. — Coupe-circuit......................... 636
- Coerper. — Alternomoteur.......................... 627
- — Abat-jour pour lampe ù arc................. 35g
- Coffin. —Soudure électrique......................... n5
- Colgate. — Plaque d’accumulateur................... 182
- Conkling. — Trieur électromagnétique............... 38o
- Cory. — Indicateur de course...................... 56i
- Crehore (A.-C.). —Effets de self-induction et de capacité distribuées dans un conducteur....... 594
- Curie (P.). — Condensateur......................... 586
- Cutler. — Lampe à arc............................. 607
- Cutten.----Chlore et soude électrolyliques........ 218
- — Fabrication du chlorate de potasse.......... 327
- D
- Deadm&n (Henry). — Les applications de l’électricité dans la marine anglaise.......... 129, 185
- Decharme (C.). — Déplacements évolutifs d’un aimant sur le mercure sous l’action d’un courant électrique.................................... 5oi
- Depoele (Van). — Perforatrice...................... 58
- Déri. — Electromoteur............................ 428
- Dewar. — Sur la résistance électrique des métaux,
- des alliages et des corps non métalliques... 243
- Dill. — Télégraphe imprimant...................... 532
- Donaldson. — Accumulateur.......................... 37
- Draper. — Accumulateur........................... i83
- Duplessis. — Fabrication des charbons électriques. 74
- E
- Eckert. — Pile................................... 485
- Edison. —Indicateur de potentiel.................. 81
- — Armature................................ 266
- — Lampes............................... 172, 468
- — Trieur électrostatique..................... 36
- Edmunds. — Isolants colorés pour câbles.......... 33o
- Eickemeyer. — Enroulement de dynamo.............. 5i7
- — Dynamo..................................... 17
- Elieson. — Accumulateur.......................... 582
- Ellis.—Horloge électrique........................ 210
- Elmore. — Tramway électrique..................... 424
- Elroy (Mac). —Lampe à incandescence............... 471
- Emme.—Aluminium (électrométallurgie de 1’).... 307
- Emmens. — Chauffage et fusion par l’électricité... 75
- Evans. — Transmissions........................... 266
- Evershed. — Mesure des pertes par hystérésis dans
- les transformateurs................. 190, 237
- Ewing. — Essais sur la turbine Parsons à condensation et alternateur à grande fréquence..., 629
- Pages
- Ewing. — Sur les effets des sections transversales
- dans les circuits magnétiques.......... 678
- F
- Felten. — Nouveaux câbles téléphoniques.......... 328
- Ferranti. — Commutateur pour dynamo.............. 527
- — Fabrication électrolytique des couleurs à base
- de plomb................................... 378
- Filliol. — Téléphone.............................. 637
- Fiske. — Pointage télescopique.............. 61, 565
- Fitzgerald. — Propagation des ondes.............. 91
- Fleming. — Sur la résistance électrique des alliages. 243
- Fletcher. — Raffinage électrolytique du cuivre... 675
- Fonvielle (W. de). — Le premier voyagé de Colomb
- et la boussole............................. 292
- Forbes. — Dynamo................................... 20
- Ford.— Lampe à incandescence....................... 479
- Foster. — Passe-écheveau électrique................ 65
- Franke. — Soupape électrique....................... 561
- Frenot. — Lampe à incandescence.................... 471
- Furnaux. — Armature de dynamo...................... 522
- G
- Gaston. — Lampe à arc.......................:...... 355
- Gay. — Couplage en parallèle.......................1 268
- Gaylord. — Collecteur pour dynamo.................... 14
- Genglaire (Edme). — Thermomètre à indications
- instantanées................................ 372
- — Cursomètre électrique.......................... 25
- Géraldy (Frank). — Les installations électriques de
- Boulogne-sur-Mer............................ 101
- — Le développement des accumulateurs............ 20!
- — La self-induction dans les machines alterna-
- tives..................................... 351
- — Sur les installations électriques............. 425
- — Le projet d’installation d’éclairage électrique à
- Anvers...................................... 527
- — Système Hutin et Leblanc pour assurer la mar-
- che en synchrone des machines alternatives. 651 Giltay. — Emploi d’un aimant dans le téléphone.. 390
- Goold. — Lampe à arc................................. 170
- Goolden. — Collecteur................................. 19
- Gouré de Villemontée. — Sur l’égalité de potentiel au contact de deux dépôts électrolytiques
- d'un même métal............................. 442
- Graffigny (Henry de). - L’électricité et ses applications récentes à la chronométrie. _66, 32^, 572, 618
- Grantland. — Voie souterraine........................ 421
- Gray (Thomas). — Sur la mesure des propriétés ma-
- gnétiques du fer............................ 337
- p.697 - vue 697/700
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- G98.
- Pages
- Greenwood. — Dynamo............................. 265
- Grundy. — Lampe à incandescence................. 471
- Guilbert (F.). — Equations générales du couplage
- de deux alternateurs en parallèle......... 175
- — Electromoteur............................. 428
- — Dynamos et transformateurs.................. 373
- — Moteurs à courants diphasés................ 570
- — Synchronisation des alternateurs........... 601
- — Transformateur............................. 274
- Guilleaume. — Nouveaux câbles téléphoniques.... 328
- H
- Hall. — Alternateur................................ 262
- — Lampe à incandescence.... .................. 471
- — Accouplement d’intercommunication........... 23i
- — Distribution................................. 21
- Halske. — Electrométallurgie du zinc.............. 327
- — Perforatrice..!.............................. 58
- — Armature de dynamo........................... 21
- — Moteurs â courants triphasés................ 674
- Hamilton. — Allumeur électrique.................... 2i5
- Hammond. — Couplage en parallèle................... 268
- — Alternateur................................ 262
- Harris. — Transformateur........................... 267
- Harrison. — Ampèremètre pendulaire................. 23o
- — Lampe à arc.................................. 174
- Hartnell. — Alternateur............................ 524
- Hathaway. — Balais pour dynamo....................... 16
- Hayes. — Lampe à arc.............................. 606
- Heilmann. —Navigation électrique................... 208
- Herdmann. — Ascenseur électrique................... 209
- Hertz. — Production de l’étincelle de l’oscillateur.. 189
- Sur la dissipation de l’énergie électrique dans
- le résonateur.............................. 495
- Hess (A.). — Sur les isolants............... 401, 507
- Heyl. — Appareil pour services téléphoniques...... 432
- Hills. —Projecteur................................. 609
- Hippisley (R.). — Sur les courbes d’électrification. 590
- Hirsh. — Pile...................................... 635
- Hopkinson. — Viscosité magnétique................... 38
- — Tarif des stations centrales................. 671
- Howard. — Forge électrique.......................... 116
- — Bain galvanoplastique....................... 484
- — Soudure électrique............................ n5
- HoWell. — Indicateur de potentiel.................... 81
- Huerter. — Voie souterraine........................ 423
- Hughes. — Lampe à arc............................... 606
- Hunter. — Tramway électrique........................ 423
- — Signaux électriques.......................... 473
- — Comparateur.................................. 563
- Hutin. — Synchronisation des alternateurs... 6ot, 65r
- I
- Page»
- Ikelmer. — Téléphone............................. 637
- Irish — Lampe à arc à régulateur thermique.. . .. 78
- — Lampe thermostatique...................... r/4
- — Lampe à arc............................... 355
- J
- Jacquin (Ch.). — Rapport sur les travaux du Con-
- grès international d’électricité de Francfort. 567
- James. — Relais auto-compensateur................ a3r
- Janet (P.). — Sur les oscillations électriques... 543
- — Expériences sur les courants à haute fréquence. 677
- Jenkins. — Trolly.................................. 421
- Johnson. — Voie souterraine........................ 421
- — Pile sèche.................................... in
- Jones. — Compteur.................................. 383
- K
- Kelly. - T ransmission........................... 269
- Kelway. — Signaux électriques..................... 472
- Kennedy. — Accumulateur........................... 38o
- — Distribution par courants polyphasés........ 179
- Kennelly. — Dynamo................................ 17
- Kester. — Lampe à arc............................. 356
- Khotinsky. — Lampe à incandescence................ 468
- Klein.— Lampe à incandescence..................... 469
- Knowles. — Accumulateur.......................... 484
- Kocks. — Trolly................................... 420
- Kolben (E.). — Tramways électriques............... 481
- — Armature.................................... 266
- Kormeyer. — Presse électrique..................... 56c
- L
- Lane. — Avertisseur.............................. 214
- Leblanc. — Procédé pour la synchronisation des alternateurs.......................... 601, 6si
- Leonard. — Lampe à incandescence................. 472
- Ler. — Accumulateur......;...................... 378
- Lillard. — Accouplement d’intercommunication.... 23i
- Logan. — Lampe à arc............................ x73
- Lohnstein. — Sur le passage de courants faibles à
- travers les électrolytes.....'..... 288, 338
- Lucas. — Transformateur.......................... 274
- — Potence.................................... 6,1
- M
- Macrae. — Accumulateur......................... 37
- Mare (de). — Préparation de camphre par l’ozotle.. 432
- p.698 - vue 698/700
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 699
- Pages
- March. — Conjoncteur-disjoncteur....................... 34
- Marcillac (P.)* — Pose du câble d’Oran-Marseille... 204
- Martin. — Signaux électriques........................ 4/3
- Marvin. — Perforatrice................................. 57
- May. — Pendule électrique.............................. 63
- — Compteur......................................... 382
- Mercadier. - Bitéléphonc.............................. 421
- Miller. — Compteurs d'électricité.............. 8a, 329
- Mitchell.. — Soudure électrique........................ n5
- Munsell. — Moulage du mica............................ 377
- Muras. — Alternateurs électrostatiques............... 676
- Murday. — Grisoumètre thermo-électrique............... 327
- N-
- Naef. — Di isétamage électrique................. 35
- Nichols (Edward). — Sur la formation d’un dépôt
- à l’intérieur des lampes à incandescence.. .. 443
- Nicholson. — Boussole électrique................. 184
- Noad. — Fabrication électrolytique des couleurs â
- base de plomb............................ 378
- Noriéga. — Téléphone et microphone.............. i83
- Norman. — Lampe â arc........................... 170
- o
- Oliver. — Boussole électrique......................... 184
- — Electrométallurgie de l’aluminium................ 3o6
- Orling. — Allumeur électrique......................... 214
- Osmond. — Sur la résistance électrique du 1er et
- de l'acier..................................... 93
- Ott. — Dynamo......................................... 17
- P
- Palmieri. — Electricité atmosphérique........... 22
- Pfannkuche. — Collecteur pour dynamo............. 26$
- Parker. — Electrométallurgie de l’aluminium....... 307
- Lampe à arc................................ 355
- — Fourneau électrique pour la fabrication du
- phosphore................................ 234
- Parshall. — Collecteur pour dynamo.............. 266
- Parsons. — Essais sur la turbine à condensation et
- alternateur à grande fréquence........... G29
- Pasqualini. — Dynamomètre électromagnétique... i32
- .— Lampe à arc................................ 169
- Paterson. — Armature............................. ^22
- Patin (O.). — Dynamos et transformateurs......... 373
- Payne. — Lampe à arc............................. 170
- Peace (J.-B.), — Sur la différence de potentiel nécessaire pour la production d'une étincelle
- entre deux plaques....................... 490
- Peckham. — Truck pour tramway................... 4*8
- Pages
- Pellissier (G.). — Touage des bateaux............ 68
- — L’industrie française des câbles sous-marins..
- 251, 3i3, 367
- Perry. —Transformateurs.,........................... 41
- Phillips.— Plume électrique...................... 566
- Pictet (Raoul). — Du rôle des basses températures
- dans la science contemporaine......... .... 140
- Pike. — Transformateur.......................... 267
- Pinter. — Lampe à incandescence................... 469
- Preece. — Sur le diélectrique des condensateurs... 236
- — Isolants pour câbles......................... 33o
- R
- Raab (C.). —Compteur d’énergie électrique............ 079
- Raveau(CL). — Théorie électromagnétique de la lumière......................... 7, 106, 269, 474, 554, 667
- Rayleigh (Lord). — Sur la mesure photographique
- des pouvoirs réflecteurs^.................... 3qi
- Raynaud. — Désétamage des rognures de fer blanc. 35
- Reiss. — Lampe à arc.................................. 354
- Remington. — Expériences dans des champs électriques et magnétiques....................... 641
- Riccardo. — Champ électrique tournant et rotation
- due à l’hystérésis électrostatique........... 537
- Richard" (Gustave). — L’aluminium et son électro-
- métallurgie ...........................;.... 3oi
- — Chemins de fer et tramways électriques,....... 417
- — Détails de construction des machines dyna-
- mo................................ 14, 262, 518
- — Applications mécaniques de l'électricité. 56, 207 557
- — Les lampes à arc.................... 168, 35q, Go5
- — Les lampes à incandescence..................... 468
- — La soudure électrique.......................... 114
- Richards. — Relais auto-compensateur.................. 23i
- Richardson. — Chlore et soude électrolytiques.... 218
- Rider. — Lampe à arc.................................. 355
- Rigaut (A.). — Les fours électriques de laboratoire. 5i6
- — Les procédés électriques de désinfection...... 478
- Ritter. — Soudure électrique......................... 114
- Rive (De la). — Sur la production de l’étincelle de
- l’oscillateur............................ 189
- — Expériences sur les ondes électriques.-....... 14r
- Roques. — Téléphone................................... 637
- Rosa (Edward). — Nouvelles expériences sur la capacité inductive spécifique des électrolytes.. i33
- Rovello. — Electrolyse du cuivre et formation électrolytique des fils de cuivre........................ 38o
- Rudd. — Magnétomètre.................................. 635
- S
- Sahulka. — Moteurs â courants alternatifs à champ
- magnétique tournant............... 224, 279, 33o
- p.699 - vue 699/700
-
-
-
- 700
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Saunders. — Sirène électrique........................ 35
- Sarasin. — Expériences sur les ondes électriques... 141
- — Sur la production de l’étincelle de l’oscillateur. 189
- Sayers. — Pare-étincelles......................... 521
- Schallenberger. — Ampèremètre alternatif............ 23o
- — Dynamo........................................ 20
- Schefbauer. — Lampe à arc........................... 171
- Schlesinger. — Liquide dépolarisant................. 533
- Schuster. — Sur les piles primaires et secondaires
- dont l’électrolyte est un gaz................ 37
- Scribner. — Régulateur.............................. 523
- — -Lampe à arc................................. 357
- Shepardson. — Moteurs pour tramways.......... 383, 433
- Shiels.—Thermostat................................... 63
- Shroeder. —|Lampe à arc............................ 610
- Siemens. — Armature de dynamo........................ 21
- — Perforatrice.................................. 58
- — Procédé électrolytique pour l’extraction du
- cuivre de ses minerais....................... 76
- — Électrométallurgie du zinc................... 327
- — Moteurs à courants triphasés................. 674
- Singer.— Compteur................................... 128
- Smith. — Trolly................................ 420
- Smith. — Champs électriques et magnétiques........ 641
- Sperry. — Armature................................ 16
- Sprague. — Tramway électrique....................... 422
- Stanley. — Transmission............................ 269
- Steinmetz. — Résistance et conductibilité magnétiques apparentes.................................... 195
- Stone. — Aiguillage électrique...................... 421
- Stuart. — Lampe à arc.............................. 608
- Sumpner (W.-E.). — Le rendement des transformateurs à différentes fréquences...................... 85
- Swinburne. — Etude sur les transformateurs........ 26
- — Instrument de mesure pour machines à vitesse
- variable.................................... 379
- T
- Teague. — Compteur............................... 382
- Thompson (S.). — Système de câbles à capacité
- compensée................................ 643
- Thomson (E.). — Compteur à induction............. 229
- — Ventilation...,.........................' 523
- — Système téléphonique...................... 84
- — Lampe à incandescence..................... 470
- Pages
- Thomson (William). — Nouvel ampèremètre........... 480
- Thron. — Sonnerie................................. 565
- Turner. — Expériences sur la conductibilité....... 63g
- U
- Usher. — Accumulateur..................... i83
- V
- Vandenkerckhove. — Accumulateur................ 433
- Vignoles. — Mesure des pertes par hystérésis dans
- les transformateurs................ 190, 237
- w
- Wahlstrom. —Transformation.................... 525
- Walker. — Indicateur.......................... 62
- Warburton. — Lampe à arc...................... 169
- Ward. — Lampe à arc........................... 607
- Warner.— Enroulement.......................... 520
- — Porte-charbon........................... 610
- Waterhouse. —Compteur électrique............... 485
- Webster. — Aiguillage électrique.............. 421
- Welles. — Commutateur multiple................ 655
- Weston'. — Ampèremètre.................... 79, 233
- — Lampe à incandescence................... 470
- — Horloge électrique....................... 211
- — Rhéostat................................ 82
- — Appareils de mesure....................... 79
- Wightman. — Armature........................... 18
- Willson. — Locomoteur pour tramway électrique.. 419
- Wladimiroff. — Accumulateur............... 636
- Wood. — Dynamo..........'..................... i5
- Wright. — Economiseur........................ 269
- — Poteau pour lampe à arc.................. 35g
- Z
- Zetzsche. — Commutateur téléphonique multiple... 655
- p.700 - vue 700/700
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