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 :
- Dr CORNÉLIUS HERZ
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME QUARANTE-HUITIEME
- PARIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- 31, — BOULEVARD DES ITALIENS, — 31
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- La Lumière Electrique
- .JL
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- xv* année (Tome xlviid SAMEDI 8 AVRIL 1893 N° 14
- SOMMAIRE. — La mesure des courants terrestres à l’observatoire du parc Saint-Maur; W. de Fonvielle. — Applications mécaniques de l’électricité ; Gustave Richard. — Manœuvre électrique des aiguilles de chemins de fer; F. Guilbert. A propos des recherches expérimentales sur les transformateurs par le D' Fleming; W.-E. Ayrton. — Chronique et revue de la presse industrielle : Ampèremètre électrothermique Willyoung. — Accumulateurs Robins. — Pilé médicale Reud._ — Téléphone Forbes. — Pile Davis. — Accumulateurs Harris. — Sémaphore Derant. — Accumulateurs Andréoii. — Accumulateur étalon Urquhart et Small. — Accumulateurs Heyl. — Blanchiment électrolytique dans le vide Hermite Patterson et Cooper. — Compteurs Ferranti. — Circuits à hautes tensions Ferranti. — Electrolyseur Craney. — Ampèremètre Weston. — Pile primaire Laurent Cely et Finot. — Crochet téléphonique Francis. — Plomb de sûreté multiple Bossert. — L’industrie de l’aluminium. — Le facteur de charge et la latitude, par E.-T. Carter. — Revue des travaux récents en électricité : Curieux effets d’attraction par les courants alternatifs, par Elihu Thomson. — Représentation graphique des lignes équipoten-tielles dans des plaques traversées par un courant; explication du phénomène de Hall, par M. F. Lommel. — Sur une nouvelle détermination du rapport v, par M. H. Abraham. — Bibliographie : Théorie mathématique de la lumière. — Hydrodynamique, élasticité, acoustique. — La mort et les accidents causés par les courants électriques de haute tension. — Faits divers.
- LA MESURE DES COURANTS TERRESTRES A L’OBSERVATOIRE DU PARC SAINT-MAUR
- L’existence de courants telluriques ayant des directions déterminées s’est révélée dès que l’on a découvert le^principe du retour par le sol. En effet, on n’a pas été long à reconnaître que de temps èn temps les fils télégraphiques sont parcourus par des courants en tous points semblables à ceux fournis par la pile. Ces courants sont parfois très intenses; leur direction et leur intensité sont soumises à des variations incessantes.
- Bien des fois on a fait des communications aux journaux scientifiques et aux sociétés académiques sur la présence de cette électricité naturelle. Les différents offices télégraphiques ont publié des instructions dans le but de recueillir et de centraliser ces expériences fortuites, mais c’est à l’observatoire de Greenwich que revient l’honneur d’avoir étudié ces phénomènes pendant plus de trente années avant que l’on s’en soit préoccupé ailleurs.
- Sir John Bidell Airy a fait construire deux lignes télégraphiques spéciales dans le but de recueillir les courants telluriques. Ces deux lignes sont terminées à chaque bout par une plaque de cuivre formant ce que l’on nomme une terre; Mais pour économiser les frais de
- pose, il a jugé convenable d’utiliser les poteaux servant aux communications ordinaires sur la ligne du chemin de fer du South-Eastern. Il résulte de cette économie que les deux lignes au lieu d’être à angle droit et d’avoir une orientation entre elles font un angle quelconque, et ont également une direction arbitraire.
- Ainsi, |l’azimut de la ligne des deux premières teVres fait un angle de 46° au nord-ouest du méridien magnétique, tandis que l’azimut de la seconde fait 5o° au nord-est. L’angle nord des deux lignes est donc de 96°, tandis que les deux angles adjacents n’orit que 84°.
- Malgré cet inconvénient qui ne laisse pas que d’avoir sa gravité, les recherches exécutées pendant de nombreuses années sous la direction de M. Glaisher ont produit des résultats intéressants qui ont mérité d’attirer à plusieurs reprises l’attention des physiciens.
- Malheureusement, il est survenu récemment un incident déplorable, qui a troublé profondément cet important service. Une compagnie de tramways électriques ayant utilisé la terre pour le retour du courant, les indications des galvanomètres de Greenwich ont été complètement viciées. Les courbes enregistrées n’ont plus dorénavant aucune valeur, excepté dans les périodes de repos, c’est-à-dire pendant quelques heures; Gomme le principal mérite des observa-
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- lions enregistrées est la continuité, cette partie importante des services magnétiques ne peut plus être utilisée que comme servant au contrôle d’observations faites dans des conditions meilleures.
- 11 n’est point sans intérêt de noter que ces perturbations se produisent avec une intensité considérable, quoique la plus courte distance de l’observatoire à la ligne électrique ne soit pas moindre de 4 kilomètres, ce qui donne à la fois une idée de la sensibilité des appareils, et de la facilité avec laquelle le réservoir commun se laisse pénétrer par des courants alternatifs.
- Depuis longtemps, M. Mascart avait formé le dessein de doter l’observatoire du Parc Saint-Maur d'une installation du même genre, complétant le système des enregistrements du magnétisme et de l’électricité de l’air. La mésaventure stirvenue à Greenwich ne pouvait qu’accélérer l’exécution des installations nécessaires, pour que la science électrique retrouvât en France ce qu’elle avait perdu en Angleterre.
- Mais le directeur du Bureau central a pensé qu’il ne devait pas se contenter de prendre quatre terres au hasard, et qu’il était indispensable d’en choisir deux dans le plan du méridien, et deux autres dans le plan du parallèle du Parc. En agissant ainsi, il était à présumer que l’on aurait un premier enregistrement que l’on pourrait comparer à celui des variations de la déclinaison, et ensuite un second que l’on mettrait en présence des variations de la force horizontale.
- Ces prévisions de la théorie viennent de recevoir une confirmation remarquable, comme nous allons le voir.
- Pour que la comparaison fût parfaite, il faudrait encore avoir un élément comparable à la force verticale. C’est ce que le savant directeur du Bureau central a essayé de faire en établissant un troisième circuit dont il n’avait pas été question à Greenwich. Il a imaginé d’établir un circuit circulaire entièrement aérien et par conséquent ne recevant pas directement de courants telluriques proprement dits. Il a' pensé que ce fil serait soumis à l’action de forces inductives, dont on parviendrait sans doute à déterminer ultérieurement le siège et qui peut-être offriraient finalement une grande analogie avec la force verticale.
- Les voies ferrées qui circulent autour de l’ob-
- servatoire dans plusieurs directions différentes à cause des croisements de voie à la gare de Champigny et à la gare de Joinville, ont permis de réaliser ce programme d’une façon complète en utilisant les poteaux de lignes télégraphiques ou téléphoniques déjà en activité de service, M. Mascart n’a eu besoin de demander d’autres crédits que les sommes nécessaires pour établir des poteaux et des lignes allant de la gare du Parc à l’observatoire.
- La carte que nous publions (fig. 1) montre suffisamment comment ce réseau a été établi dans des conditions excellentes. Le seul reproche que l’on peut faire aux lignes, c’est de ne pas suivre
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- Fig. 1. — Carte du réseau des lignes.
- la direction du vol d’oiseau, et de faire autant de courbes qu’à Greenwich; mais l’influence de ces divergences doit être certainement peu considérable., Un inconvénient sans doute plus digne d’être signalé serait le passage des courants télégraphiques ou même téléphoniques circulant sur des lignes voisines. Mais il n’est pas probable que cette influence, dont les lignes de Greenwich n’étaient point exemptes, puisse nécessiter des corrections assez graves pour modifier d’une façon, sensible les résultats auxquels on arrivera en dernière analyse.
- Dans chaque circuit de Greenwich, M. Airy insère un galvanomètre très sensible, à3ootours de fils et dont la résistance .est de 7,3 ohms. Chacun de ces galvanomètres porte un miroir dont l’inclinaison varie suivant l’intensité du courant recueilli, et qui réfléchit une flamme sur un papier sensible à l’action photogénique
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- du faisceau ainsi renvoyé. C’est ce procédé que M. Mascart a suivi en faisant tracer sur un même papier, et parallèlement les unes aux autres, les trois courbes, dont il veut comparer les inflexions à celles des éléments magnétiques.
- L’aspect de la nouvelle salle des enregistrements (fig. 2) est tout à fait semblable et identique à celui des enregistrements magnétiques que nous avons décrits. Il n’y a en plus que des boîtes de résistances et des manipulateurs dont nous allons indiquer l’usage.
- Les galvanomètres de M. Airy, qui n’avaient rien de particulier que leur extrême sensibilité,
- Fie-. 2. — Diagramme de la salle d’expériences.
- sont remplacés par des galvanomètres Deprez-d’Arsonval, dans lesquels l’amortissement est comme on le sait immédiat, ce qui, pour des opérations [de la nature de celles dont nous nous occupons, offre un avantage immense. En effet, l’apériodicité du mouvement est une condition essentielle pour que le galvanomètre puisse suivre les variations qui se produisent dans l’intensité du courant.
- Les appareils de Greenwich ont une sensibilité telle que les oscillations de l’aiguille feraient sortir la lumière des bornes du papier; si on n’avait pas réduit la sensibilité dans une proportion notable.
- La résistance des galvanomètres étant de 7,3 ohms, on a réuni les bornes par un fil dont la ré-
- sistance n’est que de 1,33 ohm, de sorte que finalement l’intensité du courant indiquée par le galvanomètre n’est que les io/63 de sa valeur réelle.
- M. Mascart se sert également d’une dérivation, seulement la proportion adoptée est différente, et le galvanomètre Deprez-d’Arsonval ne reçoit dans chaque cas que le 1/133 de sa valeur totale.
- Le cabinet des enregistrements du Parc possède une installation destinée à évaluer en volts la tension des courants enregistrés. Cette évaluation se fait à des époques déterminées par un procédé que nous allons rapidement décrire.
- Le courant de chaque circuit est susceptible d’être interrompu a l’aide de deux chevilles. Alors on lui substitue un courant provenant d’une pile constante dont la valeur en volts est parfaitement connue. La substitution s’exécute à l’aide de godets à mercure dans lesquels on plonge d’une manière convenable les dents d’un manipulateur de forme spéciale.
- La trace donnée par l’enregistrement du circuit circulaire est une ligne dont les inflexions générales sont peu accusées, mais qui est le plus souvent formée par des tremblements continus indiquant des oscillations isochrones et excessivement rapides. L’allure de la courbe ainsi obtenue n’est point sans offrir quelque analogie avec celle de la force verticale.
- L’installation de l’enregistrement est de date trop récente pour qu’il soit possible de nous étendre sur les résultats obtenus; nous dirons seulement que l’on a constaté déjà une grande similitude entre la courbe des courants suivant la ligne est-ouest et celle des variations de la déclinaison. Les inflexions sont parallèles, les maxima et les minima sont tout à fait synchrones, du moins dans la limite des enregistrements.
- Ce fait a été déjà signalé à l’observatoire de Greenwich. Cependant M. Ellis a cru pouvoir conclure de la moyenne d'un grand nombre d’observations que les oscillations de l’aiguille aimantée sont postérieures aux variations des courants d’une petite quantité bien inférieure à celle dont on peut répondre d’après le système d'enregistrement actuellement en vigueur.
- M. Moureaux, directeur des services magnétiques à l’observatoire du Parc, ne partage point cette manière de voir. Ce savant n’admet pas que l’on puisse en quelque sorte améliorer la
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- qualité des observations, en en augmentant le nombre.
- Si des observations ne peuvent être faites qu’à la minute près, il nous semble évident que le nombre de celles que l’on combine fût-il infini, on n’arriverait jamais à une approximation plus grande que ce que l’on peut appeler l’approximation élémentaire. Pour serrer de plus près le phénomène, il n’y a qu’un moyen pratique à la fois et logique. C’est d’employer des procédés d’observation plus parfaits, c’est ce que M. Moureaux compte faire ultérieurement, à l’aide d’un dispositif particulier, dans les cas d’orages magnétiques, où les courbes cessent de posséder le remarquable synchronisme qui se constate si bien, surtout au Parc, dans les circonstances ordinaires.
- Pour résoudre ce problème, il faut augmenter la vitesse avec laquelle se déroule le papier sen-
- sibilisé. Mais cela ne suffit pas; il faut encore augmenter l’amplitude, c’est-à-dire les dimensions transversales de la feuille qui prend alors des proportions gênantes autant que dispen-. dieuses. Le pouvoir photogénique de la lampe doit lui-même prendre une valeur plus considérable. Sans cela, les impressions photographiques ne laissaient pas de traces, le papier resterait à l’état naturel faute d’énergie de la source. Ces recherches sont beaucoup plus difficiles et beaucoup plus délicates que la simple combi-, naison d'un nombre prodigieux de chiffres, ce qui ne demande après tout que de la patience, mais conduit à des résultats toujours plus ou moins insignifiants.
- Le tableau que nous donnons ci-dessous présente (fig. 3) le graphique des observations d’une journée de calme.
- A est donné par l’enregistreur des courants
- Fig-, 3. — Courbes des variations du courant nord-sud A et du courant est-ouest B.
- nord-sud, B par l’enregistrement des courants est-ouest qui sont les plus énergiques. Dans le haut se trouve la ligne correspondant à l’enregistrement des variations du pouvoir inducteur.
- L’importance de ces études est telle, que nous ne cherchons pas à justifier les efforts des savants qui s’étudient à leur donner une précision astronomique. En effet, n’est-il pas permis de supposer que les courants telluriques sont un lien qui rattache le magnétisme terrestre à la grande machine solaire? Qui sait si leur observation ne conduira pas à découvrir les rapports encore mystérieux qui paraissent exister entre les fâches du soleil, les aurores boréales, les orages magnétiques et peut-être les événements météorologiques.
- Un grand nombre d’esprits distingués se préoccupent en ce moment de questions qui passionnent aujourd’hui et dont il y a une vingtaine d’années l’on soupçonnait à peine l’existence.
- W. de Fonvielle
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (* *)
- Le fonctionnement de l’arrêt électrique Tir-rell, représenté par les figures i à 6, est des plus simples (2).
- Quand on pousse l’un des boutons P, qui commandent cet arrêt, on ferme sur les balais P P et sur l’électro aimant g le circuit d’une pile i, de sorte que l’électro g attire son armature g pivotée en g2 (fig. 4), et que le petit bras 3 de cette armature écarte les deux parties d’une bande d’acier e, logée à l’intérieure de la poulie d, entraînée par une courroie du moteur commandé par l’arrêt en question. Enmêmetemps, le levier k, constamment appuyé sur g' par un ressort, enclenche cette armature et la maintient dans sa position de serrage, même quand il ne passe plus de courant en g. Il s’en suit que
- C) La Lumière Electrique, 25 février 1893, p. 363.
- (*) La Lumière Electrique du 9 juillet 1892, p. 63i
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- le frein' e sé serre dans la poulie d, qui l’entraîne par Son frôttement, et, avec lui, par ses talons e2 et les bras J l’arbre a, sur lequel se trouve
- calée la poulie a', dont la corde a2 commande la prise de vapeur a.t du moteur (lig. 2).
- Cette prise de vapeur commence alors à se
- fermer; mais, en même temps, le filetage de l’arbre a fait avancer vers la droite l’écrou m, guidé en w'i, jusqu’à ce que sa came m2 (fig. 5)
- vienne, aussitôt après l’achèvement de la fermeture de la prise de vapeur, soulever en Æ3 le bras j du levier j k, et déclencher ainsi l’armature g1 ;
- Fig. 3, 4 et 5. — Tirrell. Coupe 3, 3, fig. 1, détail du frein et de la came m°. Fig. 6. — Vue par bout à droite de la figure 1.
- cette armature, cédant alors au rappel du ressort 1 c'\ desserre aussitôt le frein e.
- Quand on rouvrira au moteur sa prise de vaT peur, elle ramènera par sa corde a2 les mécanismes de l’arrêt à leurs positions primitives:
- En outre, la poulie d porte sur son autre face un pendule centrifuge o (fig. 6), pivoté en o', et qui, lorsque le moteur s’accélère d’une façon dangereuse, ferme en o° une dérivation o13, o12, o10 du circuit de la pile sur l’électro-aimant g, de
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- manière qu’il serre le frein e et arrête le moteur comme précédemment. La sensibilité du pendule o est réglée par le ressort o4, et son amplitude limitée par les taquets o8.
- L’appareil de M. Taylor fonctionne (fig. 7 et 8) d’une manière analogue.
- Quand l’électro active son armature w, elle déclenche la détente l, et le levier t, repoussé par son caoutchouc j, bascule cette détente de manière à déplacer, par l'k3 le cliquet/e/e' vers la gauche, et lui faire ainsi lâcher son rochet/; puis l’encoche k2 de la tige kk' s’enclenche avec le verrou o2 de manière à maintenir, comme en
- figure 8, k' déclenché de /'. Ce déclenchement fait que le ressort en spirale du barillet /, primitivement tendu, se déroule en faisant tourner /', qui entraîne dans sa rotation l’axe a, dont la roue e commande la prise de vapeur e'. Pendant cette rotation, l’écrou g, guidé en h, passe de la position (fig. 8) à la position (fig. 7) en franchissant librement l’extrémité articulée du verrou o.
- Au contraire, quand on ouvrira ensuite à la main la puise de vapeur, cet écrou, passant de la position (fig. 7) à la position (fig. 8), abaissera le verrou o, de manière à déclencher en o2 le cli-
- Fig. 7 et 8. — Arrêt Taylor (1893).
- quet kk' et à lui laisser, sous l’impulsion de son ressort de rappel, renclencher le rochet/', afin qu’il se retende par la rotation de a, et que les pièces du mécanisme reprennent, après l’ouverture de la prise de vapeur, les positions indiquées en figure 7.
- La marche de la commande électrique de soupape de Grosby est (fig. 9 à 12) un peu plus longue à suivre.
- Qu^nd, pour ouvrir la soupape A, l’on ferme momentanément le circuit de l’électro M, cet électro attire son armature m, qui, lâchant le levier m°, laisse le ressort w5 abaisser ce levier de manière que son bras 4 relève h (fig. 12), ce qui déclenche le bras h2 du genou lu h3, puis re-
- pousse la charnière de ce genou vers la gauche (fig. 9), de façon à permettre au ressort hd’abaisser son levier II.
- Cet abaissement a pour effet de faire, par la bielle gs, pivoter le levier G (fig. 10) de manière qu’il entraîne, par ses bielles g (fig. 9), de gauche à droite le tasseau g', jusqu’à ce qu’il vienne, en heurtant la butée g2, calée sur la tige de la petite soupape d, ouvrir cette soupape. Cette première ouverture de la soupape d est juste suffisante pour que la vapeur qui est en D, et qui maintient la soupape A automatiquement fermée, passe derrière le piston B en même temps que la tige de D ferme l’échappement d'. Afin de maintenir cette ouverture, le levier G entraîne, par les bielles g1, en sens contraire de
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- g1, les les leviers g3 qui montent malgré les ressorts g5 sur les plans inclinés i de g2 (fig. 9) retombent derrière ces plans, et maintiennent ainsi la soupaped ouverte. Le piston B repoussé vers la gauche par la vapeur qui est admise par D d, ouvre alors la soupape A, et la maintient ouverte jusqu’à ce que le tasseau b' de sa tige vienne, en repoussant le levier G, ramener g3 vers la droite, et que le rouleau g*, montant sur le plan incliné g7, soulève les le-
- viers g3 et les débraye de g2. Une fois la tige de la soupape a ainsi remise en liberté, le ressort d2 la ramène vers la gauche, avec une vitesse réglée par le dashpot F, jusqu’à ce qu’elle ait repris sa position de fermeture représentée en figure 10, dans laquelle la vapeur qui se trouve derrière le piston B s’échappe par d', pendant que la vapeur en D referme la soupape A, en repoussant en même temps le piston B.
- Quant au levier G, lâché par b' au retour de
- B, il reprend sous le rappel du ressort bs sa position primitive, et ramène aussi par g-8 le levier H et ses annexes électro-magnétiques à leur position primitive, où le levier mG se renclenche avec l’armature m, prêt pour un nouveau départ.
- Les figures i3 à 19 représentent l’application d’un casse-fils Bell à une machine à tricoter dont on a indiqué en A la roue des aiguilles (*).
- Le fil passe de chaque bobine L en A par les œillets N o Q (fig. i5) et, dès qu’il se rompt, le bras P retombe, et ferme en T le circuit de la pile V sur l’électro-aimantr (fig. 13et 16). Cetélec-tro attire alors son armature 3 qui, déclenchant ainsi en 5 le levier 4, lequel arrêtait en 7 l’aiguille 6. permet au ressort q de ramener cette aiguille sur la roue A. La roue A entraîne alors, par cette aiguille, autour de son axe 14, lechâssis io(fig. t6)
- (*) Voir les casse-fils Beyer et Gernsheyn.Brooks, Clute et Stevens. La Lumière Electrique, 3 septembre, 9 juil-
- let, 29 octobre 1892, p. 485, 63, 2i3. Landrin, i3 octobre 1888, p. 55.
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- et sa came i5. La came i5 repousse alors de son
- Fig-, i3 à rg,
- Casse-fils Bell (1893),
- encoche 54 (fig. 14) la lame G, pivotée en 18, et qui maintenait (fig. 17) par sa butée H sur I
- le levier de débrayage G, dans la position indF quée en figure 19. Dès, au contraire, que la came i5 laisse G libre de pivoter autour de son axe le ressort J (fig. 19) attire le levier G en repoussant H de manière qu’il fasse passer;la courroie de la
- Fig. 20 et 21. — Crochet électrique Nielsen (i8g3).
- poulie fixe F sur la poulie folle K de A, et que la machine s’arrête aussitôt. En même temps le déplacement de I rompt le circuit U en 2 (fig. 14 et 19).
- Fig. 22. — Tclestrophométre Dibble (1893). Schéma des circuits.
- Après avoir rattrapé le fil, on ramène le châssis 10 à sa position primitive, par la navette 53, et le levier G sur F par la poignée Y, la lame I passant sans difficulté sous le talon FI de G, renclenché par la came i5 sous le rappel automatique de son ressort 20 (lig. î3).
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- Le fonctionnement du crochet électrique de M. Nielsen (fig. 20 et 21) est des plus simples : quand l’électro-aimant E attire son armature G autour de l’axe F, la barre B tombe autour de son axe a, de manière que son crochet b lâche, comme en figure 21, le barreau G, en prise par e avec le crochet b. Ce crochet trouve son application par exemple pour l’attache des chevaux aux longes D dans les postes d’incendie, etc. (1).
- L’indicateur de vitesse, ou télestrophomètre, de Dibble, représenté par les figures 22 à 31, présente quelques analogies avec son téléthermomètre décrit à la page 156 de notre numéro du 23 juillet 1892.
- Voici comment il fonctionne.
- Le commutateur m' du transmetteur étant dans la position indiquée en figure 22 et 23, la poulie A, calée sur l’arbre a (fig. 24 et 25) du transmetteur, et commandée par la machine dont on veut mesurer la vitesse, entraîne un régulateur à force centrifuge dont le manchon commande, par l’arbre ili une aiguille e (fig. 26) qui ferme en e2 le circuit sur l’électro-aimant F' (fig. 27) du transmetteur, et sur celui d du récepteur (fig. 28).
- Ce circuit est alors fermé (fig. 22) suivant la pile G (40, m4, le contact ni1 de m',
- 38, e, e2, 31, h*, F', 35, c', 36, l’électro polarisé S, 36, m3, m5, 41 et G).
- L’électro F', ainsi excité, attire d’abord son armature auxiliaire h' (fig. 27), dont le bras 27, faisant contact en A4, coupe du circuit le bras e et son contact e2, en faisant passer alors le courant par (fig. 22) 38, le pivot de e, la plaque de fondation E de l’appareil, le support A2 des armatures auxiliaires At et A, le bras 27 de /î2 et le contact A4, mieux assuré que celui de e sur e2, et qui permet l’envoi en Fjd’un courant assez puissant pour lui faire attirer son armature principale/^ Cette attraction fait osciller de droite à gauche autour de /3 (fig. 28) l’échappement /, dont le bras 7 fait tourner d’une dent dans le sens de la flèche le double rochet e13, rotation qui entraîne l’aiguille e9 en sens contraire et lui tait indiquer la vitesse correspondante.
- En, même temps, l’échappement /4 fait, par sa palette f10 (fig. 27), pivoter le balancier ^12 au-
- (') La Lumière Électrique, 14 janvier 1893, p. 62 : déclenchement de Hewett.
- tour de son axe /13, de manière à soulever, par son extrémité de droite, le levier /15, et lui faire ainsi rompre le circuit en /15, ce qui permet aux armatures de F'de reprendre leurs positions primitives.
- On voit, d’après le schéma des circuits (fig. 22) que l’électro-aimant d du récepteur (fig. 28) est excité en même temps que F', de sorte qu’il fait aussi basculer, par son armature c8, son échappement c10 de droite à gauche, de manière que son bras c10 fait tourner d’une dent le double rochet c14, qui commande son aiguille indicatrice. Cette aiguille marche ainsi d’accord avec celle du transmetteur.
- A ce transmetteur, en même temps que l’axe e9 (fig. 23) fait tourner son aiguille indicatrice p, elle fait aussi tourner la came c8 (fig. 26) dont la coulisse en spirale e7 fait, par son coulisseau e6, pivoter le support e des contacts ex e2 dans le même sens que l’aiguille e, de manière à en détacher. dans le cas actuel, le contact e2. Si, même après la rupture du circuit en /1S, comme nous venons de l’expliquer, la vitesse se maintient telle que l’aiguille e poursuive son contact e2, le circuit se referme aussitôt, et les aiguilles des deux appareils, transmelteur et récepteur, avancent d’un nouveau cran, et ainsi de suite jusqu’à ce que e lâche définitivement e2, point où les deux aiguilles s’arrêteront à la division de leur quadrant correspondant à la vitesse de A.
- Si la vitesse diminue, e vient faire contact avec la seconde lame d ; il se produit alors, pour l’électro-aimant F, symétrique de F', la même série de phénomènes que précédemment pour F', et les deux aiguilles reculent jusqu'à la division de leurs quadrants correspondant à la nouvelle vitesse. C’est ainsi que le circuit de G se ferme (fig. 22) en d sur F par (G, 40, m4, m3, 37,/17,/15, 38, e, e\ 3o, A3, 32, F, 38, e, S, 36, m3, m5, 41, G), etc. l’échappement/> faisant tourner par sa palette 6 le double rochet e13 dent par dent, en sens contraire de sa rotation primitive.
- Reste à indiquer le sens de ces vitesses. A cet effet, l’axe a. du régulateur A entraîne avec lui un plateau «4 (fig. 25) pourvu de fiches «3, qui viennent successivement frapper la dent «(fig. 22) articulée à ressort sur l’axe m du commutateur m' avec une rigidité juste suffisante pour lui imprimer, à chaque changement de sens de la rotation de a, le déplacement nécessaire à la commutation des courants.
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- Dans le cas qui nous occupe, le plateau nf tourne dans le sens opposé à celui de la flèche 25. Si la rotation de a, ou celle du moteur, change de sens, ce plateau se met aussitôt à tourner suivant la flèche 25, de sorte que l’une des fiches n3, frappant immédiatement la dent n en sens contraire de l’impulsion précédente, commence par faire pivoter cette dent autour de son axe n-i, en entraînant, par la raideur de son ressort nu le commutateur de gauche à droite; après quoi, les autres dents passeront sous n,
- Fig.. 3s-à 34. — Indicateur de niveau Dibble. Détail du transmetteur.
- retenu levé par «2, en l’effleurant sans plus mouvoir le commutateur.
- Ce déplacement du commutateur de gauche à droite aura deux effets.
- t° De faire, au transmetteur, pivoter, par la coulisse 4 et le coulisseau 4, l’indicateur de direction 4, de manière qu’il y marque ls changement de marche.
- 20 De (fig. 22 et 23) faire passer les collecteurs m2 m2 des balais m*m5 aux balais en ren-
- versant ainsi le sens des courants dans l’électro-aimant polarisé S (fig, 28 et 3i). Au lieu d’y passer, comme précédemment, par (40, w2,37,34 ou 35,36, w3. w5), le courant y passe par (40, ma, m3,
- 36, 34 ou 35 et 36) ; il en résulte que cet électro polarisé attire, par exemple, l’aimant s8 (fig. 3o) et repousse s7, tandis que, précédemment, il attirait s7 et repoussait s8, et qu’il change ainsi la position de son indicateur de direction S9.
- L’indicateur de niveau de Dibble fonctionne (fig. 32 à 36) d’après les mêmes principes généraux que l’indicateur de vitesse.
- Quartd le niveau de l’eau baisse, la poulie a, du flotteur tourne, par exemple, dans le sens de la flèche 100, en entraînant le pignon a8 et son piton b de gauche à droite (fig. 33), de manière qu’il fasse contact avec le piton £4 du plateau b4, fou sur son axe a7. Ce plateau entraîne,
- Fig. 35. — Indicateur Dibble. Détail du récepteur.
- par le ressort en spirale b5, le second plateau bs, aussi fou sur b7, et dont,le piton b' entraîne à son tour par b2 le bras o, fou sur a7, de manière à lui faire toucher l’extrémité o2 du bras o4, solidaire du collecteur o7 de l’axe d, qui joue, dans cet appareil (fig. 35) le même rôle que l’axe e9 de l’appareil précédent (fig. 27).
- On voit, d’après le schéma des circuits (fig. 36), que, dans cet état, o2 ferme le circuit de la pile locale B', sur l’électro-aimant F par (o, r, r2, 38), de sorte que cet électro attire d’abord son armature auxiliaire h sur le contact h3, pour assurer, comme précédemment, le passage d’un courant plus puissant en F, qui, attirant alors fortement son armature principale/, en amène le ressort è sur le contact e4, et e2 sur e5, de manière à fermer le circuit de la pile principale B par 3o, e4, e, 40 les relais polarisés M M'r®, la base de l’appareil, /2e2e53i.
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- LA L U M 1ÈRE ELEC TRIQ UE
- < 11 en résulte que les relais polarisés M M' ... des . divers appareils récepteurs attirent leurs armatures dans un sens correspondant à celui du courant qui les excite, dans celui, par exemple, indiqué par les flèches en figure 36, de manière que chacune d’elles ferme le circuit de la pile locale 5o, par mbi m\ sur l’électro-aimant c de son récepteur, lequel fait alors, comme dans l’appareil précédent, répéter à son armature et à son aiguille le mouvement de celle du transmetteur.
- L’attraction de l’armature F, en même temps
- qu’elle fait, par son échappement /4, avancer d’un cran le double rochet dx et l’aiguille P du transmetteur, cette attraction entraîne dans le mouvement de l’axe d les collecteurs or’ o7 et leurs contacts o2o3(fig. 34) dans le même sens que o, de manière à séparer o2 de o, et à rompre le circuit, laissant toutes les pièces de l’appareil reprendre leurs positions primitives, à moins que l’abaissement du niveau de l’eau ne se prolonge au point que o poursuive et ne lâche pas le contact a2. Dans ce cas, le côurant, interrompu un instant par le balancier p, comme dans l’ap-
- +C
- Fig. 36. — Indicateur Dibble. Schéma des circuits.
- pareil précédent, se rétablit aussitôt, faisant ainsi marcher cran par cran l’aiguille P et celles des récepteurs, jusqu’à ce que o se sépare définitivement de o2, de manière que ces aiguilles s’arrêtent simultanément aux mêmes points de leur quadrant, correspondant au niveau final de l’eau.
- Si l’eau monte au lieu de baisser, l’arbre a (fig. 3c) tourne en sens contraire de la flèche 100, le piton b repousse b' vers la gauche (fig. 3q), de manière à l’écarter de o\ et â laisser le ressort bh tourner bx par rapport à ba et amener le bras o en contact, non plus avec oii mais avec o3. Ce contact ferme, par (33,35, //*, 87, o3,o, r, r3, 38). le circuit de B' sur l’électro-aimant F' qui, agis-sanPalors comme précédemment F, ramène les aiguilles en arriére, en leur faisant suivre cran par cran la montée du niveau.
- Gustave Richaud.
- MANŒUVRE ÉLECTRIQUE
- DES AIGUILLES DE CHEMINS DE l'EK
- Les applications de l’électricité aux chemins de fer sont de plus en plus nombreuses, et sans compter les procédés plus ou moins avantageux proposés pour la traction électrique, il existe un certain nombre d’applications d’un ordre moins élevé, il est vrai, mais qui n’en sont pas moins très utiles.
- Parmi celles-ci la manœuvre des aiguilles à distance est une des plus intéressantes, aussi a-t-elle été déjà l’objet de nombreuses études, La maison Siemens et Halske vient d’imaginer dans ce but un procédé relativement simple et d’une sécurité assez étendue; c’est ce procédé que nous allons décrire.
- La manœuvre des aiguilles se fait d’un poste central n l’aide d’un moteur électrique auquel
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ *
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- est adjoint un dispositif indiquant si l’aiguille est bien, fermée ou ouverte, et révélant tout dérangement du système.
- Trois conducteurs sont employés dans la transmission du courant; l’un sert à transmettre le courant dans un sens qui correspond à un sens de rotation déterminé du moteur; l’autre sert à transmettre le courant en sens contraire pour renverser le sens de rotation; enfin, le troisième sert de fil de retour.
- L’un des deux conducteurs de transmission, étant toujours libre, est employé pour actionner l’appareil de contrôle.
- Le contrôle, qui est une des questions les plus importantes du problème, est ici assuré de trois façons différentes :
- i* Tout dérangement se produisant soit dans le conducteur, soit dans une autre partie de l’appareil, est révélé par l’interruption d’un courant;
- 2q Tout arrachement ou rupture d’une aiguille produit une interruption dans un conducteur à signaux;
- 3° Enfin, la bonne disposition de l’aiguille fermée est indiquée par un signal quelconque* une sonnerie, par exemple.
- Le dispositif, comme le montrent schématiquement les figures, se compose : de l’appareil de manœuvre A installé au poste central; d’un commutateur B qui, grâce à un ressort, maintient le circuit constamment fermé; d’un appareil G actionnant l’aiguille et accouplé à un dispositif de verrouillage relié à un commutateur, et enfin d’une batterie d’accumulateurs ou de toute autre source de courant.
- L’appareil A se compose d’un commutateur a au moyen duquel on peut, du poste, effectuer le déplacement de l’aiguille, et d'un système de quatre bobines à fil fin reliées en croix. Elles forment ainsi un système de deux électro-aimants pouvant attirer dans un sens ou dans l’autre', suivant que le courant traverse une paire
- ou l’autre des bobines, une armature rotative f munie d’un disque à signaux. Au repos, cette armature reste dans une position intermédiaire, c'est-à-dire verticale.
- Le poste A possède de plus deux électro-aimants, dont l’un g, lorsque le courant ne passe pas, permet une liaison métallique entre les bornes Kn et K,2 d’une part, et Kl3 et K14 d’autre part; et dont l’autre i a son armature réglée à l’aide du ressort, de façon à ce que l’attraction surmonte la tension du ressort dès que le cour rant dépasse une certaine intensité. L’armature étant attirée, elle supprime le côur tcfrcuit entre K13 etKj,, ce qui permet le passage du courant à travers la résistance W et les électros appartenant à la sonnerie ou un autre appareil signa-leur quelconque P.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’électro i pourrait être remplacé par un coupe-circuit.
- Le moteur a est accouplé à un mécanisme de manœuvre et de verrouillage au moyen duquel l’aiguille peut être amenée dans un .sens ou dans l’autre.
- A ce mécanisme sont reliés deux commutateurs p et y qui doivent fonctionner dans l’ordre suivant :
- Dès que la manœuvre commence, le commutateur p, suivant le sens du mouvement, vient se placer sur la borne ou K2 et y reste pendant tout le temps que dure le déplacement de l’aiguille.
- Le mouvement terminé, le commutateur p est mis hors circuit dès le début, puis après le commutateur y-
- Le même jeu se répète lorsque l’aiguille est ramenée dans sa position normale. Le commutateur p se trouve donc, tant que la languette de l’aiguille n’est pas bien appliquée, toujours sur la borne Kj ou K2, tandis que y ne change de position que pendant la période de verrouillage de l’aiguille.
- Le parcours du courant dans la position normale de l’aiguille est le suivant : de la source D il passe par les conducteurs i et 2, puis par l’armature du moteur, le conducteur 3, la borne Iv4, le conducteur 4 et les inducteurs du moteur; il passe ensuite de la borne K3 au conducteur 5, aux bornes K8 K7, aux électros d et e qui attirent la palette /, aux bornes Kn et K12, et dans l’électro i dont l’armature n’est pas attirée, par suite de la tension du ressort, et enfin revient par les bornes K!5, K,6 et K1( et le conducteur 6, à la source D.
- De plus, sur la figure 1, le courant venant de K14 est transmis directement à Kn par l’armature de l’électro g.
- En raison de la grande résistance offerte par les bobines à fil fin b et c, le courant est trop faible pour mettre le moteur en marche, et si pour une raison ou une autre le courant venait à être interrompu, la palette /et son disque à signaux viendraient occuper la position intermédiaire et accuser le défaut; ce faible courant n’agit donc que comme contrôle.
- Pour mettre en mouvement l’aiguille, on place le commutateur a à la position indiquée en pointillé (fig. 1). Le courant passe alors par le même chemin que précédemment jusqu’en KG; il passe I
- ensuite par la borne K9, l’électro g, dont l’armature est attirée, et interrompt le conducteur à signaux S aboutissant à un sémaphore (commandé aussi électriquement), puis par les bornes Ej2, K14i et enfin par le conducteur 6. La résistance en circuit étant faible par suite de la mise hors circuit des bobines à fil fin, le moteur se met en marche et fait mouvoir le mécanisme actionnant l’aiguille.
- Ce mécanisme est sur la figure 2 représenté par une tige filetée sur laquelle est monté un écrou mobile relié aux languettes de l’aiguille et se déplaçant avec elles. Les languettes, en
- Fig. 2
- se mouvant, actionnent un levier de commutation h (fig. 2), avec lequel elles sont reliées, destiné à opérer le déplacement des commutateurs p et y dans l’ordre voulu pendant le déplacement de l’aiguille.
- Ce déplacement automatique des commutateurs p et y,qui dépend de l’endroit où se trouve la languette pendant son trajet de l’un à l’autre de ses deux positions, peut s’effectuer par un procédé quelconque dépendant de la disposition des commutateurs.
- Lorsque ceux-ci sont installés comme sur la figure 2, on peut adopter la disposition indiquée, qui consiste à munir l’extrémité du levier de commutation h, relié à la languette de l’aiguille, d’un taquet /*, pour le commutateur p, et à rap-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- porter.en un endroit convenable de ce levier une tige ;hz articulée à ce dernier d’une part et traversant d’autre part un trou percé dans un des deux bras du commutateur y. Sur la tige /i2 est emmanché un ressort à boudin qui tend à maintenir le bras du commutateur aussi loin que possible du levier h.
- Pendant que l’aiguille passe de la position indiquée en traits pleins à la position indiquée en pointillé (fig. 2), c’est-à-dire pendant le déverrouillage, le commutateur (3 est assujetti sur la borne Ka par le taquet hx à la fin du déverrouillage. Ce déplacement du commutateur p, opéré dans.des conditions normales, est sans influence sur le courant.
- Celui-ci, après que le commutateur p, de nouveau libéré par le taquet hu s’est replacé dans la position neutre sous l’action des ressorts qui y sont fixés, reste et doit rester le même pendant la période proprement dite de déplacement de la languette. Comme on le voit sur la figure 2, le déplacement latéral du levier de commutation h n’a exercé aucune influence sur le bras du commutateur y. Cette influence ne se fait sentir qu’à la fin du déverrouillage. A ce moment la tige h2, articulée au levier h par l’intermédiaire de son ressort, fait passer le commutateur y de la position indiquée sur la figure 1 à la position indiquée suc la figure 2.
- Le courant suit alors le circuit suivant : les conducteurs 1 et 2, l’armature du moteur, le conducteur 3, la borne K.t, le conducteur 4^, les inducteurs, les conducteurs 4 et 7, les bornes K8et K10, les électros d etc qui renverse l’armature/, la borne Kn (avecdétour éventuel par l’électro i), enfin la borne Klt et le conducteur. Le courant circulant dans les bobines à fil fin, le moteur s’arrête.
- Pendant ce temps le déplacement de l’armature de g a donné lieu à la manœuvre du signal S. Le courant passe maintenant par le conducteur 7 au lieu de 5. Le jeu précédent se répéterait pour amener l’aiguille en sens inverse. Dans ce cas le commutateur p serait amené, il est vrai, dans l’autre position avant le commutateur y, mais il n’y resterait que peu de temps et ne changerait rien à la direction du courant pendant toute la durée du déplacement.
- Il n’en serait plus de même si l’on venait à renverser par malveillance la position de l’aiguille. Le levier h, entraîné parles languettes, ne
- changerait rien à la position du commutateur y, mais il déplacerait le commutateur p jusqu’à ce qu’il vînt en contact avec la borne Kz. Le courant passerait alors par p, le conducteur 5, les bornes Kc et K0, l’électro g, puis par la borne K,2, l’électro i et les bornes K15, K16,K14, et enfin le conducteur 6.
- Il circulerait donc cette fois dans tous les conducteurs, mais sans mettre le moteur en mouvement, parce que les inducteurs seraient alors en court circuit. L’armature de l’électro ^ serait attirée et il y aurait interruption du conducteur à signaux S, et l’intensité du courant étant augmentée, l’armature de l’électro-aimant i serait attirée, ce qui mettrait en fonction le signal P.
- Tel est le dispositif imaginé par la maison Siemens et Halske. Bien que cette description soit forcément un peu longue, on voit qu’il est en réalité assez simple et présente un avantage sérieux au point de vue de la sécurité.
- F. Guilbert.
- A PROPOS
- DES RECHERCHES EXPÉRIMENTALES
- SUR LES TRANSFORMATEURS PAR I.F. D' FLEMING
- Au cours de son mémoire sur les transformateurs à courants alternatifs, le Dr Fleming s’est servi des abréviations « ammètre » et « P. D. » (différence de potentiel),'et en s’assurant ainsi l’approbation de leur initiateur, il a presque désarmé mes critiques. J’ai remarqué dernièrement que l’expression « P. D. » était qualifiée d’argot par le journal The Eleclrician. Je suppose que « Salisbury Court, E. C. » serait aussi de l’argot. J’eus d’abord l’intention d’écrire à ce journal, mais j’en fus empêché par la pensée que ma signature « W.-E. Ayrton » serait aussi de l’ai'got.
- L’emploi de lettres initiales comme abréviations, telles que «A.D. » pour anno Domini, « P. S. » pour post-scriptum, etc., ne saurait être incriminé, et il en est de même de l’abréviation «P. D.» pour différence de potentiel. Encouragé par le succès qu’ont rencontré les abréviations que j'avais suggérées, j’en proposerai aujour-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’hui une autre pour remplacer les expressions « courant efficace » et « courant apparent », sujettes à plusieurs objections.
- Ce qu’il faudrait appeler courant efficace devrait dépendre de l’effet que l’on veut obtenir. Un courant continu comme celui produit par une dynamo Brush ou une dynamo Thomson-Houston peut servir à effectuer des dépôts électrolytiques quoique le courant varie périodiquement d’intensité. Mais le métal déposé en un temps donné dans un bain électrolytique dépend du courant moyen, mesuré par un galvanomètre d’Arsonval, et non de la racine carrée du carré moyen que mesure un électrodynamomètre ou un ammètre à aiguille en fer doux. Dans ce cas, c’est donc le courant moyen qu’il faudrait appeler le courant efficace.
- Mais le même courant peut être employé pour porter à l’incandescence le filament d’une lampe, et dans ce cas le courant efficace est la racine carrée du carré moyen.
- Enfin, un condensateur placé en dérivation sur la machine sera traversé par un faible courant alternatif produit par une P. D. efficace qui ne sera ni la P.D. moyenne aux bornes de la dynamo, ni la racine carrée du carré moyen, mais la variation de la P. D. aux bornes.
- D’autre part « courant apparent » veut dire, je présume, courant virtuellement équivalent à quelque autre quantité, ce qui est apparemment aussi mauvais et pas plus efficace que l’expression « courant efficace ».
- Avec toute la déférence due au Congrès de Paris, je propose donc d’abandonner l’usage des mots « efficace» et « apparent», et d’appeler par abréviation le courant moyen « courant M » (M current), le carré moyen « courant M S » et la racine carrée du carré moyen « courant R. M. S ».
- Un galvanomètre d’Arsonval indique alors le courant M. Je me suis servi à mon laboratoire de deux échelles fixées sur des dynamomètres Siemens; l’une donnait le courant M. S. en ampères au carré, l’autre le courant R. M. S. en ampères.
- A propos des dynamomètres, je constate avec plaisir que le Dr Fleming a trouvé très utile la méthode suggérée par le Dr Sumpner et par moi pour diminuer l’erreur due à la self-induction dans un wattmètre. Cette méthode, qui a été donnée dans l’un de nos mémoires à la Société
- de Physique (*), consistait à remplacer la bobine à fil fin et à un grand nombre de tours du watt-mètre, de même que sa grande résistance non inductive additionnelle, par quelques tours de gros fil accompagnés d’une résistance auxiliaire de faible valeur, c’est-à-dire à employer un élec-trodynamômètre ordinaire comme w'attmètre avec une bobine de faible résistance pour les volts. Sans doute, on dépense de cette façon pour la mesure une puissance beaucoup plus grande; mais quand on a le souci d’obtenir un résultat parfaitement correct, la dépense d’énergie dans le wattmètre lui-même est sans aucune importance en comparaison de la précision que l’on peut atteindre. Cette perte d’énergie n’affecte pas la mesure; elle signifie simplement que la dynamo a un peu plus de travail â fournir.
- Quant à la construction des voltmètres électrostatiques, j’ai déjà expliqué pourquoi je pensé que l’emploi d’aiguilles plates est une erreur. Je me propose de présenter prochainement avec M. Mather un mémoire sur la théorie de la construction des instruments de mesure électrostatiques ; j’ajouterai donc seulement que, tandis que le professeur Fleming, en se servant d’un voltmètre électrostatique à réflexion de M. Swinburne, n’a pu faire des lectures qu’à 1/20/0 près, nous trouvons que sans miroir et sans l’obligation de revenir au zéro, il est relativement aisé de lire à 0,1 0/0 près sur la graduation d’un voltmètre électrostatique simple convenablement construit.
- Dernièrement on a quelque peu plaisanté sur le compte des professeurs et de leurs façons compliquées d’essayer les transformateurs; mais si M. Swinburne avait voulu condescendre à employer la méthode des trois voltmètres pour mesurer la puissance, il n’aurait pas expédié des transformateurs donnant une perte dans le fer plus grande que celle qu’il indiquait, et il n’aurait pas construit, ni employé, un wattmètre donnant des indications fausses quand on s’en sert pour essayer des transformateurs « hérisson », conséquence des courants de Foucault produits dans les supports en cuivre des bobi-
- (') « Analogies relatives aux courants et différences de potentiel alternatifs dans les méthodes de mesure de la puissance. » — Philosophical Magazine, p. 112, août 1891 ; La Lumière Électrique, t. XL, p. 189, 284.
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- nés de l’instrument, comme l’a fort bien prouvé M. Sumpner.
- En publiant la méthode des trois voltmètres, nous ne pensions pas qu’elle dût être employée chaque fois qu’il s’agirait de mesurer la puissance donnée par un courant alternatif ; nous considérions que son application était indiquée dans les mêmes conditions que celles d’une balance Kelvin pour la mesure du courant. Je ne songerais pas, par exemple, à mesurer tout courant industriellement à l’aide d’une balance Kelvin — le procédé serait trop long et trop pénible; mais, si j’avais des doutes relativement à l’exactitude des indications d’un ammètre, je contrôlerais celles-ci à l’aide d’une balance Kelvin. De même, avant de me prononcer sur l’exactitude d’un wattmètre, et avant d’accorder confiance à des résultats importants indiqués par ce wattmètre quand on l’emploie à la mesure d’une charge très inductive, je contrôlerais cet instrument par notre méthode des trois voltmètres.
- Quelques expériences de M. Fleming montrent, ce qui résulte d’ailleurs tout aussi bien et sans nouvelles séries d’expériences de notre formule publiée dans son mémoire, que lorsque le décalage est grand, une erreur dans la lecture du voltmètre produit une erreur sérieuse dans la mesure de la puissance par la méthode des trois voltmètres. Quoique M. Fleming ait fait un très grand nombre d’expériences, il a, comme il me l'a lui-même écrit, fait appel en dernier ressort à la méthode des trois voltmètres soigneusement appliquée.
- Ces expériences confirment les résultats des essais publiés l’été dernier par le D1' Sumpner et par moi à la réunion de l’Association Britannique à Edimbourg (1). Nous disions alors que nos essais montraient « qu’il n’y avait ni à vide ni à pleine charge aucune grande différence entre un transformateur Mordey et un transformateur « hérisson », au point de vue de la puissance perdue. » Les résultats d’essais faits à différentes fréquences sur le type de transformateur à circuit magnétique fermé ont été donnés dans cette communication; et dans un mémoire publié par The Eleclrician (2), nous avons rendu compte d’autres essais sur un transfor- (*)
- (*) La Lumière Electrique, t. XLVI, p. 85.
- (2) La Lumière Electrique, t. XLVII, p. 187.
- mateur « hérisson » et un autre du type Mordey, essais montrant que les pertes dans le fer et le cuivre du premier étaient plus considérables que les pertes correspondantes de ce dernier.
- M. Swinburne a donc incontestablement fait erreur; mais vous connaissez l’adage : « Il n’y a que celui qui ne fait rien qui ne se trompe jamais. » Je pense que M. Swinburne a tant fait pour l’avancement de nos connaissances relatives au courant alternatif, qu’il lui est presque permis de commettre une erreur.
- M. Fleming a combiné les méthodes d’essai des transformateurs employés par le Dp Hop-kinson, et par le Dr Sumpner et moi. Elles ont ceci de commun : c’est qu’avec les deux méthodes la perte de puissance est mesurée directement au lieu d’être déduite de la différence de deux quantités presque égales, puissance fournie au transformateur et puissance rendue. Mais il y a une différence importante : tandis que la méthode analytique de M. Hopkinson ne peut être employée que dans un laboratoire pourvu d’appareils délicats, la méthode d’essai employée à l’Institution centrale est essentiellement une méthode d’atelier, rien autre chose n’étant exigé que des mesures ordinaires d'atelier.
- C’est un point qu’il est important de noter, parce que, d’après la façon dont il en est parlé dans le mémoire de M. Fleming, on pourrait croire que notre méthode est très difficile à employer. Sans doute, elle exige deux transformateurs, mais ces deux transformateurs n’ont même pas besoin d’être du même type. En effet, tous les essais que nous avons faits sur le transformateur « hérisson », n’ont pas été effectués avec deux transformateurs « hérisson », mais avec un seul combiné avec un transformateur Mordey à circuit magnétique fermé, ce qui montre que la méthode peut être employée même quand les transformatenrs diffèrent aussi radicalement que le type à circuit fermé du type à circuit magnétique ouvert.
- Non seulement notre méthode évite une trop grande dépense d’énergie, et permet d’essayer un grand transformateur avec un petit alternateur, mais elle donne encore les valeurs des pertes dans le fer et dans le cuivre directement et séparément sans aucun calcul par les indications respectives des deux wattmètres. La meilleure preuve que la méthode du D‘f Sumpner est une méthode d’atelier, c’est que M. Mordey l’a
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- déjà adoptée pour être employée régulièrement aux ateliers de la compagnie Brush.
- W.-E. Ayrton.
- Accumulateurs Robins (1892).
- L’invention consiste à relier les différentes batteries 12... par des tiges de cuivre 5, recou-
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Ampèremètre électrothermique Willyoung (1893).
- Tout l’appareil, est attaché,à sa base-J en un seul point, ce qui rend son exactitude indépendante des variations de cette base.
- Le fil D, traverèé par le courant à mesurer, est tendu par une vis de réglage d'sur,une barre bimétallique ou monométallique c', de même
- Fig. 1 à 3. — Ampèremètre Willyoung.
- coefficient de dilatation que lui, et il est relié par un fil I à l’aiguille F, au droit du ressort antagoniste J (fig. 3). Ce ressort attire F vers le haut de la figure 2, d’autant plus que le fil D se dilate d’avantage par le passage du courant, et les oscillations de F sont amorties par un dash-pot à air E.
- Le courant passe de a en a! par les contacts b et b', le fil e, sa résistance A2 et le fil D.
- G. R.
- Fig. 1. — Accumulateur Robins.
- vertes d’une enveloppe de plomb 6, qui les protège des acides, sans nuire à la conductibilité du système.
- Pile médicale Reud.
- Cette pile, extrêmement portative, se compose d’une capsule de cuivre io, percée de trous 11,
- Z
- Kigf. 1 à 3. — Pile Reud.
- fermée par un bouchon isolant 12, auquel sont attachés le tube de zinc 13, et son fil 14, qui aboutit au bouton i5. Les acides du corps humain, qui ont libre accès à la pile par les ouvertures 10,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- y déterminent la production d’un faible courant suffisant pour certains traitements des parties où se trouve logée la pile.
- G. R.
- Téléphone Forbes (1892).
- Ce téléphone est à deux membranes 2 2, vibrant chacune devant l’un des pôles de l’ai-
- A
- Fig\ 1 et 2. — Téléphone Forbes.
- mant 6“, entourés des bobines 5 5, reliés à la chambre 15, comprise entre les membranes, et qui en recueille les sons notablement renforcés.
- G. R.
- Pile Davis (1893).
- Le charbon G, creux, de la section indiquée en figure 2, et maintenu dans l’auge A par son entablement C3, reçoit le zinc B, isolé en R, par un joint en caoutchouc, qui permet de le retirer aussi facilement qu’un bouchon.
- L’intérieur c du charbon, fermé par un tampon cimenté c', reçoit l’excitant — du chlorhydrate d’ammoniaque par exemple — qui communique par les trous c2 c., c., avec le liquide de la pile. On prévient ainsi toute sursaturation de ce liquide, formation de cristaux, etc. Il s’établit une circulation du liquide qui pénètre dans c par l’ouverture supérieure c3, traverse le sel ammoniac,
- augmente de densité, et sort par c4; le zinc s’use de bas en haut et la pile reste, grâce à cette circulation, parfaitement constante jusqu’au bout.
- On peut d’ailleurs ajouter en c un dépolarisant, comme du peroxyde de manganèse.
- Fig. 1 Fig. J '
- Fig. 1 à 4. — Pile Davis.
- En figure 3 et 4, le charbon est entouré par le zinc dont la surface est ainsi extrêmement étendue. . G. R.
- Accumulateurs Harris (1893).
- La construction de ces accumulateurs s’effectue comme il suit.
- Après avoir étendu au fond d’une auge en bois B une pièce d’étoffe spongieuse CG, assez large pour envelopper tout l’élément en, se repliant comme en figure 4, on y superpose un certain nombre de feuilles de papier buvard P', avec leurs bords, qui dépassent ceux des plaques enfoncées dans les entailles D D des parois de l’auge. On pose ensuite sur, ces papiers une mince feuille de plomb, un peu plus large mais moins longue que le papier, puis une nouvelle couche de papier, une feuille de plomb, du papier, etc., et ainsi de suite, mais avec les longs
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- côtés des plombs appuyés alternativement sur l’un puis sur l’autre des longs côtés de l’auge, de manière à constituer deux séries de bords en projection, dont les uns formeront par leur réunion le pôle positif de la pile et les autres le pôle négatif.
- Après avoir fermé le drap G (fig. 4) et placé l’élément dans un étau ad hoc, on insère entre
- Fig. 1 à 6. — Accumulateur Ilarris.
- les plombs des tiges de plomb pp, à rabattement h h, que l’on soude en bandes continues; puis on soude aux faces ou plaques terminales' F F' de l’élément les attaches E E', percées à cet effet de trous H H' pour recevoir la soudure.
- On obtient ainsi un élément compact, très énergique, et aussi, d’après l’inventeur, très solide.
- Sémaphore Derant (1893).
- Ç)uand un train pénètre dans la section du sémaphore, il ferme momentanément le circuit de l’électro M, dont l’armature L déclenche alors en R la roue D, et en /le régulateur à palettes p.z. Il en résulte que, sous l’action du poids W, la
- roue G se met à tourner dans le sens de la flèche jusqu’à ce que l’armature L, rappelée par le ressort S, après la rupture du courant, ren-clenche en k, le disque D, et arrête le mécanisme ; le sémaphore ayant été amené dans sa position verticale par la poussée de la fiche p3 sur la manivelle l.
- Quand le train quitte la section, il envoie de
- Fig. 1. — Sémaphore Derant.
- nouveau un courant en M, qui, déclenchant L de ku laisse D tourner de l’arc k, suffisant pour faire lâcher l par ps et laisser ainsi le sémaphore retomber à sa position horizontale, laquelle, contrairement aux conventions habituelles, indiquerait ici la voie libre.
- Accumulateurs Andreoli (1892).
- Les plaques sont constituées en coulant du chlorure de plomb fondu entre deux grilles de plomb ou d’alliage de plomb, maintenues écartées sur les parois d'un moule, et entre lesquelles on insère un grand nombre de tiges de bronze, que l’on retire après la solidification du chlorure; on coule ensuite, dans les trous ainsi réservés, du plomb, de manière à relier les deux parois de la plaque entre elles par un grand nombre de conducteurs en contacts parfaits.
- Afin de protégerles grilles contre la chaleur du chlorure de sodium fondu,on les recouvre d’une couche galvanoplastique d’un métal moins fusible que le plomb, et soluble dans les acides du bain pendant la formation, ou d’une couche d’un
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- sel fusible de plomb agglutiné avec de la glycérine.
- Les anodes et les cathodes peuvent être construites identiquement ; mais on peut aussi constituer la cathode d’une plaque de plomb poreux obtenue par la fusion d’un sel de plomb, ou de plusieurs toiles métalliques amalgamées, assemblées et comprimées, ou encore d’un double treillis en plomb rempli de charbon en poudre : on peut enfin la constituer d’une plaque de charbon très poreux, formée par un aggloméré de charbon et de sels de plomb convenablement recuit au four. G. R.
- Accumulateur étalon Urquhart et Small (1892).
- Chacun des éléments est constitué par un fil de plomb tordu en hélice à ses deux extrémités, en réservant la partie médiane : l'une des hélices est à nu, l’autre est dorée ou recouverte d’un métal inoxydable ; puis on enferme une hélice de chaque sorte dans un bain électrolytique convenable, après les avoir enveloppées d’oxyde de plomb. Le tube de verre qui les renferme est bouché par un obturateur en ébonite
- Fig. 1 et 2. — Accumulateur Urquhart et Small.
- avec garniture de caoutchouc G, et scellé à la paraffine fondue.
- La figure 2 représente la méthode employée pour charger une batterie de 5o éléments. On opère le chargement en deux sections, en reliant d’abord le pôle 1 à la borne positive d’un circuit de 100 volts et le pôle 2 à la borne négative, ce qui charge la section 1 2, puis en reliant 2 au pôle négatif et 3 au positif ; la résistance R est calculée de manière à éviter tout danger du fait d’un courant de charge trop intense.
- On obtient ainsi une batterie d’épreuve de 100 volts très portative et d’un isolement exceh lent. G. R,
- Accumulateurs Heyl (1892).
- Le cadre en plomb, en aluminium ou en un alliage de plomb et d’aluminium, est renforcé par un réseau de barres transversales a a et verticales b c, fondues d’une seule pièce, et disposées de manière que la matière active, tout en s’y trouvant suffisamment retenue, par exemple,
- Fig. 1 à 4. — Accumulateur Heyl.
- par les bords ct de c, puisse se dilater au travers des évasements de a avec assez de liberté pour ne pas fausser le cadre qui la renferme.
- G. R.
- Blanchiment électrolytique dans le vide Hermite, Patterson et Cooper (1892).
- Les procédés usuels de blanchiment dans le vide pèchent par l’insuffisance du décolorant (hypochlorite de chaux) et par la présence, dans les dissolutions, de bases libres qui attaquent les fibres en travail.
- On évite ces inconvénients en employant dans
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- les récipients à vide des dissolutions électroly-sées de chlorure de magnésium, mélangées ou non de chlorure de sodium, beaucoup plus oxydantes, qui donnent un blanchiment rapide et complet, sans aucune détérioration des fibres par les bases libres.
- On peut appliquer ce procédé au blanchiment des fibres de coton avant leur tissage et à celui des pulpes, etc.
- _______ G. R.
- Compteur Ferranti (1892).
- Ce compteur à mercure se compose d'une boîte en fonte a renfermant le mécanisme proprement dit du compteur, qui repose sur une embase en bronze c, portée par un cylindre en fer doux d, isolé en haut et en bas par de la fibre vulcanisée e, e. Au fond de ce cylindre, est vissé la pièce polaire en fer/, entourée d’un tube de cuivre g, qui supporte le pôle en acier h et la chambre à mercure /, constituée par un anneau d’acier douxy et deux fonds de fibre vulcanisée k k. percés au milieu de trous par où le mercure se répand dans la cavité centrale du pôle h et pour le passage de l’axe m du volant l.
- Afin d’éviter toute trace de graisse sur le mercure, on fait bouillir l’anneau j dans une dissolution de soude caustique; on le lave à l’eau distillée, puis on le polit avec de la fibre purifiée. Les fonds k sont bouillis successivement dans une douzaine de bains d’eau pure; puis, après l’ajustage des pièces, on lave encore à la soude caustique, puis à l’eau, la cavité réservée pour le mercure au haut du cylindre d, l’anneau y et les fonds k.
- On purifie le mercure (*) en le faisant tomber plusieurs fôis en gouttes très fines dans un récipient de 5oo mm. de profondeur, renfermant une dissolution de io o/o d’acide nitrique : l’opération dure 24 heures ; puis on continue ce lavage encore pendant 24 heures, d’abord à l’eau distillée, puis avec une dissolution à 100/0 de soude caustique. Enfin, après un dernier lavage à l’eau, le mercure, séché avec du papier filtré très propre, chauffé à ioo° pour en chasser toute l’eau, est filtré sur du sucre afin d’en séparer toutes les impuretés, poussières, etc.
- On voit que l’on n’emploie plus dans ce compteur, au contact du mercure, que du fer ou de
- (*) La Lumière Électrique, 4 février 1893, p. 238.
- l’acier, tout à fait inattaquables par ce métal, l’expérience ayant démontré que l’emploi, pour
- OOO
- Fig. 1. — Compteur Ferranti.
- le pôle h et le volant l, d’acier peu magnétique ne nuit aucunement à la précision de l’appareil.
- G. R.
- Circuits à hautes tensions Ferranti (1892).
- Les isolateurs sont (fig. 1 et 2) constitués par des godets en porcelaine d, cimentés sur des tiges de verre c, cimentées elles-mêmes dans une embase métallique b, fixée au bras en bois a du poteau. On peut, ainsi que l’indique la fi» gure 3, se passer du godet d, ou même, dans certains cas (fig. 4 et 5) des embases b, ou enfin (fig. 6 à 8), renverser l’isolateur et y suspendre le conducteur. Ces isolateurs sans métal ne peuvent guère perdre que par conductibilité superficielle. On diminue cette perte en les entourant de rondelles ou d’ailettes isolantes (fig. 9 à 12), cimentées sur leur tige et lavées au pétrole ou à la paraffine, de manière à y éviter les dépôts d’humidité, ou même (fig. i5) en évasant ces rondelles en forme de cupules pouvant retenir un peu de pétrole.
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- On peut-aussi, quand les conducteurs sont lourds, grouper les isolateurs deux par deux ou trois par trois, (.fig. i3 et 14), de manière à constituer des supports renforcés.
- La figure 17 indique comment on,peut enfiler les rondelles sur la tige de l’isolateur, avec leurs trous garnis d’anneaux de caoutchouc, puis serrer le tout par un gros écrou.
- La figure 18 représente l’isolateur constitué par de simples cordes de chanvre h, auxquelles on suspend les conducteurs g à une distance suffisante du poteau/. Ces cordes sont imbibées de pétrole ou de cire pour les protéger contre l’humidité. On peut, afin de les maintenir grasses, les terminer à leurs extrémités dans deux bains d’huile-*1 *2, avec un bain P fixé au
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- Fig-. 1 à 26. — Ferranti. Dispositifs pour circuits à haute tension.
- milieu de la corde; cette huile se maintient dans la corde comme dans une mèche de lampe; on peut, dans le même ordre d’idées, recouvrir la tige des isolateurs en verre d’un isolant fibreux k (fig. 20) plongeant dans l’huile en l.
- Les isolateurs ordinaires (fig. 21 et 22) ou à cordes (fig. 23) doivent être logés dans des boîtes m, percées de gros trous ni ni, pour le passage du conducteur pourvu de plaques n n', empêchant la pluie d’arriver jusqu’aux isolateurs. Les trous m'ni peuvent être garnis
- (fig. 24) de porcelaines 00, et les conducteurs pourvus de plaques g g, empêchant la poussière d’y pénétrer. La figure 25 montre une de ces boîtes disposées pour un isolateur à corde q graissée par le bain d’huile p. Enfin, la boîte peut être (fig. 27 et 28) fermée par deux membranes de peau huilée, percées de trous rr d’un diamètre déterminé par l’expérience, de manière à éviter les étincelles.
- Dans le cas où l’on redoute, en raison de la fréquentation des routes où passe la ligne, des
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- accidents par suite de contact avec le conducteur central s (fig. 28), on entoure ce conducteur, suspendu à des isolateurs très résistants, d’un iaisceau de conducteurs de retour parallèles II... disposés (fig. 3o) autour des boîtes d’isolateurs fixées sur les poteaux ww par leurs bras uu, isolés en vv.
- Ces conducteurs extérieurs sont (fig. 3i) maintenus de distance en distance par des cercles
- d’écartement qui permettent de les disposer (fig. 32) en hélice autour du conducteur d’aller, de manière qu’ils le retiennent en cas de rupture.
- Afin d’éviter toute surcharge aux dérivations D, alimentées par la dynamo à haute tension B, (fig. 33), on dispose en dérivation de la dynamo et des transformateurs C C des résistances sans induction A A... constituées soit par des fils
- Fi/)3Û
- Kg. 27. Jfy.%? ' Fig 29
- Fig-. 27 à 44. — Ferranti. Dispositifs pour circuits à haute tension.
- métalliques très fins, soit (fig. 34 et 35) par des cordes ou des mèches imbibées d’eau, par des voltamètres (hg. 36) ou (fig. 3y) par des colonnes d’eau. Ces résistances servent de parafoudres contre les accroissements subits du courant. On peùt, ainsi que l’indiquent les figures 38 et 3ç), compléter ces résistances par l’addition d’un parafoudre F, où l'étincelle jaillit dès que la tension dépasse la limite voulue, et les relier à la terre.
- La figure 40 indique comment on peut souffler
- l’arc par un ventilateur G d’entre les bornes F F du parafoudre. On peut aussi constituer ces parafoudres d’une ou plusieurs pointes affleurant (fig. 41 à 43) l’eau d’une coupe métallique reliée à la terre, ou enfin (fig. 44) d'un tube K et d’un bouchon L métalliques, reliés respectivement aux deux conducteurs du circuit, et séparés par un intervalle où s’épanouit un jet d’air soufflé par le tube K,
- G, R.
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- Électrolyseur Craney (1892).
- L'appâreil consiste en une longue cuve A, divisée en deux compartiments : l’un, des anodes, B, et l’autre, des cathodes, B,. Les anodes a sont des charbons creux, plongés dans du poussier de charbon d\ elles sont reliées au compartiment des cathodes par le fond poreux E. Quant aux cathodes, elles sont constituées par des cloisons dépassant alternativement le niveau du bain. L’invention consiste principalement en ce que
- gradué proportionnellement à l’intensité du courant.
- Ce qui caractérise le nouvel appareil de M. Weston, c’est l’emploi, pour en fixer les différentes pièces, d’une base en un alliage ayant le même coefficient de dilatation que le fil 2, ce qui met ses indications à l’abri des erreurs provenant des variations de la température atmosphérique.
- Le fil, excessivement mince — 0,025 mm. — est
- Fig-. 1 à 3. — Electrolyseur Craney.
- les anodes sont reliées en quantité au conducteur positif D par des résistances calculées de façon à diminuer avec la richesse de la dissolution électrolysée, à moins qu’elle s’écoule de F en F'. Comme la résistance propre de cette dissolution augmente de F en F', il en résulte que l’on peut ainsi graduer les résistances de manière que le courant traverse, malgré cette variation, les divers compartiments avec une même intensité.
- G. R.
- Ampèremètre Weston (1893).
- Cet ampèremètre est du même type général que ceux décrits à la page 81 de notre numéro du 8 octobre 1892.
- Le courant, admis par la borne 4, sort par la borne 8 après avoir traversé le fil 2, tendu en 5.5, et dont la dilatation permet au ressort 11 de laisser l’aiguille 9 se déplacer sur un cadran
- Fig. 1. — Ampèremètre Weston.
- en un alliage de 20 de platine, 65 d’argent et i5 de palladium, très tenace, parfaitement homogène et inoxydable; son coefficient de dilatation est de 0,00001606; la base est en un alliage de
- 8.43 0/0 de cuivre, coefficient de dilatation 0x0001718 i5.5 0/0 de nickel, — 0.0000127'j
- dont le coefficient, calculé d’après la somme proportionnelle de ceux des composants, est de 0,00001606, comme celui du fil.
- G, R,
- Pile primaire Laurent Cely et Pinot (1892).
- L’électrode positive de cette pile est constituée par une plaque de plomb alvéolée dans les ouvertures de laquelle on force sous fine pression de 20 kil. par millimètre carré un inélange de peroxyde de plomb additionné de 4 0/0 de li-
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- tharge ou d’une dissolution concentrée de sulfate de soude pour empêcher la désagrégation. 11 se forme un peu de sulfate de plomb et de soude libre,. que l’on enlève par un lavage, à l’eau acidulée qui rend le peroxyde très poreux.
- L’électrode négative est en zinc amalgamé.
- . Les électrodes séparées par des tissus.d’amiante sont plongées dans de l'eau acidulée ou dans un mélange gélatineux d’acide sulfurique et de silicate de soude.
- La force électromotrice est de 2,45 volts et la résistance intérieure très faible.
- G. R.
- Crochet téléphonique Francis (1893)
- Dans la position active, quand le téléphone R est enlevé de son crochet A, le ressort G maintient le commutateur C dans la position (fig. 2)
- Fig. 1 à 3. — Crochet téléphonique Francis.
- qui belie par D le circuit téléphonique s2 s3 à la ligne 4. Quand on accroche le téléphone, c’est (fig. 1) le balai s1 qui relie par D la ligue 4 au circuit d’appel.
- Plomb de sûreté multiple Bossert (1893)
- En temps normal (fig. 1), le courant passe 'de 22 à 23 par 6, 8. x3, 16, le plomb supérieur 19, et la barre 21.
- Quand l’intensité du courant augmente trop, le plomb 19 fond, lâchant 16 qui (fig. 2), cédant sous la poussée du bras 8, le laisse retomber sur le contact i3 suivant, et ainsi de suite, si l’excès du courant se maintient, tous les plombs 19 bru-
- Fig. 1, 2 et 3. — Plomb de sûreté multiple Bossert.
- lant l’un après l’autre jusqu’à ce que le bras i3 vienne, en s’arrêtant sur l’isolant 26, fermer le circuit à la terre par 25.
- Afin d’éviter les étincelles pendant que le bras 8 passe d’un contact à l’autre, le courant est dérivé du plomb 3i au plomb 33 au travers de la résistance 32.
- On voit en figure 3 comment le contact 10 du bras 8 est constamment poussé vers ses tou-ches^i3tpar un ressort 12.
- G. R.
- L’industrie de l’aluminium (‘).
- Le grand progrès fait dans la métallurgie de . l’aluminium dans ces dix dernières années est-un signe de l’application des méthodes scientifiques aux problèmes industriels. Si l’on se reporte à l’époque où l’aluminium n’était autre chose qu’un jouet coûteux, et si on la compare avec l’état actuel de cette industrie, on est amené à reconnaître les énormes progrès réalisés dans les procédés d’extraction de ce métal, et à se dire que selon toute probabilité les méthodes actuelles seront abandonnées avant 1900.
- Le travail dépensé sur ce terrain a été considérable, et le résultat est que l’aluminium peut (*)
- G. R.
- (*) Engineering and Mining Journal, 4 février 1893.
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- être acheté à un peu plus de 5 francs le kilogramme, au lieu de 60 francs comme en 1886. C’est, en effet, là un beau résultat. 11 est très souvent tout aussi utile de trouver les voies dans lesquelles il ne faut pas s’engager pour arriver à un but déterminé, que de mont rer comment on peut l’atteindre. C’est dans ce sens que les recherches faites ont été utiles au point de vue industriel.
- Malgré l’énorme abaissement du prix de ce produit, malgré la mise en œuvre de millions de francs dans cette industrie, malgré le merveilleux avenir prédit à ce métal magique, que pouvons-nous augurer dans l’état actuel des choses ? En ce qui concerne l’avenir de l’aluminium on peut dire, que ce métal ne peut espérer entrer comme un facteur important dans la grande industrie, à moins qu’il ne soit possible de le produire en quantités considérables comme le plomb, le cuivre ou le zinc. Il faut pouvoir l’extraire directement par fusion de ses minerais, ou l’obtenir comme sous-produit dans la fabrication d’une substance de grande consommation, avant qu’il ne puissç tenir sur le marché la position que ses qualités lui assignent.
- On a écrit bien des absurdités sur le compte de l’aluminium, et l’on a dépensé beaucoup d’éloquence pctur illustrersa brillante influence sur la civilisation. La vérité est que cette industrie est à peine sortie du stage expérimental; le plus grand producteur d’aluminium ne doit guère fabriquer régulièrement plus d’une tonne par jour, et ce résultat a été atteint après un quart de siècle d’investigations constantes et au prix de fortes sommes d’argent.
- Toutefois, ce résultat est loin d’être à dédaigner, car il a mis à la portée de l’industrie un un métal de valeur. Nous ne croyons pas, néanmoins, que l’emploi des méthodes électriques, qui servent aujourd’hui exclusivement à produire l’aluminium, permette d’abaisser le prix suffisamment pour en faire un métal proéminent, à moins que l’on ne s’astreigne à procéder par la voie de la réduction directe. Même dans ce cas pourra-t-on obtenir un métal bon marché? Le prix est faible actuellement, si on le compare à ce qu’il était il y a dix, ou même seulement cinq ans, mais on se plaindra encore longtemps que ce prix n’est pas assez bas. Une des raisons qui font le bas prix des métaux usuels est leur production sur une énorme échelle, qui est elle-
- même le résultat de l’application de méthodes scientifiques et de machines perfectionnées.
- En se plaçant au point de vue des résultats pratiques et de leur prix de revient, il semble que l’on accorde trop de confiance aux méthodes électriques ou électrochimiques. On ne saurait nier que les progrès apportés par les procédés électriques n’aient été considérables, mais ces progrès se ralentiront, à moins qu’on n’admette que l’électricité sera de moins en moins chère: Il y a là un champ de recherches aussi attrayant que devait l’être le raffinage de la fonte pour Kelly et Bessemer.
- Nous ne songeons nullement à condamner les procédés électriques, mais nous voudrions encourager ceux qui travaillentpard’autresmoyens à rendre l’aluminium bon marché. Et ce sont justement les ingénieurs ayant développé les méthodes actuelles qui, par leur expérience acquise quant au rendement limité des procédés électriques, sont le mieux placés pour examiner les ressources que peuvent présenter d’autres moyens. Ayons de l’aluminium meilleur marché, et après cela, si possible, de l’aluminium encore moins cher.
- A. II.
- Variations du facteur de charge avec la latitude, par E.-T. Carter (').
- La lumière électrique faisant étinceler les glaces du Groenland et des lampes à arc étant échelonnées le long des récifs de corail de l’Inde, le moment est venu de comparer les résultats obtenus et d’examiner l’influence de la latitude sur le facteur de charge des stations centrales.
- Par suite de l’inclinaison de l’axe de la terre sur le plan de l’écliptique, la distribution de la lumière solaire et de l’obscurité à la surface du globe est loin d’être aussi simple qu’un ingénieur électricien pourrait le désirer. Cette inclinaison fait varier harmoniquement de jour en jour dans le cours de l’année l'intervalle entre le lever et le coucher du soleil, produisant pour le commun des mortels les différences de saisons et pour l’électricien les différences si désagréables entre le facteur de charge de 5 0/0 au mois de juillet et de a5 0/0 au mois de décembre.
- Ce n’est pas tout; cette même inclinaison de
- (') The Elecincian, 24 février 1893.
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- l’axe terrestre fait varier les longueurs relatives du jour et de la nuit avec la latitude. Au-delà des cercles polaires, il se produit des périodes d’obscurité dépassant en longueur les plus hauts faits des brouillards de la Tamise. A Hammer-fest, en Norvège, par quatre degrés au-delà du cercle arctique, où il existe une petite station d’éclairage électrique actionnée par un torrent, le programme annuel comprend une nuit de 66 jours et un jour d’égale durée. Si nous allons dans les tropiques, nous trouvons l’égalité entre le jour et la nuit d’autant plus parfaite que nous nous approchons plus de l’équateur. A un degré de la ligne, la variation dans la longueur de la nuit ne dépasse pas 12 minutes entre les deux solstices des saisons pluvieuse et sèche.
- Un des termes dans l’équation mathématique du facteur de charge de toute station sera donc une fonction de la latitude. Dans les almanachs
- Minuit.
- nautiques, on trouve toutes les données qui permettent de calculer la durée de la. nuit et du jour à toutes les latitudes et à travers toute l’année, de sorte que ces manuels ont leur place toute indiquée dans la bibliothèque de l’électricien.
- Ces données peuvent être retracées sous la forme de courbes cartésiennes ; l’auteur a tracé les courbes (fig. 1 et 2) relatives à Saint-Pétersbourg, dont la latitude est de 5g degrés 5a minutes, et à Singapore. par 1 degré 20 minutes. La surface ombrée représente les heures pendant lesquelles le soleil est au-dessous de l’horizon. Les ordonnées se rapportent aux heures locales et les abscisses aux divers mois de l'année.
- On pourrait supposer que l’influence particulière dont nous nous occupons n’a d’importance que pour des points séparés par une trèsigrande distance; nous avons donc représenté'dans les figures 3 et 4 les courbes relatives à deux villes
- anglaises. Aberdeen et Falmouth diffèrent en latitude de juste 7 degrés. A Falmouth, la différence entre la nuit la plus courte et la nuit la plus longue est dé 8 heures 20 minutes, taudis qu’à Aberdeen cette différence est de 11 heures 12 minutes. La variation rapportée à la nuit la plus courte est donc à Falmouth de 106 0/0, à Aberdeen de 175 0/0.
- La latitude a encore une influence indirecte dans les effets du climat sur la réfraction et la transparence de l’air. Dans les régions humides, comme sous nos climats « tempérés », il y a, outre les brouillards, une réfraction générale des rayons solaires qui fait retarder l’apparition et avancer la disparition de l’obscurité. L’instant apparent du coucher du soleil est postérieur à l’instant réel, et l’on peut voir le disque de cet astre avant que celui-ci ne soit levé. Les atmosphères humides réfléchissent et réfractent les
- Fig-. 3 et 4.
- derniers rayons en produisant ce que l’on appelle le crépuscule.
- Ce phénomène est presque complètement absent dans les atmosphères tropicales; et dans les contrées où le jour est de durée constante, il cesse aussi très rapidement. A Hong-Kong, toutes les lampes doivent être allumées cinq minutes après le coucher du soleil, car il fait alors aussi sombre qu’à minuit. Le crépuscule facilite la mise en route de nombreuses machines dans une station centrale, parce qu’on a tout le temps voulu;- il rend aussi le consommateur indécis dans l’allumage de ses lampes, et fait ainsi que la charge augmente graduellement au lieu de sauter immédiatement au maximum.
- A ce dernier point de vue, le crépuscule tend à réduire le facteur de charge annuel moyen d’une station.. A l’intérieur du cercle arctique, les irrégularités des nuits seraient compensées par la longue marche des machines durant la
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- nuit polaire. Il est vrai que les aurores boréales peuvent jusqu’à un certain point combattre l’obscurité; une belle aurore pourrait peut-être induire le Scandinave économe à éteindre ses lampes.
- La lune, elle aussi, exerce une influence sur le facteur de charge, particulièrement sous les climats où la sécheresse de l’air rend sa lumière très brillante. Dans beaucoup de villes coloniales, l'éclairage des rues n’est assuré artificiellement que pendant la moitié du mois; durant l’autre moitié, la lune vient en aide aux budgets municipaux.
- On n’a pas examiné s’il fallait allumer les lampes pendant une éclipse totale, et les con- j trats d’éclairage ne contiennent aucune clause à ce sujet; mais il n’est pas invraisemblable que les éclipses lunaires et solaires puissent jouer un rôle dans les comptes des sociétés d’éclairage. Toutefois, la fréquence des éclipses est modérée; et il est certain qu’à Londres, par exemple, la latitude, le crépuscule, la lune et les éclipses, pris en bloc, n’ont pas la même importance qu’un ou deux gros brouillards.
- A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Curieux effets d’attraction par les courants alternatifs, par Elihu Thomson (*).
- Voici un cas curieux d’attraction apparente de circuits fermés dans le voisinage d’un pôle magnétique alternatif, cas observé en expérimentant sur les effets de répulsion.
- Soit P (fig. i) un pôle magnétique alternatif produit par un faisceau de fils de fer entouré d’une bobine que traverse un courant alternatif. C est un disque de cuivre de diamètre beaucoup plus petit que la face polaire P. Lorsqu’on essaye d’approcher le disque C du pôle P, on trouve qu’il tend à être repoussé et qu’il faut vaincre une certaine résistance pour l’approcher
- 1 du pôle. Mais on trouve aussi qu’aprèsavoir dépassé une certaine zone, le disque est de moins en moins repoussé, et la répulsion est finalement remplacée par une force attractive de valeur considérable'et qui augmente jusqu’au moment où le disque est en contact avec le pôle. Dans cette expérience le disque doit rester parallèle et concentrique avec la face polaire.
- L’explication de cette apparente anomalie est, je pense, très simple. L’attraction résulte de la
- Fig. 1
- faible distance entre le pôle et le disque. Les courants induits dans C sont beaucoup moins décalés, à cause du faible diamètre du disque, que les courants induits dans un anneau ou dans un disque qui embrasse le pôle totalement. Ces courants exercent une attraction qui devient finalement supérieure à la répulsion. Les cou-
- irnïr
- rants induits dans C, en cherchant un circuit magnétique de plus faible résistance, tendent à faire approcher le disque du noyau de fer. L'attraction la plus énergique s'exerce naturellement au moment où le courant d’excitation passe par zéro. L’attraction qui se produit à ce moment s’explique si l’on considère la figure a, montrant les effets magnétiques des courants dans C exerçant leur action sur le pôle P.
- La figure 3 indique une modification de cette expérience montrant à la fois l’attraction et la
- !,') Electrical World, iH mars 1893.
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- répulsion. Le disque est amené dans une position inclinée; l’attraction en b le maintient près du pôle tandis que la répulsion en a soutient environ la moitié du poids du disque dans la position inclinée que montre la figure. Lorsque la face du pôle est verticale le disque est attiré par son bord et glisse un peu au-dessous du centre du pôle; s’il descend un peu plus, la répulsion se manifeste de .nouveau et le projette loin du pôle. Enfin, lorsque le noyau de fer est entièrement renversé, le disque en dessous, l’attraction peut être assez forte pour soutenir en l’air tout le poids du disque.
- A. I-I.
- Représentation graphique des lignes équipotentielles dans des plaques traversées par un courant; explication du phénomène de Hall, par M. F. Lom-mel (').
- On sait que les normales aux lignes équipotentielles d'une plaque mince traversée par un courant sont les lignes de force magnétiques correspondant à ce courant. Si donc on saupoudre la plaque de limaille de fer, les particules métalliques se groupent en une image très nette des lignes équipotentielles.
- Les plaques employées étaient en cuivre d’environ 1/2 millimètre d’épaisseur et de formes diverses. Les conducteurs étaient soudés aux bords des plaques. L’intensité de courant employée était d’environ 20 ampères. Les limailles se groupent toujours comme le fait prévoir la théorie; les courbes sont toujours normales aux bords qui représentent constamment des lignes de courant; elles contournent les bords pour se fermer sur l’envers de la plaque.
- Pour fixer ces images, on a enveloppé les plaques dans du papier photographique servant alors de support aux limailles, qui s’y groupent aussi nettement que sur la plaque même. Laissant de côté les cas simples et connus, nous ne retiendrons que deux exemples moins fréquemment observés. La figure 1 montre les équipotentielles d’une plaque annulaire, limitée par deux cercles concentriques, les électrodes, étant soudées au cercle extérieur aux extrémités d’un de ses diamètres. Comme les lignes ne se forment que sur la plaque même, elles donnent en même temps une image de cette plaque; les
- (') XViedemann’s Amtalen, n° 3, 1893, p. 462.
- conducteurs sont représentés également. La figure 2 a été obtenue avec une plaque rectangulaire percée d’une ouverture circulaire, et les électrodes étant fixées à deux coins opposés de la plaque.
- La constatation que les lignes équipotentielles sont des lignes de force magnétiques fait
- Fig. 1
- penser que le changement de position de ces lignes dans un champ magnétique, comme on l’observe dans le phénomène de Hall, peut être considéré comme résultant de l’action directe des lignes de force du champ. Mais si celles-ci sont parallèles à la plaque, le phénomène de
- Fig. 2
- Hall ne se produit pas. Si l’on approche de la plaque, dans son plan, un aimant, les limailles se groupent en lignes résultantes des deux systèmes de lignes de force, qui restent toutefois indépendants l’un de l’autre. Il ne peut donc être question d’une action directe des lignes de force magnétiques sur les lignes équipotentielles.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Le phénomène de Hall n’est produit que par des lignes de force magnétiques normales à la plaque. L’action de l’aimant sur la plaque peut être considérée de la manière suivante. Le courant primaire traverse la plaque rectangulaire abcd (fig. 3) dans le sens des flèches en A et B. Aux extrémités d’une ligne équipotentielle, en C et D, sont fixés les fils conduisant au galvanomètre G. Un champ magnétique homogène normal à la plaque est alors ajouté à ce système ; le sens dé ses courants solénoïdaux est indiqué par la flèche courbée.
- Si la plaque est formée d’un métal diamagné-tique, des courants moléculaires y sont créés de sens opposé aux courants solénoïdaux de l’aimant, et- qui se composent avec ceux-ci pour donner un courant résultant longeant le bord de la plaque dans le sens des flèches barbelées. Le long de ab ce courant moléculaire est opposé au courant primaire; il est de même sens le long
- de cd. Si la conductibilité le long de ab et de cd est la même, il s’ensuit que le long de ab la force électromotrice du courant primaire est affaiblie, tandis qu’elle est renforcée le long de cd. Le point D n’est donc plus comme auparavant au même potentiel que le point G, mais à un potentiel plus élevé. Si l’on relie D et C par un galvanomètre, celui-ci indique le passage d’un courant dans le sens de la flèche; c’est le courant de Hall.
- Un point sur ab de même potentiel que D se trouverait maintenant à gauche de C, par exemple, en C', et la droite D C' qui joint ces points semble donc tourner par rapporta DC dans un sens opposé aux courants magnétiques (rotation négative).
- Mais si la plaque est formée d’un métal magnétique avec courants moléculaires préexistants et de même sens que les courants magnétiques, lecourant moléculaire résultant renforce le courant primaire en a b et l’affaiblit en cd.
- Le courant de Hall se dirige maintenant du point G au point D, et la droite D G" joignant deux points équipotentiels a subi sur D C une rotation dans le sens des courants magnétiques (rotation positive).
- Si par l’action de l’aimant le potentiel de D est augmenté de la quantité e, celui de G diminué de la même quantité, 2 e représente la différence de potentiel aux bornes du circuit du galvanomètre D GC; si la résistance de celui-ci est r, le courant traversant le galvanomètre sera
- de l’intensité—Soient s la force électromotrice r
- agissant dans le circuit DGGD et R la résistance de la plaque, le même courant est repré-
- et en égalant ces deux expres-
- senté par ^ , ,
- R-j-r
- sions on trouve la force électromotrice du courant de Hall :
- H + r
- ou, approximativement, si r est petit par rapport à R (condition nécessaire pour la réussite de l’expérience de Hall) :
- La quantité 2 e est évidemment proportionnelle à l’intensitéduchamp magnétique. Comme elle disparaît avec le courant primaire, nous pouvons la poser proportionnelle à l’intensité I de celui-ci. Nous nous représentons l’action des courants moléculaires comme analogue à une sorte de frottement qui ne peut produire par lui-même aucun mouvement, mais qui peut modifier un mouvement déjà existant. Nous posons donc
- ie = xlM,
- expression dans laquelle x est une sorte de coefficient de frottement dépendant, de la composition moléculaire du corps. La résistance R de la plaque est inversement proportionnelle à son épaisseur S. En réunissant toutes les quantités invariables dans un facteur constant K, on obtient pour la force électromotrice du courant de
- celle-ci est donc proportionnelle à l’intensité du courant primaire et à l’intensité du champ ma-
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- gnétique et inversement proportionnelle à l’épaisseur de la plaque et à la résistance du galvanomètre, ce qui concorde parfaitement avec les résultats de l’expérience.
- A. H.
- Sur une nouvelle détermination du rapport v, par M. H. Abraham (').
- Ce travail, présenté comme thèse de doctorat devant la Faculté des sciences de Paris, débute par une étude historique et critique de la question. Bien que cette partie du Mémoire soit particulièrement intéressante, en ce qu’elle nous
- Fig. i
- donne un exposé succinct et méthodique des expériences et nous montre l’approximation sur aquelleon peut compter dans les mesures, nous n’y insisterons pas, la plupart de ces expériences ayant été relatées dans ce journal au moment où elles ont été effectuées.
- Rappelons que la valeur de v peut s’obtenir par la mesure dans les deux systèmes d’unités électriques, électrostatique et électromagnétique, d’une des quantités suivantes : r quantité d’électricité;
- 2° intensité de courant;
- C'i Annales de physique el de chimie, 6° série, 1. XXVII, p. 433-5a5
- 3° force électromotrice ;
- 4° capacité d’un condensateur ;
- 5° résistance d’un conducteur;
- 6° masse magnétique.
- De là six méthodes pour la détermination de v. Toutefois les cinq premières seulement ont .été jusqu’ici employées, la mesure électrostatique d’une masse magnétique n’étant guère possible.
- A ces cinq méthodes, il convient d’en ajouter deux autres, qui ne sont pas actuellement susceptibles d’une grande précision : .
- i° En mesurant la période t d’une décharge oscillante, le produit v t étant calculé d’autre part d’après les dimensions de l’appareil.
- 2° En mesurant le champ magnétique produit par le déplacement d’un corps électrisé.
- La première de ces méthodes a été employée par Colley en 1886 et par Lodge et Glazebrook en 1889; la seconde a été imaginée par M. Row-land et appliquée par lui en 1878, puis par Row-land et Hutchinson en 1889. Ces'dernières expériences ont donné des valeurs de v variant de 226 à 878 X ios unités.
- Des cinq autres méthodes, la plus souvent employée est celle des capacités; elle possède plusieurs avantages qui la rendent plus précise que les autres. En outre, le rapport des mesures électrostatique et électromagnétique d’une capacité étant égale à p~, c’est le carré de la quantité cherchée que l’on détermine expérimentalement, et la valeur de v n’est plus affectée que de la moitié des erreurs commises.
- Dans cette méthode, la mesure électrostatique de la capacité du condensateur s’obtient par le calcul, au moyen des dimensions de ce condensateur. Quant à la mesure électromagnétique, elle peut s’effectuer par des procédés différents.
- L’un d’eux, employé par Ayrton et Perry en 1879, par Stoletow en 1880 et par Klemencic en 1881 et 1884, consiste à décharger le condensateur à travers un galvanomètre balistique. L’impulsion de l’aiguille permet de calculer la charge des armatures; la différence de potentiel de charge se déduit de la déviation permanente qu’éprouve le galvanomètre quand on le réunit à la pile de charge ; le rapport de ces deux quantités donne la valeur E de la capacité en unités électromagnétiques. L’exactitude de ce procédé est assez restreinte, le galvanomètre balistique ne pouvant être considéré comme un instrument de précision.
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- Un autre procédé consiste à actionner simultanément le galvanomètre par le courant discontinu provenant des décharges périodiques du galvanomètre et par le courant continu de la pile de charge. L’aiguille aimantée est constamment ramenée au zéro, soit que l’on annule le courant en employant la disposition du pont de Wheatstone, soit, au contraire que l’on monte le galvanomètre en différentiel. MM. J.-J. Thomson (i883 et 1890), Himstedt (1887), Rosa (1889) ont adopté la première disposition; MM. Ivle-mencic (1884 et 1886), Himstedt (1886 et 1888) et enfin M. Abraham ont préféré la seconde.
- Principe de la méthode. — Le circuit de la pile comprend une grande résistance R et un système de dérivations qui permet d’envoyer dans l’un des fils du galvanomètre différentiel une fraction connue © du courant principal. Si E est la force électromotrice aux extrémités de R, l’intensité de ce courant permanent est
- E
- f==<?R'
- C’est cette même force électromotrice E qui sert à charger le condensateur. Aussi, pour n décharges par seconde, le débit d’électricité est-il égal à
- i' = nCE.
- Si le différentiel est supposé parfait, on doit avoir i = f, c’est-à-dire
- E
- nC E = «p —,
- d’où
- G =
- Z>.
- Mais si on désigne par c la valeur électrostatique de la capacité, on a
- C = C v! ;
- par suite
- Dispositif expérimental. — La figure 1 représente la disposition générale des appareils. La pile P est formée de 80 éléments Gouy très soigneusement isolés à la paraffine et donne entre ses pôles une différence de potentiel d’environ 110 volts. Le courant qu’elle produit traverse un renverseur à 6 godets, circule dans un mégohm
- D, puis la résistance C, qui vaut 5oo ohms, et retourne à la pile. L’un des circuits Gj du galvanomètre, dont la résistance est de 6000 ohms, est shunté par la résistance variable A. Cette résistance et une autre résistance B de 19000 ohms sont en dérivation sur C. Par cette disposition, l’intensité i du courant qui traverse G, est une fraction très petite de l’intensité 1 du courant principal. L’application des lois de Kirchhoff donne pour la valeur de cette intensité
- A 'G, -j- B + G) -t- G, (B + C) ‘
- Le second fil G3 du galvanomètre est traversé, 11 fois par seconde, par le courant de décharge que lui envoie le commutateur. Les communica-
- tions sont établies de fnanière que le potentiel prenne alternativement, sur l’armature inductrice du condensateur les valeurs qu’il possède aux deux pôles de la pile, dont l’un est au sol.
- Pendant la charge du condensateur, le courant principal, auquel est empruntée cette charge, diminue nécessairement d’intensité. Mais cette diminution est très petite et le calcul montre qu’avec les résistances adoptées la variation de l’intensité I du courant principal est moindre de i/5oooo de sa valeur; il est donc permis de négliger cette variation.
- La différence de potentiel des armatures du condensateur est égale à la différence de potentiel aux extrémités des résistances C et D. En prenant (D -|- C) I pour l’expression de cette différence, on fait une nouvelle approximation ;
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- mais l’erreur ainsi commise est encore inférieure à i/5oooo et est dans le sens qui convient pour réduire l’erreur précédente. Si nous l’adoptons, nous avons pour l’intensité moyenne i des courants de décharge, en unités électromagnétiques,
- ^ (D + C) I.
- Lorsque l’équilibre du galvanomètre sera atteint, ce que l’on constatera par un renversement du courant I, on devra avoir, en représentant par k le coefficient du différentiel, i = k i',
- c’est-à-dire
- ___________A C___________t — J, H C /r\ j_ n T
- A (G, + B + C) -j- G, (B + C) ~ ' v°- { * 1 ‘
- d’où
- -s/*
- c k
- D + C A (G, + B + B) + G, (B + C) C A
- Mais dans l’expérience ainsi conduite, à la capacité c du condensateur s’ajouterait celle du commutateur et des fils conducteurs. Pour éliminer cette capacité parasite, qu’il n’a pas été possible de réduire absolument à zéro, ort répétera la même mesure, après avoir détaché le plateau collecteur du fil de communication. Il faudra alors réduire de beaucoup la résistance du shunt A pour amener le galvanomètre en équilibre; soit A’ la valeur de cette résistance. Il est facile devoir que la formule correcte donnant v est
- v= v/wcÆp±Ç[a(G, + b+£).+ g^
- V c (
- Condensateur. — Le condensateur est formé de deux dalles circulaires en glace de Saint-Gobain, épaisses de 23 millimètres et d’un diamètre de 35 centimètres. Leurs surfaces utiles étaient travaillées en verres d’optique jusqu’à ce qu’un sphéromètre qui donnait plus du micron ne décelât plus de défaut. Elles étaient ensuite argentées par les procédés employés pour les miroirs de télescopes. Enfin, sur l’une des faces du plateau devant servir de collecteur on traçait, à l’aide de la machine à diviser les cercles, un sillon circulaire d’environ 22 centimètres de diamètre et de 0,1 mm. de large. Le cercle limité par le sillon formait le collecteur, le pourtour servait d’anneau de garde.
- La figurée représente le condensateur monté; les deux dalles sont séparées par trois rondelles de quartz parallèles à l’axe qui fournissent un isolement excellent. Ces rondelles avaient été travaillées ensemble pour leur donner la même épaisseur, à un micron près.
- Pour obtenir la capacité du condensateur il fallait mesurer la surface du collecteur et la distance des armatures. La surface du collecteur se déduisait de la mesure du diamètre du cercle limité par le sillon. Cette mesure s’effectuait à l’aide d’une bonne machine à diviser préalablement étalonnée en mesurant les décimètres successifs du mètre normal du Bureau international des poids et mesures. La moyenne des déterminations faites pour quatre diamètres faisant
- , (B + C) | [A' (G, + B + G) + G, (B + C)]
- (A - A') G, (B + C)
- entre eux des angles de 45° était de 21,8188; la surface correspondante est de 373,898 cm2, la précision étant voisine de 1 Ooooo.
- La mesure de la.distance des armatures était plus difficile. On ne peut la considérer comme égale à l’épaisseur des cales isolantes, quelques grains de poussière interposés entre ces cales et les plateaux pouvant introduire une erreur de plusieurs microns; de plus, cette épaisseur peut se trouver modifiée par la pression qu’exerce le plateau supérieur sur les cales lorsque l’appareil est monté. Il fallait donc mesurer la distance des armatures sur l’appareil en place, au moment même dechaque mesuredéfinitive. Voici la solution adoptée :
- Vis-à-vis de l’intervalle des deux plateaux se trouve placée une lame de verre M (fig. 3) portant une graduation très délicatement gravée, dont le plan est perpendiculaire à celui des plateaux, la direction des traits étant parallèle à ceux-ci. La distance 0 de deux traits consécutifs est un peu inférieure à la distance e des plateaux. Ces traits donnent par réflexion sur les surfaces argentées une série d’images que l’on fait former au moyen d’une lentille achromatique L et de deux' prismes à réflexion totale, devant une lunette m portée par le chariot de la machine à diviser. La figure 4 représente les images réelles que l’on obtient. On mesure par le déplacement de la lunette les distances 2 b, 2 c et a (image de l’intervalle 0 des traits du micromètre) et il est
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- 4i
- facile de voir que l’on a pour l’écartement des plateaux
- + *±ï);
- on opère de meme sur les images successives et l’on prend la moyenne. M. Abraham estime qu’avec ce procédé la distance des. armatures, ordinairement voisine de 7 millimètres, est déterminée à 1/7000 près.
- A cause de la largeur attribuée à l’anneau de garde, 6,51 cm., il n’y a pas à tenir compte de l’influence des bords dans le calcul de la capa-
- Uistancv plittfauXi
- 1----------
- Fig. 3 et 4.
- cité du condensateur ; on a donc pour la capacité, en unités électrostatiques,
- i _ s
- 4 71 e’
- S étant exprimée en centimètres carrés et e en centimètres.
- Commutateur. — Pour atténuer, autant que possible, les déperditions dans le condensateur et les influences électriques étrangères, il convient de laisser constamment au sol le système de garde et d’établir les communications dans l’ordre suivant :
- Tout le condensateur étant au sol: i° L'inducteur est mis en communication avec la pile de charge; le collecteur qui communique directement au sol se charge par influence;
- 20 Le collecteur est mis en communication
- avec le sol, non plus directement, mais par l’intermédiaire du galvanomètre; il reste chargé;
- 3° Linducteur, immédiatement après, est mis au sol; le collecteur se décharge dans le galvanomètre;
- 4° Le collecteur est mis directement au sol.
- L’inducteur, immédiatement après, est mis en communication avec la pile déchargé, etc., etc.
- De cette manière, le système de garde est au même potentiel que le collecteur;- celui-ci n’est jamais isolé avec sa charge; on donne aux périodes de charge et de décharge la plus grande durée possible; le sol et les conducteurs voisins, enfin, sont sans action.
- Toutes le communications précédentes sont établies au moyen d’un commutateur tournant monté directement sur l’axe d’une machine
- Miroir
- Fig. 5
- Ciramme. La figure 5, qui représente ce commutateur, dispense de toute description ; disons seulement que l’écran conducteur communiquant au sol a pour objet de protéger l’une des bagues contre l’influence de l’autre. La figure suivante donne le profil d’un frotteur, c’est un ressort de laiton battu tout à fait flexible, de o,i5 mm. d’épaisseur, qu’un contre-ressort plus robuste, de o,5 mm. d’épaisseur, empêche de vibrer dans son ensemble; l’amortissement est achevé par un étouffoir en caoutchouc, simple fragment de tube qui coiffe le contre-ressort.
- La vitesse de rotation du commutateur se mesure exactement à l’aide de la méthode strobo-scopique. La figure 6 donne la représentation schématique du dispositif adopté. Une fente horizontale et éclairée un instant à chaque tour du commutateur au moyen d’un miroir oblique qui tourne avec lui; ces éclairs, réfléchis par un mi roirplan fixé au pendule d’une petite horloge, sont observés au moyen d’une lunette au poinl sur la fente. Lorsque le pendule oscille, les ima
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- ges de la fente se multiplient et à chaque seconde on en voit deux ou trois dans le champ. La moitié de ce s images correspondent à l’aller du pendule, l’autre moitié au retour. Ges deux sytèmes d’images se déplacent en sens inverse ; pour rendre l’observation plus facile, on supprime l’un de ces systèmes au moyen d’un obturateur mû par un électro-aimant et placé devant la fente; un pendule ayant la même période d’oscillation que le premier, mais avec une différence de phase d’un quart d’oscillation, actionne électriquement l’électro-aimant. Quand le commuta-tateur fait un nombre entier de tours pendant une oscillation double du pendule principal, les images restent immobiles. On arrive à atteindre cette immobilité en modifiant légèrement la vi-
- Fig. 6
- tesse du commutateur par une pression plus ou moins grande des doigts sur son axe. On ne peut toutefois arrivera une régularité absolue et on ne peut répondre que du 1/2000 sur la vitesse du commutateur; c’est la cause principale qui limite la précision des mesures.
- La détermination de la valeur absolue de la vitesse de rotation du commutateur demande la connaissance du nombre entier de tours que fait le commutateur pendant une oscillation du pendule et celle de la durée de cette oscillation. Cette dernière quantité s’obtient par comparaison avec une horloge astronomique réglée sur le temps solaire moyen. Les oscillations de cette horloge et celles des pendules étaient enregistrées par un chronographe à deux plumes-siphons devant lesquelles se déroulait une bande de papier. Les inscriptions, relevées ultérieurement à l’aide
- d’une lunette à réticule, permettent de déterminer le rapport des durées d’oscillations à 1/100000. Cette comparaison se faisait avant et après chaque expérience.
- Quant au nombre de tours du commutateur pendant une oscillation du pendule, il s’obtient très facilement par une méthode indirecte. En effet, si dans la formule qui donne v en fonction de ce nombre, on considère cette quantité comme l’inconnue et qu’on remplace v par sa valeur approche 3 X io10, on obtiendra un résultat numérique dont le nombre entier le plus voisin sera le nombre cherché.
- Résistances. — Les boîtes de résistance, étalonnées avec soin, sont placées dans des caisses en bois doublées intérieurement d’une feuille de laiton et garnies à l’extérieur d’une épaisse couche de feutre et de drap pour éviter les influen-
- Fig. 7
- ces électriques et les variations de température.
- Pour éviter les forces thermo-électriques parasites dans toutes les portions du circuit où la force électromotrice principale tombeau-dessous du volt, les communications sont établies avec des fils de laiton (les bornes des appareils étant en laiton) et les contacts de ces fils se font au mercure dans des tubes de verre, toujours groupés par paires.
- A chaque mesure on a comparé toutes les résistances à l’ohm légal par l’intermédiaire d’un pont à décades. Le mégohm D n’entrant dans les
- formules que par son rapport c'est ce rapport
- que l’on déterminait. La résistance C était de 5o2<», B de 19000 "> . et A variant de 200 à 400 «>.
- On a enfin ramené toutes les mesures de résistances à l’ohm vrai, en admettant que cet ohm vrai est de 106,25 cm. de mercure, l’ohm légal étant de 106 centimètres.
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- 4->
- Le galvanomètre servant à la mesure des résistances est celui-là même qui sert à l’expéricncc principale ; on dispose seulement les deux paires de bobines de manière qu'elles se fassent suite dans le circuit. Dans ces conditions et avec un courant suffisamment faible pour qu’aucun échauf-fement des résistances ne soit à craindre, le galvanomètre reste assez sensible pour que la mesure d’une résistance se fasse encore au i/5oooo. Toutefois, à cause de l’inégalitédescoef-' ficients de variation des résistances avec la température, on ne peut répondre de plus du i/ioooo.
- Galvanomètre. — C’est un galvanomètre
- Thomson à deux paires de bobines, dont la ré-
- Fig. 8
- sistance totale est de i3ooo m. environ. Sa déviation est observée par une lunette viseur dont le grossissement est voisin de i5. En réduisant le champ magnétique avec l’aimant mobile on est parvenu à donner à l’instrument une sensibilité telle qu’un déplacement d’un quart de division de l’échelle corresponde à un courantd’a peu près un quarante-milliardième d’ampère.
- Dans l’expérience principale, le galvanomètre est employé comme différentiel, la paire de bobines supérieure formant le circuit désigné par (L, la paire inférieure formant le circuit G,. Il faut déterminer le coefficient k de l’instrument et la résistance G, des bobines inférieures à chaque expérience ces quantités entrant dans la formule donnant v.
- On détermine k très rapidement par le procédé indiqué par la figureS. Les dérivations prises sur le circuit d’un élément Leclanché agissant sur les aiguilles en sens inverse, on modifie la résistance variable r que l’on ajoute à G, de manière que l’aiguille reste immobile lorsqu’on ferme le circuit du Leclanché; il est évident que l’on a alors
- k ____G,
- G, + /'
- Pour obtenir les résistances G, et C2 des deux paires de bobines, on forme avec elles les deux branches consécutives d’un pont de Wheat-stone, après avoir ajouté à l’une une résistance
- Fig. 9
- variable On règle cette dernière de manière à conserver l’équilibre du pont quand on ferme le circuit en J (fig. 9). Le rapport exact des résistances de 200 et 100 ohms nominaux qui forment les deux autres branches du pont étant exactement 1.99688, on a alors
- G, -f- g, - 1,99680 G,,
- On répète l’expérience en permutant les résistances G, et (î2; g-, devient g2, et on a
- Gs + ATs = 1,99688 Gt, —
- équations qui donnent G1 et G2.
- Résultats, —Cinq séries d’expériences ont été
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- faites avec les appareils précédents en changeant un peu d’une série à l’autre les conditions dans lesquelles on les plaçait. Chaque série comprenait trois expériences, sauf la dernière, faite avec un condensateur un peu différent que celui que nous avons décrit, qui ne comprenait que deux expériences. Les valeurs extrêmes de v données par ces 14 expériences sont 299,04 X ies et 299,44 X iox. Leur moyenne est 299,2 X iox, valeur que M. Abraham considère comme devant être exacte au f/iooo.
- Résultats antérieurs. — Terminons cette analyse en reproduisant, d’après le mémoire de l’auteur, le tableau des résultats numériques trouvés antérieurement par diversexpérimentateurs, ces résultats étant corrigés en admettant qu’une résistance de l’Association Britannique vaut
- 0,98664 ohm et que l'ohm légal est égal à
- ohm vrai.
- Auteurs liâtes Valeurs de v
- Weber et Kohlrausch. i856 299,6 1 332,5 X IOs
- Maxwell 1868 280,3 290,7 »
- W. Thomson et King. 1869 271,4 288 )>
- Branly 1872
- Mac Kichan 1873 286.3 299,9 ))
- Ayrton et Perry 1S79 295,2 297,5 »
- Rowland 1880 295,02 301,82 »
- Shida 1881 294.0 296,3 ))
- Stoletow 1881 298,0 .800,0 307,0 »
- Ivlemencic 1881 299,9 «
- Ivlemencic 1882 287,0
- Exner 1883 296,3
- J.-J. Thomson 1884 3oo, 1 3o3,1 »
- Ivlemencic 1886 3oo,9 299,9« 3oi ,8 300,98 »
- Himsted 1886 ))
- Ilimstedt 1887 3oo,3i 800,87 )>
- Himstedt 188S 3oo,57 3oi,53 ))
- Rosa 1889 299,5 3oo,9 ))
- J.-J. Thomson 1890 299,55
- Pellat 1891 3oo,78
- J. B.
- BIBLIOGRAPHIE
- Théorie ihathèmalique de la lumière. Leçons professées à la Sorbonne pendant le premier semestre 1891-92, par II. Poin'cark, rédigées par Lamotte et llurmuzescu. — Carré, éditeur.
- La théorie mathématique de la lumière avait déjà été l’objet des leçons de M. Poincaré pen-
- dant l’année scolaire 1887-88. A cette époque, la théorie électromagnétique n’avait pas encore conquis la place importante qu’elle occupe aujourd’hui dans la science; de plus, il semblait que son étude était inséparable de celle de l’électricité.
- Aussi avait-elle été disjointe des théories élastiques de Fresnel, Neumann, Mac Gullagh, et publiée dans le premier volume d’un ouvrage intitulé Electricité et optique, tandis que les théories élastiques proprement dites étaient exposées dans les leçons sur la Théorie mathématique de la lumière (*). En abordant le même sujet quatre ans plus tard, M. Poincaré pouvait sans inconvénient se servir indifféremment des termes consacrés par l’usage des anciennes théories et du langage nouveau introduit par le développement de la théorie électromagnétique. Le livre y gagne en intérêt et le lecteur s’apprend « à manier avec la même facilité deux instruments qui peuvent être également utiles pour coordonner convenablement la multitude des faits observés. »
- Il ne faudrait pas toutefois s’attendre à trouver dans cet ouvrage une étude comparative de la théorie ondulatoire et de la théorie électromagnétique dans le but d’arriver à un choix rationnel et logique de l’une des deux.
- Les phénomènes optiques sont impuissants à trancher la question. Les équations fondamentales de la propagation des ondes lumineuses étant les mêmes dans les deux théories, tout ce que l’une explique, l’autre en rend également bien compte. C’est dans le domaine des électricités, dit M. Poincaré, qu'est le seul champ, de bataille possible entre les champions des deux théories.
- Parmi les chapitres de l’ouvrage qui nous intéressent le plus particulièrement au point de vue électrique, signalons le chapitre II, où l’auteur rappelle les équations fondamentales de la théorie électromagnétique et les compare à celles des théories'élastiques. Par la considération des expressions de l’énergie dans chacune de ces théories, il démontre que le vecteur de Fresnel a même direction que la force électromotrice.
- Dans le chapitre IV {interférences des ondes planes), M. Poincaré discute les résultats des
- C) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 394.
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- récentes expériences de M. Wiener, suivant la définition que l’on adopte pour l’intensité lumineuse en un point; un paragraphe est consacré à l’interprétation de ces résultats dans la théorie électromagnétique.
- Dans l’étude de la Réflexion vitreuse et de la Réflexion métallique, qui forme la matière du chapitre suivant, les phénomènes nouvellement découverts par l’observation des oscillations hertziennes sont largement mis à contribution. Cette étude confirme la conclusion déjà énoncée relativement à l’identité de direction de la vibration de Fresnel et de la force électromotrice et démontre, sans qu’il puisse subsister aucun doute, que cette direction commune est perpendiculaire au plan de polarisation. A propos de la réflexion métallique, l’auteur essaie de rendre compte du rôle particulier que joue la conductibilité spécifique des métaux dans les phénomènes observés, suivant qu'ils sont produits par des courants alternatifs à période relativement très longue (1 X10-3 seconde), ou par les vibrations lumineuses dont la période est très courte j (1X io-15), ou enfin par les oscillations hertziennes dont la période est intermédiaire (1 X io—8 à 1 X 10—11). Cette tentative d’explica- I tion, que M. Poincaré ne considère pas d’ailleurs comme définitive, est très intéressante et permet de concevoir pourquoi la nature du métal n’intervient pas dans le phénomène de la réflexion des ondulations hertziennes.
- Le principe de Huyghens et la diffraction, dont l’auteur s’était particuliéremenl occupé dans ses leçons de 1888, sont de nouveau l’objet de longs développements. Il parvient à trouver la solution générale des équations du mouvement dans le cas des ondes sphériques et s'en sert pour expliquer le changement de phase de ^ ou de
- qui se produit quand les ondes passent par une ligne focale ou un foyer, changement de phase que M. Gouy a mis en évidence expérimentalement il y a deux ans.
- Le chapitre X est consacré à la dispersion. La théorie de Melmholtz s’y trouve exposée complètement et est suivie d’un essai de théorie électromagnétique de la dispersion.
- Dans le chapitre suivant, l’auteur s’occupe de la dispersion et de Y absorption par les milieux cristallisés, dont les lois ont été, dans ces derniers temps, l’objet de travaux importants de la
- part de M. Becquerel et de notre collaborateur M. Carvallo. L’ouvrage se termine par la théorie de la polarisation rotatoire de M. Mallard.
- Ajoutons que ce volume ne fait pas double emploi avec celui où sont publiées les leçons de 1888. Il y avait là un écueil que les rédacteurs des leçons de 1892 ont su éviter. Ces deux volumes forment un ouvrage complet qui ne peut manquer d’avoir la plus heureuse influence sur le développement de la théorie électromagnétique de la lumière.
- J. Blondin.
- Hydrodynamique, élasticité, acoustique, par Duhem,
- chargé des cours à la Faculté des sciences de Lille;
- 2 vol. in-4" autographiés. — Librairie Hermann, Paris.'
- Récemment nous faisions suivre l'analyse d’un ouvrage sur la théorie électromagnétique de la lumière de celle d’un ouvrage sur l’élasticité, nous basant sur cette vérité incontestable que le domaine de l’électricité est des plus vastes et qu’il ne peut être exploré avec fruit que si l’on possède un bagage scientifique très important, comprenant des connaissances étendues sur les autres branches de la physique et sur les mathématiques. Aussi ne s’étonnera-t-on pas si, à la suite du beau travail de M. Duhem sur l’Electricité et le Magnétisme^), nous présentons les leçons qu’il a faites en 1890-91, à la Faculté des sciences de Lille, sur l’hydrodynamique, l’élasticité et l’acoustique. Les idées nouvelles sur l’électricité demandent en effet une connaissance approfondie des propriétés des fluides et par suite de l’hydrodynamique; quant à l’étude des diélectriques isotropes ou cristallisés, elle exige celle de l’élasticité. Les deux tiers au moins de l’ouvrage de M. Duhem sont donc d’une utilité incontestable à tous ceux qui désirent approfondir l’électricité.
- Le premier volume comprend deux livres intitulés Théorèmes généraux et Les corps fluides.
- Dans le premier, l’auteur rappelle les théorèmes de mécanique et de thermodynamique dont il aura à faire usage dans la suite, il étudie les déformations infiniment petites d’un corps et définit la pression en un point.
- Parmi les chapitres du second livre qui nous intéressent plus particulièrement au point de vue de leurs applications à l’électricité, signa-
- ;') La Lumière- Electrique, t. XLVII, n° 1.
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- Ions les suivants : ceux où se trouvent traités l’équilibre des fluides, les conditions de stabilité de l'équilibre, les équations de Vhydrodynamique, qui nécessairement présentent la plus grande analogie avec les équations de l’électrodynami-que de Maxwell; le chapitre consacré aux mouvements tourbillonnaires, qui peut être considéré comme une excellente introduction à l’étude de la théorie de la polarisation rotatoire magnétique de Maxwell. Enfin, les petits mouvements dans les fluides, la propagation de ces mouvements dans un fluide, la propagation d'un petit mouvement dans un autre, la propagation par ondes sphériques, forment des chapitres intéressants pour ceux qui s’occupent de la théorie électromagnétique de la lumière.
- Dans le second volume, les matières ayant rapport à la science électrique sont moins nombreuses. Citons seulement le livre consacré aux corps élastiques.
- J. B.
- La mort et les accidents causés par tes courants électriques de haute tension, par le D'Francis Biraud.
- G. Masson, 1892.
- En publiant ce travail, où le lecteur trouvera rapportés de nombreux récits de morts accidentelles dues aux courants électriques, le Dr F. Biraud se défend d’avoir voulu essayer d’entraver le développement des applications multiples de l’électricité. Il pense au contraire, avec les hygiénistes les plus distingués, que la santé et le bien-être n’ont qu’à gagner à ce développement, mais qu’il est bon de mettre en garde producteurs et consommateurs contre les dangers résultant d’installations mauvaises et faites sans souci des précautions élémentaires.
- Après avoir dans le chapitre I montré que les premières expériences d’électrophysiologie sont dues à Priestley et au conventionnel Marat, M. F. Biraud fait l’exposé historique des travaux sur ce sujet. Les chapitres suivants sont consacrés à l’électrophysiologie, à l’électropathologie, puis à la médecine légale et l'hygiène, dans ce qu’elles ont de commun avec l’électricité.
- Pour nous, électriciens, les trois premiers chapitres sont les plus intéressants. Ils montrent l’influence considérable de la forme de l’onde, de la durée de contact et de la fréquence dans le cas des courants alternatifs, influence déjà mise en lumière par les travaux de M. d'Ar-
- sonval. En passant, M. Biraud critique assez justement les explications purement physiques de W. Korthals et de Steinmeitz sur l’innocuité des courants alternatifs de très grande fréquence.
- De nombreuses observations communiquées à l’auteur en réponse à un questionnaire par lui adressé à un grand nombre de stations d’Europe sont consignées dans l’ouvrage.
- Ce qui ressort clairement de ces observations, c’est qu’il serait possible dans des installations bien comprises de ne jamais avoir le moindre accident si elles étaient faites en tenant compte des faiblesses humaines, des moments d’absence, et surtout si elles étaient faites soigneusement au point de vue de l'isolement.
- Ici, c’est un ouvrier à qui on adonné l'ordre de descendre épuiser l’eau d'une fosse contre les parois de laquelle sont des résistances en boudins dont les extrémités sont à une différence de potentiel alternative de 2000 volts.
- Là. c’est un autre qui a parié avec ses camarades qu’il prendrait à pleines mains les bornes d’une machine à courants alternatifs de 2000 volts. Pourquoi le pouvait-il?
- Et d'autres encore dont les suites sont moins graves, mais dans le même goût.
- Il est à remarquer que bien peu parmi les correspondants qui ont répondu au questionnaire l’ont fait d’une façon complète.
- En terminant, nous croyons utile d’adresser à l’auteur une restriction concernant quelques-unes des observations.
- Plusieurs accidents, dont un occasionnant la mort (observation XIII), sont dus à des machines à courants alternatifs alimentant des bougies Jablochkoff cotées à 25o volts. Ces faits, ainsi exposés, tendent à accréditer cette croyance qu’une force électromotrice alternative de 25o volts peut occasionner la mort, même avec une durée de contact très courte. Il ne faut pas oublier que ces machines sont des machines à intensité presque constante grâce à une énorme self-induction et que leur force électro-motrice est en réalité beaucoup plus élevé (i5oo à 1800 volts), en sorte qu’à circuit ouvert ou par un contact à la masse (comme c’est le cas), ce n’est pas la décharge de 25o volts, mais de i5oo à 1800 volts que l'on reçoit et qui tue.
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- FAITS DIVERS
- Nos lecteurs connaissent les travaux de i\l. d’Arsonval sur Faction de l’électricité sous ses formes les plus diverses sur l’organisme humain Sous son inspiration, M. Francis Biraud, du laboratoire de M. Lacassagne, de Lyon, a fait une étude complète de la question de la mort et des accidents causés par les courants électriques de haute tension, étude dont M. d’Arsonval a présenté les conclusions à la Société de biologie
- Nous donnons aujourd’hui même une bibliographie de l’ouvrage publié par M. Biraud, qui constitue la première monographie complète publiée sur la question, grâce à l’enquête faite par MM. Lacassagne et Biraud auprès des électriciens du monde entier, enquête dont
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- nous avons publié le texte en son temps.
- L’étude de M. Biraud donne la description très complète des accidents de fulguration observés dans l’industrie électrique, la relation des électrocutions pratiquées sur l’homme et les animaux en Amérique, et enfin les expériences personnelles à l’auteur. Les conclusions qui se dégagent de l’ensemble de ces observations concordent d’ailleurs remarquablement avec celles que M. d’Arsonval avait formulées dès 1887.
- Voici les conclusions principales de cette étude d’après l’analyse qu’en donne la Revue scientifique :
- En somme, l’électricité paraît tuer de deux manières, qui sont les suivantes :
- i° En produisant des lésions mécaniques des vaisseaux et du système nerveux;
- 20 En inhibant les grandes fonctions, totalement ou partiellement (arrêt de la respiration, du cœur, des échanges entre les tissus et le sang, etc.).
- Le premier genre de mort est surtout le fait de l’action de la foudre et des décharges statiques de puissantes batteries ; il accompagne, en un mot, les décharges dis-ruptives.
- On ne le rencontre presque jamais dans les cas de fulguration industrielle. Le second, au contraire, y est presque la règle.
- Au point de vue pratique, ces deux genres de mort se distinguent en ce sens que le premier entraîne la mort definitive, tandis que le second peut ne consister qu’en un état de mort apparent dont on peut faire revenir l’individu en pratiquant la respiration artificielle immédiatement après l’accident. Un foudroyé doit être traité exactement comme un noyé, suivant la formule que M. d’Arsonval a donnée aux électriciens, formule dont l’application a pu rappeler i\ la vie un certain nombre d’ouvriers depuis cette époque.
- Quant à Pélectrocution, elle est, d’après l’opinion de MM. d’Arsonval et Biraud, un procédé compliqué, barbare et infidèle. On ne peut arriver à tuer sûrement un
- malheureux lapin, meme en employant une machine Ferranti donnant un courant de 25oo volts et de 20 ampères; et lorsqu’on croit l’avoir tué, la respiration artificielle peut encore le rappeler ù la vie.
- Les machines employées pour l’électrpcution, en Amérique, étaient .moins puissantes et donnaient seulement i5oo volts. Mais dans les ateliers Gramme, M. d’Arsonval a eu à sa disposition, en 1888, des machines donnant 8000 volts, et qui ne tuaient pas sûrement.
- M. d’Arsonval avait mis au défi les médecins américains d’oser pratiquer la respiration artificielle après avoir électrocuté leur patient. Ce défi n’a pas été relevé, puisqu’on s’empresse, au contraire, de faire l’autopsie immédiate du supplicié. L’expérience montre, en effet, que l’autopsie est un adjuvant nécessaire de l’électrocu-tion.
- Le Times raconte qu’un Américain a présenté au Pape un phonographe devant lequel le défunt cardinal Manning avait jadis prononcé un discours. Le Pape a été fort ému d’entendre le message dans lequel Manning exprimait l’espoir que la foi catholique se répandrait dans le monde entier. Le phonographe a également reproduit quelques paroles du cardinal Gibbons. A la fin de l’audience, le Pape a consenti à envoyer un message phonographique aux catholiques des Etats-Unis qui visiteront l’Exposition de Chicago.
- Un amateur galvanoplaste, M. [Mauduil, pharmacien à Caen, indique la formule de bronzage des galvanos dont il se sert, et qui peut donner tous les tons, depuis le bronze Barbedienne jusqu’au vert antique, à la condition de laisser plus ou moins longtemps le liquide en contact avec le cuivre.
- Après avoir bien décapé les pièces, on les recouvre avec un pinceau du mélange suivant :
- Huile de ricin....... 20 parties
- Alcool................ 80 »
- Savon mou............. 40 »
- Eau................... 40 »
- La pièce abandonnée pendant vingt-quatre heures est bronzée, et si l’on prolonge la durée du contact le ton change.
- Suivant le Cosmos, on obtient une infinité de tons agréables à l’œil. Un sèche à la sciure chaude, et il ne reste plus qu’à recouvrir d’un vernis incolore très additionné d’alcool.
- M. Bancroft a étudiéles conditions de la production de la forceélectromotrice des piles. Ses conclusions générales sont conformes aux notions généralement acceptées : La force électromotrice des piles à oxydation est la somme de
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- deux termes dépendant, l’un de la nature de l’agent oxydant, l’autre de la nature de l’agent réducteur de la pile. Si les électrodesne sont pas attaquées pendant la réaction, la force électromotrice est indépendante de leur nature; elle est de môme, dans de très larges limites, indépendante du degré de concentration des solutions. Enfin, la nature de la solution qui assure la communication électrolytique est sans influence sur la force électromotrice.
- La méthode dont s’est servi M. Bancrofl dans ses expériences est la suivante :
- Deux tubes contenant l’un une solution oxydante, l’autre une solution réductrice, ont leurs contenus reliés par l’intermédiaire de tubes latéraux et d’un siphon renversé rempli d’une solution de chlorure de sodium. Des électrodes de platine sont plongées dans les liquides, et la force électromotrice est mesurée au moyen d’un galvanomètre, une pile Latimer-Clark servant d’étalon. Les observations ont porté sur 17 solutions oxydantes et 24 solutions réductrices.
- Nous avons parlé du développement des photographies par un procédé électrique. Voici de nouveaux détails donnés par The Electrician, de Londres.
- La réduction des sulfites acides par le zinp donne lieu à la formation d’hyposulfites, qu’il ne faut toutefois pas confondre avec ce que les photographes appellent de l’hyposulfite, qui est en réalité un sel formé par l’acide thiosulfurique. Les vrais hyposulfites sont beaucoup moins communs; industriellement ils servent dans la préparation de l’indigo blanc. Il suffit d’ailleurs d’écrire les formules pour reconnaître immédiatement la différence entre ces deux sortes de sels. L’hyposulfite de soude vrai s’écrit NalSaOl, tandis que le pseudo-hyposulfite répond à la formule Naa S" O1.
- La réduction d’un sulfite acide peut aussi être effectuée en électrolysant sa solution, de l’hyposulfite se formant à la cathode. Comme beaucoup d’agents réducteurs, l’hyposulfite de soude peut agir comme révélateur d’une image photographique, fait observé par Eder en 1886. Les négatifs ainsi développés sont très doux et les détails bien nets ; le ton est gris, mais d’un gris bleuâtre, comme ceux développés par l’oxalate ferreux.
- Par suite de la facilité avec laquelle l’hyposulfite de soude s’oxyde à l’air on n’avait pas tiré d’application pratique de ces réactions; mais M. Liesegang en a tiré parti récemment par une modification du procédé décrite dans le Photo graphische Archiv.
- Cette modification consiste à électrolyser une solution presque saturée de sulfite acide de soude dans la cuvette à développement, la cathode étant formée d’une feuille de platine, et l’anode étant contenue dans un vase poreux, de sorte que les produits oxydés qui s’y produisent ne peuvent se mélanger avec l’hyposulfite formé.
- Le courant fourni par une demi-douzaine de piles sèches Gassner suffit pour réduire le sulfite acide. Lorsqu’on
- plonge une plaque bromurée dans ce bain, il se forme dans l'espace de quelques minutes une image d’un brun rougeâtre. L’oxydation de l’hyposulfite par l’air ou par la réaction du développement est constamment combattue par l’action réductrice du courant.
- L’image obtenue n’est pas très forte, et pâlit un peu au fixage, tout en conservant sa couleur caractéristique. On voit que le ton obtenu par M. Liesegang n’est pas le môme que celui des images développées par Eder; la cause en est probablement une différence dans la nature des pellicules sensibles. 11 est évident que le même procédé électrolytique de développement pourrait être appliqué avec d’autres substances, comme l'hydroquinone, par exemple, qui serait réduit à l’état de quinone, mais comme dans ce cas les corps les moins oxydés sont plus stables que l’hyposulfite de soude, on peut les préparer par des moyens chimiques et les employer directement, au lieu de les produire au moment du développement
- •
- Les médecins étudient l’action de l’aimant sur l’organisme humain: les résultats de ces recherches n’ont pas, jusqu’à présent, de caractère bien précis. Nous annoncions récemment que M. Constantin Paul avait essayé de combattre la paralysie des muscles extenseurs de la main par l’application d'un aimant le long du bras. Le sujet avait, paraît-il, la remarquable faculté de distinguer le nom du pôle appliqué.
- D’autre part, MM. Kennelly et Peterson, dans des expériences dont nous avons donné les résultats généraux, concluent à la non-existence d’une action quelconque des champs magnétiques. Voici quelques détails sur ces expériences.
- Les auteurs ont soumis de l’hémoglobine en poudre, sur la platine du microscope, à l’action d’un champ magnétique de 5ooo unités C. G. S., et n’ont constaté aucune espèce de polarisation. Du sang, placé dans le champ magnétique, n’a pas montré la plus faible apparence de polarisation, de mouvement ou de vibration. Aucun effet n’a été constaté sur les mouvements des cils vibra-tiles vivants du pharynx de la grenouille ni sur la circulation de la patte du même animal
- Un chien introduit dans un cylindre et soumis pendant cinq heures à l’influence d’un champ d’une intensité de 1000 à 2ùoo unités C. G. S. ne parut aucunement affecté. Il en fut de môme d’un enfant placé dans les mômes conditions.
- D’autres expériences furent faites, en introduisant la tctc dans un champ puissant. On pouvait faire arrêter ou passer le courant sans que le sujet s’en aperçût. Aucun effet ne put être noté ni sur les sensations perçues, ni sur la sensibilité, ni sur la circulation ou la respiration, ni sur les réflexes tendineux. La dernière série d’expériences, faite axec un champ alternatif d’une fréquence de 280 périodes par seconde, donna le môme résultat.
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- Les auteurs concluent de tout cela que l’organisme humain est insensible aux plus puissants électro-aimants et que les courants magnétiques continus ou alternatifs n’ont aucune influence appréciable ni sur le fer contenu dans le sang, ni sur la circulation, ni sur les mouvements ciliaires ou protoplasmiques, ni sur les nerfs sensitifs ou moteurs, ni sur le cerveau.
- Ces conclusions s’appliquent à l’être normal; sont-elles encore vraies pour les sujets hystériques? C’est une étude à faire. M. C. Paul, cité plus haut, a expérimenté sur un hystérique; M. Benedilit prétend que l’application d’un aimant agit sur les nerfs moteurs, et M. Ballet pense qu’il peut en résulter des douleurs thoraciques, de la dyspnée et des troubles digestifs.
- Le directeur général des postes et télégraphes de Hollande, M. Hofstede, vient de mourir à l’âge de soixante-dix ans. Entré dans l’administration des postes en 1840, il avait été appelé à la direction générale en 1864. C’était un administrateur de grand mérite.
- Pendant les vingt-neuf années de sa direction, il n’a cessé d’introduire des réformes dans l’organisation des postes et télégraphes des Pays-Bas, qui a atteint, grâce â lui, un remarquable degré de perfection.
- 1.1 a représenté les Pays-Bas avec distinction dans un grand nombre de congrès et de conférences.
- La Société nationale des sciences et des arts industriels organise au Palais de l’Industrie une exposition du Progrès, qui sera ouverte du mois de juillet au mois de décembre de cette année.
- Cette exposition montrera comme, ses devancières de )886 et 1890 le progrès croissant dans renseignement sous toutes ses formes et spécialement de l’enseignement professionnel; les perfectionnements incessants introduits dans les diverses branches d’industrie, entre autres dans l’industrie électrique.
- Le siège de la Société nationale est 3, rue des Pyramides,
- A l’aide de certaines hypothèses, M. Fessenden calcule la résistance à la rupture des métaux. Il se sert des données électrolytiques et de ce que l'on sait.sur la grandeur des molécules. 11 admet que chaque molécule est chargée électriquement, et il calcule cette charge. Si l’on suppose que les corps sont formés par des couches de molécules entre lesquelles il existe des attractions électriques, les nombres obtenus correspondent aux coefficients de rupture des métaux étudiés.
- On obtient aussi, en partant de ces bases, des relations entre les constantes élastiques et le poids et le volume atomiques. Enfin, en calculant la vitesse de propagation
- du son on trouve par le procédé de M. Fessenden que cette vitesse présente des valeurs parallèles à cellçs de la conductiblilité électrique.
- Industries donne la description d’une grande dynamo à axe vertical construite par les Ateliers d’Oerlikon pour la Société de l'Aluminium, de Neuhausen. La dynamo, est d’une puissance de 400 kilowatts; elle est montée directement sur l’arbre vertical d’une turbine. L’inducteur a 24 pièces polaires. La partie tournante est d’un poids total de 12 tonnes. Les balais sont au nombre de 120 et peuvent être légèrement déplacés. Le décalage est très faible sous charges variables.
- L’installation électrique de la fabrique de Neuhausen est une des mieux établies du continent. Elle utilise les belles chutes du Rhin. Actuellement les dynamos mises en service développent 2000 chevaux. Quatre machines comme celle décrite précédemment vont y être installées: elles donneront 7500 ampères sous 5b volts, et la puissance totale de l’installation sera alors de 3900 chevaux.
- Les turbines ont été construites par la maison Escher, Wyss, de Zurich; elle sont munies d’un dispositif hydraulique servant à contrebalancer le poids des parties mobiles, de façon à amoindrir dans de grandes proportions la pression exercée sur les tourillons.
- En visitant Saint-Louis les membres de l’Association américaine de la lumière électrique furent émerveillés par l’organisation parfaite des moyens de communication et par le développement considérable de la traction électrique dans cette ville. Saint-Louis, ville de 600000 âmes, n’a plus que des tramways électriques, qui ont transporté l’année dernière un total de 100 millions de voyageurs. Cela fait par voyageur et par an un nombre de i65 voyages, chiffre très élevé.
- La longueur totale de toutes fes lignes actuellement en service est de 480 kilomètres; il faut y ajouter 80 kilomètres de voies actuellement en construction. Une de ces lignes est à elle seule longue de 32 kilomètres. On voit que nous avons encore beaucoup à faire avant de pouvoir rivaliser avec les Américains, au point de vue des moyens de transport,
- L’année dernière nous avons énuméré les multiples services que l’électricité peut rendre dans l’art du dentiste. On nous dit aujourd’hui qu’un médecin répondant au nom de Gatschkofski calme, les douleurs les plus vives par l’application de l’électricité. Une dent vous fait-elle souffrir, vite on vous place sur un-- tabouret isolant, on vous électrise par un pôle d’une machine et l’on dirige vers la dent malade la pointe don excitateur relié à l’autre pôle de la machine électrostatique.
- Il paraît qu’il faut de cinq à six minutes pour faire dis-
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- paraître les douleurs, et si nous en croyons Vtilefctrutech-nische Zeitschrift, sur soixante-seize maUides ainsi traités, trois seulement se sont montrés rebelles au traitement.
- Eclairage électrique.
- La municipalité de Cordoue offre un contrat pour l’éclairage des rues de cette ville. Celle-ci est bien située en ce qui concerne le transport du combustible, ou pour l’utilisation de la force motrice hydraulique du Guadal-quivir, de sorte que le projet d’éclairage semble se présenter dans des conditions acceptables.
- Nous avons eu plusieurs fois l’occasion de montrer par des exemples le bon marché que peut atteindre l’éclairage électrique dans certaines conditions. Nos lecteurs sc rappelleront en particulier à ce propos la petite ville de Trente, dans le Tyrol.
- Plusieurs bourgades italiennes cherchent à aller plus loin dans cette voie. La petite commune de Tagliacozzo, dans les Abruzzes, a installé pour son propre compte la lumière électrique, en utilisant à cet effet une des nombreuses chutes d’eau de son territoire. Au lieu de s’embarrasser d’un grand nombre d’appareils de mesure, toujours coûteux, délicats, et d’un entretien difficile, elle a donné toutes ses lampes à forfait. Les habitants payent 5 centimes par lampe et par soirée, avec une consommation illimitée. Le seul frein, sagement mis pour empêcher le gaspillage, est que le particulier doit remplacer à ses frais les lampes usées.
- Cet exemple a été suivi par la ville de Terni, qui commence à utiliser pour l’éclairage électrique ses magnifiques chutes d’eau, et donne l’éclairage d’une lampe de 10 bougies à 5 centimes la nuit.
- Télégraphie et Téléphonie.
- Nous avons le reget d’apprendre à nos lecteurs que l’école de télégraphie et d’électricité d’Hanover Square de Londres a fermé ses portes. Cette fin inattendue d’une institution célèbre est attribuée au nombre considérable de cours d’électricité fondés par différentes corporations dans les divers quartiers de Londres. Mais ilparaît qu’elle ne décourage pas l’instruction privée. En effet, on nous prie d’annoncer que l’institution électrique de Faraday NHouse, Charing Cross lload, continue ses cours. Le cours d’instruction dure deux ans. Après avoir reçu dans l’établissement les notions théoriques nécessaires, les élèves sont placés dans des stations d’éclairage, et les usines de compagnies d'électricité avec lesquelles l’instL tution s’est entendue à cet effet. Ils complètent ainsi leur instruction dans de grands établissements électriques.
- Les élèves qui ont terminé leur éducation en 1889, i8<ji et 189a ont obtenu des situations dans l'industrie électrique. L’administration fait parvenir les conditions d'admission, etc., lorsqu’on s’adresse directement à elle. Il y a en ce moment des places d’élèves vacantes.
- Le projet de l’établissement d’un câble télégraphique entre l’Australie et la Nouvelle-Calédonie, projet déjà voté par la Chambre des députés, vient d’être adopté par le Sénat.
- On fait en ce moment à New-York des expériences avec le télautographe du professeur Elisha Gray, donnant le moyen de transmettre par des fils télégraphiques des communications autographiées, reproduites en fac-similé à l’autre bout de la ligne. Nous connaissions déjà l’ancien télégraphe chimique de Bain, mais il paraît que l’appareil du professeur Gray donne de bien meilleurs résultats.
- L’instrument transmetteur consiste en un crayon ordinaire auquel sont attachées deux tringles à angle droit dont la fonction est de décomposer les mouvements du crayon en deux composantes rectangulaires qui modifient chacune un circuit électrique.
- Le papier destiné à recevoir l’inscription est posé sur une plaque métallique normalement isolée, mais qui est mise en contact avec le circuit sous l’influence d’une légère pression du crayon.
- Quand on place côte à côte l’instrument transmetteur et le récepteur, le dispositif rappelle par son fonctionnement le pantographe, auquel il ressemble d’ailleurs dans ses parties principales, la seule différence étant que la jonction entre les deux stylets est électrique au lieu d’être mécanique.
- On prétend que cet appareil permet de transmettre'35 mots par minute; la vitesse de transmission semble d’ailleurs limitée seulement par l’habileté de main de l’opérateur.
- L’inscription au récepteur se fait par un petit tube encreur, comme dans le siphon recorder.
- Dans son premier système M. Gray se servait de quatre fils pour relier ses deux appareils; il a réussi à donner aux deux circuits un fil de retour commun et n’emploie plus que trois fils.
- On propose d’établir dans les villes des services d’intercommunication par le télautographe, comme on le fait par le téléphone. Des bureaux centraux mettraient les abonnés en communication, sur un avis reçu par télautographe.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 3i, boulevard des Italiens.
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- r .a.
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XV- ANNÉE (TOME XLVIII) SAMEDI 15 AVRIL 1893 N» 15
- SOMMAIRE. — A propos de l’histoire de la transmission de la force ; Frank Géraldy. — L’exposition de la Société de physique: F. Guilbert. — Détails de construction des machines dynamo; Gustave Richard. — Chemin de fer aérien électrique de Liverpool; A. D. — Chronique et revue de la presse industrielle : Poste téléphonique Hooker. — Spring-jaclt Scribner et Patterson.— Fabrication électrolytique du plomb poreux pour accumulateurs, procédé Correns. — Fer*1 à friser et à repasser Jenkins.— Electro-aimants Varley et Jones. — La durée la plus économique des lampes à incandescence, par Cari Hering. — L’éclairage indirect. — La station centrale de Christiania. — Revue des travaux récents en électricité : Société française de physique (séance du 6 avril 1893). — Société internationale des électriciens (séance du 7 avril i8g3). — Discussion du mémoire de M. Fleming sur les transformateurs à courants alternatifs. — Sur les courants produits dans un circuit inductif par une force électromotrice alternative rectangulaire, par E.-A. Kennelly. — Variétés : Guttas-perchas américaines ; Dr Lucien Morisse. — Faits divers.
- A PROPOS DE L’HISTOIRE
- DE LA
- TRANSMISSION DE LA FORGE
- Une anecdote bien connue : un Français dit courtoisement à un Anglais : « Monsieur, si je n’étais pas Français, je voudrais être Anglais. » « Moi, Monsieur, répond l’autre, si je n’étaispas Anglais, je voudrais être Anglais. » M. Preece doit être de cet avis. La conférence qu’il a faite dernièrement sur le développement général de l’industrie électrique a soulevé passablement de critiques; je n’en veux prendre qu’une partie, celle qui a rapport à la transmission électrique, dont M. Preece donne un historique rapide, si étrange que, malgré l’autorité de l’auteur, on ne peut se tenir de réclamer.
- Il n’y a que des Anglais dans son résumé. Certes le patriotisme est un sentiment louable, le chauvinisme, qui en est l’exagération, est déjà fort discutable en lui-même; il est en tout cas évidemment fâcheux lorsqu’il s’introduitdans la science'pour y apporter l’esprit d’exclusivisme et de parti pris.
- M. Preece fait remonter la première idée delà transmission électrique de la force à un certain Prinkus qui, d’après lui, énonça en 1840 l’idée
- d’actionner un tramway électrique au moyen de piles primaires placées sur la ligne.
- J’avoue que je ne connaissais pas Prinkus; vous non plus, peut-être : c’est un illustre inconnu, dont nous devons la révélation à M. Preece. Son invention est d’autant plus remarquable qu’en 1840 il devait savoir que son idée était absolument irréalisable. Les célèbres expériences de Jacobi avec son bateau électrique surlaNéva sont de 1839. Tout en faisant naître de grandes espérances, ces essais avaient démontré qu’on ne possédait rien de ce qu’il fallait pour atteindre le but. Le moteur était sans puissance, la pile un générateur impraticable ; on savait que tout était à créer et il y avait certainement de la hardiesse, voire de la témérité, à proposer à cette époque une application comme celle qui est attribuée à Prinkus. Il n’y a pas très grande difficulté à avoir une idée qui ne peut être vérifiée ni par le calcul facile de données expérimentales et de moyens de mesure, ni par l’expérience, faute de moyens d’action. Enfin, tel quel, nous en reporterons dorénavant le mérite à Prinkus.
- Franchissant ensuite trente-trois années, dans lesquelles effectivement il n’y a rien, Mï Preece cite l’expérience célèbre et fondamentale de la ré-vei'sibilitédes machines dynamo-électriquesfaite par Fontaine en 1873 à Vienne ; celle-ci, au con-
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- traire de Prinkus, est bien connue de tous. Seulement notre auteur y ajoute une petite restriction : c’est que probablement Fontaine ne l’a pas fait exprès. Voyez le malheur et la malice des choses ! Si M. Fontaine avait été Anglais, cela ne serait pas arrivé; soyez assurés que l’expérience aurait été longuement méditée et que ce serait une découverte de génie.
- Et puis nous sautons encore neuf ans et nous voyons qu’ « en 1882 M. Gisbert Kapp découvrit qu’il était possible de faire tourner un moteur électrique à une vitesse constante sous des charges extrêmement variables, pourvu que la génératrice et le moteur fussent deux machines enroulées en série et qu’elles eussent des caractéristiques correspondant l’une à l’autre. »
- Alors dans ces neuf années il n’y a rien? la découverte de M. Kapp, si découverte il y a, est le premier pas fait depuis l’expérience de Vienne ? Et qu’on ne dise pas que M. Preece ne fait pas l’histoire entière, mais rappelle seulement quelques faits à son choix; quand on a cité Prinkus, il y a des noms qu’on n’a pas le droit d’omettre.
- M. Kapp a trouvé un théorème où la caractéristique joue un rôle, mais il n’a pas trouvé la caractéristique ; on aurait bien pu dire que la première idée de cette courbe importante remontait à 1879 et était due à Hopkinson, qui est d’ailleurs Anglais. Mais ce qu’il fallait dire, c’est que le nom de la courbe, sa théorie, son mode d’emploi, et,avant elle, la théorie première du transport de la force avaient été données par Marcel Deprez.
- Le travail qu’il communiqua à l’Académie, et qui a été publié dans ce journal à la date du 7 décembre 1881, est un document de premier ordre et la lecture en est encore aujourd’hui très intéressante. On ne saurait dire qu’il y aittoujours quelque chose de nouveau à y prendre; tout au contraire, ce qui frappe, c’est le caractère d’extrême évidence des théories qu’il renferme. Il semble qu’on ait toujours eu les idées qui y sont présentées avec une simplicité si admirablement Jucide.
- Au reste, à l’époque où M. Deprez exposa pour la première fois ses travaux au congrès de l’Exposition, un certain nombre de personnes crurent y retrouver des idées qu’ils avaient d’avance et dans le fait il flottait déjà dans l’air quelques éléments de cette théorie ; on en connaissait des
- nouveaux; les expériences de Lemaize, qu’il ne faut pas oublier, avaient donné quelques idées, vagues et inexactes, sur la pratique : mais il n’y avait pas d’ensemble, par suite, pas de conclusion, et en somme pas de théorie. La preuve c’est que quand celle-là, qui nous semble aujourd’hui simple, fut émise, ses conclusions furent discutées.
- Par exemple, Marcel Deprez énonce ce fait : le travail engendré à la station génératrice est El, le travail restitué à la station réceptrice est ef, le rapport qui représente le rendement est 6
- g ; cette formule ne contient pas la résistance
- de la ligne; donc le rendement est indépendant de la distance. G’estévident ! dirent les uns; c’est absurde ! crièrent les autres; vous supposez qu’on dispose à son gré de la force électromotrice, cela n’est pas vrai, dans la pratique vous serez arrêté, etc. Le fait est qu’avant ces développements on croyait tout bonnement que le transport avait des limites de distance assez restreintes; comme on n’avait procédé qu’avec de petites tensions, on avait toujours trouvé que la puissance rendue s’abaissait très vite quand on allongeait la ligne.
- Ayrton, si je ne me trompe, avait cependant signalé ce fait qu’en élevant la tension on pouvait aller de plus en plus loin ; Deprez acheva de le mettre en évidence, et c’était l’important; il ne s’agissait pas de savoir si on pourrait ou non produire les tensions nécessaires, mais d’être assuré d’abord des résultats qu’on obtiendrait à mesure qu’on pourrait les élever, ainsi que nous le faisons actuellement.
- Là partie du mémoire où Marcel Deprez définit et emploie la caractéristique est particulièrement remarquable par le nombre et la variété des déductions que l’auteur tire de cette notion simple; on n’y a vraiment rien ajouté en ce qui concerne le transport par courants continus.
- Je m’empresse de dire que le corollaire dont M. Preece attribue l’invention à M. Gisbert Kapp n’est pas énoncé dans le travail. Je tiens à rendre toutejustice à M. Kapp, qui est en même temps qu’un praticien habile, un esprit logique et sagace; je considère donc comme certain qu’il l’a trouvé; mais je dois dire qu’il était bien connu de tous ceux qui se sont occupés de la question à la suite de Marcel Deprez ou autour de lui. C’est une de ces conséquences forcées
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- que l’auteur avait indiquées à la fin de son travail, en ces termes : « On peut, par exemple, à l’aide de la caractéristique, examiner la relation de deux machines employées l’une comme générateur, l'autre comme récepteur, et tous les problèmes de ce genre. »
- M. Preece ne peut avoir oublié ces faits, il était au congrès où la communication eut lieu ; il présenta ses félicitations à M. Deprez, avec lequel il était en relations personnelles; pourquoi n’y avoir pas fait une petite allusion ? Je ne trouve que la même raison : Marcel Deprez n’est pas Anglais; il est même très Français, étant né je crois à Châtillon-sur-Loing, en plein Orléanais; et je ne pense pas qu’il ait jamais eu l’idée de se faire naturaliser citoyen d’Albion : voilà évidemment sa faute et son malheur dans le cas actuel.
- L’argument contraire aurait pu être produit contre M. Brown. Il est né, je crois, sujet de la reine, mais il ne l’est plus; néanmoins, l’origine couvre le reste, et M. Preece le cite seul comme ayant fait des applications sur le continent : il ajoute prudemment: «et d’autres»; maisenbonne justice, les autres auraient dû passer avant. Nous n’allons pas rappeler à nos lecteurs les installations de transport de force de notre pays; ils les connaissent de reste; Bourganeuf, fait par la Société de transmission en 1887, sur 25oo volts ; Calais, installé par le chemjn de fer du Nord et la maison Breguet, 1000 volts; et d'autres, comme dit M. Preece; je nomme particulièrement l’installation de Domène, faite par la maison Hillairet-Huguet sur 2800 volts; elle représente justement une application du principe attribué à M. Kapp, et je suis convaincu que M. Hillairet n’apprendra pas sans étonnement d’où il vient; il croyait bien l’avoir reçu de Deprez et de son école.
- M. Preece termine sa communication par une vigoureuse attaque contre les mathématiciens, qui, paraît-il, sont des visionnaires, accaparent les colonnes de la littérature technique et retardent le progrès de la science en remplissant l’esprit de l’étudiant de conclusions fausses. Rien que cela !
- Je ne saurais personnellement être suspect de faiblesse envers l’algèbre; j’ai dit souvent la défiance qu’elle m’inspire; je connais sa dangereuse facilité à fournir des conclusions sans que es prémisses soient certaines; mais je sais que
- ce défaut tient justement à sa prodigieuse puissance, et si je crois qu’il faut se tenir sur ses gardes, je connais et j’ai admiré les immenses services qu’elle rend sans cesse; M. Preece n’a pas les mêmes sentiments ; il semble animé contre les mathématiques d’une haine aigüe et personnelle ; je ne sais vraiment ce qu’elles ont pu lui faire.
- En tout cas, cette disposition le conduit à faire un éloge exagéré de la pratique pure. Il a certainement dépassé sa propre pensée en admettant qu’un homme sans aucune notion théorique peut contribuer à l’avancement de la science, il sait bien qu’à ce point, il n’y a plus qu’un ouvrier manuel, et encore un bon ouvrier sait ce qu’il fait et a quelque peu de théorie; au reste, M. Preece lui-même expose avec animation et intérêt ses idées sur l’électricité; il admet les ondes électromagnétiques ; il a des opinions sur les molécules, sur l’éther, leurs courants et leurs tourbillons et l’origine de toutes ses brillantes hypothèses, il la rapporte justement à Maxwell, qui a été un visionnaire de génie et en tout cas un mathématicien absolument pur. Puisse le souvenir de ce grand homme donner à M. Preece un peu d’indulgence pour ceux qui encombrent, et un peu plus de justice pour ceux qui ne sont pas de son pays !
- Frank Géraldy.
- L’EXPOSITION DE LA SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE
- L’Exposition annuelle de la Société française de Physique a eu lieu comme d’habitude le mardi et le mercredi de Pâques à l’hôtel de la Société d’encouragement.
- Bien que les appareils absolument nouveaux y fussent peu nombreux, elle a eu cette année une grande animation, et nous avons cru utile de passer rapidement en revue les nombreux appareils présentés par les constructeurs en ce qui concerne l’industrie électrique.
- L’éclairage de l’exposition était fait comme les années précédentes par la maison Cance, dont l’éloge n’est plus à faire. Une nouveauté ou plutôt deux nouveautés avaient été introduites dans cet éclairage.
- Les lampes Gance de la façade de l’hôtel'
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- étaient munies de globes réfracteurs système Psaroudaki et Blondel produisant à la fois la diffusion et la répartition de la lumière et dont l’exécution est due à une maison française universellement connue, les cristalleries de Baccarat.
- L’effet obtenu avec les régulateurs Cance est tout simplement merveilleux, et a produit une grande impression sur les nombreux visiteurs de l’exposition. Ces globes semblent destinés à modifier complètement les conditions actuelles de l’éclairage public, surtout en ce qui concerne l’éclairage par arcs à courants alternatifs; ils permettront en effet d’utiliser complètement et sans réflecteurs toute la lumière émise et de la distribuer uniformément.
- Les arcs du vestibule et de l’escalier étaient munis de globes opalins tels que ceux qu’em-ploië ordinairement M. Cance.
- La grande salle était éclairée par six arcs pourvus de globes système Frédureau, que nos lecteurs connaissent également.
- La salle était éclairée par des lampes à incandescence munies des globes du même inventeur.
- Comme la Société avait pu le voir dans sa précédente séance, ces globes ne produisent et ne peuvent produire qu’une faible diffusion, le point lumineux étant transformé pour l’observateur en une droite lumineuse assez étroite.
- Quoi qu’il en soit, la lumière étant renvoyée presque uniquement dans la zone située au-dessous de la lampe les parquets des salles étaient brillamment éclairés.
- Passons maintenant à l’exposition elle-même.
- M. Renard expose une série d’appareils classiques d’électricité employés par M. Boudréaux, professeur à l’Ecole normale supérieure deFon-tenay-aux-Roses. Tous ces appareils, au lieu d’être isolés par des supports en verre, le sont par des supports en paraffine. La description complète s’en trouvera du reste dans les intéressantes leçons d’électricité faites à cette école et que M. Boudréaux espère publier dans quelque temps.
- Parmi ces appareils nous avons à signaler plus particulièrement une balance de Coulomb et un électromètre à quadrant de cours.
- La maison Carpentier présente un grand nombre d’appareils de mesure.
- Parmi ceux-ci on remarque des ponts de Wheatstone à 6 chiffres et dont les séries de bobines vont non plus de i à 9, mais de 1 à 10, ce qui permet une vérification rapide, certainement toute à l’avantage des appareils de M. Carpentier.
- Un condensateur de faible capacité dont les feuilles sont distantes de 5 à 6 millimètres est destiné à la répétition des expériences de Tesla
- A signaler aussi un pont de Wheatstone portatif muni d’un galvanomètre destiné à la mesure des résistances des lignes; un wattmètre également portatif du genre Ganz, un grand nombre d’appareils de mesure pour courants alternatifs, et des condensateurs en mica qui, du reste, étaient exposés déjà l’an dernier.
- Le service géographique de l’armée a envoyé deux chronographes de la maison Breguet,dont l’un est à bobine d’induction et à régulateur Villarceau, et dont l’autre est un chronographe de longitude.
- M. Blondel expose son « arc étalon », que nos lecteurs connaissent, et un oscillographe à électro-aimant destiné à l’étude des oscillations électriques et en particulier à l’inscription des courbes de différence de potentiel et de courant des alternateurs. Nous aurons l’occasion de revenir prochainement sur cet appareil ; aussi le laissons-nous de côté pour le moment. MM. Psaroudaki et Blondel montrent en outre deux portions de globes réfracteurs, l’un du même système que ceux de la porte d’entrée, l’autre formé à l’extérieur d’un grand nombre de surfaces lenticulaires ou gaufrées et complètement uni à l’intérieur;
- M. D. Ilurmuzescu présente un nouvel isolant, une machine électrostatique, et répète une curieuse expérience qui mérite de fixer un peu l’attention. Cette expérience est la suivante :
- Un fil métallique est tendu horizontalement dans un tube de verre contenant un gaz raréfié ou non et est traversé par un courant continu. Dès que le fil est porté au rouge, il se met immédiatement à osciller dans un plan vertical en même temps que le tube s’échauffe à la partie supérieure et à la partie inférieure, et beaucoup moins latéralement. Cette expérience n’a pas encore été expliquée d’une façon satisfaisante par son auteur.
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- M. Colson montre un dispositif simple pour la démonstration de l’existence d’interférences électriques dans le circuit fermé d’une source périodique. Ce dispositif, facile à reproduire, est représenté par la figure i. Une petite bobine d'induction a ses bornes secondaires munies de fils de lin imprégnés d’une dissolution de chlorure de calcium de façon à les rendre médiocrement conducteurs. Si dans ces conditions on promène l’un des fils de téléphone, l’autre étantsupprimé, sur chacun des conducteurs, on perçoit un son qui va très lentement en diminuant lorsqu’on s’éloigne de l’un ou l’autre des pôles de la bobine, ce qui est dû à ce que les variations du potentiel dont nous avons représenté schématiquement les ondes surla figurediminuent graduellement parsuitede la faible conductibilité des fils.
- Si maintenant on ferme le circuit à l’aide d’un
- Fig. 1
- fil métallique quelconque, et si on suit le circuit comme précédemment, on constate que le son va en diminuant jusqu’en un certain point dépendant de la longueur du circuit, puis augmente ensuite graduellement jusqu’à l’autre pôle de la bobine.
- Au point où le son disparaît se produit donc, d’après M. Colson, une interférence des deux ondes parties des deux pôles de la bobine.
- Un seul point nous paraît délicat dans cette expérience, c’est la façon dont se comporte le téléphone, qui n’est ici soumis à aucun courant.
- Comme les années précédentes, M. Trouvé expose un grand nombre de petits appareils, et ses inimitables fontaines lumineuses, dont l’une orne le vestibule d’entrée.
- L’une des expositions les plus importantes est celle de MM. Ducretet et Lejeune. On y retrouve le creuset électrique de laboratoire à aimant directeur, ainsi que les écrans spéciaux employés
- avec ces creusets, dont l’ensemble avait été présenté à la dernière séance de la Société. Parmi les autres appareils exposés, citons une dynamo à main donnant des courants continus et à volonté des courants triphasés; un régulateur Serrin à point lumineux fixe pour lanterne à projections, etc. L’exposition de MM. Ducretet et Lejeune possède, en outre, un phase-mètre de M. Claude, sur lequel nous allons donner quelques indications sommaires.
- Le principe de l’appareil est le suivant : Considérons un électro-aimant (fig. 2) traversé par un courant alternatif ; si l’on dispose devant cet électro-aimant une palette de fer doux fixée à un ressort, cette palette sera évidemment attirée avec une fréquence double de celle du courant. Si au contraire le noyau de l’électro-aimant était un aimant permanent, les oscillations de la palette seraient de même fréquence que celles du cou-
- JC
- m
- Fig. 2
- rant. Considérons ce dernier cas; si cette palette porte un miroir réfléchissantun rayon lumineux, celui reçu sur une échelle y produira les sensation d’une bande lumineuse dont la longueur sera égale au double de l’amplitude maxima du mouvement oscillatoire de l’image, qui sera sinusoïdal si le courant l’est.’
- Si maintenant, supposant que cet èlectro est en dérivation aux bornes de la source, nous en considérons un second pris (fig. 3) aux bornes d’une résistance connue sans induction, placé vis-à-vis de l’autre et agissant d’abord seul, il donnera lieu aussi sur l’échelle à une bande lumineuse qu’on pourra amener, en modifiant convenablement la distance de l’électro à la palette, à être égale à la première.
- Du reste le mouvement du point lumineux étant dans le premier cas représenté par
- xc = K sin mt, —
- il sera dans le second cas, le second électroaimant agissant en sens inverse du premier,
- .v, = — K. sin {mt f q>).
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- f étant le décalage entre la différence de potentiel et le courant.
- Si enfin les deux électros agissent simultanément, le mouvement résultant sera
- h, + x, = K [sin mt — sin(OT/ + <j>)] = 2Ksin^ cos^w^H-^,
- et le mouvement se traduira par une bande lu-
- mineuse de longueur égale à K cos-, c’est-à-dire
- proportionnelle au cosinus du demi-angle de décalage.
- La self-induction des électros décalant la différence de potentiel et l’intensité d’une même quantité, le décalage restera sensiblement égal à celle qu’on cherche.
- Fig-, 3. —Phasemètre Claude.
- Tel est l’appareil de M. Claude.
- MM. Ducretet et Lejeune ont répété pendant l’exposition les expériences de Tesla et d’Elihu Thomson avec le nouveau dispositif de M. d’Ar-sonval que nous connaissons.
- M. Verdier présente quelques types de ses accumulateurs à forte capacité, dont l’un donne une capacité de 20 a 25 ampères-heures au kilog. pour une décharge de 1 ampère par kilog.
- MM. Violle et Moissan exposent deux types de fours électriques bien connus de nos lecteurs.
- M. Guenet, successeur de M. Guérin, expose une série d’appareils médicaux : piles galvano-caustïques, piles pour lumière médicale, appareils à chariot, grand et petit modèle, système Du Bois-Raymond, bobine pour bains électriques.
- Tous ces appareils sont munis de trembleurs* verticaux formés d’un ressort portant à son extré-
- mité inférieure la plaque de fer doux attirée par le noyau de la bobine et à sa partie supérieure une masse de cuivre permettant de déplacer le centre de gravité pour obtenir des fréquences différentes.
- La maison Cadiot nous montre une dynamo universelle pour les expériences de laboratoire et produisant à volonté du courant continu ou des courants alternatifs simples, déphasés, triphasés et quadriphasés. Un petit tableau à fiches placé sur le socle permet de faire les connexions nécessaires dans l’induit pour obtenir ces divers courants.
- A signaler aussi deux moteurs à gaz de très faible puissance et une dynamo «bébé», dont le nom indique suffisamment la puissance.
- M. Hess expose son appareil hydraulique
- Fig. 4. — Feuille à enregistreur de la vitesse du vent.
- permettant de reproduire les effets relatifs à l’étude des diélectriques hétérogènes.
- MM. Sarasin et de la Rive avaient fait annoncer par le bulletin de la Société, outre les photographies de leurs nouveaux appareils pour l’étude des ondulations électriques dans l’air, l’emploi du téléphone pour la démonstration de l’existence d’interférences électriques dans le circuit d’une source périodique. Cette partie du programme nous paraît avoir été oubliée, car nous n’avons vu, en fait d’emploi du téléphone, que les expériences de M. le capitaine Golson signalées plus haut.
- M. Démichel, successeur de la maison Sal-leron, nous a expliqué le fonctionnement, du reste très simple, d’enregistreurs de la vitesse et de la direction du vent.
- Dans le premier,lorsque lèvent a fait un kilomètre,, un anémomètre quelconque, à cuillers, par exemple, tournant sous l’influence du vent, détermine le passage du courant d’une pile dans un électro-aimant qui attire son armature mo-
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- H
- bile autour d’un axe horizontal. Quand cesse le contact fourni par l’anémomètre un ressort antagoniste rappelle l’armature, qui fait alors monter d’un millimètre la crémaillère porte-plume. Entre chaque contact, la plume décrit une petite ligne horizontale, et les ascensions successives d’un millimètre se totalisent pendant une heure. On obtient ainsi une sorte de courbe dentelée (fig. 4) permettant de calculer la vitesse moyenne du vent et même de déterminer les variations de cette vitesse pendant ce temps. Toutes les heures, un second électro-aimant fait retomber la crémaillère, et le nombre de millimètres contenus dans la longueur de sa course de descente représente le nombre de kilomètres parcourus pendant l’heure correspondante.
- Le développement du cylindre est de 4 millimètres par heure et son diamètre suffisant
- Nord
- xn i i m iv
- Fig. 5. — Feuille d’un enregistreur de direction.
- pour enregistrer pendant huit jours. Un dispositif particulier permet de faire effectuer la rotation du tambour en une heure seulement pour pouvoir enregistrer certaines variations accidentelles avec plus de précision si on le juge nécessaire. Ce type a été construit pour l’Observatoire municipal de Montsouris.
- Dans le second, muni en outre d’un dispositif peu différent du précédent pour l’enregistrement de la vitesse, la direction est donnée par une girouette. Celle-ci, munie d’une fourche, établit un contact, suivant sa position, avec l’une des quatre plumes correspondant chacune à une direction, ou avec deux des plumes si la direction est intermédiaire. Toutes les dix minutes, par exemple, le mouvement d’horlogerie qui conduit le tambour détermine le passage du courant et la plume ou les plumes tracent un petit trait vertical. Le tambour décrit un tour entier en huit jours et la feuille de papier ne doit être changée qu'une fois par semaine. Les plumes employées dans ces enregistreurs sont en verre,
- ce qui permet faire usage d’une encre quelconque. L’encre à copier dont on se sert ordinairement dans le commerce convient parfaitement pour cet usage.
- M. Démichel présente en outre un petit appareil composé d'une boussole élevée sur trois vis calantes dont le fond est formé d’une glace di-
- visée. L’aiguille aimantée, suspendue par un fil de cocon, peut être éloignée ou approchée d’un fil de cuivre tendu parcouru par un courant. Ce petit dispositif est destiné à montrer que la déviation prise par l’aiguille sous l’influence du courant passe par un maximum lorsque la distance de l’aiguille augmente. Cette expérience, qui n’est signalée ni par Œrsted, ni par Ampère,
- Fig. 7. — Electromètre Bichat et Blondlot.
- ni par les savants qui ont étudié ensuite la question, a été exécutée en 1877 par M. Garnault (x).
- M. Digeon expose les avertisseurs d’incendie de la ville de Paris, décrits ici même par M. Pel-lissier.
- La maison Gaiffe présente une sérié de galvanomètres d’Arsonval-Gaiffe à aimants demi-circulaires destinés à donner un champ sensiblement constant (fig. 6) ; des boîtes de résistance sans induction ni capacité apparente, enfin deà
- 0) Journal de Physique, juin 1892.
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- rhéostats à double manette pour l’utilisation des courants de ioo volts en médecine.
- La maison Cance expose son nouveau régulateur décrit l’an dernier dans ce journal (J) et une série de nouveaux rhéostats continus que M. Cance a présentés tout récemment à la Société internationale des Electriciens à propos de la nouvelle usine électrique de la garé Saint-Lazare.
- Le laboratoire d’enseignement physique de la Sorbonne présente une nouvelle disposition de i’électromètre absolu de MM. Bichat et Blondlot (fig.7).L’un des cylindres est maintenu fixe, tandis que l’autre est supporté par un système de deux couteaux placés perpendiculairement l’un à l’autre, reliés à l’un des bras d'une balance. Ce second système porte un plateau destiné à recevoir les poids mesurant en grammes l’attraction électrostatique des deux cylindres.
- La maison Richard frères expose comme d’habitude une grande quantité d’appareils enregistreurs et un voltmètre à courant alternatif sans self-induction.
- Enfin divers auteurs, MM. Limb, Gilbault, Nodot, présentent diverses dispositions ou appareils divers.
- F. Guilbert.
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO (2)
- Les bobines B de l’armature de la dynamo Daniels sont (fig. i et 2) serrées entre deux plateaux D et D', puis maintenues par des coins cerclés e, de manière qu’on puisse les enlever et les remplacer facilement. Leurs extrémités sont, pour chaque bobine, reliées l’une par un fil d' au segment de commutation/, directement opposé ou dans sonprolongement, et l’autre, par d2, au segment diamétralement opposé, de sorte que les premiers fils sont parallèles à l’axe de
- (* *) La Lumière électrique, p. 218, vol. 45.
- (*) La Lumière Électrique, 4 mars 1893, p. 412.
- l’armature, tandis que les autres en croisent le collier A' diagonalement, comme on le voit en figure 3, et qu’on peut très facilement les reconnaître et les fixer par des pinces à vis g et a'.
- L’armature d’Elihu Thomson représentée par les figures 2 à 6 est caractérisée par la disposition fragmentaire de son anneau, avantageuse principalement avec les grands diamètres, pour lesquels il est difficile de se procurer des anneaux lamellaires d’égale épaisseur et qui ne se gauchissent pas.
- Les anneaux sont constitués par une série de segments lamellaires a a superposés à joints rompus (fig. 6) maintenus contre la force centri-
- / a
- Fig. 1 et 2. — Armature Daniels (1893).
- fuge par des boulons II, enfilés dans les encoches H2, fendus, et tout à fait au bord des anneaux, de manière qu’il s’y développe le moins de-magnétisme possible; le tout est comprimé entre les épanouissements T T' des deux étoiles S S', emboîtées l’une dans l’autre, serrées par les boulons B', et qui attaquent l’anneau par ses encoches d’entraînement n n.
- L’armature de la dynamo Kolben a (fig. 7 à g) ses enroulements constitués par des barres en U, comme 17, assemblées sur des raccords de façon que le courant de la barre. 17 de gauche, par exemple, passe de 14 à 20, 18', 2, 19, 21, au talon 19 de droite, à sa barre 21... et ainsi de suite, jusqu’au conducteur 16-17 de droite. On voit en figure 7, comment les talons 18, 19 sont séparés par des isolants 12 et reliés au tambour par des boulons 11. L’anneau lamel-
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- laire est constitué de rondelles assemblées par des boulons 2 dans un cadre en deux parties 3 et 4.
- La dynamo à disque de Lundell a (fig. 10 et 12) son champ magnétique excité par une seule bobine C,.et pourvu de deux couronnes de pièces polaires radiales P et P', qui se font vis à vis par leurs pôles de noms contraires de chaque côté de l’armature A.
- Cette armature est constituée par des enroulements en bandes de cuivre A (fig. 14) isolées en i, emboîtées dans les étriers métalliques N, auxquels elles sont fixées par les rivets isolés p. Ces étriers sont fixés au noyau D de l’armature par des boulons de serrage b3. Après avoir, au
- Fig. 3 à 6. — Armature Elihu Thomson (1893).
- moyen de ces boulons, serré les bobines solidement dans leurs étriers et les unes contre les autres, on en recouvre la base de l’anneau O, serré par les boulons b.u puis on les réunit à leur partie supérieure par les attaches isolées w2. La distance de l’armature aux pôles P P' se règle très exactement au moyen de la vis s (fig. 12), filetée dans l’arbre S, et solidaire du petit plateau K percé 12 trous qui permettent d’ajuster K par douzième de tours au moyen des boulons bt bv
- Le collecteur est constitué par deux anneaux G et G', isolés, et reliés à des intervalles de 60“ aux extrémités w et w’ des groupes de bobines disposées en six séries de huit. Les bobines sont parfaitement ventilées et très faciles à remplacer.
- Dans la variante représentée par la figure i3 les deux inducteurs C et C', dont le champ magnétique est presque entièrement concentré
- sans pertes dans le plan de l’armature, de manière à constituer une dynamo rigoureusement symétrique et très énergique.
- Le collecteur à disque de MM. Groswüh et Ashley est constitué (fig. i5 à 17) par un plateau en fonte EJ à nervures H, pourvu en K d’une gorge en forme de V. Les segments F sont encastrés entre cette gorge et l’analogue K', déterminée par la jante filetée G, qui les comprime
- Fig. 7 4 9. — Armature Kolben (1893).
- en même temps sur leur fourrure isolante L. Les segments sont en outre séparés par des lamelles isolantes L’.
- Les balais D sont constamment pressés sur le collecteur par le ressort M de la roue J (fig. 18 et 19). Pour les remplacer, l’on commence par rabattre le porte-balais autour de l’axe O, en retirant la crémaillère II, par h, de manière à bander le ressort M. Pendant le remplacement du balai la crémaillère reste enclenchée par le cliquet l m de manière à ne s’y opposer en rien.
- Afin d’éviter la formation des globules d’oxyde de cuivre dur et rayant les collecteurs que produi-
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- sent les étincelles aux extrémités des balais, M. Bilberg fait ses balais en lamelles de cuivre b (fig. 21) plaquées de charbon b', avec lesquelles les étincelles ne produisent que de l’oxyde de
- carbone. Cette combinaison présenterait les avantages d’innocuité et de douceur des balais en carbone, tout en conservant la conductibilité des balais en cuivre, et mérite d’être signalée.
- Il en est de même des balais de M. Spence, formés (fig. 24 à 26) de blocs b en carbone, avec âme centrale en cuivre c, disposés j(fig. 25) |en
- échelons de façon à uniformiser et réduire le plus possible l’usure du collecteur.
- Ce même inventeur propose (fig. 22 et 23) de
- Fig- i5 ù 17. — Collecteur Groswith (1893).
- remplacer la bague ordinaire de graissage des paliers par une chaînette qui évite de couper en deux les coussinets et donne, sans augmenter le diamètre des paliers, un graissage très abondant.
- L’alternateur de Kingdon est fondé sur le même principe que celui de Holmes (1868) représenté schématiquement en figure 27, et dans lequel deux inducteurs C et C2 induisent en N S, N2 S2 quatre pôles disposés de manière qu’une
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- partie des lignes de force traversent inutilement l’axe de l’armature au lieu de ses bobines A A.
- Pour éviter cette perte, M, Kingdon emploie (fig. 28 à 3o) quatre culasses d’inducteurs : deux extérieures, A et F, avec bras D, terminés par les pôles contraires (N N N N), (N* N, Nt N,) et deux intérieures B et E, à pôles 5s..., st ^...res-
- pectivement opposés aux pôles et S de A et de F. Les extrémités intérieures des bobines inductrices G et C2 sont reliées entre elles, et leurs extrémités extérieures aux collecteurs Q et R, qui leur amènent le courant excitateur.
- L’alternateur Wood est (fig. 3i et 32) à induc-
- Fig. 18 et 19. — Porte-balais Groswith et Ashley.
- teur mobile formé d’un noyau d’acier/, à double enroulement E E', et à deux culasses d’acier g g\ avec pôles interversés alternativement, N et S, disposés de manière que la presque totalité des lignes de force concentrées par les joues ww traversent l’anneau lamellaire des bobines d’armature A. L’inducteur entraîne l’arbre D pat-deux portées non magnétiques dx d.
- Les bobines a a du type (fig. 33) sont plates enroulées sur des semelles en bronze pp’ et pincées sur les anneaux de bronze e l (fig. 34) par les plaques m, percées de trous pour la ventilation. L’inducteur mobile est à deux enroulements EE'. Le premier de ces enroulements EE est relié (fig. 33) par ec et le com-
- Fig. 20. — Dynamo Ashley.
- mutateur C au circuit h i a' de deux bobines a' a’ de l’armature, avec intercalation du rhéostat R ; il ne sert qu’à fournir l’excitation suffisante pour la marche à vide : quant au courant principal de E' E', il est envoyé du commu-
- Fig. 21. — Balais carbone-cuivre de Bilberg (1893).
- tateur c' aux autres bobines a a de l’inducteur reliées en série et à la ligne L.
- Les connexions entre les bobines de l’armature peuvent être parfaitement abritées par les anneaux bb\ les différences de potentiel aux bornes des balais, correspondant aux résistances des inducteurs Eet.E', sont relativement faibles,
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- de sorte que la manipulation de la dynamo ne présente que peu de danger.
- Le principe du dynamoteur Ilermg est (fig. 35) le suivant. Le moteur à inducteur fixe A actionne directement l’armature d’un second moteur à inducteur mobile B. Si ce moteur est
- excité de façon que l’armature de B prenne naturellement la vitesse de celle de A, B ne tourne pas, tandis qu’il tournera dans un sens ou dans l’autre suivant que cette vitesse sera, d’après le réglage deC, supérieure ou inférieure à celle de A, et avec une vitesse égale à cette
- - -0-
- Fig. 22 à 26. — Paliers et balais Spence (1892}.
- différence; de sorte que l’on peut, en variant le réglage du circuit B, renverser la marche de B et faire varier théoriquement sa vitesse de zéro au double de celle de A.
- La marche du moteur Williams est (fig. 36 et 37) commandée par un régulateur à force centri-
- fuge F, qui amène, suivant que le moteur s'accélère ou ralentit, l’un ou l’autre des plateaux e' ou e, entraîné par son arbre, au contact du galet S, lequel décale alors les balais J dans le sens voulu, par le train q Q M L K.
- Afin qu’à l’arrêt du moteur les balais ne soient
- Fig. 27 et 28. — Alternateur Kingdon (1892).
- pas emportés trop loin, l’arbre M entraîne le pignon L non pas directement, mais par le frottement du coin k sur le cône dentelé O, calé sur M.^Lorsque K arrive au bout de sa course, à l’arrêt du moteur, son cliquet 11 pénètre dans la dent i du coin k. qu’il soulève, et dégage ainsi du cône O, de manière que M puisse continuer à tourner jusqu’à l’arrêt complet du moteur sans entraîner davantage J.
- Avec le dispositif de M. Loqier représenté par la figure 38,(13 mise en train du moteur en dérivation N S s’opère en toûrnant l’aiguille du rhéostat 7 dans le sens de la flèche, de manière à augmenter graduellement l’intensité du courant à mesure que sa vitesse augmente. En même temps, ce courant excite le pôle N du moteur suffisamment pour qu’il attire l’armature i3 et ferme, par 16 et 22, le circuit directement
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- en 12 12"'sur le moteur ; de sorte, que l’aiguille 7 étant posée sur le contact 10, le courant passe entièrement par 16 et 22, sans aucun effet du
- -K--)
- ; — S -
- -S -
- Fig-, 29 et 3o. — Alternateur Kingdon (1892).
- rhéostat. Si, pour une raison quelconque, l’intensité baisse sur la ligne, N lâche son armature, qui rompt définitivement le circuit, obligeant,
- pour la remise en marche, d’envoyer de nouveau le courant peu à peu au moteur par le rhéostat. On évite ainsi tout danger de brûler le moteur par une mise en train trop brusque ou par des variations de l’intensité dans la ligne non corrélatives de celles de la vitesse du moteur.
- MM. Crompton et Chaînai ont récemment pro-
- Fig. 33. — Wood. Schéma des circuits.
- posé de régulariser le chargement des accumulateurs d’un circuit au moyen d’une dynamo auxiliaire ou régulatrice U (fig. 3o et 40). Cette dynamo a deux enroulements : l'un, W1? en dérivation sur les accumulateurs B, l’autre, W2, en série sur la dynamo de chargement A. Cet enroulement pendant la période de chargement
- Fig. 3i et 32. — Alternateur Wood (1893).
- l’emporte complètement sur W, et fait tourner la dynamo U dans un sens tel que sa force électromotrice s’ajoute à celle de A sur les accumulateurs. Pendant leur décharge, au contraire, W2 l’emporte, et la force électromotrice de U s’ajoute à celle des accumulateurs dans le circuit. On diminue ainsi la différence entre les forces électromotrices de chargement en A,
- puis de décharge au circuit comme par les commutateurs ordinairement employés à cet effet.
- On peut apporter à ce système deux modifications, suivant que l’on fait intervenir la dynamo auxiliaire seulement pendant la décharge ou seulement pendant le chargement des accumulateurs.
- Dans le premier cas (fig 39), la dynamo U
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- n’a plus que l’enroulement en série W2, de sorte qu’elle n’intervient pas pendant le chargement des accumulateurs, mais seulement lors-
- qu’ils se déchargent, en ajoutant sa force électromotrice à la leur.
- Dans le second cas (fig. 41), les dynamos auxi-
- Fig. 34. — Alternateur Wood. Variante.
- liaires ont, comme dans le premier cas, leurs I nière à ne faire que neutraliser Wj sans jamais deux enroulements, mais W2 est calculé de ma- | renverser la polarité de U. Cette figure repré-
- Fig. 36 et 37. — Régulateur William (1890).
- sente l’application du système à un tramway électrique divisé en plusieurs sections B... Tant que les commutateurs U sont dans la position
- indiquée en traits pleins, le courant passe de A à toutes les sections ; mais, à mesure que le train les franchit, il amène le commutateur de la sec-
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- Fig. 41. — Crompton et Chamen. Variante.
- Fig. 42 et 43. — Chargement d’accumulateurs Edmunds (1892).
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- tion où il pénètre dans la position pointillée, qui fait que son accumulateur s’y décharge, aidé de sa dynamo, et que l’on éprouve une perte moindre que si l’on tirait tout le courant de A, au travers de la longueur totale de la ligne.
- Pour charger ses accumulateurs C, au moyen d’une dynamo a2 (fig. 42), M. Edmunds avait antérieurement proposé de brancher sur la déri-
- Fig. 35. — Dynamoteur Hering (1893).
- alternative C ou C,, et d’une dynamo auxiliaire ou de démarrage alternative D ou l)j.
- Au départ, le moteur à vapeur ou autre P met en mouvement Cet D; puis, à chaque poste, on ouvre les contacts Sj S3 et l’on ferme S2, de manière à relier D seulement à Dj. Quand Cj a atteint la vitesse de démarrage voulue, on ferme S2S3 et l’on ouvre S,, ce qui coupe le circuit de D Dj et l’ouvre à C Ct.
- Il est d’ailleurs facile de faire actionner automatiquement les commutateurs S2 S3.
- Gustave Richard.
- CHEMIN DE FER AERIEN ELECTRIQUE
- D.E LIVERPOOL
- vation de chargement b b un moteur e, qui mène une dynamo d, dont la force électromotrice s’ajoute à celle de a2 pour charger C. Les inducteurs / de e et de d sont excités par une même dérivation de C, et l’on peut introduire la dynamo auxiliaire d dans le circuit au moment voulu par un commutateur automatique.
- La même combinaison peut, bien entendu,
- Fig. 38. — Mise en train Loria (Comp. Cairon) (1893).
- servir comme l’indique la figure 43, à renforcer le potentiel d’une dérivation b trop éloignée de a2.
- M. Rice a récemment proposé, pour la transmission de la force par courants alternatifs, de supprimer les difficultés du démarrage en établissant le synchronisme entre la génératrice et la réceptriee au moyen d’un moteur à courant continu. Pour l’application de ce moyen, qui semble primitif, chacun des postes récepteur et générateur est (fig. 44) pourvu d’une dynamo
- Le chemin de fer aérien qui a été inauguré à Liverpool le 4 février dernier par le marquis de Salisbury est intéressant à plus d’un titre : le viaduc métallique qui le supporte diffère des ouvrages similaires au point de vue du système de construction et du mode de montage; la traction y est faite exclusivement par l’électricité et chaque voiture porte son propre moteur ; enfin le système de signaux est entièrement automatique. Les résultats de l’exploitation électrique de cette ligne, appelée à desservir un trafic considérable, seront suivis avec intérêt par tous ceux qui s’occupent de la question si importante à l’heure actuelle de la création de moyens de transport rapide à l’intérieur des villes.
- Aperçu général de la ligne. — Le chemin de fer en question dessert tout le quartier des Docks de Liverpool, depuis l’Herculaneum Dock jusqu’à Seaforth. La ligne est à deux voies, de largeur normale. Le tracé est indiqué par le plan (fig. 1). Son développement est actuellement de 9 km 5 environ. Si, comme tout le fait espérer, l’exploitation en est rémunératrice, des prolongements prévus vers le nord et vers le sud donneront ultérieurement accès aux quartiers de résidence et porteront la longueur totale de la ligne à 14 km 5. Le tracé comporte des courbes assez raides; le rayon minimum est de 120 mètres. La figure 2 montre le profil en long, qui ne présente pas de déclivités supérieures
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- à 0,025 m. par mètre; encore cette dernière déclivité ne règne-t-elle que sur une faible longueur.
- La ligne est aérienne, à l’exception d’une courte portion de 25o m. de longueur qui passe sous un viaduc de la Compagnie du Lancashire and Yorkshire Railway, servant au transport des wagons de charbon aux Docks. La portion aérienne repose sur des piles métalliques, sauf sur une centaine de mètres aux abords de la
- partie basse, où elle est portée par un remblai, pilonné entre deux murs en maçonnerie.
- La hauteur libre sous le viaduc est de 4,90 m. en moyenne. Il est établi, pour la plus grande partie de sa longueur, directement au-dessus de l’ancien chemin de fer des Docks, qui est au niveau de la chaussée et qui sera désormais réservé uniquement au transport des marchandises.
- Les travées métalliques ont une longueur nor-
- Fig. 1. — Tracé général de la ligne.
- male de i5 m. Mais il y a quelques travées d’ouverture plus grande, au croisement des voies de circulation importantes. La ligne comprend, en outre, un certain nombre de travées basculantes, pour le passage de pièces exceptionnellement volumineuses, telles que les chaudières marines, et un pont tournant qui franchit la passe d’entrée du Stanley Dock. Ce Dock est d’ailleurs le seul qui soit coupé par la ligne, tous les autres étant situés entre elle et le fleuve.
- Mode de construction et de montage du viaduc métallique. — Les travées normales de i5 mètres (fig. 3 à 6) se composent de deux poutres à âme pleine, de 1,22 m. de hauteur, supportant un tablier du système Hobson en tôle cintrée, sur lequel la voie est posée directement sans ballast. Ces tôles, disposées perpendiculairement à l’axe, sont réunies entre elles par l’intermédiaire de fers à T, dont l’âme est placée entre les bords inférieurs de deux tôles adjacentes, et
- Fig. 2. — Profil en long.
- les trois épaisseurs de métal ainsi rivées ensemble. Elles sont assemblées avec l’âme des poutres au moyen de cornières cintrées (fig. 7 à 9). Les vides en forme de V que laissent entre elles les tôles cintrées sont partiellement remplis d’asphalte, de manière à rendre le tablier étanche, et le remplissage reçoit une légère pente vers l’un des côtés pour l’écoulement de l’eau.
- A la partie supérieure de chaque tôle sont rivés des taquets métalliques, pour l’attache des
- longrines en bois supportant les rails; le taquet extérieur est vertical et le taquet intérieur incliné, de façon à permettre l’introduction d’un coin de calage. Le rail est à patin et fixé sur les longrines, au moyen de tirefonds à la manière ordinaire. La semelle supérieure des poutres sert de passerelle; elle est munie d’un garde corps en encorbellement, avec refuges de distance en distance.
- La largeur de l’ouvrage est de 6,70 m. d’axe en axe des poutres et de 7,60 m. entre gai'de-corps.
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- Les travées reposent sur des colonnes en caisson, constituées par deux fers en U et deux âmes pleines, et réunies deux à deux par des entretoises en treillis de 0,60 m. de hauteur. Leur base repose sur une semelle en fonte, reliée par quatre longs boulons à une plaque noyée dans un massif de béton. Une sorte de cloche en fonte, en deux parties, à l’intérieur de laquelle on coule du béton, protège le pied des colonnes contre les roues des véhicules.
- A l’exception d’une demi douzaine de travées, la ligne a été construite sans l’aide d’échafaudages. La nécessité d’interrompre le moins pos-
- sible la circulation sur les voies à grand trafic' desservant les Docks a fait adopter un système de montage particulier consistant à assembler tous les fers constituant une travée à l’une des extrémités du viaduc et à transporter ensuite cette travée tout d’une pièce jusqu’à l’emplacement qu’elle devait occuper.
- Les colonnes arrivaient de l’usine complètement montées. Presque toutes ont été mises en place au moyen d’une grue locomobile à vapeur, circulant sur la voie ferrée des Docks, qui se trouve, comme nous l’avons dit, au-dessous du viaduc.
- ^Elévation. intérieure
- (laLia-rit dû matériel tic f'e.r \a
- Fig-. 3 à 6. — Coupes longitudinales et coupe transversale du chemin de fer.
- Quant aux poutres principales, qui arrivaient également terminées, on les réunissait sur le chantier même aux éléments du tablier Ilobson, qui se cintraient sur place.
- Ces opérations se faisaient dans un atelier établi à l’extrémité nord de la ligne.
- Toutes les tôles y arrivaient coupées de longueur. Elles étaient d’abord chauffées et cintrées à la presse hydraulique. On forait les trous de rivets pour l'attache des taquets et des cornières d’extrémité, ainsi que les trous d’attache avec les fers à T ; cette dernière opération s’exécutait en moins de i5 minutes à l’aide d’une .perceuse multiple.
- Après avoir rivé les cornières et les taquets,
- il fallait assembler les tôles cintrées entre elles et avec les fers à T correspondants. Ces fers étaient placés sur un châssis qui les maintenait à l’écartement nécessaire; on y boulonnait les tôles par séries de to, et l’ensemble, raidi sur les côtés à l’aide de poutrelles provisoires, était enlevé par une grue roulante, puis suspendu par les bouts des poutrelles ; le dessous du tablier devenait ainsi accessible à la riveuseà air comprimé, mobile dans deux directions rectangulaires (fig. io et 11). Une fois le rivetage achevé, la grue levait de nouveau le tablier et le déposait sur la première travée du viaduc; les poutres principales étaient apportées à leur tour, rivées au tablier, et la travée nouvelle se trouvait complète et for-
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- mée d’éléments parfaitement interchangeables.
- Il fallait alors la transporter jusqu’à la position qu’elle devait occuper, c’est-à-dire à l’extrémité de la partie achevée du viaduc. Les deux files extérieures de rails se posaient au fur et à mesure de l’avancement et servaient à la circulation du chariot à vapeur (fig. 12) qui effec-
- Fig. 7
- tuait ce transport. Pour charger la travée, on la soulevait à l’aide de vérins, on faisait arriver le chariot au-dessous d’elle, et on la laissait reposer sur le chariot, dont la hauteur était suffisante pour que la travée passât au-dessus des membrures supérieures des poutres.
- Le chariot étant amené à l’extrémité de la partie achevée, il restait à mettre en place les fers qu’il portait. L’opération est indiquée sur les figures i3 à 16, où l’on voit l’appareil de montage supportant une travée de 23 mètres prête à être descendue sur ses supports. Cet appareil consiste en un bâti formé de deux pou-
- Far à t
- ° ^ O O
- très à treillis de 26 mètres de longueur, convenablement entretoisées supportant deux treuils roulants, et dont la partie antérieure s’appuie par une traverse sur deux pylônes métalliques mobiles sur une voie provisoire posée sur le sol. L’écartement normal des pylônes est supérieur à celui des colonnes du viaduc. La partie arrière du bâti repose sur une poutre trans-
- versale, distante de 18 mètres environ de la traverse antérieure et supportée elle-même par un châssis roulant sur la voie provisoire du tablier.
- La travée à mettre en place était amenée par le chariot, de manière que son extrémité antérieure se trouvât sous la partie arrière de l’appareil de montage et pût être levée par le treuil roulant le plus éloigné.
- L’extrémité postérieure était en même temps soulevée à l’aide d’une paire de vérins hydrauliques. Le chariot, redevenu libre, était ramené en arrière jusqu’à ce que sa portion antérieure se trouvât sous l’extrémité postérieure de la travée, qu’on laissait reposer de nouveau sur le chariot. On faisait alors avancer en même temps le treuil et le chariot.
- La partie postérieure de la travée arrivait sous
- Fig. 9
- le second treuil, qui l’enlevait à son tour, et il ne restait plus qu’à faire avancer les deux treuils à la fois avec leur charge, qu’ils déposaient sur ses supports définitifs.
- Enfin, on prolongeait les voies provisoires sur le tablier de la travée'nouvellement mise en place, on posait la voie de roulement des pylônes de l’appareil de montage, on faisait avancer ce dernier — ce qui prenait d’ordinaire i5 minutes — et tout était prêt pour la mise en place de la travée suivante. A part quelques exceptions, cette même série d’opérations s’est répétée pour les 600 travées du viaduc. On a édifié de la sorte jusqu’à 10 et 12 travées par jour.
- Pour la mise en place des travées de plus de i5 mètres, on faisait supporter l’extrémité avant de la travée par les deux treuils, l’extrémité arrière reposant sur le chariot, et on la faisait avancer de cette manière jusqu’à ce qu’elle dépassât légèrement la traverse antérieure de l’appareil de montage; on suspendait alors
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- l’avant de la travée à cette traverse; les treuils étaient ramenés en arrière, enlevaient tout à fait la travée et la transportaient jusqu’à l’emplacement qui lui était destiné.
- Aux abords de l’embarcadère flottant de Li-verpool, la construction du viaduc est un peu
- modifiée. Il y a trois travées bowstring, de 3o mètres de portée, dont les poutres ont été assemblées sur le sol et levées par les treuils de l’appareil de montage.
- Ponts basculants. — Nous avons dit que la ligne présentait un certain nombre de ponts à
- Fig. loet h. — Machine à river en fonctionnement.
- bascule. Ces ponts sont au nombre de trois; l’un d’eux, celui de Sandon,-est représenté sur la figure 17. Le tablier est continu sur la longueur de deux travées et repose sur la pile intermédiaire. L’une des travées sert de contrepoids à l’autre; mais, en raison de la largeur de
- la voie traversée et de la faible hauteur du viaduc, on a dû donner aux deux travées une longueur inégale.
- Pour diminuer dans une certaine mesure cette inégalité, on a pratiqué une fosse, dans laquelle s’engage la plus courte travée lors de l’ouver-
- Fig. 12. — Boggie à huit roues.
- ture du pont. Des contrepoids achèvent de rétablir l’équilibre. La manœuvre du pont est faîte hydrauliquement.
- Pont tournant. — L’ouvrage le plus difficile à établir, en raison des sujétions du trafic, a été le pont tournant sur la passe d’entrée du Stanley
- Dock. Cet ouvrage esta deux voies superposées : l’une donne passage à la nouvelle ligne, l’autre porte la voie ferrée ancienne des Docks.
- Ce pont, de même que les autres ponts mobiles de la ligne, ne doit être ouvert que la nuit, afin de ne pas interrompre le trafic du chemin de fer.
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- Pour permettre aux chalands de franchir la passe, sans faire tourner le pont, on a disposé le tablier inférieur de façon à pouvoir le relever comme celui d’un pont-levis.
- L’extrémité libre de chacune des moitiés de ce tablier est reliée au bec du cantilever correspondant par un système articulé; des chaînes passant sur des poulies de renvoi et actionnées par
- Fig. i3 à 16. — Mise en place d’une travée de 23 mètres.
- des presses hydrauliques opèrent le relevage, en I commençant par replier sur elles-mêmes les j bielles de support du tablier.
- Fig. 17. — Pont basculant de Sandon.
- Quand le pont est fermé, toute la construction repose sur deux points d’appui : à l’avant, sur des poteaux établis sur le couronnement du mur du quai, à l’arrière, sur des blocs glissants
- disposés sous la caisse à contrepoids. Les can-tilevers sont maintenus en place par des verrous.
- Pour les faire tourner, on commence par soulever la partie arrière au moyen de presses hydrauliques, de façon à dégager les blocs de support, qui sont retirés. Puis on abaisse la culasse jusqu’à ce que le coussinet repose sur le pivot. La descente de la partie arrière conti-
- Fig-. 20. — Section transversale d’un générateur.
- nuant, le cantilever bascule autour de son pivot; l’avant se relève en dégageant les poteaux de support; enfin les galets fixés sous la caisse à contrepoids viennent reposer sur la voie de roulement et il ne reste plus qu’à faire tourner l’ensemble à l’aide des appareils hydrauliques logés dans les culées.
- Le montage de ce pont a présenté des difficultés spéciales, en raison du peu de temps pen-
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- dant lequel l’entrepreneur était autorisé à barrer l'entrée du dock. Les cantilevers ont été montés dans l’axe, mais en arrière, deleur emplacement définitif. Quand tout a été prêt, on a enlevé l’ancien pont à voie unique qui livrait passage au chemin de fer des Docks et on a fait avancer les cantilevers sur des supports provisoires jusqu’auprès de leur emplacement définitif; puis on les a descendus en place en les faisant porter alternativement par l’avant et par l’arrière sur des piles de madriers. Une grue flottante de ioo tonnes
- servait au levage de la partie avant, tandis que l’arrière était soulevé par les presses hydrauliques de manœuvre, mises en place à l’avance en vue de cette opération. Les supports provisoires ont été ainsi retirés pièce par pièce jusqu’à ce que le pont reposât sur le pivot et sur la voie de roulement.
- Stations. — La ligne qui, ainsi que nous l’avons dit, est à double voie, comprend actuellement i3 stations.
- Une quatorzième station sera prochainement
- Fig. iS. — Section longitudinale partielle de la station génératrice. — Fig. 19. Plan partiel de la station génératrice. A Petits chevaux d’alimentation; B Embrayage; D Décharge; E Aspirante; P Pompes à air et condenseurs.; R Puits de condensation; S Pompes de circulation.
- établie à Seaforth. Chacune des stations terminales est pourvue de deux changements de voie, et chacune des stations intermédiaires d’un changement de voie unique. La distance maxi-ma entre deux stations consécutives est de 1100 mètres, la distance minima, 275 mètres.
- Les .stations sont élevées sur colonnes et construites en bois et fer. On y accède par des escaliers, au nombre de quatre pour les stations importantes. Les quais ont environ 35 mètres de longueur sur 3,65 m. de largeur, et sont à 0,90 m. au-dessus du niveau des rails. Sur chacun d’eux,
- il y a une salle d’attente avec guichet et tourniquet. Les stations sont éclairées à l’électricité.
- Une vaste remise à voitures est établie auprès du Hornby Dock; elle comprend cinq lignes de voies ferrées, de niveau avec les voies principales. Au-dessous se trouve l’atelier de réparations, avec monte-charge pour faire monter ou descendre les wagons.
- Traction. — La traction est opérée uniquement par l’électricité.
- Le courant électrique fourni par une usine centrale est envoyé dans une canalisation qui
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- suit la voie ferrée; chaque voiture porte son propre moteur et les électromoteurs sont mis constamment en relation avec la canalisation par des contacts glissants.
- Usine génératrice. — L’usine génératrice d’électricité (fïg. 18 à 23) est installée vers le centre de la ligne, près du Bramley Moore Dock. On a utilisé pour sa construction les arches d’un
- viaduc existant servant à amener aux Docks des wagons de charbon.
- L’usine est établie de manière à pouvoir alimenter des trains marchant à 3 minutes d’intervalle; mais on n’a encore installé que la force motrice nécessaire pour faire marcher des trains à cinq minutes d’intervalle.
- L’installation comprend six chaudières du
- Fig. 2i. — Section partielle de la salle des chaudières.
- Fig. 23. — Plan partiel de la salle des chaudières.
- Laricashire, mesurante),i5 m. sur2,44 m., et fournissant la vapeur à une pression de 8,4 kilog.; elles sont munies de chargeurs mécaniques : le combustible est emmagasiné dans des trémies supérieures, dans lesquelles viennent se vider
- Fig. 22. — Section partielle de la salle des chaudières.
- directement les wagons de charbon circulant sur le viaduc, et un transporteur l’amène aux différentes chaudières. L’eau d'alimentation, avant de se rendre aux générateurs, traverse un économiseur Green de 385 tubes.
- Les machines à vapeur sont au nombre de
- quatre, du type compound horizontal, capables d’indiquer 400 chevaux-vapeur à 100 tours, pour une pression de vapeur de 8,4 kilog. Les cylindres ont 0,394 m. X 0,787 m.; la course est de 0,914 m. La distribution est du type Corliss. Le volant de chaque machine a 4,27 m. de diamètre et est muni de gorges pour 19 câbles de transmission en coton de 3e millimètres de diamètre. Une machine auxiliaire avec arbre de renvoi sert à mettre en marche les machines principales.
- La vapeur d’échappement se rend à un condenseur par surface, séparé en deux parties, dont chacune est capable de condenser la vapeur d’échappement de trois des machines principales développant leur maximum de puissance. L’eau servant à la condensation est puisée dans le Dock voisin. Des machines auxiliaires, du type compound pilon, actionnent les pompes à air et à eau (centrifuges) du condenseur.
- L’alimentation des générateurs est assurée
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- par deux pompes, dont chacune est capable d’alimenter quatre chaudières. Enfin, une machine de io chevaux indiqués assure le fonctionnement des chargeurs automatiques et du transporteur, et deux petites machines auxiliaires manœuvrent les racloirs de l’économiseur.
- Tous les tuyaux de vapeur et d’eau d’alimentation sont doublés. On a aussi prévu le cas où l'eau pour la condensation viendrait à manquer et où l’échappement se ferait dans l’atmosphère.
- Chacune des machines à vapeur principales actionne, par l’intermédiaire de câbles en coton, une dynamo bipolaire Elwell-Parker, excitée en dérivation et débitant 475 ampères sous 5oo volts, à la vitesse de 400 tours. Les électroaimants sont en double fer à cheval. La ligne séparatrice des pôles est horizontale, en sorte que’ la moitié supérieure peut facilement s’enlever et permettre l’inspection ou la réparation de l’induit. La poulie de commande est entre deux paliers, et un embrayage, réunissant l’arbre de la poulie à celui de l’induit, permet d’enlever ce dernier sans démonter la poulie ni ses paliers et sans toucher aux câbles de transmission.
- Le tableau de distribution est des plus simples. Toutes les dynamos sont réunies en parallèle à des barres omnibus, d’où le courant se rend, par des câbles souterrains avec gaine isolante et armature, aux conducteurs de ligne. Chaque machine est pourvue d’un interrupteur à contacts multiples et d’une boîte de résistance, pour le réglage delà force électromotrice, d’un voltmètre, d’un ampèremètre et d’un coupe-circuit automatique. Entre les barres omnibus et la ligne se trouve le coupe-circuit automatique principal, que traverse la totalité du courant sortant de l’usine.
- A. D.
- {A suivre).
- CHRONIQUE ET REVUE
- x DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Poste téléphonique Hooker'(1892).
- Pour appeler le poste de droite (fig. 1), par exemple, on presse l’armature b sur le contact m,
- de manière à relier la pile a à la ligne c et à la bobine secondaire /, au microphone dx et à la terre e\ ce qui fait partir la sonnerie lt au moyen du trembleur bt Æj. On décroche ensuite le microphone d du crochet z, qui met, par n, le trans-
- metteur h en circuil avec a, dont les courants induits en j se transmettent par hbcf au récepteur dx. On voit que, dans ce système, les électros jj\ servent à la fois aux microphones et aux appels.
- G. R.
- Spring-jacks Scribner et Patterson (1893).
- Chacun des jacks du tableau représenté en figures 1 à 10 se compose d’un anneau d’épreuve a, d’un barreau b, à trous c et des springs de lignes d et e. Les anneaux ou douilles d’épreuve a sont butés dans leur isolant/par un épaule-ment a', évasé pour mieux guider et épauler la fiche : chacune d’elles est reliée aux fils par une attache facilement accessible g — (fig. g) q — protégé par un tubegfi
- Les springs d et e de chacun des jacks sont montés entre les dents n d’un peigne isolant m, séparées par des languettes isolantes o. Ils sont d’inégales longueur pour faire contact en différents points de la fiche insérée en r.
- On a représenté schématiquement en figure 10 l’emploi de ces jacks pour relier deux postes téléphoniques; voici comment ils fonctionnent :
- Quand l’appelant fait tourner sa manette d’appel, il envoie par v v, en v2, un courant qui
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- fait tomber le volet v', et l’opérateur éprouve ou vérifie immédiatement la ligne. Quand il enfonce sa fiche dans l’un quelconquedesjacksdela ligne.
- sa douille a est reliée au barreau b par la fiche et ferme le circuit de la pile w sur w3 de manière à immobiliser le volet et à l’empêcher de retom-
- ber au courant de fin de communication (‘). L’ouverture-d’une ligne s’indique, comme d’habitude, par un claquementdu téléphone de l’opé-
- rateur quand il pose sa fiche sur l’un des anneaux ac'de cette ligne.
- Cette disposition présente l’avantage de pou-
- Fig-. 8 à 10. — Vue en dessous du clavier. Schéma des circuits et coupe 99 (fig. 3).
- voir grouper sous un très faible encombrement un grand nombre de fiches parfaitement acces-
- sibles. Les figures 11 à i3 représentent une autre disposition de spring-jack.
- L’une des branches a de la ligne est reliée normalement, par b, au contact c; l’autre branche e
- (') La Lumière Électrique du 18 février 1893, p. 322.
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- est reliée par / à la douille isolée du jack. La boucle d’épreuve g est reliée par dg' au fil d’épreuve de la ligne.
- Quand on retiré la fiche, le ressort b, plus fort
- que d, le sépare de g par c; mais l’insertion de la fiche laisse se rétablir le contact dg1, et ferme le circuit d’épreuve.
- G. R.
- un bain acidulé sulfurique avec cathode en carbone recouverte de mercure, jusqu’à ce que la matière qui remplit ses gaufrages soit en boue de plomb amalgamée. Ce plomb poreux est ensuite tassé dans les alvéoles des plaques d’accumulateur que l’on forme comme à l’ordinaire.
- G. R.
- Fers à friser et à repasser Jenkins (1993).
- Dans l’appareil (fig. 4), le fer à friser, emman ché en a, est chauffé par le courant qui traverse les résistances isolées G. Les appels a3 détermi-
- Fig. 4. — Fer à friser Jenkins.
- nent des courants d’air empêchant a de trop s'échauffer quand on a retiré le fer.
- Quant au fer à repasser, il consiste (fig. 5 et 6)
- Fabrication électrolytique du plomb poreux pour accumulateurs, procédé Correns (1893).
- On commence par constituer une plaque gauffrée (fig. 1 et 2) avec un aggloméré de sels
- ) Q \ ^ ) A
- 1 ( \) y -
- &
- "O"
- tr'
- Fig. 1 à 3. — Accumulateurs Correns.
- en une sole C, en fer ou en cuivre, chauffée par les enroulements du circuit Dd autour de ses projections F, enfermées dans une envelopce E B, qui pourrait être avantageusement en poterie réfractaire.
- de plomb, d’acide sulfurique et de gélatine, puis on traite cette plaque, avec ses alvéoles remplies de sulfate de plomb, comme anode (fig. 3), dans
- G. R.
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- Electro-aimants Varley et Jones (1893)
- Les deux fils de ces électros sont l’un, D, isolé, et l’autre E, nu, et enroulés en couches séparées par des gaines] de papier G. Le fil E est toujours compris entre deux spires isolées
- Fig. i à 3.
- D. On obtient ainsi des électro-aimants uniques (fig. i et 2) ou jumelés (fig. 3), peu coûteux, économiques, compacts, parfaitement suffisants pour les appels, sonneries, etc.
- G. R.
- La durée la plus économique des lampes à incandescence, par Cari Hering (').
- On suppose généralement qu’il est avantageux d’avoir des lampes à incandescence de longue durée; l’objet de cette étude est de montrer que c’est là une erreur, et qu’au contraire, dans des conditions normales, une plus courte durée ou vie des lampes se traduit par un gain; en d’autres termes, que si les lampes ne s’éteignent pas assez tôt par une mort naturelle, il est plus économique de les briser avant leur complète décadence.
- Au mois de juin de l’année dernière, MM. Thomas, Martin et Hassler ont publié un très intéressant mémoire (2) sur la durée et le rendement des lampes à incandescence. L’histoire complète des lampes à incandescence y était donnée sous forme de tableaux ét de courbes concernant presque tous les types construits aux Etats-Unis. C’est en prenant pour base les nombres contenus dans ce mémoire que nous avons cherché à déterminer la durée la plus économique des lampes.
- (') Communication faite à l’American Institute of Elec-trical Engineers.
- (2) La Lumière Électrique, t. XLVI, p. 3i.
- La méthode qui permet de déterminer cette durée est celle suggérée par M. O’Keenan. On calcule la quantité totale de lumière émise par la lampe depuis sa mise en service jusqu’à l’époque considérée; on calcule également le coût total de cette quantité de lumière, autrement dit le prix de la lampe, plus la quantité d’énergie consommée. Si nous divisons le coût total par la quantité de lumière totale fournie, nous obtiendrons le coût moyen d’une bougie-heure depuis le début jusqu’à l’époque considérée. On peut déterminer ainsi à quel moment ce coût est le plus faible.
- Si l’on prend pour base des mesures faites sur la lampe pendant toute la durée de son fonctionnement, cette méthode permet, seule, de se rendre compte à chaque instant de l’utilisation de l’énergie et des lampes; le seul facteur dont elle ne tienne pas compte est l’intérêt du prix d’achat de la lampe, qui est évidemment négligeable.
- Nous choisirons pour point de départ de nos calculs les sept types de lampes les plus importants parmi ceux examinés par M. Thomas. Le tableau I donne pour ces sept sortes de lampes le nombre de watts par bougie (intensité lumineuse moyenne horizontale), et la dernière colonne contient les moyennes tirées des expériences sur treize types de lampes.
- TABLEAU I.
- Nombre de watts par bougie.
- Heures A B F G K L M Moyenne
- 0 3,9 4,4 4,1 4,2 3,9 3,8 4,8 4,2
- IOO 4,3 4,8 4,3 4,6 4,3 4-a 4,7 4,5
- 200 4,6 5,1 4,6 4,9 4,6 4,6 4,7 4,8
- 3oo 4,9 5,4 4,9 5,0 4,8 4,9 4,8 5,o
- 400 5,2 5,6 5,1 5,3 0,0 5,2 4,9 5,2
- Soo 5,5 6,1 5,5 5,5 5,2 5,5 5,1 5,6
- 600 5,8 6,4 5,8 5,7 5,4 5,8- 5,5 5,_9
- 700 6,1 6,7 6,1 6,0 5,6 6,1 5,8 6,3
- soo 6,4 6,9 6,4 6,3 5,9 6,3 5,9 6,6
- 900 6,7 7,1 6,6 6,6 6,2 6,4 6,1 6,8
- IOOO 6,8 7,i 6,8 6,7 6,4 6,2 6,1 6,8
- I IOO 7,0 7,2 6,7 6,8 6,5 — 7,o
- 1200 7,i 7,a 6,7 6,7 ' 5,5 7,o
- En prenant les nombres de la dernière colonne pour la lampe moyenne, calculons pour chaque centaine d’heures le nombre de kilowatts-
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- heures consommés par bougie jusqu’à ce moment, les résultats donneront la courbe a de la figure i. Multiplions ces valeurs par le prix d’un kilowatt-heure; on a pris 0.75 fr., et l’on a obtenu ainsi la courbe b. Ajoutons à ces valeurs le prix initial de la lampe par bougie, ce qui donne la courbe c, qui est naturellement parallèle à b. Traçons la courbe d représentant le nombre total de bougies-heures depuis le début ; cette courbe est ici une droite, parce que toutes les quantités que nous considérons sont rapportées à la bougie, et non au pouvoir éclairant total de la lampe. Maintenant divisons chaque ordonnée de la courbe c par l’ordonnée correspondante de la courbe d, et nous obtiendrons la courbe e, qui est celle que nous cherchons.
- S 5 •'>0,50
- Durée eh heures
- Fig. I
- Gomme on le voit, cette courbe présente un minimum vers 400 heures, c’est-à-dire qu’à ce moment le prix de la lumière est le plus faible, et si l'on continue à se servir de cette lampe, ce prix augmentera de nouveau. Quelque étrange que puisse paraître cette conclusion, il est plus économique de briser la lampe à ce moment et de la remplacer que de continuer’ à s’en servir. L’emplacement de ce minimum dépendra naturellement des valeurs relatives du prix de la lampe et de celui de l’énergie. Une lampe qui ne noircirait pas et ne se modifierait en aucune façon par l’usage donnerait par exemple la courbé/, dont le minimum est à l’infini.
- Pour montrer ce que signifie la courbe e, prenons un exemple. En admettant que la lampe coûte 2,25 fr., et l’énergie 0,75 fr. le kilowattheure, le prix moyen par bougie-heure serait au bout de 1200 heures de 0,451 centime, soit un
- total de 5,42 fr. par bougie pendant 1200 heures. Une lampe de 16 bougies représente donc un coût total de 86,80 fr., si nous supposons, pour plus de simplicité qu’elle continue à donner 16 bougies.
- Si on l’arrête à 400 heures, le coût de la lumière n’est que de 0,396 centime par bougie-heure, ou de i,585 fr. par bougie pendant 400 heures. Si la lampe est renouvelée trois fois au cours des 1200 heures, la dépense totale sera de 76,10 fr. pour 16 bougies. Ceci montre que le remplacement de la lampe toutes les 400 heures donne un bénéfice de 10,70 fr. sur la méthode qui consiste à la faire servir pend-ant 1200 heures. Ce bénéfice représente le prix de quatre à cinq lampes, et l’on voit que plus vite on casse les lampes, moins cher elles coûtent.
- Un autre résultat curieux et que l’on acceptera difficilement dans le public, c’est que la ligne 0,45 coupe la courbe e à i3o heures et à 1200 heures, c’est-à-dire que la lumière coûte juste autant, que la lampe soit brisée au bout de i3o heures ou qu’elle dure jusqu’à 1200 heures.
- On peut aussi remarquer que la lampe idéale, celle qui reste constante, pourrait coûter près de 29 francs et donnerait pendant 1200 heures un éclairage qui ne reviendrait pas plus cher qu’avec les lampes existantes. On voit par là les avantages qu’offrent les lampes qui changent le moins rapidement de pouvoir éclairant.
- Pour montrer l’effet du prix de la lampe et du prix de l’énergie, on a construit les courbes de la figure 2. La courbe e se rapporte, comme précédemment, à la lampe moyenne, coûtant 2,25 fr., le prix de l’énergie étant de 0,75 fr. le kilowatt-heure. Dans les courbes g et h le prix de la lampe est de 2,75 et 1,75 fr. respectivement. Elles montrent que le point minimum est atteint 5o heures plus tôt ou plus tard, lorsque la lampe est de 10 0/0 moins ou plus chère. Les courbes i et k sont relatives aux cas où le prix de l’énergie est de 1 franc et de o,5o fr. respectivement, la lampe coûtant 2,25 fr.
- En somme, toutes ces courbes montrent que la durée la plus avantageuse des lampes est comprise entre 3oo et 5oo heures, et que le coût de l’énergie a beaucoup plus d’importance que le prix de la lampe.
- Pour montrer comment varie la courbe caractéristique d’une lampe à l’autre, on a réuni dans la figure 3 les données recueillies pour sept des
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- lampes examinées par M. Thomas, et dont les puissances lumineuses initiales étaient les suivantes : A = 16,0; B = 13,i ; F = 14,2 ; G = 17,1 ; K = 17,0; L = i3,2 et M=i2,5 bougies. On voit à première vue que les lampes B et G sont
- Durée en heures
- Fig. 2
- les plus mauvaises, et les lampes M, F et A les meilleures.
- Il serait peut-être fastidieux dans la pratique d’établir pour chaque type de lampe le minimum de la caractéristique. Mais on pourrait donner
- Durée en heures Fig. 3
- comme règle pratique de remplacer une lampe dès que la diminution de son pouvoir éclairant devient bien marquée. La conclusion la plus importante de cette étude est, en tout cas, qu’il est toujours plus avantageux de « pousser » les lampes, au détriment de leur durée, que de les faire fonctionner avec le bas rendement actuel.
- L’éclairage indirect (').
- Dans un mémoire publié récemment M. F. Menning s’occupe de la question de l’éclairage indirect, d’après des expériences qu’il a faites à l’Institut hygiénique de l’Université de Halle. Il observe que la myopie des écoliers est souvent due à un éclairage insuffisant, qui les oblige à approcher leurs yeux trop près de leur travail. Dans beaucoup de cas ces mauvaises conditions se présentent même avec la lumière du jour dans des bâtiments mal disposés; mais avec l’éclairage artificiel les conditions sont encore pires.
- Souvent aussi le nombre de lampes est trop considérable, et quelques-unes sont placées directement en face des yeux, qu’elles fatiguent. Dans d’autres cas, les lampes sont suspendues trop haut et donnent de très fortes ombres. De plus, la distribution de la lumière est souvent très inégale; ainsi, dans la salle de conférences de l’Université de Halle, les six places d’un banc présentaient les éclairements suivants : 8,4, 12,7, 45,8, 74,9, 16,9 et 11 bougies-mètres; cette répartition très inégale de l’éclairement provenait d’un brûleur Argand suspendu au-dessus du milieu du banc et muni d’un réflecteur poli. Gomme les réflecteurs envoient aussi de la chaleur rayonnante, on est obligé de les suspendre très haut, ce qui entraîne une faible utilisation des sources de lumière. La lumière du jour ne présente pas des inconvénients aussi graves; il est donc désirable d’assimiler nos moyens d’éclairage artificiels autant que possible à la lumière naturelle.
- Celle-ci est de la lumière diffuse, tandis que les lampes donnent une lumière directe. Le problème à résoudre est de transformer la lumière directe en lumière diffuse. Pour réaliser ce desideratum, on a proposé de placer des réflecteurs blancs au-dessous de la flamme, de façon à rejeter toute la lumière vers le plafond et à rendre les flammes elles-mêmes invisibles. C’est un procédé qu’on semble avoir employé pour la première fois avec des lampes à arc à l’Exposition d’électricité de Paris en 1881, à l’Ecole d’anatomie de Vienne et au Musée industriel de cette ville. Par contraste, les parties infériéures des locaux ainsi éclairés semblent obscures ; en réa-
- (') The Gas World.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- lité elles ont un éclairage qui convient très bien pour les travaux d’écriture, de dessin, etc.
- M. Erismann, de Moscou, a introduit ce mode d’éclairage dans les écoles, en 1888, en employant des lampes à pétrole; la disposition adoptée fut exposée à Moscou en 1888. Les visiteurs furent unanimes à l’approuver; nulle part on ne voyait d’ombre crue ; il était également aisé de lire dans toutes les parties de la pièce. Toutefois, il n’existait pas de données relatives à la perte de lumière résultant de la diffusion ; le Dr Menning a eu l’occasion d’étudier la question à ce point de vue.
- La salle de cours de l’Institut hygiénique de Halle est éclairée par quatre lampes du système Butzke, placées si près du plafond que les produits de la combustion doivent être évacués par des ouvertures pratiquées au-dessus des lampes. Les flammes se trouvent à 2,85 mètres au-dessus des pupitres, et leur lumière est réfléchie vers le bas par des réflecteurs en verre blanc. Les quatre lampes forment un rectangle de 11 mètres carrés de surface, tandis que la süperficie.de la pièce est de 28 mètres carrés. Comme l’éclairement moyen des divers points de la pièce était supérieur à 10 bougies-mètres, on s’en était contenté jusque-là; mais la lumière était très inégalement répartie, comme nous l’avons montré plus haut par un exemple.
- En employant le nouveau procédé, c’est-à-dire en plaçant sous.les flammes des réflecteurs métalliques, on obtient un éclairage plus uniforme, mais on perd les deux tiers de la quantité de lumière émise par les lampes. On a donc eu recours à un moyen terme ; les réflecteurs métalliques ont été remplacés par des réflecteurs semi-opaques. L’éclairage, quoique moins uniforme que dans le cas précéedent, est toutefois d’un très bel effet, et l’on ne perd que le tiers environ du pouvoir éclairant des sources de lumière. L’éclairement était de 19,28 bougies-mètres à l’endroit le plus brillant et de i3,5o bougies-mètres à l’endroitle plus obscur du local. Ce dernier mode d’éclairage peut donc se recommander pour les salles d’écoles.
- ________ A. H.
- La station centrale de Christiania.
- En avril 1891 on établit le projet d'une station centrale d’électricité pour Christiania, et 62.5000 francs furent votés pour l’exécuter* Les réponses
- aux circulaires d’abonnement furent toutefois si nombreuses que le projet initial dut être considérablement élargi, et que la dépense finale fut évaluée à 1460000 francs. La station, desservant une distribution à trois fils, fut mise en service le i3 décembre dernier f1).
- La puissance totale de la station est de 24000 lampes de 8 bougies,'mais le réseau est calculé pour 40000 lampes. La force motrice est fournie par quatre machines compound à condensation, deux de 600 chevaux et deux plus petites de 260 et i3o chevaux respectivement.
- On a installé une petite batterie d’accumulateurs, dont la capacité est de 685 amp.-heures à 240 volts, c’est-à-dire en énergie de 154800 watt-heures. Cette batterie peut donc alimenter 774 lampes pendant quatre heures.
- La station est située à peu près au centre du district à desservir, dont le rayon est d’environ 800 mètres. Douze câbles d’alimentation, fabriqués par la maison Felten et Guilleaume, partent de la station vers divers centres de distribution. Ces câbles sont couverts de plomb ; ils sont placés directement dans une couche de sable fin, couverte d'une rangée de briques. Le contrat stipulait un isolement de i5 mégohms par kilomètre de câble posé, immédiatement après la pose, et au moins 5 mégohms par kilomètre pendant le fonctionnement et au bout d’un an. A l’essai, tous les câbles étant posés, on trouva pour l’isolement du réseau entier environ 8,6 mégohms..
- Il a été posé :
- Câbles principaux............... 19 600 mètres.
- Câbles de distribution......... 32 5oo »
- Câbles de branchement......... 5 oqo »
- Câbles pour l’éclairage public. 6 700 »
- soit un total d’environ 64 kilomètres. La résistance d’isolement après pose a donc été d’environ 55o mégohms par kilomètre.
- Trois chaudières Babcock et Wilcox, installées à l’usine, ont une surface de chauffe totale de 645 mètres carrés. Leur capacité normale garantie est de 14 kilogrammesd’eau par mètre carré de surface de chauffe, de sorte que les trois chaudières peuvent donner 9030 kilogrammes de vapeur par heure, et même, avec un tirage forcé, 11 610 kilogrammes par heure.
- Pour les machines à vapeur, les constructeurs
- C) The Electrician, 3 mars 1893.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 81
- garantissent une consommation normale de 7,3 i à 8,5 kilogrammes de vapeur par cheval-heure indiqué.
- Des pompes Worthinglon servent à l’alimentation des chaudières. L’eau d’alimentation est contenue dans un réservoir de i5 mètres cubes, et passe dans un économiseur avant d'entrer dans les chaudières.
- Le combustible employé est le coke, et dans le service normal on doit évaporer 8 kilogrammes d’eau par kilogramme de coke, la pression de la vapeur étant io atmosphères. L’eau pour le condenseur est prise dans le port par un tuyau de 3oo mètres de longueur et de 40 centimètres de diamètre.
- Les machines à vapeur ont été fournies par G. Kuhn, de Stuttgart; l’agencement électrique est dû à la maison Schuckert. Les accumulateurs, du système Tudor, proviennent de la fabrique de Hagen.
- Les dynamos sont des machines shunt multipolaires, les deux plus grandes ayant 14 pôles, deux autres 12 pôles, et les plus petites 8 pôles. Les deux grandes machines tournent à 110 tours, les autres à i5o et 170 tours par minute.
- Les lampes à arc de 14 ampères, au nombre de quarante, du type Schuckert, sont disséminées dans six rues ou places. Les lampes sont reliées directement aux câbles de distribution des rues, et les boîtes dejréglage sont fixées aux murs des maisons.
- Le prix du kilowatt-heure est d’un franc, et l’énergie consommée est mesurée par des compteurs Aron et Schuckert.
- Christiania étant située par 5g° 56' de latitude nord, sa courbe de lumière solaire est exactement la môme que celle de Saint-Pétersbourg, que nous donnerons prochainement. Ainsi, en été, le soleil est au-dessous de l’horizon pendant six heures seulement, de neuf heures du soir à trois heures du matin, tandis qu'au mois de janvier le soleil se couche vers trois heures du soir et ne reparaît que passé neuf heures du matin, c’est-à-dire que la nuit dure dix-huit heures. D’été en hiver les conditions d’éclairage varient donc de 200 0/0, état de choses peu favorable à l’économie d’une entreprise d’éclairage électrique.
- REVUE DES TRAVAUX.
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- Séance du 6 avril 1893.
- A1. Janel rapporte les expériences qu’il a entreprises récemment sur les oscillations électriques de fréquence moyenne, c’est-à-dire ne dépassant pas 10000 périodes par seconde.
- Cette communication n’est en réalité que le développement de trois notes présentées par l’auteur à l’Académie, dont deux ont été publiés dans ce journal (1); il nous reste donc à résumer rapidement la troisième.
- Néanmoins, nous reviendrons auparavant sur les courbes obtenues par M. Janet pour les valeurs des différences de potentiel et et e2 qui
- A S
- Fig. 1
- existent entre les points G et H d’une part et H et K d’autre part (fîg. 1).
- Ces courbes (fig. 2) montrent que le phénomène est bien oscillatoire' et que la seconde passe par les maxima et les minima de la première, ce qui du reste était facile à prévoir
- puisqu’en ces points ^ étant nul, il n’y a pas
- d’induction.
- La courbe e2 peut présenter une portion négative pendant laquelle la force électromotrice augmente dans le sens des potentiels croissants, c’est-à-dire comme dans les générateurs, dynamos, transformateurs, etc.
- La troisième note de M. Janet a pour but d’obtenir expérimentalement de véritables cycles d’hystérésis et de comparer la forme des courbes
- (*) La Lumière Electrique, t. XLVI, p. 543 et t. XLVII, p. 356.
- A. H,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- obtenues à celles bien connues de Warburg et d’Ewing.
- A cet effet, on calcule en la déduisant des courbes de la figure 2, la courbe qui représente l’intensité i' dans la branche BEF, les points A. G. étant supposés au potentiel zéro.
- L’intégrale J~zi'dt représente la charge, et si
- l’on représente les résultats par une courbe en prenant pour abscisses les différences de potentiel et pour ordonnées les charges, on obtient la forme représentée par la figure 3. La courbe part de o, va en croissant, puis décroît sans se
- Fig. a
- superposer à la première, pour recroître de nouveau et ainsi de suite.
- Cette courbe n’a encore qu’une forme très vague, car les essais effectués jusqu’ici par M. Janet ne lui permettent pas d’affirmer de quel côté se trouve sa concavité.
- Il est à remarquer que ces résultats sont obtenus sans aucune hypothèse; les seules lois dont
- Fig. 3
- on se sert sont uniquement la loi d’Ohm et la première loi de Kirchhoff.
- Ces courbes montrent donc que dans un condensateur soumis à des oscillations rapides les charges sont moins grandes, à différences de potentiel égales, pour les potentiels croissants que pour les potentiels décroissants.
- Ce retard a été attribué soit à une hystérésis,
- soit à une viscosité du diélectrique et même aux deux à la fois.
- La viscosité, si elle existe, peut avoir ici une influence prépondérante pour des phénomènes durant quelques dix-millièmesde seconde; pour isoler les deux effets superposés il faudrait pouvoir réaliser des oscillations infiniment lentes, M. Janet espère d’ailleurs y arriver prochainement.
- M. Janet rappelle les récents travaux théoriques de M. Hess et la concordance qui existe entre les résultats précédents et les vues théoriques de M. Hess.
- Il s’est ensuite efforcé de vérifier la théorie avec les résultats qu’il a obtenus expérimentalement ; cela revient à déterminer sur les courbes mêmes les constantes de l’équation différentielle donnant l’intensité en fonction du temps. Le coefficient de self-induction se calcule graphiquement comme l’a montré M. Janet dans sa seconde note.
- L’auteur termine en faisant remarquer que, le mot capacité n’a plus aucune signification pendant la période variable et il serait illusoire de chercher à vérifier dans ce cas la théorie élémentaire des oscillations.
- Les essais de M. Janet ont porté sur un condensateur en mica; il se propose de les reprendre avec un condensateur à air, pour pouvoir vérifier expérimentalement si, comme le prétendent quelques auteurs anglais, l’air possède réellement une viscosité diélectrique.
- M. Peyrusson présente à la Société un nouvel accumulateur genre Planté dont les électrodes sont formées de feuilles de plomb plissées très minces destinées à donner à l’appareil une grande surface active.
- L’électrode négative a la forme d’un cylindre creux contenant en son intérieur l’électrode positive. F. G.
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ÉLECTRICIENS Séance du 7 avril 1893.
- M. Guillaume croit opportun le moment où la Société discute le programme proposé par VAmerican Inslitule of Electrical Engineers, pour résumer rapidement les idées actuelles sur la théorie des grandeurs électriques, dont on
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- s’est beaucoup occupé depuis quelques années en Angleterre et en Allemagne.
- L’auteur rappelle brièvement que l’on pensait autrefois' pouvoir ramener les grandeurs physiques à trois fondamentales, mais le dualisme entre les systèmes électro-magnétique et électrostatique montre que l’un, au moins, des deux est inexact. On introduit maintenant en électricité de nouvelles grandeurs fondamentales qui permettent d’établir un système à l’abri de toute objection.
- Deux systèmes étaient en présence; le système : force longueur-temps, et le système : masse longueur-temps, dit absolu.
- Le professeur Oswald a proposé un troisième système dont l’idée principale est de prendre comme grandeur fondamentale, au lieu de la force ou de la masse, Yénergie, qui est en réalité la grandeur que la physique étudie constamment sous toutes ses formes.
- Bien que l’énergie soit une grandeur vague, comme elle reste constante dans toutes ses transformations, il n’y a aucun inconvénient à prendre cette constante comme grandeur fondamentale. Dans ce nouveau système, la force, la tension superficielle,la pression, etc... aurons pour dimensions respectivement
- [WL-ij, [WL -=], [WL-3] ....
- autrement dit de l’énergie répartie sur une longueur, une surface, un volume, etc... Ces expressions sont donc plus significatives que les dimensions dans le système absolu, dont quelques-une exigent une analyse approfondie.
- Un nouveau progrès élaboré par M. W. Williams (1) est le suivant : il consiste à représenter une longueur L, non plus indépendamment de sa position dans l’espace, mais à l’aide de ses projections XYZ sur trois axes rectangulaires quelconques.
- Dans ce système, le moment dynamique et le travail ne sont plus exprimés par la même équation de dimensions.
- Le premier est [MX Y T-2] (forcé par une longueur perpendiculaire), tandis que le second est [MX2T-2] (projection d’une force par une longueur de même direction).
- (') Les idées de M. Williams et de M. Rücker ont été résumées dans ce journal, t. XLV, p 186, d’après une communication à la Société de physique de Londres.
- La pression est ici [MXY-1 Z~l T~2] (force répartie sur une surface), qu’on peut écrire encore [M X2 T-2 X-1 Y-1 Z-1], c’est-à-dire un travail réparti dans un volume, ce qui est une des façons de considérer cette grandeur en physique.
- M. Guillaume expose ensuite le système proposé récemment par M. Rücker et dont l’idée principale est d’introduire deux quantités principales propres à l’électricité : le pouvoir inducteur spécifique et la perméabilité, c’est-à-dire les quantités [K] et [p.] que Maxwell avait supposées égales à l’unité pour l’air.
- Les grandeurs électriques s’exprimeront alors avec les anciennes expressions auxquelles on ajoutera certaines puissances de [K] et de [(*].
- En électricité, on a, indépendamment de toute hypothèse, où D désigne, d’après Maxwell, le déplacement électrique :
- [IT]=[Q],
- [CE] = [Q],
- [DL’] = [Q],
- [E Q] = [W],
- équations auxquelles on ajoute la relation d’Ohm définissant la résistance
- L’expression de la force complétant le système de Maxwell est pour M. Rücker :
- [Q«]=[F] = LDL*e], ou
- [D] = [K e],
- où s est ce qu’on désigne en Angleterre la force électromotrice en un point.
- De ces relations, on déduit les dimensions des diverses quantités en fonction des grandeurs fondamentales.
- De même en magnétisme on a
- [m H] = [F] = [B L2 H], et [B] = [p. H] ;
- d’où l’on déduit les valeurs de [w] [H] et [B].
- Les deux systèmes précédents peuvent être reliés par l’équation de Laplace :
- [M L T—a] — [;« I L—*] ; d’où la valeur de 1
- I = L-V* M'/2 T -s Kl/2.
- D’autre part, du système électrique on peut dé-
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- duire la valeur de I, en fonction de L,M,T et y.. Elle est :
- I = L'/2 M>/2 T—’ fj—1/2.
- L’égalité des deux expressions de I conduit donc à l’égalité
- c’est-à-dire au nombre v de Maxwell.
- Cette égalité permet d’en tirer soit K soit |a, et d’en déduire les dimensions des quantités dans les systèmes électrostatique et électromagnétique en fonction des quantités L M T et respectivement de y. ou de K.
- M. Peyrusson présente, comme il l’a fait à la Société de Physique (voir plus haut, p. 82), un accumulateur au plomb genre Planté. Cet accumulateur est formé de lames de plomb très minces, plissées, et montées en cylindres. Ces cylindres, de très grande surface, sont maintenus par des montures en plomb antimonié. Les lames positives et négatives sont disposées concentriquement; elles sont séparées par des chapeaux en porcelaine.
- La disposition des lames est telle que leur gondolement peut se produire sans accidents fâcheux; les parties de lames positives peuvent venir à se toucher, mais le contact n’a jamais lieu entre une plaque négative et une positive.
- D’après M. Peyrusson, la capacité de cet accumulateur est de 5o ampères-heures par mètre carré; l’élément présenté avait 10 mètres carrés, ses dimensions extérieures étaient d’environ 3o centimètres de hauteur sur io.ou 12 de diamètre.
- On reprend ensuite la discussion sur les propositions émanant de l’American Institute of Electrical Engineers.
- M. Blondel a montré dans la dernière séance l’inconvénient de la définition de la self-induction
- lorsque l’on passe d’une bobine unique à un système de circuits compliqués.
- Mx Boucherot n’est pas d’avis d’adopter la nouvelle définition proposée par M. Blondel et qui lui paraît être la seule pouvant être appliquée dans le cas général où la perméabilité du milieu n’est pas constante. Cette définition est la suh Vante : « Le coefficient de self-induction est à
- I chaque instant le rapport de la force contre-électromotrice produite par la variation du courant à la dérivée de l’intensité prise par rapport au temps », exprimée par la formule
- L — L. ai
- Tt
- Cette formule, exacte quand la self-induction est constante, a le tort de ne plus être exacte quand le milieu est à perméabilité variable, c’est-à-dire justement dans le cas pour lequel M. Blondel la propose.
- Lorsque la perméabilité n’est pas constante, le coefficient de self-induction est fonction de l’intensité du courant qui traverse la bobine et toute variation du courant entraîne une variation de ce coefficient, de sorte que la force
- d £
- contre-électromotrice produite n’est pas L mais
- T ci i , . d L
- e = L -j-i + 1 —tt « dt di1
- et le rapport proposé pour l’expression de L n'est pas L, mais
- e T , •dL =L + *
- d i '
- d t
- En négligeant le second terme, on commet une erreur considérable, car ce second terme est dans certains cas plus grand que L.
- Cette définition est donc à rejeter. Elle serait à remplacer par la suivante, qui s’appuie également sur les forces électromotrices produites et qui s’obtient en tirant L de la formule de la force électromotrice :
- L, =4- fletdt.
- i, Jo ‘
- « Le coefficient de self-induction est à chaque instant le rapport de l’intégrale de la force contre-électromotrice produite par la variation du courant à l’intensité de ce courant. »
- Or, cette définition est la même que celle qui part du flux, car la force électromotrice produite par une variation de ffux <i<ï> est
- e‘ ~ dt ’
- d’où l’on tire
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- donc
- La définition employée jusqu’ici et que l’Institut américain propose de consacrer correspond donc bien aussi au cas où il y a du fer, à la condition de considérer les valeurs instantanées.
- Quand l’intensité est faible, la self-induction est élevée, et quand l’intensité croît la self-induction diminue. Elle suit la même loi que la perméabilité et sa définition générale est :
- « Le coefficient de self-induction est à chaque instant le rapport du flux à l’intensité. »
- M. Boucherot s’occupe ensuite delà définition de Vinductance.
- En France, où ce terme n’a pas été employé à tort et à travers, on a appelé jusqu’ici induc-
- tance le produit de la self-induction par • Bien
- d’autres grandeurs que la self-induction peuvent déterminer une inductance dans un circuit parcouru par des courants alternatifs. Rappelons pour mémoire qu’un condensateur est un appareil à inductance négative, et qu’en général tout appareil qui oppose une force électromotrice sinusoïdale peut être assimilé à une résistance augmentée d’une inductance.
- M. Boucherot propose donc d’étendre ainsi la définition de l’inductance :
- « L’inductance d’un circuit alternatif est la grandeur positive ou négative, homogène à une résistance, dont la présence exige une différence de potentiel, sans entraîner une absorption d’énergie. »
- Cette extension aurait l’avantage de simplifier le langage dans beaucoup de cas. Ainsi l’introduction dans un circuit d’une self-induction équivaudrait à l’introduction d’une inductance <oL. Un condensateur équivaudrait à une inductance négative — —^ , un transformateur à une
- (o Li
- résistance augmentée d’une inductance; un moteur jouerait le rôle d’une résistance combinée avec une inductance négative, etc.
- On aurait aussi les mêmes règles que pour le courant continu :
- La résistance totale d’un circuit en série est égale à la somme des résistances : R = S r.
- L’inductance totale d’un circuit en série est égale à la somme des inductances : M S m.
- En outre, la résistance apparente totale d’un circuit est la racine carrée de la somme des carrés de la résistance totale et de l’inductance totale : p = y/R2 + M2.
- De même pour les réciproques dans le cas des circuits dérivés.
- Enfin, de même que la résistance multipliée par l’intensité efficace donne la différence de potentiel efficace correspondant au travail absorbé, l’inductance, multipliée par l’intensité efficace donne la différence de potentiel efficace, qui ne correspond à aucun travail, et la racine carrée de la somme des carrés de ces deux différences de potentiel est la force électromotrice.
- Sur la proposition du président, M. Carpentier, la commission qui devra élaborer le programme à présenter par la Société des Electriciens au Congrès de Chicago est constituée par les personnes qui ont pris part à la discussion ; cette commission comprendra donc MM. Hospitalier, Blondel, Guillaume, Boucherot.
- Qu’il nous soit permis d’ajouter ici une observation : au cours de cette discussion on a plusieurs fois désigné par le terme rapport, le quotient de deux quantités de dimensions différentes. Un rapport ne devant pas avoir de dimensions, il serait bon, dans des définitions destinées à rester, de remplacer le mot rapport par le mot quotient chaque fois qu’il s’agit de diviser l’une par l’autre deux quantités hétérogènes.
- Discussion du mémoire de M. Fleming sur les trana^ formateurs à courants alternatifs.
- Les recherches expérimentales sur les transformateurs à courants alternatifs effectuées par le professeur Fleming et publiées dans le précédent volume de ce journal 0, ont été l’objet à l’Institution des Ingénieurs électriciens de Londres d’une discussion très intéressante, à laquelle ont pris part un grand nombre de membres de cette institution. Nous donnons ci-après le résumé des principales communications.
- M. S tv inhume. — Depuis longtemps nous préconisons l’emploi du wattmètre pour la mesure de la puissance des courants alternatifs, malgré la défaveur dans laquelle est tombé cet instrument. On dit toujours qu’il y a une cause (*)
- (*) La Lumière Electrique, t. XLVII, p. 239, 283, 330 387, 429, 536.
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- d’erreur due à la self-induction du circuit à fil fin; pourtant, cette cause d’erreur peut être rendue négligeable par un montage approprié. On s’obstine à faire des calculs avec R et L, mais on ne songe pas à donner à ces deux quantités des valeurs approximatives pour évaluer l’erreur réellement existante. Les mesures de M. Fleming faites avec le plus grand soin, montrent que le wattmètre non-inductif est un excellent instrument.
- On peut dire, il est vrai, que nous avons diminué la valeur de nos arguments en construisant un wattmètre dont les indications ne sont pas correctes. M. Fleming pense que l’erreur est due à la capacité de la bobine à fil fin. Mais la capacité aurait pour effet de faire donner à l’instrument des indications trop fortes, ce qui n’était pas le cas. La cause réelle de l’effet observé semble résider dans les courants de Foucault engendrés dans l’enveloppe et les supports métalliques de l’appareil, et qui réduisent les indications dans le cas de courants de phase très différente.
- M. Fleming a trouvé que le transformateur « hérisson » est loin d’être aussi bon que nous l’avions affirmé, mais il pense que la perte d’énergie qu’il a constatée n’est pas entièrement due au noyau de fer et qu’une partie doit en être localisée dans le cuivre par suite des courants de Foucault dont celui-ci serait le siège. Nous avons remplacé les gros fils de cuivre par les câbles de fils isolés et la perte n’a pas semblé diminuer. Aussi croyons-nous devoir attribuer l’excédent de perte à un vice de construction. Pendant l’enroulement, les câbles de cuivre étaient fortement tendus, et il se peut que l’énorme pression exercée sur le noyau de fer, ait rendu le contact entre les fils de celui-ci assez intime pour ne faire du noyau qu’une seule masse métallique, sans solution de continuité au point de vue électrique. De là la grande perte par courants de Foucault. Nous ne pensons donc pas que M. Fleming ait résolu la question de la supériorité des transformateurs à circuit magnétique fermé sur ceux à circuit ouvert.
- Un point important noté par M. Fleming est le prix des transformateurs qui est tout aussi important à connaître que leur rendement. C’est ce que l’on oublie souvent dans les discussions scientifiques.
- Nous croyons qüe la méthode donnée par M. Fleming pour obtenir la chute de potentiel due aux fuites magnétiques est incorrecte. Nous avons donné, il y a quelque temps, un mode de calcul (J) dont les résultats semblent mieux concorder avec ceux de la pratique. La force contre-électromotrice produisant la chute de potentiel est décalée sur la différence de potentiel aux bornes, de sorte qu’elle n’est pas très marquée sur les circuits non inductifs. Mais lorsqu’un transformateur avec i o/o de chute de potentiel inductive débite sur une bobine de réaction, on. trouve que la chute est d’environ 140/0; et sur un condensateur le rapport de transformation est modifié de façon que la tension devient de 14 0/0 trop élevée. Cette circonstance peut donner lieu à des difficultés dans l’emploi des moteurs à courants alternatifs.
- M. G. Kapp. — Le mémoire de M. Fleming est un document unique en son genre. Il nous donne une image fidèle de l’état actuel des transformateurs, et ses résultats, établis de la manière la plus consciencieuse, méritent pleine confiance.
- M. Fleming exprime quelques doutes en ce qui concerne l’exactitude de la méthode des trois voltmètres ; nous avons nous-mêmes très fréquemment employé cette méthode et nous croyons qu’elle donne de bons résultats, pourvu qu’on puisse consacrer la temps voulu aux diverses mesures.
- Nous avons voulu éclaircir la question de la perte par courants de Foucault dans le cuivre des transformateurs. Dans un premier essai, nous avons enroulé sur un noyau de transformateur du cuivre de i3 sur 3 millimètres de section. Ce transformateur donna environ 120 watts de perte totale; le même appareil enroulé de fil fin donna i3o xvatts de perte. Il ne semble donc pas que le premier ait été le siège de courants de Foucault dans le cuivre.
- La partie la plus importante, d’après nous, du mémoire de Al. Fleming, est le tableau où sont groupés les rendements de divers transformateurs essayés à diverses charges. Ceux d’entre nous qui s’occupent des stations centrales, et qui ont à décider entre le courant continu et le courant alternatif, n’ont pu travailler jusqu’ici que par tâtonnements. Nous savions que les
- (') La Lumière Électrique, t. XLVt, p. 26.
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- transformateurs àvaient un plus faible rendement aux faibles charges, mais nous n’avions pas de chiffres précis. On admettait généralement qu’au vingtième de leur puissance maxima les transformateurs ne rendaient que de 40 à 5o 0/0; c’était même un argument contre les systèmes de distribution impliquant l'emploi de transformateurs fonctionnant longtemps à faible charge.
- Or, les tableaux de M. Fleming nous montrent qu’il existe dès maintenant des transformateurs avec 75 0/0 de rendement au vingtième de leur puissance maxima, et de 85 0/0 au dixième de la charge maxima. Dans les conditions actuelles de la consommation de l’énergie électrique, nous sommes donc sûrs de ne perdre que 20 0/0 pendant les heures de faible débit, et 4 0/0 seulement pendant les heures les plus chargées de la journée. En somme, en considérant le rendement moyen de la journée, nous pouvons dire qu’avec les transformateurs on peut travailler à meilleur rendement qu’avec un système de distribution à courant continu dont les feeders consommeraient 20 0/0 au moment du débit maximum.
- Les résultats de M. Fleming nous permettront de déterminer scientifiquement le système à employer dans chaque cas particulier.
- M. S. Evershed. — Il n’est peut être pas sans intérêt de rappeler l’historique de la controverse relative à la constance des pertes dans le noyau de fôr des transformateurs.
- A l’époque du transformateur Gaulard et Gibbs, M. Ferraris effectua quelques expériences montrant que la perte dans le fer diminue à mesure que la charge augmente. Ces résultats furent admis par M. Fleming, et retrouvés dans des expériences faites par M. Mor-dey et par M. Ayrton. Entre temps, le professeur Ryan, en Amérique, étudiait la question et en donna la solution complète C1). Il montra que le courant d’excitation n’était pas une fonction sinus parfaite, que la perte dans le noyau était constante à toutes les charges, et que rien n’indiquait l’existence d'une viscosité.
- Des expériences que nous avons faites il y a environ trois ans ont donné des résultats semblables à ceux de M. Fleming. Nous avons montré, entre autres, qu’au point de vue du rcnde-
- (') La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. 328.
- ment moyen le transformateur à circuit magnétique ouvert n’est pas supérieur au transformateur à circuit magnétique fermé, et son utilité, disions-nous, resterait problématique jusqu’à ce que les condensateurs devinssent bon marché. Enfin, dans ce dernier cas, nous faisions remarquer que l’on pourrait même entièrement se dispenser de l’emploi d’un noyau de fer.
- Le professeur Ewing a déjà démontré la constance de la perte dans le fer, que nous avons vérifiée, il y a quelque temps, en collaboration avec M. Vignoles (l). Enfin, récemment le docteur I Iopkinson (2) a publié quelques expériences effectuées d’après une méthode analogue à celle du professeur Ryan, et montrant qu’il n’y avait pas de viscosité, et que l’on peut calculer les pertes dans les transformateurs lorsqu'on connaît la forme du cycle d’induction.
- M. W. B. Sayers. — Il convient d’attirer l'attention sur un fait nettement démontré, mais dont on ne semble pas apprécier l’importance. De même qu’un courant alternatif tend à se localiser plutôt dans les parties extérieures d’un conducteur que dans ses parties axiales, de même un flux magnétique rapidement alternant tend à se limiter dans les couches extérieures de la masse de fer qu’il traverse.
- Les conséquences de ce fait sont que le calcul des pertes qui ne tient pas compte de l'inégale répartition de l’induction magnétique dans la section des noyaux de transformateurs est plus ou moins erronné, selon que les tôles sont plus ou moins épaisses et ont la fréquence plus ou moins élevée. Les divergences entre les pertes par hystérésis observées et celles calculées d’après les résultats du professeur Ewing ne seraient-elles pas imputables à ces effets?
- M. S. Evershed. — Cette question des courants de Foucault dans les lames de fer a été examinée par le professeur J. J. Thomson et par moi ; nous avons trouvé que les effets en question n’avaient qu’une très faible importance. Dans un cas extrême, l’induction au centre de la lame était peut-être de 2 0/0 inférieure à celle existant près de la périphérie.
- A. II.
- (A suivre.)
- (') La Lumière Électrique, t. XLVI, p. 190. (2) La Lumière Électrique. t. XLVI, p. 38.
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- •*
- Sur les courants produits dans un circuit inductif par une force électromotrice alternative rectangulaire, par E.-A. Kennelly (').
- On a l’habitude de ne traiter pour les circuits à courants alternatifs que le cas de la sinusoïde, et les courants périodiques qui ne sont pas des
- e:
- Fig. 1
- fonctions harmoniques simples n’attirent pas l’attention.
- La figure i représente un circuit de résistance totale rx r2 -j- r2 = B ohms, et d’inductance totale /j -f- h — B henrys, et contenant une pile de force électromotrice constante de E volts, de sorte que le courant constant mesuré par l’électrodynamomètre G, est d’après la loi d’Ohm E
- I = ys' Si l’on fait fonctionner le commutateur-K
- inverseur P, qui inverse les pôles de la pile toutes les 0 secondes, quel sera le courant de la
- T uj! + !
- A B C 1 -_2
- Fig. s
- pile, et comment variera-t-il pendant l’intervalle ©?
- Puisque la réponse à cette question n’est pas généralement connue, et qu’elle n’a peut-être pas été publiée, il peut être intéressant de l’établir, qt le cas est susceptible d’applications pratiques.
- Nous admettrons que l’inverseur ne puisse mettre la pile en court circuit ou à circuit ouvert
- (*) Elcçtfiçal World, 18 mars 1893.
- que pendant un temps inappréciable, et aussi que la fréquence est suffisament basse pour qu’il n’y ait pas lieu de tenir compte de la répartition inégale de la densité du courant dans les conducteurs.
- Le force électromotrice périodique agissant dans le circuit est alors de la forme rectangulaire indiquée par la figure 2, et les intervalles de temps OA, AB, B G, etc. sont toujours égaux à la demi-période 0.
- On peut montrer que le courant efficace pro-
- g
- duit dans le circuit n’est plus I = mais
- (îo.idiietan
- 'di ne
- Fig. 3
- i,S £
- 2,2 e
- A
- 1.8
- 1.4
- 1.0
- en désignant par e la base des logarithmes népériens et en faisant x = —, t étant la constante
- T
- de temps du circuit. La quantité sous le radical, toujours inférieure à l’unité, est le facteur de réduction du courant, que nous nommerons le facteur de conductance. Sa réciproque serait alors le facteur d’impédance, puisqu’elle représente le coefficient d’accroissement apparent de la résistance.
- A l’aide de ces calculs on a tracé les courbes de la figure 3, depuis x = o jusqu’à * = 5o. Pour X. = O, c’est-a-dire pour des alternances ipfinj-
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-
-
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- ment rapides, le facteur de conducteur s’annule, c’est-à-dire que le courant est réduit à zéro. A mesure que le temps de contact 0 augmente, la conductance croît en ligne presque droite, jusque vers @ = t, où elle atteint la valeur 0,2753, de sorte que le courant est alors de 27,53 0/0du courant maximum. De x — 4 à x = 12, les courbes de l’impédance et de la conductance s’écartent de la droite et ne varient plus ensuite que très lentement. Pour — 5o le courant efficace n’est plus que de 2 0/0 du courant normal, sans inversion.
- Pour prendre un exemple, supposons que nous inversions 20 fois par seconde le courant fourni par une batterie de 5o volts et de 7 ohms de résistance intérieure, à un circuit de 3 ohms et de 0,75 henry.
- Nos constantes sont donc L = 0,75, R = 7 -j- 3 — 10; donc
- t ™ ïj- = 0.075 seconde.
- K.
- De plus
- „ _ . 0 o,o5
- 0=o,o5et — =------==0,6,
- t 0,075 7
- valeur pour laquelle nous trouvons un facteur de conductance de 0,1875, ou un facteur d’impédance de 5,33. Le courant continu que donnerait la batterie si l’inverseur ne fonctionnait pas
- serait ^ = 5 ampères; le courant ondulatoire
- n’est que de 18,75 o/ode cette valeur,c’est-à-dire de 0,9375 ampère.
- On a supposé que le circuit ne présentait pas de capacité électrostatique; nous étudierons l’influence de celle-ci à une prochaine occasion.
- VARIÉTÉS
- GUTTAS-PERCIIAS AMÉRICAINES
- Nouvelles méthodes de préparation
- Dans un travail antérieur, je présentais un nouveau mode de préparation du caoutchouc au moyen de coagulants et d’antiseptiques combinés, et indiquais sommairement des études analogues par moi faites sur les guttas-peiv
- chas; j’ai pu compléter ces études dans un nouveau voyage; le Laboratoire municipal de Paris a analysé les guttas que j’ai ainsi obtenues et les a reconnues pour être de véritables guttas, pures de tout mélange.
- Il m’est donc permis de faire connaître aujourd’hui ces nouveaux procédés, résultat de mes études.
- Importance de la question. — Il n’est pas inutile de faire, au’préalable, ressortir l’importance capitale de ces études, car, on le sait, les guttas dont on peut se servir en électricité disparaissent de jour en jour et les ingénieurs compétents voient arriver avec terreur le moment où les bonnes guttas, les seules possibles dans la construction des câbles sous-marins, seront absolument introuvables.
- Etat de la question. Sources de provenance. — Un grand nombre d’arbres, vivant tous dans les régions torrides du globe, donnent un latex qui, par sa coagulation, produit des guttas-perchas, guttas-perchas qui, lorsqu’elles viennent d’être produites, sont semblables, ou à peu près, c’est-à-dire que l’analyse chimique y trouve le même hydrocarbure fondamental, des glucosides spéciaux; que l’analyse spectrale, que l’examen au microscope, que l’excitabilité, la tolérance, la conductibilité, ou plutôt la non-conductibilité, lorsqu’on les soumet à des appareils permettant d’indiquer les mesures électriques; que l’examen physique et microscopique indiquent des corps tellement voisins qu’il est impossible de classer alors ces diverses guttas.
- Elles sont produites : en Malaisie, à Sumatra, à Bornéo, dans la presqu’île de Sumatra, d’abord et en tête par YIsonandra percha de Hooker, qui aurait à peu près disparu; par des Isonandras-guttas découverts ou étudiés par M. Burk, par le Dr Oxley, par M. Wray; plus récemment encore par M. Seligman-Lui et par M. Sérullas; ce dernier après de patientes études aurait retrouvé l’isonandra de Hooker, ou une espèce tellement voisine qu’il est difficile de les distinguer, et dont la gomme est identique.
- On étudiait en même temps, ou plutôt on essayait d’in traduire dans lecommerce, des gommes provenant d’espèces nouvelles : Payena, Leerii, Sideroxylon ou Siderocarpus ; Guana chryso-carpa de Pierre ; les Bassia de Burçk et les
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Ba$sia de Clarke ; le Dichopsis de Krantz au Cambodge; bientôt on cherchait au Nouveau-Monde des guttas qu’on crut d’abord identiques, après être passé par le Sénégal, où Parke avait indiqué un nouveau Bassiaanalogue à ceux de Clarke et de Burck,on indiqua au Brésil 1 eChrysophyllum;, dans les Guyanes le Mimops Balata, voisin du Mimops Kauki de Célèbes.
- Je m’arrête dans cette nomenclature : il faudrait un volume pour indiquer toutes les espèces découvertes; chaque voyageur a voulu avoir son arbre, sa gutta à lui. Aussi est-il sorti de tout cela une confusion lamentable ; un voyageur donnait son nom à un arbre déjà bien connu sous une autre désignation, et le nombre des guttigènes augmentait considérablement pendant que de fait, la gutta elle-même diminuait dans des proportions effrayantes.
- J’ai essayé de voir clair dans cette question : j’ai dû y renoncer après plus de deux mois de travail, après avoir lu, annoté, relu et comparé tout ce qui a été écrit, ou à peu près, sur la question depuis trente ans, et en plusieurs langues.
- J’en ai conclu ce fait, bien connu de tous : c’est que la gutta-percha n’est pas une; qu’elle n’est pas toujours produite par le même arbre déterminé, et surtout qu’elle arrive sur le marché après avoir subi des préparations ou des sophistications telles qu’il est impossible d’éclaircir encore la question.
- Cependant M. Sérullas, dont on ne saurait trop apprécier les études, consciencieuses sur cette question ardue, études pratiquées sur les lieux et de visu, indique le moyen de reconnaître sur pied un Isonandra qui donnera une gomme de bonne qualité ; indication précieuse.
- C’est qu’en effet, si un grand nombre d’arbres, d’espèces, même de familles différentes, donnent des guttas, c’est,à-dire des corps en tout semblables entre eux pour leurs propriétés physiques et chimiques, il s’en faut du tout au tout que ces guttas soient également bonnes pourles applications industrielles; ce fait est bien connu des électriciens; je l’ai moi-même vérifié.
- Bonnes et mauvaises guttas. — Lors de ma première expédition dans le Haut-Orénoque, je rapportai desxéchantilloiis de guttas tirés d’arbres appelés par les Indiens du pays Masarandu, Pindare, Marima et par des Balatas vrais ; arbres
- appartenant tous à la famille des Mimosées ou à celle des Sapotacées; mais ces échantillons, au nombre d’une cinquantaine, avaient tous été préparés par moi au moyen de méthodes différentes ; mélange des laits dans des proportions variables, fumage, évaporation lente ou rapide, (ombre, soleil ou ébullition), traitement par des corps chimiques, chlorure de sodium, de calcium, de zinc, soude et potasse, chlorate de potasse, acides divers (sulfurique, acétique, azotique, chlorhydrique) etc. ; enfin par des antiseptiques proprement dits : acide phéhique, créosote, bichlorure de mercure, etc
- Eh bien, toutes ces gommes, qui étaient manifestement des guttas, en avaient les caractères chimiques, physiques, microscopiques et électriques, se ressemblaient beaucoup- étant fraîches. Mais au bout de quelques semaines, des caractères différentiels apparurent, puis s’établirent de plus en plus au bout de quelques mois : certaines étaient devenues cassantes, même friables, se ramollissant peu sous l’influence de la chaleur; d’autres étaient manifestement devenues résineuses; les unes blanches, les autres grises, noirâtres; enfin, plusieurs avaient conservé leur couleur gris rosé initiale, c’étaient les meilleures; celles aussi chez les quelles je ne constatai pas de fermentations.
- Etudes micro graphiques. — En effet, dans tous les échantillons qui devaient changer d’aspect et d’allures, j’assistais à la formation de spores et de mycélium; une moisissure tantôt verdâtre, tantôt noirâtre, tantôt d’un beau rouge ponceau s’étendait sur les planches, les imprégnait, disparaissant par l’ébullition ou par l’immersion dans un bain de sublimé, puis se reformant au bout de quelques jours : l’examen microscopique me permettait de suivre l’évolution de cette vie d’infiniment petits; bientôt même je découvris la naissance de virgulines et d’anguillules douées de mouvement : c’était là comme un excellent terrain de culture pour toute une série de parasites.
- Au contraire, dans les échantillons qui se maintenaient sains en apparence, cette vie inférieure avait une intensité beaucoup moins grande : certains même parurent conserver pendant plus de dix-huit mois une stérilisation absolue. Ils séjournèrent plusieurs mois sous l’eau, salée ou non : leurs caractères primitifs sem-
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- blaient se maintenir indéfiniment. Et cependant, je dois faire remarquer que l’industrie n’accepte guère les guttas provenant des arbres américains ; que, sur lés marchés on les refuse et qu’on s'accorde à dire dans le monde des électriciens que le Chrysophyllum du Brésil et le Mimusops balala des Guyanes donnent une gutta qui ne peut servir dans la fabrication des câbles sous-marins.
- Qu’en conclure, sinon que Im préparation seule a le pouvoir de conserver à une gomme produite par un Balata toute-sa valeur initiale, valeur qui égale au début celle de l’Isonandra même celle de Hooker?
- Action des micro-organismes. — Car, je le répète, et je le crois fermement : tout latex fourni !par un groupe d’arbres d’espèces très différentes, tels que le Balata et VIsonandra, contient quand il s’écoulé tous les éléments d’une bonne gutta, et chacun s’accorde à remarquer que toutes les guttas sèches, bonnes du mauvaises, renferment un hydrocarbure spécial que je propose d’appeler la gulléine, qui se trouve partout, dans toutes, qui est comme le stigmate, comme le cachet indélébile et fondamental de toute gutta, bonne ou mauvaise pour l’industrie.
- Il est-difficile d’être affirmatif en ces matières : cependant après de longues études sur divers latex, ceux du caoutchouc et ceux des divers guttifères américains, après de nombreuses observations et un nombre incalculable d’essais et d’expérimentations, je suis arrivé à me former une opinion, discutable sans doute, mais à laquelle je crois fermement : elle m’est personnelle; ne trouvant ailleurs nulle trace d’études semblables, je demande à l’exposer ici. Elle aurait, je le sais, besoin d’être complétée par d'autres études faites en divers points du globe, pour les caoutchoucs au Sénégal, à Madagascar; pour les guttas à Bornéo, Sumatra et dans la presqu’île de Malacca. Malheureusement, je ne puis parler que de ce que j’ai vu : les arbres à lait des bassins de l’Orénoque et de l’Amazone.
- Composition des guttas. — Mais si les espèces, si les familles mêmes, varient, les lois botaniques sont les mêmes dans tous les points du globe et les arbres à lait sont toujours et partout des végétaux obéissant aux mêmes lois. Leur lait est une émulsion de globules spéciaux
- dans un liquide très riche en eau : ces globules contiendraient, selon M. Payen, trois principes immédiats qu’il appelle gutta, Jluavile «et al-bane, principes isoméfiques, dont la formule unique serait G8 H7, que j’appelle gulléine, carbures d’hydrOgène si voisins qu’il est impossible de les différencier; M. Payen les obtenait en traitant les globules par l’alcool absolu et bouillant. Selon lui, ils entrent dans la composition de la gutta dans les proportions suivantes :
- Gutta.............. 75 à 82 0/0
- Fluavile............. 16 à 14 0/0
- Àlbane ............ 6 à 3 1/2 0/0
- Le carbone varie de 87,64 à 88,29 °/° relativement à l’hydrogène, qui varie de 11.79 à 12 0/0. La formule d’oxydation serait la suivante :.
- Carbone......... 83,5
- Hydrogène....... ii,5
- Oxygène ’......... 5
- 100,0
- Pourquoi Payen, à qui nous devons tous les faits chimiques et les études les plus complètes de la gutta, trouve-t-il ces variations de teneur en gutta, fluavile et albane? Sans doute parce que les guttas qu’il a analysées n’étaient pas toujours les mêmes, ce qui prouve bien qu’il n’y a pas de la gutta, mais bien des .guttas plus ou moins propres aux besoins industriels. Payen a fait en outre porter ses études seulement sur les gommes venant d’lsonandras percha.
- Eh bien ! je puis affirmer, après les analyses chimiques qui ont été faites des échantillons que j’ai rapportés de l’Amérique du Sud, que telle était aussi la composition des bons comme des mauvais échantillons, à quelques molécules près; seul, le microscope parlait éloquemment, indiquant sur les bons échantillons une stérilisation presque absolue, et sur les mauvais des colonies très vivaces, très nombreuses, très diverses, de microbes fort actifs ; mais aussi la formule d’oxydation paraissait varier beaucoup.
- Pourquoi cette différence ?
- Pourquoi de bonnes et de mauvaises guttas. — Le lait de VIsonandra qui donnera ünebonne gutta s’écoule, paraît-il, très lentement; il est crémeux, visqueux, très épais et se coagule presque instantanément; quand on voit un lait plus clair mettant plusieurs heures, même plu-
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- sieurs jours à se coaguler spontanément, on peut affirmer, dit-on, que, même provenant d’un Isonandra, il donnera une très mauvaise gomme, impropre à l’industrie.
- L’isonandra est une Sapotée; le Masarandu, qui croît en abondance sur les bords de l’Oré-noque et du Rio-Negro(et j’en ai compté trois espèces bien nettes et un grand nombre de variétés), est de la même famille; son lait est également très épais et se coagule très vite, mais pas complètement, c’est-à-dire que le magma reste assez longtemps à l’état pâteux.
- Le Pindare (j’en connais deux espèces), au contraire, se coagule très lentement; le Marima beaucoup plus vite. Quant aux Mimusops balala, la coagulation en est extrêmement lente.
- J’ai remarqué moi-même la vérité de cette loi : plus un lait de guttifère se coagule rapidement, meilleure est la gutta et plus grande est sa stérilisation; moins, en même temps, ces laits contiennent le véhicule eau.
- Lois. — Telle est la loi que je crois pouvoir poser :
- i° La stérilisation naturelle d'une gutta est en raison inverse du véhicule;
- 2° Cette stérilisation est la raison de l'inaltérabilité de la gutta, c’est-à-dire de son utilisation possible pour les diverses industries.
- Je crois donc — et l’analyse des différents faits que j’ai rapportés en solution dans le chloroforme le prouve — que tout latex sortant d’une sapotée et d’une mimosée est identique, quant à sa partie solide, ou solidifiable (hydro-carbure-guttéine), mais qu’il varie seulement quant à la partie véhicule, quant à son eau, à peu de chose près.
- Ce fait me paraît jeter une lumière singulière sur ce qui va se passer ultérieurement pour les guttas venant de ces sources diverses.
- Discussion. — En effet, personne n’a pu expliquer jusqu’ici d’une manière satisfaisante pourquoi certaines gommes, qui paraissent bonnes au début, s’altèrent si facilement dans un temps variable; pourquoi elles deviennent dès lors impropres à certaines industries, en particulier à.celleyla plus importante, de la télégraphie sous-marine, si cruellement atteinte par la baisse d’importation de guttas convenables, menacée même dans son existence, dans son avenir, assure-t-on. On a fait intervenir des produits d’oxydation spéciaux, des dédoublements de
- glucosides colorants, des réactions chimiques lentes, des polymérisations, des changements d’état moléculaire; mais ce ne sont là que des hypothèses, bien mieux, des mots vagues et creux, créés pour cacher le néant de l’idée : aucune explication sérieuse, aucune pensée scientifique dignes d’un esprit observateur ne sont venues éclairer cette question si obscure.
- La seule chose qui ait été vue a été cetté modification profonde dans l’équilibre moléculaire des guttas un peu vieilles; cela est visible et certain : quand une gutta, de souple et extensible, par la chaleur est devenue cassante, il ne faut pas être grand clerc pour affirmer que son état moléculaire n’est plus le même; de même qu’il ne faut pas être un grand savant pour affirmer que lorsqu’un fil d’acier, d’abord résistant et élastique, est devenu grenu, ses fibres, ses molécules ont subi un changement dans leurs intimes connections.
- Mais à quoi est due cette altération profonde dans la structure dé la gutta, ou plutôt de certaines guttas? Tel était le problème sérieux et scientifique; d’abord au point de vue théorique, ensuite et surtout au point de vue pratique, car sa solution devait contenir au moins des indications sur la préparation d’une bonne gutta.
- Ce problème, je me l’étais posé dès 1887 pour le caoutchouc et pour les guttas. En 1889, je l’avais absolument résolu pour le caoutchouc : le caoutchouc blanc, produit par ma méthode antiseptique, était appelé à remplacer le noir caoutchouc du Para, le premier du monde; non que mon caoutchouc fût meilleur, mais parce qu’il était aussi bon et qu’il supprimait l’ojséra-tion si longue du-fumage, c’est-à-dire près des. deux tiers de la main d’œuvre; je démontrai aussi à cette époque que le caoutchouc indien du Para devait ses qualités au fumage pratiqué par les Indiens, qui font ainsi de l’antiseptie inconsciente, mais très réelle et durable.
- J’étais arrivé à une solution à peu près analogue pour les guttas, mais je ne la publiai pas à cette époque, d’abord pour des motifs personnels, ensuite et surtout parce que je voulais voir ce que deviendraient avec le temps mes guttas ainsi produites et parce que mes expériences sur place n’étaient pas finies; elles ont été complétées et corroborées pendant ma dernière exploration.
- Je partis du même principe que pour la fabrj-
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- cation de mon caoutchouc antiseptique, et , je prie mes lecteurs de vouloir bien se rapporter à ce que j’ai déjà écrit à ce sujet : pour moi la modification moléculaire venait de la fermentation seule; arrêter cette fermentation, ou mieux l’empêcher de se produire par l’antiseptie, était conserver à des planches ainsi produites toute leur valeur initiale, c’est-à-dire empêcher les modifications extérieures dans l’équilibre moléculaire.
- OBSERVATIONS
- Action de l'hydratation. — Quant au mécanisme exact, au point de départ de cette fermentation, il est assez difficile de les saisir. Mais étant donné que plus le lait est épais plus tôt il se coagule spontanément, meilleure, c'est-à-dire moins oxydée, sera la gutta, ne peut-on cohclure de ce fait d’observation continuelle que la présence de l’eau en quantité est la cause première de la formation des infusoires et des microbes de toutes sortes ?
- Si la planche, en effet, se prend vite, c’est-à-dire s’il y a peù d’eau à évaporer,.il y a moins d’échanges entre elle et l’air ambiant, et la présence de l’oxygène de l’eau décomposée ne vient pas favoriser la formation des colonies microbiennes.
- Au contraire, si la coagulation met plusieurs jours à se faire, l’oxygène de l’eau, même celui de l’air qui peut pénétrer dans les interstices interfibrillaires du magma, d’abord fort mou, favorise et hâte la fermentation : c’en sera fait de la planche; elle est d’ores et déjà viciée, elle porte le germe des bacilles, des spores, des an-guillules qui ne vont pas tarder à produire des toxines, sans doute des alcaloïdes comme les ptomaïnes, enfin des résidus de sécrétions excrémentielles et, comme résultat, la désorganisation de la gutta.
- Action de l’air. — Un fait, en outre, que j’ai remarqué et qui vient à l’appui de ma théorie est le suivant : sur une planche de gutta-percha qui reste bonne je fis au microtome des coupes que j’examinai au microscope deux jours après la coagulation : le tissu était dense et serré et je ne découvris pas la présence de l’air, c’est-à-dire je ne vis pas de vacuoles dans lesquelles il aurait existé de l’air au sein même de la planche, qui avait été stérilisée par moi avec soin dans
- l’étuve à 120°, degré très voisin de son point dé fusion, de suite après la coagulation.
- Au contraire, je remarquai que sur des planches obtenues par un lait clair de Balata, après une évaporation lente qui avait duré plusieurs jours, l’intérieur du coagulum était, quelques jours après sa formation, farci de petites bulles d’air microscopiques, de volume variable, certaines ayant à peine 3 p. Soumises à l’ébullition, les coupes me montrèrent' alors un chan-gement d’état très notable : certaines des bulles avaient crevé à l’extérieur; d’autres, dans leur effort d’expansion, s’étaient réunies les unes aux autres, des anfractuosités s’étaient formées, même des diverticula dont plusieurs communiquaient avec l’air extérieur, la planche étant ramollie ; et un plus grand nombre encore apparurent, quand, par refroidissement, la planche se fut durcie. Gomment cet air était-il au milieu de cette surface absolument imperméable ? Evidemment, il y était venu et était resté au moment de la coagulation, son arrivée et sa présence ayant été favorisées par la lenteur de l’opération, par des échanges continus entre le magma e'n formation et l’atmosphère, C’est, du reste, dans ces vacuoles que j’ai toujours trouvé les microbes dont je parlais plus haut; plus tard ils sont tués évidemment par la manipulation que la chimie industrielle fait subir à toute gutta, à une haute température, par l’incorporation de soufre, d’hy-pos.ulfite de zinc ou de plomb, par la vulcanisation en un mot, qui la rendent antiseptique momentanément, ou au moins l’aseptisent complètement.
- Mais alors il n est plus temps : le travail de déséquilibration moléculaire s’est produit, les fermentations ont eu lieu, les désordres survenus dans la structure intime de la gutta ont désorganisé sa substance : cette gutta est tarée à jamais et devient inutilisable. D’autant que les manipulations industrielles, la vulcanisation, la chaleur et le laminoir n’ont peut-être, probablement, pas fait disparaître les vacuoles contenant de l’air, communiquant avec l’air extérieur, nouvelle source d’apport et de développement de germes, que la présence du chlorure de sodium dans l’eau de la mer va singulièrement favoriser dans leur éclosion ; et le travail de désorganisation continuera encore mieux aufond de l’Océan.
- Action de l’air, de l’eau douce, de l'eau de mer. — J’ai remarqué, en effet, que deux fragments
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- de la même planche dé gutta obtenue par l’évaporation lente d’un lait clair et péniblement coagulable, planche destinée par conséquent à devenir mauvaise, ces deux fragments stérilisés à l’étuve, puis plongés pendant un an dans deux vases couverts dont l’un contenait de l’eau de rivière, changée tous les deux jours, l’autre de l’eau de mer, artificiellement faite et changée également tous les deux jours, l’aspect de ces deux fragments s’était bien modifié dans les deux vases, en même temps que le reste de la planche, jeté au fond d’un tiroir, indiquait ce que cette même gutta était devenue au contact de l’air.
- Des trois morceaux, le plus altéré était celui qui avait séjourné dans l’eau salée, puis celui qui était resté en contact de l’air, en dernier lieu seulement celui qui était plongé dans l’eau ordinaire; celui-ci s’était modifié d’une manière si peu sensible que je n’ose affirmer qu’il se fût même modifié.
- Pour servir de contre-épreuve, j’avais fait la même expérience avec une gutta venant du même arbre, mais préparée suivant mon procédé antiseptique que j’indiquerai plus loin; cette gutta n’avait pas bougé, ni dans l’eau chlorurée so-dique ni dans l’air, et il n’y avait pas trace de spores ou de microbes à sa surface, de la famille des spores que je retrouve sans cesse sur les guttas avariées, préparées par coagulation lente.
- 11 faut conclure de ces faits d’observation :
- P Qu’une gutta de qualité inférieure (j’entends pour l’industrie) est profondément altérée par l’eau de mer, qui agit sans doute par sa forte minéralisation basique, peut-être même par osmose de ses sels alcalins, dans une gutta déjà désorganisée, ce milieu alcalin étant une condition des plus favorables à l’éclosion de germes d’infiniment petits.
- (Il serait intéressant de vérifier l’action des courants électriques sur ces infiniment petits passant dans l’âme d’un câble fait avec une gutta de cette qualité inférieure).
- 2° Qu’une gutta de qualité inférieure exposée à l’air est assez rapidement un bon terrain de culture, et est, conséquemment, assez vite altérée.
- 3° Qu’une gutta de qualité inférieure, mais stérilisée avant son immersion, immergée dans l’eau ordinaire courante, paraît ne pas s’altérer, au moins pendant un certain temps, ne pas ren-
- fermer de microbes et par conséquent se comporter comme une bonne gutta.
- J’ai dit « stérilisée avant son immersion », afin de me rapprocher le plus possible de ce qui se passe dans la pratique, la vulcanisation, la chaleur, en un mot les manipulations industrielles devant détruire tous les spores qu’elle peut contenir.
- N’est-on pas en droit de conclure, comme je le disais plus haut, que tout latex guttigènè est également bon quand il s’écoule de l’arbre, mais que, suivant son degré d’hydratation le mettant plus ou moins longtemps en contact avec l’oxygène et avec l’air, il sera un bon terrain d’ense-ment pour les colonies microbiennes, ou restera stérile? Ce fait expliquerait pourquoi la gütta de ïlsonandra percha restait immuable et toujours semblable à elle-même, pourquoi la gutta du Mimops balala, du Chrysophylum du Brésil s’altérerait rapidement et serait le siège d’une modification moléculaire : il en résulterait que la préparation seule, sur le lait frais, est capable de corriger ce degré plus ou moins grand d’hydratation, capable en un mot; de ramener tous les latex au même type par une coagulation rapide jointe à une antiseptie méthodique,
- Mais cette coagulation rapide doit être obtenue d’une certaine façon : il ne faudrait pas croire qu’il suffît, par exemple, de chauffer fortement le lait très mélangé d’eau, en remuant, pour obtenir par coagulation rapide une excellente gutta : je l’avais cru moi-même ainsi, et l’expérimentation m’a appris que je m’étais complètement trompé.
- Résines ; leur présence dans toute gutta. — Cela tient à la facilité extrême avec laquelle certains éléments de la gutta deviennent de la résine pure.
- Le caoutchouc, la gutta-percha, la résine sont des corps extrêmement voisins les uns des autres; tous sont des hydrocarbures, et la notation chimique ne permet pas d’indiquer dans la gutta où finit la gutta, où commence la résine. M. Payen l’a parfaitement indiqué : des trois principes immédiats qu’il trouve dans la gutta-percha, un seul, qu’il appelle gutta, est blanc, opaque, élastique, insoluble dans l’éther et dans l’alcool; les deux autres, cependant iso-mériques du premier, la fluavile et Yalbane sont de véritables résines; la fluavile est cassante, diaphane, jaunâtre, fusible à 5o“, soluble
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- dans l’éther; l’albane est une résine blanche, cassante, cristallisable, fusible seulement à t6o° (la gutta proprement dite l’est à ioo°), soluble dans l’éther et dans l’alcool.
- L’analyse chimique a montré que les laits frais de Pindare, de Marima et de Balata, contiennent plus de fluavile et d’albane que le lait de masarandu, plus que la gutta-percha venant de YIsonandra percha vrai.
- Le Marima est de tous ces arbres celui qui contient le plus de fluavile : sa composition est :
- Gutta............. 63 o/o
- Albane............ 16 o/o
- Fluavile.......... 21 0/0
- Le Masarandu donne suivant l’espèce :
- Gutta............... 74 à 80 0/0
- Albane.............. i5 à 12 0/0
- Fluavile............ 11 à 3 0/0
- Le Pindare et le Mimops balata ont une composition à peu près analogue en ces trois corps, soit :
- Gutta............... 75 à 80 0/0
- Albane.............. 16 à 12 0/0
- Fluavile............... 6à 8 0/0
- Abstraction est faite de l’eau, bien entendu, dans ces expériences.
- Eh bien 1 lorsqu’on fait bouillir, en agitant, du lait de marima presque toute la gutta semble disparaître et se transformer en une résine mélangée de charbon.
- Quand on traite du bois frais de Balata (écorce), avec deux fois son poids d’eau en présence d’un alcali et quand, après une macération de 48 heures, on fait bouillir la liqueur après avoir retiré l’écorce, qui est à peu près épuisée de son lait après expression,, on obtient encore une sorte de résine noire et cassante, devant sa couleur à une forte proportion de charbon.
- Il semble donc que, de ces trois corps, gulta, albane et fluavile, le premier soit le moins stable sous l’influence de la chaleur, que cédant son hydrogène il se transforme en carbone dont les molécules se groupent ensemble, si elles ne viennent s’ajouter à celles de l’albane et de la fluavile pour en former des polycarbures d’hydrogène nouveaux.
- Certes, je ne suis pas assez compétent en chimie pour affirmer que ce sont bien là les réactions qui se passent, mais il me semble que ces théories sont soutenables en présence des expé-
- riences que j’ai maintes fois répétées : car au début, c’est toujours par la chaleur que je m’entêtais à chercher la solution du problème que je m’étais posé.
- Action des microbes. — N’est-ce pas une réaction, peut-être bien voisine, qui se passe sous l’influence de ces microbes qui colonisent dans les mauvaises planches? Au bout de plusieurs mois, de plusieurs années, la gutta provenant du Balata s’est altérée, elle est devenue cassante et a perdu en partie son élasticité : en un mot, elle est devenue résineuse; il semble donc que l’élément appelé gutta par Payen soit le seul qui se soit modifié, l’albane et la fluavile étant restées ce qu’elles étaient, des résines propres. C’est bien là ce qui se passe dans les planches de qualité inférieure que j’avais préparées ét que j’ai étudiées, celles précisément où les micro-organismes colonisaient : la gutta propre disparaissait et les résines augmentaient; il semble donc que ce soit seule cette gutta propre de Payen qui soit le siège des fermentation.
- Il serait intéressant de vérifier ce fait sur des guttas plus vieilles, qui aient gardé pendant trois, quatre ans, l’aspect et laqualitéde bonnes guttas, puis qui se soient altérées; il serait intéressant de savoir lequel des trois corps isomères de Payen a été le siège de modifications moléculaires, si c’est bien la gutta propre, ainsi que j’en ai la conviction.
- Lorsque, dans l’industrie, on achète une gutta, le point capital que l’on remarque est la proportion qu’elle contient de résine : on la fait bouillir avec de la potasse, on la malaxe lentement, longuement avec les doigts, on la pétrit avec les dents, et on s’assure alors si elle est ou si elle n’est pas collante. Les industriels vous disent : « Nous n’achetons pas de gutta qui contienne plus de tant pour cent de résine », car ils savent empiriquement que la présence seule d’une notable proportion de résine rendra impropre toute gutta au service; et j’ajoute ce fait, qu’ils ignorent sans doute : cesl que cette quantité de résine 11e fera que s’accroître avec le temps.
- Une autre cause dans l’impossibilité d’une bonne coagulation par la chaleur, pour certains laits, tels que ceux du Pindare, du Marima et du Balata, réside sans doute dans ce fait que la fluavile dont ils contiennent une forte proportion fond à 5o°; par conséquent, dès qu’on a atteint cette température on peut admettre que
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- le magma se décompose avant de s’être complètement agglutiné. En effet, faisant évaporer ces laits vers 40 et 5o", c’est-à-dire par une évaporation douce, j’ai pu obtenir de bonnes guttas, ce qui n’arrivait jamais quand je poussais le feu un peu vivement. Dans le premiercas, j’obtenais un magma d’un blanc rosé très beau, dans le second, une poix noire très collante, puis cassante dès le refroidissement obtenu.
- Pour en finir avec les trois corps de Payen constitutifs de la gutta, je pose donc ce principe : la gutta proprement dite de Payen semble être le lieu d'élection et d'habitation des micro-organismes, qui seraient sans action sur l’albane et sur la fluavile, véritables résines.
- Nature des microbes. — Mais ces micro-organismes, quels sont-ils? En un mot, la gutta-percha viciée a-t-elle son microbe spécifique, ou y a-t-il plusieurs êtres infiniment petits qui concourent à la modification de sa structure?
- Je l’ai dit, j’ai trouvé sur des guttas altérées une foule d’êtres divers : des spores d’abord, puis des anguillules, des virgulines, des bacilles, les unes filiformes, les autres fusiformes, des mycéliums, des algues, êtres qui indiquaient tous un travail destructif très dense, une vie parasitaire, infime, très développée ; en un mot, un terrain de culture excellent pour une grande variété d’existences diverses. Leur étude détaillée m’entraînerait trop loin, hors du cadre de ce travail.
- Mais y a-t-il un microbe spécifique, qui serait ce que le microderma est au vinaigre, le bacille de Koch à la tuberculose, celui d’Eberth à la fièvre typhoïde? Je crois déjà pouvoir dire oui hardiment.
- Oui, les modifications moléculaires de la gutta-percha qui font le désespoir des électriciens et sont le point noir de la télégraphie sous-marine, ces modifications sont dues à une bactérie spéciale, que je crois très vivace, secrétant la toxine qui dissocie et attaque les molécules de la gutta et dont les spores me paraissent très résistantes sitôt la fermentation commencée.
- C'est dans le lait seul, très frais, au moment où on vient de le prendre, qu’on peut les atteindre et les détruire à jamais.
- Je crois avoir trouvé cette bactérie, mais mes études ne sont pas complètes, je n’ai pas eu le temps d’en pratiquer la culture suffisamment, bien qu’elle s’ensemence très bien sur l’agar-
- agar, parce que c’est à son origine, dans le lait frais, qu'il faut la prendre pour en bien suivre et en bien comprendre plus tard l’évolution : je remets donc cette description à un travail ultérieur qui sera, je crois complet:
- Aseptie nécessaire, mais impraticable.—J’ajùute ce fait d’observation personnelle, que. la stérilisation, l’aseptie du lait frais lui-même avant toute coagulation, ne suffit pas pour protéger ultérieurement la gutta de l'ensemencement bactéridien. C’est pendant tout le temps , que dure la coagulation, même assez longtemps après, qu’il faudrait continuer cette aseptie; pendant tout le temps que la gutta, même coagulée, perd son eau en quantité notable. En effet, une fois le magma obtenu, la gutta est loin d’être finie ; elle contient encore une forte proportion d’eau qui s’évapore lentement pendant quelques semaines.
- La première quinzaine, la gutta nouvelle perd 20 0/0 de son poids; environ 10 0/0 la seconde quinzaine; puis le travail de déshydratation diminue beaucoup, de sorte qu’au bout de 4 ou 5 mois, la gutta a perdu de 35 à 38 0/0 de son poids primitif. Elle perd environ 40 0/0 au bout d’un an.
- Il est impossible, dans la pratique, de continuer l’aseptie pendant un temps aussi long, bien que, si elle pouvait être continuée, on pût affirmer que la gutta ne se modifiera plus, n’étant pas infectée.
- Il faut recourir à l'antiseptie. — C’est donc à l’antiseptie qu’il faut recourir : il faut antisepti-ser le lait frais, y introduire un microbicide qui restera dans la planche, la pénétrera intimement et la rendra réfractaire aux bactéries, sinon indéfiniment, du moins jusqu’au point où l’évaporation sera complète.
- Y a-t-il un agent antiseptique capable de tuer le germe spécifique seul de la maladie de la gutta, si ce germe existe bien, ainsi que je le crois ? C’est probable, mais mes expériences n’ont pas porté jusque là. Ce serait évidemment le summum des desiderata : trouver le spécifique, et mieux le coefficient de sa toxicité pour le microbe, la guttéine n’étant elle-même pas attaquée.
- Dr Lucien Mûrisse.
- (A suivre).
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- FAITS DIVERS
- Les bâtiments de l’Exposition de Chicago présentant de très grandes surfaces, on n’a pu songer à les peindre par l’antique procédé au pinceau ; la main-d’œuvre eût été trop considérable; aussi a-t-on eu recours à une machine à peihdrè actionnée par un moteur électrique.
- Cette installation est des plus simples. Dans un tonneau contenant la peinture voulue, on introduit deux tubes en caoutchouc dans lesquels une pompe aspirante fait le vide. Le liquide visqueux monte par les tubes, d’où une pompe foulante le renvoie en jet à la hauteur du bâtiment à peindre. Les jets sont au nombre de deux, l’un pour l’amorçage et l’autre pour le finissage. La pompe est actionnée par une dynamo de 5 chevaux.
- On sait que le problème des ballons dirigeables est en grande partie lié à l’invention d’un moteur extrêmement léger. On a tour à tour essayé les moteurs électriques, les machines à vapeur, à pétrole, etc. L’étude faite par M. Soreau et présentée à la Société des ingénieurs civils conclut à l’infériorité du moteur électrique.
- Les dynamos présentent de grands avantages quand il s’agit de réaliser la direction pendant un temps relativement court, une heure et demie à deux heures, mais quoique l’on ait réussi à réduire à n kilogrammes le poids d’une machine donnant un cheval, les dynamos sont dépassées par les machines à vapeur, quand il s’agit d’évoluer pendant une journée, but vers lequel doit tendre la navigation aérienne.
- On pourra, il est vrai, réduire encore le poids des dynamos, mais il semble difficile d’obtenir des piles beaucoup plus légères que celles du commandant Renard. Il n’y a même pas à compter sur les accumulateurs, quiçont donné à une certaine époque les plus grandes espérances et dont le corrtmandant Renard s’occupa avant d’étudier les piles; les plus légers, le Faure-Sellon-Yolckmar et le Laurent-Cély, pèsent trois fois plus que la pile Renard. On pourrait sans doute diminuer ces poids en prenant une base autre que le plomb, mais il sera difficile d’obtenir avec i kilog. de plaque le travail que peut développer i kilog. des produits chimiques qui composent une bonne pile; de même, en effet, qu’il faudrait comprimer 1 kilog. d’air â plusieurs milliers d’atmosphères pour obtenir le travail équivalent aux 8000 calories que donne la Combustion d’un kilog. de coke, de même il faudrait probablement emmagasiner l’énergie électrique à une énorme tension pour que un kilog. de plaque pût produire le travail d’un kilog. des éléments d’une pile.
- On ne doit donc pas s’attendre à ce que le cheval électrique devienne prochainement très léger, et M. Soreau
- croit que la machine â vapeur conservera d’autant mieux sa supériorité qu’elle-même est susceptible de perfectionnements importants..
- Pour cuivrer le verre on le recouvre d’une couche de solution de gutta-percha dans l’essence de térébenthine ou de pétrole, au moyen d’un pinceau. Après séchage, on frotte avec dé la plombagine, et on porte au bain galva-noplastique de sulfate de cuivre.
- ElectricalIndustries nous donne une idée du développement qu’a atteint l’industrie électrique en Amérique. On compte maintenant aux États-Unis 1950 stations centrales représentant un capital d’un milliard de francs, servant à alimenter 208000 lampes à arc et 3 060 000 lampes à incandescence, et utilisant une puissance totale de 600000 chevaux, Dans toute l’Amérique du Nord, le nombre d’usines centrales est de 2108, le nombre de lampes à arc de 228 5oo, le nombre de lampes à incandescence de 3177000, et la force motrice utilisée de 631400 chevaux. A cèla il faudrait ajouter les innombrables petites installations privées qui n’ont pas été comprises dans cette statistique. On sera d’autant plus émerveillé de ces résultats si l’on se rappelle que la première station centrale a été établie il y a une douzaine d’années seulement.
- En ce qui concerne le nombre de stations c’est l’état de Pensylvanie qui tient la tète de la liste avec 180 stations, mettant en œuvre 75 millions de francs, alimentant 19000 lampes à arc, 400000 lampes â incandescence et dépensant 62 600 chevaux-vapeur.
- Les stations les plus importantes se trouvent dans l’état de New-York, où 166 stations alimentent 39000 arcs et 5ooooo lampes à incandescence'avec une puissance de 119 000 chevaux.
- M. Ebstein prépare une substance à la fois souple et solide et aussi transparente que le verre. Comme cette substance peut trouver des applications dans les laboratoires, nous en indiquons la préparation :
- On dissout de 4 à 8 parties de coton à collodion dans un mélange d’alcool et d’éther (le coton étant la centième partie du poids du liquide); on ajoute ensuite de 0,02 à 0,04 d’huile de ricin (ou d’une autre huile non siccative) ; puis de 0,04 à 0,1 de résine ou de baume de Canada. On étend ce mélange sur une plaque de verre-propre,-et l’on sèche dans un courant d’air a 5o8.
- On obtient ainsi une feuille de substance dure, vitreuse* transparente, presque incassable, résistant parfaitement à l’action des acides et des alcalis. Elle est bien moins
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- inflammable qüe le collôdion ordinaire. On peut lui donner une épaisseur quelconque et une couleur variable.
- Mélangée avec de l’oxyde de zinc, elle fournit une sorte d’ivoire artificiel.
- Une explosion s’est produite dernièrement au Havre, dans la rue de Paris. Une plaque bitumée mesurant 70 centimètres de diamètre, et Servant à fermer une prise d’air sous laquelle passe un conduit électrique a été projetée si violemment qii’elle s’est brisée en retombant sur le trottoir; le sol a été soulevé sur une longueur de plusieurs mètres. Par mesure de prudence, on a immédiatement interrompu le courant électrique, bien que lés câbles et le transformateur ne présentassent rien d’anormal. .
- Comme l’a fait remarquer M. Preece dans la discussion sur le mémoire de M. Walker relatif aux courants telluriques, les électriciens devraient mesurer la différence de potentiel entre deux points et non le courant qui passe dans un fil quelconque qui les relie. Seule la différence de potentiel est utile à connaître.
- Il est important, dit Industries, d’éliminer la force éléctromotrice de polarisation aux plaques de terre/et, à cet effet, il conviendrait de faire deux ou trois mesures, l’une sur un circuit ouvert après un long repos, une autre après avoir fait passer le courant pendant un certain temps, et une troisième avec un courant de sens inverse et de force électromotrice connue.
- On construit à Chicago le plus grand théâtre du monde, qui sera appelé le « Spectatorium ». Tous les décors y seront réels; les arbres seront de vrais arbres; les rochers de vrais rochers, et des vaisseaux mus par le vent se promèneront, sous les yeux des spectateurs, sur d’immenses pièces d’eau.
- Toute la machinerie'sera actionnée par des moteurs électriques ; l’éclairage sera électrique, cela va sans dire; les jeux de lumière et d’ombre permettront de donner aux spectateurs l’illusion du lever du soleil, de son passage au méridien et de son coucher.
- Le théâtre couvrira une superficie de 32000 mètres carrés, et son dôme s’élèvera à plus de 80 mètres au-dessus du sol. 10 kilomètres de voies ferrées serviront aux transports des grosses pièces de décors, et une installation à vapeqr de 1600 chevaux fournira la force motrice nécessaire. L’éclairage sera de 3ooooo bougies.
- Les applications'de plus en plus fréquentes de l’électricité dans les mines* tant comme moyen d’éclairage que
- pour le transport de la force motrice font un devoir à l’ingénieur des mines de se mettre au courant de l’industrie électrique et devraient môme l’engager à étudier l’électricité théorique.
- Se plaçant à ce point de vue, la Michigan Mining School a institué, d’après le programme qu’elle vient de nous communiquer, un cours très complet d’électricité pour les jeunes ingénieurs des mines, qui, surtout aux Etats-Unis, doivent être également électriciens*
- Au banquet du Syndicat professionnel des industries électriques, M. Fontaine a prononcé une allocution dont voici la partie principale :
- Les grandes industries électriques ont eu pour point de départ l’invention de Gramme, et pour berceau la France. En 1878, pendant l’Exposition universelle, l’avenue de l’Opéra, l’Hippodrome, les Magasins du Louvre, et un grand nombre de manufactures étaient éclairé's électriquement d’une manière permanente et pratique, alors que, nulle part au monde, il n’y avait d’installations analogues. L’Exposition renfermait trois spécimens de transport électrique de, force motrice, également uniques .au monde. Ce sont là des faits indiscutables.
- Depuis 1878, la France a beaucoup travaillé et beaucoup produit, mais elle s’est laissé dépasser par plusieurs nations étrangères, notamment par les États-Unis, au triple point de vue de l’importance, de la variété et du nombre des applications électriques.
- Nous avons aujourd’hui 3oo stations centrales de lumière et 3 ou 4 lignes de tramways électriques, qui représentent ensemble une puissance d’environ 60000 chevaux et un capital de 70 millions. Les États-Unis ont plus de 2000 stations de lumière et 5oo lignes de tramways électriques, qui représentent une puissance de 900000 chevaux et un capital dépassant un milliard de francs.
- Cette comparaison nous humilie un peu ; mais loin d’être un sujet de découragement, elle doit faire naître en nous une salutaire émulation. Nous n’ignorons pas que les Américains ont des besoins supérieurs aux nôtres; mais nous savons aussi que, parmi les installations réalisées par leurs électriciens, il s’en trouve beaucoup qui rendraient ici d’immenses services, et nous avons à cœur d’en doter la France.
- Pour réussir, il nous faut le concours de bien des bonnes volontés, l’appui des pouvoirs publics et la bienveillance de l’administration. Il ne faut pas se dissimuler que nous sommes encore loin d’avoir en France toutes les facilités et tous les renseignements que rencontre l’initiative privée aux Etats-Unis, et il me serait facile de citer des .circulaires et des règlements en désaccord avec les progrès actuels de la science et les perfectionnements récents de l’industrie électrique. Puisque nous avons le plaisir de posséder cè soir parmi nous le ministre et les hauts digni-
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- taires des télégraphes, nous pourrions, peut-être, les prier dé nous aider à faire supprimer ces entraves; mais cela est inutile; il suffit d’avoir indiqué que la France est en arrière dans quelques-unês des grandes applications de l’électricité pour que leur concours nous soit d’ores et déjà .acquis.
- Notre Chambre syndicale, fidèle, d’ailleurs, au précepte « Aide-toi, le ciel t’aidera », travaille sans relâche à la défense de nos intérêts généraux. C’est ainsi que cette année, sous l’active et intelligente direction de M. Sciama, président actuel, elle a créé un bureau de contrôle pour l’examen des installations élactriques et' pour la centralisation de tous les renseignements techniques, juridiques et administratifs concernant l’électricité. Dans le cours du dernier exercice, elle a combattu le traité de douane franco-suisse; elle s’est occupée des modifications.à introduire dans la circulaire du ministre des travaux publics, relative aux autorisations de grande voirie pour l’éclairage, etc.- .
- La Chambre syndicale des industries électriques, soucieuse des droits de l’Etat et des tiers, apporte dans ses études un esprit large et conciliant; elle ne demande pour ses adhérents qu’une seule chose : le droit de pouvoir contribuer, dans la plus large mesure du possible, à l’accroissement de la prospérité nationale.
- Eclairage électrique.
- Le conseil municipal dé la ville de Rouen a voté un crédit de 10 ooo francs pour frais annuels de l’éclairage par l’électricité d’une partie du port, à condition que l’Etat se charge des frais de premier établissement des machines nécessaires à cet éclairage, et que la chambre de commerce s’engageà fournir, moyennant la somme de 5ooo francs par an, à imputer sur le crédit ci-dessus, la force motrice pour cet éclairage.
- En ce qui a trait à cette installation, le conseil a appelé l’attention de qui de droit sur Futilité qu’il y a à comprendre dans le projet’ d’établissement des batteries d’accumulateurs pour assurer au service de l’éclairage un bon et régulier fonctionnement. Enfin, le conseil a émis le vœu que, à conditions égales, la préférence soit donnée à l’industrie locale pour toutes les fournitures nécessitées par ces installations.
- La station d’électricité de Saint-Geniès-le-Bas est actionnée par des moteurs à gaz, alimentés par un gazogène; l’installation a été faite par M. Gilquin, ingénieur à Béziers. Elle comporte un moteur à gaz simple de 20 chevaux construit par la maison Matter, et Gie, de Rouen.
- L’usine alimente 35 lampes de 20 bougies pour l’éclai-
- rage municipal et 100 lampes de 10 bougies pour l’éclairage particulier, mais elle ést en état de pourvoir au double de la consommation actuelle.
- Cette usine, qui est la première en France où l’on ait utilisé un moteur à gaz alimenté par du gaz pauvre tiré d’un gazogène, fonctionne depuis six mois. M. Gilquin installe à VilIeneuve-les-Béziers une station qui sera basée sur les mêmes principes.
- La compagnie de l’Industrie électrique, de Genève, a entrepris l’éclairage électrique des « Magasins de la Ville de SainbDenis ». Toute la machinerie est placée dansune partie du sous-sol, et malgré l’exigUité relative de remplacement, tout a été disposé pour que les ouvriers circulent aisément et que les manœuvres s’accomplissent avec régularité. ,
- Au bas de l’escalier, on pénètre dans la chaufferie où sont installés deux générateurs tubulaires Collet, vaporisant à l’heure 1250 kilogrammes d’eau; la salle des machines en est séparée par une cloison.
- La partie mécanique comprend deux machines à vapeur horizontales à condensation, d’une force nominale de 5o chevaux chacune, mais pouvant en donner facilement 70.
- Ges machines, qui sortent des ateliers Weyher et Richmond, sont placées parallèlement et commandent chacune, par courroie, une dynamo Thury à six pôles de 70 volts et 525 ampères pouvant donner 3o 0/0 en plus, pendant quelques instants : elles marchent à 400 tours et ont leurs collecteurs munis de 60 balais en charbon.
- L’éclairage électrique, par lui-même, comprend 120 lampes à arc système Cance de 8-10 ampères et 400 lampes à incandescence de 16 bougies; la lumière émise par les foyers est d’une blancheur et d’une fixité parfaites, et si ce résultat est dû souvent à la bonne qualité des charbons employés, il n’en est pas moins vrai que la régularité constante de la marche des^ dynamos Thury y contribue aussi dans une large mesure.
- Le courant engendré par les dynamos n’est pas seulement appliqué à l’éclairage, il est utilisé aussi pour un petit transport de force. A 5o mètres, en effet, en arrière des machines on a dû creuser un puits de 8 mètres de profondeur, où l’eau est amenée par un forage artésien de 70 mètres. Une pompe rotative Dumont actionnée par Un moteur électrique Thury de 70 volts, sous 100 ampères, élève, à l’heure, les 5o 000 litres d’eau nécessaires à l’alimentation des générateurs et â la condensation de la vapeur des machines; l’arbre du moteur marche à i3oo tours, le rendement obtenu est d’environ 85 0/0.
- Le prix de l’énergie électrique est très variable ; voici Ce que paye le consommateur dans différentes localités. A Lyon on paye 0*14 franc l’hectowatt-heure, soit 0,07
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- la lampe-heure de 16 bougies. En prenant une moyenne d’éclairage de 5 heures par jour, une lampe de 16 bougies coûterait 128 francs par an.
- A Bourg, on paye la lampe de 16 bougies 5o francs par an; à Périgueux, 60 francs; à Avignon, 60 francs; à Bordeaux, l’hectowatt-heure se paye 0,09 franc; à Saint-Étienne 0,07; à Genève 0,075 franc. A ces prix de l’énergie électrique il faut ajouter le prix de location du compteur, qui est au minimum de 1,90 franc par mois.
- La Compagnie du gaz du Centre et du Midi prépare un projet d’éclairage de la ville de Béziers par l’électricité. Le système proposé est celui à courants alternatifs avec transformateurs de moyenne capacité desservant un groupe d’abonnés.
- L’installation des dynamos présentera des particularités intéressantes à signaler. Trois machines sont prévues, deux de 5o à 60 kilowatts, et une troisième de 3o kilowatts. Ces trois machines devront pouvoir être couplées en parallèle. |
- On sait qu’une lampe à incandescence en activité peut être brisée au milieu de substances combustibles froides, même de fulmi-coton. sans y mettre le feu, le filament de carbone étant rapidement détruit en présence de l’air. Mais le séjour prolongé de la lampe au contact immédiat d’une enveloppe combustible peut en déterminer l’inflammation, d’autant mieux que la chaleur et l’air traverseront plus difficilement cette enveloppe. Ainsi, en opérant sur une lampe de 32 bougies, M. Mascart a constaté que l’ouate gommée prend feu après deux minutes, le velours noir entre en ignition au bout de six minutes, le coton tricoté, sous double épaisseur, en dix minutes. Les étoffes légères ou de l’ouate non gommée ont bien résisté.
- La Revue du génie militaire nous fait connaître les expériences du capitaine Exler, du génie autrichien, qui a étudié la même question en se plaçant au point de vue plus spécial des explosifs. Cet expérimentateur a commencé par s’assurer qu’une lampe de 16 bougies (100 volts, o.56 ampère), plongée dans de la paraffine, prenait une température ne dépassant pas 940; avec une lampe de 25 bougies (100 volts, 0,8 ampère) cette température était de plus de ioi°.
- En saupoudrant la lampe avec du pulvérin, avec de l’écrasite, avec du fulmi-coton pulvérisé, on ne constata aucurvchangement dans l’état des explosifs.
- En couches plus épaisses, l’écrasite entra en fusion, et la poudre perdit lentement son soufre, mais ni l’une ni Fâutre ne prirent feu.
- Les effets furent plus accentués lorsqu’on étendit la substance sur une surface susceptible d’arrêter complète-
- ment la radiation calorifique, sur une planche par exemple. La lampe étant à 1 ou 2 millimètres, le fulmi-coton prit une couleur brune; l’écrasite fondit et se décomposa, en même temps que le bois subissait la,,carbonisation. La poudre noire perdit son soufre, puis le salpêtre fusa.
- Il est donc prudent, avec des lampes nues, d’empêcher un trop grand rapprochement entre ellés et une pafoi : combustible.
- Lorsqu’on entoure la lampe d’une enveloppe, la température s’élève entre les deux parois. Dans Une expérience, elle atteignit 2i5° au bout de 5o minutes,,Fenveloppe étant constituée par une caisse en bois, et les lampes étant au nombre de deux. Elle était donc plus que suffisante pour amener la décomposition du fuïmircotoh et même la carbonisation du bois. La poudre noire perdit tout son soufre, mais ne s’enflamina pas..
- On opéra ensuite avec une lampe de 16 bougies, enfermée dans une cloche en verre de 4, millimètres d’épaisseur; intervalle minimum entre les.deux parois : 14 milli^ mètres. Au bout de 20 minutes le fulmi-coton y était entièrement décomposé; de même de la poudre noire et de l’écrasite. . ,
- En remplissant l’intervalle avec de l’eau, celle-ci atteignait en i5 minutes la température d’ébullition. Gela , prouve que l’intervalle entre les deux parois était trop faible, eu égard à l’épaisseur de l’enveloppe.
- Lors de l’ouverture du circuit d’une lampe, il se produit une faible étincelle.
- L’expérimentateur a observé que si, à la rigueur, elle détermine un commencement d’inflammation du fulmi-coton bien sec, quelquefois même de la poudre, cette inflammation ne se propage pas, à moins que la substance n’ait été préalablement chauffée. '
- En revanche, une dérivation de faible résistance se produisant entre les deux conducteurs d’une lampe détermine une flamme puissante, capable d’allumer tous les corps combustibles.
- Enfin, une lampe peut se rompre, soit par choc, soit par excès d’échauffement, soit sans cause connue. \
- S’il se forme une simple fente, l’air qui s*y introduit^ détermine bien vite la combustion complète du filament de charbon incandescent. .
- Si la lampe éclate ou se perce, elle présente un plus grand danger, et elle peut enflammer des gaz détonants. Toutefois, elle ne réussit pas à déterminer l’inflammation de fulmi-coton ou de poudre bien secs.
- Il ne faut pas, toutefois, conclure de là à l'impossibilité absolue d’un accident, et l’auteur conseille de munir la lampe d’une enveloppe de sûreté assez épaisse pour résister à des chocs, de quelque intensité.
- Imprimeur-Gérant \ Y. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
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- 31, Boulevard des Italiens. Pans l|(BIBLIOTHÈQUE)S
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- Directeur : D' CORNÉLIUS LIERZ
- xv- ANNÉE (TOME XLVIII) SAMEDI 22 AVRIL 1893 N” 16
- SOMMAIRE. — Les distributions d’énergie électrique; J.-P. Anney.— Sur le nouveau moteur Brown; C.-E.-L. Brown. — Chemins de fer et tramways électriques ; Gustave Richard. — Phénomènes observés sur des câbles concentriques à courants alternatifs; L. Neustadt. — Contribution à l’étude des courants alternatifs; P. Marcillac. — Chronique et revue de la presse industrielle : Câble téléphonique sous-marin de la ligne Belfast-Glasgow. — Fabrication électrolytique du chlore liquide, procédé Cutten. — Voltmètre thermique Hartmann et Braun. — La soudure par l’arc voltaïque à Combs Woods. — Procédé Brown pour diminuer l’énergie dépensée et l’intensité d’un moteur à courant alternatif au moment du démarrage. — Revue des travaux récents en électricité : Société de physique de Londres (séance du 24 mars 1893). — Discussion du mémoire de M. Fleming sur les transformateurs à courants alternatifs. — Sur la vitesse des ions, par M. Dampier Whetam. — Sur l’essai et le fonctionnement des alternateurs, par W.-M. Mordey. — Variétés : Guttas-perchas américaines. — Faits divers.
- LES DISTRIBUTIONS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
- Les distributions d’énergie électrique peuvent être divisées en trois grandes catégories, suivant le genre de courant avec lequel elles sont réalisées ;
- i° Distributions à courant continu;
- 2° Distributions à courant alternatif;
- 3° Distributions mixtes, à courant alternatif et courant continu.
- Chacune de ces catégories peut encore être subdivisée en deux autres :
- i° En distributions directes;
- 20 En distributions indirectes.
- On appelle distributions directes celles dans lesquelles les appareils électriques récepteurs reçoivent l’énergie électrique telle qu’elle est produite par les machines génératrices à courant continu ou à courant alternatif.
- On appelledistributions indirectes, celles dans lesquelles les appareils récepteurs reçoivent l’énergie électrique produite par les machines génératrices à courant continu ou à courant alternatif après l’avoir fait passer par des appareils qui en ont changé la forme ou la pression. Ces derniers appareils sont appelés transformateurs, ou encore détendeurs de pression.
- Si l’on fait usage des distributions à courant
- continu, ou mixtes, à courant alternatif et courant continu, l’énergie peut être produite et dépensée simultanément, ou produite en dehors des heures de dépense et accumulée jusqu’au moment de l’utilisation. Cette dernière méthode de production exige l’emploi des accumulateurs électriques, appareils dont nous indiquerons les méthodes d’emploi dans le cours de nos articles.
- Les machines génératrices, les accumulateurs, les transformateurs, de même que les appareils récepteurs peuvent être groupés suivant les services qu’ils doivent rendre, de trois manières différentes ;
- i° En série ;
- 20 En dérivation ;
- 3° En série et en dérivation simultanément.
- DISTRIBUTIONS DIRECTES A COURANT CONTINU
- Distribution en série.
- Cette distribution est représentée schématiquement dans la figure 1, dans laquelle D représente la dynamo, et L les récepteurs. Elle est particulièrement utilisable lorsqu’iLs’agit de l’éclairage public d’une ville, si l’on veut réaliser une économie notable sur les conducteurs.
- La différence de potentiel aux bornes de la dynamo est égale à la somme des différences de
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- potentiel necessaires aux bornes des récepteurs, tandis que l’intensité est partout la même.
- Lorsque le nombre de récepteurs, en circuit reste invariable comme cela se produit lorsque la distribution en série est appliquée à l’éclairage public d’une ville, il n’y a aucun réglage à effectuer. Mais lorsqu’au contraire le nombre de récepteurs en série est très variable, il est nécessaire d’effectuer un réglage qui a pour but de maintenir un courant constant, quelles que soient les variations derésistance du circuit, c’est-à-dire quel que soit le nombre de récepteurs en fonctionnement. Pour arriver à ce but on peut employer les dynamos excitées en série ou celles excitées en dérivation.
- Le maintien constant de l’intensité, lorsque l’on fait usage de dynamos en série, peut être pbtenu en faisant varier soit le calage des balais, soit la vitesse de rotation.
- Le décalage des balais peut être obtenu à la
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- main ou automatiquement comme dans les machines Thomson-Houston, Sperry, Schuckert, par l’intermédiaire d’un électro ou solénoïde formant relais et parcouru par le courant principal. Ce procédé de réglage a le défaut d’occasionner des étincelles désastreuses aux balais, étincelles que l’on cherche à atténuer par l’emploi des souffleurs.
- La variation de vitesse des machines à excitation en série peut également être obtenue à la main, ou automatiquement suivant le procédé de M. Bernstein, qui consiste à supprimer le régulateur du moteur à vapeur conduisant la dynamo, et à maintenir la pression constante dans le cylindre.
- Dans ces conditions, la vitesse varie automatiquement de la quantité nécessaire pour rendre le courant constant dans le circuit de distribution. Ceci paraît assez bizarre, de prime abord, mais on peut s’en rendre compte assez facilement en raisonnant; l’effort sur la courroie dépend uniquement du courant circulant dans l’induit de la dynamo génératrice et est absolument indépendant de la force électromotrice;
- d’un autre côté, cet effort est produit par la pression de la vapeur dans le cylindre du moteur, et n’a aucune relation avec le nombre de tours; il en sera de même de l’effort sur la courroie et de l’intensité du courant, quelle que soit la force électromotrice, qui, elle, ne dépend que de la vitesse.
- Il suffira donc, pour avoir une distribution parfaite, d’installer un appareil maintenant automatiquement constante la pression dans le cylindre du moteur à vapeur. Une pareille disposition est facile à réaliser en pratique.
- Les dynamos en série possèdent cet avantage que le courant restant constant dans les inducteurs et l’induit, les balais, une fois convenablement calés, ne demandent jamais à être décalés si la vitesse varie proportionnellement au nombre de récepteurs en circuit.
- Lorsque l’on fait usage de dynamos excitées en dérivation commandées par un moteur à vitesse constante, le réglage consiste à faire varier l’intensité du champ magnétique à la main ou automatiquement au moyen d’un rhéostat variable commandé par un moteur, lequel est mis en fonctionnement par un relais traversé par le courant principal..
- Lorsque le nombre de récepteurs à alimenter par la même usine génératrice est très grand, on emploie généralement plusieurs circuits distincts ayant chacun leur machine génératrice.
- Lorsqu’on emploie la distribution en série pour un éclairage public, il convient, pour éviter une extinction totale de l'éclairage, d’assurer l’alimentation des lampes au moyen de deux circuits distincts desservis chacun par une génératrice spéciale, de manière que la moitié des lampes d’une même rue reste toujours allumées. Une troisième machine servant de réserve peut, au moyen d’un commutateur convenable, être reliée à l’un ou à l’autre des deux circuits.
- On peut intercaler sur une même distribution en série, des récepteurs de même genre ou non, exigeant des forces électromotrices variables. Ces appareils récepteurs peuvent être des lampes à arc, des lampes à incandescence ou des moteurs, pourvu que chacun d’eux soit construit pour absorber la même intensité.
- Dans les distributions en série pour éclairage public par lampes à arc, on peut intercaler des lampes à incandescence exigeant chacune la même intensité que celle qui circule dans le
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- circuit, ou des groupes de lampes placées en dérivation. Le nombre des lampes que l’on peut mettre en service dans chaque groupe dépend dp courant réclamé par chacune des lampes ainsi que de l’intensité du courant dans le circuit sur lequel elles sont placées.
- Dans le cas d’arrêt accidentel d’un récepteur ou d’un groupe de récepteurs, un commutateur automatique placé à côté de chacun d’eux ferme simplement le circuit dans le cas où la distribution est munie d’un bon réglage, ou, dans le cas contraire, intercale un rhéostat absorbant la même puissance que le récepteur ou le groupe de récepteurs mis hors circuit. Lorsque les récepteurs sont des lampes à incandescence, le commutateur peut servir à intercaler une lampe de réserve.
- Dans certaines installations l’appareil automatique est constitué par un électro-aimant à double enroulement ; l’un, en gros fil, est traversé par le courant principal, et l’autre, en fil fin et de haute résistance, est traversé par un courant dérivé. L’effet de ces deux enroulements est opposé de telle sorte qu’en temps normal leurs actions sur le noyau se neutralisent. En cas de rupture du circuit du récepteur, le noyau se trouve aimanté par la bobine à fil fin, son armature est attirée, et le mouvement de celle-ci supprime le récepteur du circuit en y introduisant un nouveau récepteur ou un rhéostat de même puissance.
- L’arrêt du fonctionnement de l’un des récepteurs s’effectue en le mettant en court circuit au moyen d’un interrupteur. Il est bon de faire usage d’interrupteurs qui mettent non seulement le récepteur en court circuit, mais qui coupent toute communication avec le circuit afin d’éviter toute.chançe de dérivation à la terre à travers le corps de la personne chargée de les entretenir.
- Tous les appareils récepteurs peuvent être mis brusquement en circuit ou hors circuit, à condition qu’ils n’absorbent qu’une portion minime de la puissance totale, à moins que la distribution ne soit munie d’un bon réglage automatique.
- Dans le cas d’appareils récepteurs de grande puissance comparativement à celle de la machine génératrice, il est nécessaire, si cette dernière n’est pas munie d’un bon système de réglage automatique, d’opérer la mise en circuit
- ou hors circuit d’une manière graduelle à l’aide de résistances variables à la main.
- La distribution en série offre de nombreux avantages au point de vue de la simplicité d’installation et d’entretien, mais d’un autre côté elle conduit à des tensions élevées et, par suite, dangereuses lorsque les appareils alimentés sont très nombreux. L’isolement des machines, des conducteurs et de toutes les parties delà distribution doit par conséquent être particulièrement soigné si l’on veut éviter les accidents au matériel et aux personnes.
- De plus, l’intensité restant constante pendant toute la durée de fonctionnement, il s’ensuit que la perte de charge est aussi constante et que le rendement de la distribution s’abaisse très rapidement avec la charge. Il est donc important de fonctionner le plus longtemps possible à pleine charge.
- La distribution en série est employée couramment en Amérique pour les éclairages publics par lampes à arc et par lampes à incandescence. On place 3o, 40, on a même été jusqu’à placer 140 lampes à arc en circuit les unes à la suite des autres.
- La disposition des conducteurs des distributions en série est encore de nature à éviter les courts circuits, le fil de retour suivant, en dehors de l’usine, un chemin différent et éloigné du fil d’aller. D’autre part, les pertes de courant qui peuvent se déclarer sont signalées immédiatement par un trouble dans la marche des récepteurs intercalés entre deux fuites.
- Distributions en dérivation.
- Dans la distribution en dérivation les appareils récepteurs, lampes, moteurs, sont successivement branchés sur deux conducteurs parallèles qui partent des bornes de la machine électrique (fig. 2). .
- La distribution en dérivation assure l’indépendance des lampes, chacune d’elles pouvant être éteinte indépendamment des autres; de plus, la rupture d’un conducteur n’amène l’extinction que des lampes qu’il alimente.
- On sait que les variations dans l’intensité du courant parcourant un conducteur, entraînent des pertes de charges variables et proportionnelles à l’intensité du courant. Par conséquent, à chaque variation du nombre de récepteurs en
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- service, il y a changement d’intensité et variation de la force électromotrice aux bornes des récepteurs; si ces récepteurs sont des lampes et particulièrement des lampes à incandescence, à chaque variation du nombre de lampes il y a altération de la fixité de l’éclairage.
- C’est l’un des inconvénients de la distribution en dérivation, mais le plus grave c’est la difficulté d’assurer une force électromotrice constante aux divers récepteurs successifs placés à des distances de plus en plus grandes de la machine. En effet, soit un nombre de récepteurs
- ^ $
- Fig. 2
- praticable chaque fois que le nombre de lampes en service varie, cas qui se présente toujours dans les distributions d’énergie électrique.
- Les deux moyens que nous venons d’examiner ne répondant pas aux conditions requises pour le maintien d’un voltage constant aux bornes de chacun des récepteurs, on a recherche si certaines dispositions de circuits ne donneraient pas le résultat attendu, et c’est ainsi qu’on a été conduit aux dispositions suivantes, auxquelles
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- Fig. 4
- quelconque, branchés successivement en dérivation sur les deux conducteurs parallèles partant des pôles de la machines génératrice, il est clair que le second récepteur à partir de la machine recevra un peu moins de courant que le premier, le troisième un peu moins de courant que le deuxième, et ainsi de suite en s’éloignant de la machine.
- On pourrait remédier à cet inconvénient en faisant usage de conducteurs assez gros pour restreindre les variations de force électromotrice dans les limites convenablès; c’est-à-dire ne pas
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- Fig. 3
- dépasser i à 2 volts au-dessus ou au-dessous du voltage normal, lorsqu’il s’agit de lampes à incandescence. Lorsqu’il s’agit de lampes à arc et particulièrement de moteurs, les variations peuvent être beaucoup plus grandes sans inconvénient, mais comme les distributions d’énergie électrique alimentent en général simultanément ces deux genres de récepteurs, on se trouve dans la nécessité de ne pas dépasser le chiffre indiqué pour les lampes à incandescence; alors ce procédé devient très coûteux dès que les récepteurs sont répartis sur un circuit d’assez grande longueur.
- Un autre moyen a été proposé, il consiste à placer des lampes dont la résistance diminue avec la distance de la machine, mais il est im-
- on a recours chaque fois que la distance nécessitait, avec des circuits simples à deux conduc* teurs parallèles, des poids de cuivre trop élevés^ Dans la première de ces dispositions, représentée figure 3 et appelée distri bgtjqp en boucle, l’un des conducteurs est replié sur' lui-même et les dérivations sont prises sur le retour 4e la boucle et sur l’autre fil. L’examen de la figure montre que quelle que soit la position des récepteurs, la longueur de conducteur que le courant
- a à parcourir pour alimenter chacun d’eux est toujours la même. '
- Cette disposition augmente la longueur du circuit d’un tiers et conduit par conséquent à de plus fortes sections de cuivre, et par suite à une élévation des frais de premier établissement.
- Dans la deuxième disposition, appelée distribution en dérivation, par opposition, représentée par la figure 4, les deux conducteurs se croisent et font le tour d’un pâté de maisons ou d’une place à éclairer.
- La disposition représentée par la figure 5 est une combinaison des deux dernières et peut
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- servir avantageusement pour alimenter une rue à l’extrémité de laquelle se trouve une place.
- Lorsque l’on fait usage de conducteurs de même section sur toute la longueur des circuits, l’intensité qui les parcourt diminue au fur et à mesure qu’on s’éloigne de la source. On s’est demandé si l’on n’obtiendrait pas de meilleurs résultats, tout en économisant du cuivre, en faisant usage de conducteurs à section décroissante.
- Si l’on suppose une répartition uniforme des lampes sur toute la longueur du circuit, on est amené à faire usage de câbles dont la section décroît graduellement, c’est-à-dire de câbles de forme conique.
- On peut disposer les conducteurs coniques comme les conducteurs à section constante, en circjijÉs simples ou en circuits en boucles ; on a ainsi $es circuits dits à câbles coniques à alimentation parallèle ou anti-parallèle (figures 6 et 7).
- Si la décroissance de section est calculée de
- Fig. 6
- manière que la densité du courant soit identique sur toute la longueur, on trouve, dans le cas des conducteurs parallèles, que la perte en volts aux récepteurs extrêmes est double de celle obtenue dans le cas de conducteurs cylindriques, mais que le poids de cuivre est réduit des deux tiers. Inversement, si on ne veut pas économiser du cuivre, on peut tripler la section des conducteurs, et la perte de voltage aux récepteurs extrêmes est réduite aux deux tiers de celle obtenue dans le cas de conducteurs cylindriques.
- Les circuits à câbles coniques alimentés anti-parallèlement et à densité de courant constante donnent le résultat le plus satisfaisant; dans ce cas, le voltage est très sensiblement le même aux bornes de tous les récepteurs.
- Ces diverses dispositions de circuits permettent d’étendre la surface desservie par une usine électrique en maintenant tous les récepteurs à un voltage sensiblement égal, pourvu que l’on règle la force électromotrice au départ des circuits suivant le nombre de récepteurs en service.
- On est conduit, pour réduire autant que possible le poids de cuivre employé, à admettre des pertes allant jusqu’à io et i5 o/o de la force électromotrice des génératrices. Lorsque l’on consent à de si grandes pertes, il est nécessaire d’apporter une attention très soutenue au réglage de la force électromotrice au départ des circuits suivant le nombre de récepteurs en fonctionnement, si l’on veut éviter de grandes variations dans leur marche.
- Certains électriciens, pour éviter ce réglage et la surveillance qui en est la conséquence, se sont proposé d’installer chez chaque client un régulateur automatique chargé de maintenir le voltage constant aux bornes des récepteurs en insérant ou retirant des résistances dans la dérivation le desservant. Cette solution est très coûteuse, parce qu’elle absorbe une certaine quantité d’énergie et nécessite l’emploi d’autant de ces régulateurs qu’il y a de consommateurs. En outre, ces appareils sont toujours très com-
- = • t f h r
- Fig. 7
- pliqués et leur fonctionnement a quelquefois donné de médiocres résultats. Il est bien plus simple et plus économique de faire usage d’une des dispositions ci-dessus indiquées, le voltage étant maintenu à l’usine en rapport avec le nombre de récepteurs en fonctionnement.
- Les distributions en dérivation pour l’éclairage sont généralement réalisées à iio volts pour lampes à incandescence en dérivation et lampes à arc par groupes de deux en tension. On peut aussi les réaliser à i5o ou 200 volts en employant des lampes à incandescence de voltage correspondant et en insérant trois ou quatre lampes à arc en tension par groupe.
- Lorsque l’on emploie la distribution en dérivation avec des circuits séparés simples ou bouclés, un nombre de circuits variable avec l’importance de la surface à desservir part de l’usine électrique, et chacun de ces circuits est muni à son départ : d’un interrupteur, de deux fils fusibles, d’un paratonnerre, en cas de canalisation aérienne, d’un rhéostat permettant de maintenir constant le voltage aux récepteurs j d’après les indications d’un ampèremètre, et
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- d’un voltmètre ou mieux d’un voltmètre différentiel.
- La distribution par circuits séparés et indépendants n’est économiquement applicable que pour les petites usines ayant un très faible rayon d’action. Pour celles ayant à desservir de grandes surfaces, le système de distribution par réseau et feeders est universellement employé.
- Dispositions spéciales. — Dans les villes où l’éclairage public est supprimé avant l’arrêt de l’usine, il est nécessaire, si l’on veut éviter l’extinction individuelle de chacune des lampes, de les disposer sur un circuit spécial. Afin de réduire la dépense, on peut établir un circuit à trois conducteurs desservant simultanément les lampes d’éclairage privé et les lampes d’éclairage public. L’un des conducteurs sert de retour commun, tandis que les deux autres servent de fils d’aller, l’un pour l’éclairage privé, l’autre pour l’éclairage public.
- Dans les villes où le paiement de l’éclairage s’effectue par abonnements à forfait, on peut également établir un circuit à conducteurs multiples dont un seul sert de retour commun pour l’alimentation des diverses catégories d’abonnés. On peut avec quatre conducteurs constituer trois circuits distincts sur lesquels on fait l’extinction générale successivement à io heures du soir, à minuit et à deux heures du matin.
- Distribution en dérivation par réseau et feeders.
- Dans ce système de distribution, représenté figure 8, tous les appareils récepteurs, lampes, moteurs, etc., sont branchés en dérivation sur un réseau complètement isolé de l’usine; ce réseau est constitué par un grand nombre de conducteurs circulant dans toutes les rues à proximité des appareils récepteurs. A tous leurs points de croisement, les conducteurs de même polarité sont reliés entre eux et forment pour ainsi dire une immense toile d’araignée ou filet dans les mailles duquel sont situés tous les appareils récepteurs.
- La grande quantité de conducteurs et leurs fïombreux points de croisement et de réunion assurent à ce réseau une résistance réduite extrêmement faible et n’occasionnant que des pertes de charge peu importantes.
- L’alimentation de ce réseau est assurée au moyen d’un certain nombre de conduites prin-
- cipales ou feeders, proportionné à l’étendue et à l’importance de la distribution électrique.
- On ne prend aucune dérivation directe sur ces conduites ; elles sont absolument continues depuis l’usine génératrice jusqu’à leur point d’attache au réseau, point qui a été choisi de préférence aux croisements de conducteurs.
- C’est à ce point d'attache que les volts doivent être maintenus constants. Plusieurs dispositifs que nous indiquerons plus loin permettent d’assurer cette constance de l’usine génératrice même.
- On voit que le fonctionnement est identique à celui que procureraient des usines de distribution placées aux points d’attache des feeders et
- I<ig. 8
- que cette disposition est particulièrement favorable à la bonne répartition.
- L’interruption des quatre conducteurs formant les quatre côtés de l’une des mailles d’un filet, de même que l’interruption d’un feeder, ne peuvent amener d’extinction; il ne peut en résulter qu’un affaiblissement de la lumière.
- Ce système de distribution permet d’étendre considérablement la surface desservie par une usine électrique et de toujours obtenir un fonctionnement sûr et régulier.
- Emplacement des usines. — L’emplacement théorique d’une usine est le centre de gravité des appareils récepteurs qu’elle doit alimenter. Le système de distribution en dérivation simple ne permet guère de s'éloigner de cette position.
- On ne trouvera généralement que peu d’emplacements convenables à l’installation d’une
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- usine électrique, dans les environs du centre de | gravité des récepteurs. On devra s’assurer de la valeur relative de chacun de ces emplacements en calculant le poids de cuivre qu’ils nécessitent, mais dans tous les cas il n’y aura qu’une différence légère.
- Lorsque la ville à éclairer est très étendue, on établit plusieurs usines électriques, de préférence au centre des quartiers où il se fait la plus grande consommation de lumière. Ces usines distribuent leur courant dans le réseau général et doivent être établies de manière à venir en aide les unes aux autres en cas d’avarie ou d’interruption dans le service survenue à l’une d’elles.
- A cet effet, les feeders doivent être chevauchés, afin de faciliter l’alimentation de tout le réseau par une seule des usines aux moments de la soirée ou de la journée où la consommation de lumière est faible. Les pertes de charge dans ces moments sont très minimes et tout réglage à l’usine est inutile.
- Modes d’alimentation des feeders. — On a proposé plusieurs modes d’alimentation des feeders. parmi lesquels nous citerons :
- i° Alimentation de tous les feeders par les lames collectrices de l’usine sur lesquelles toutes les dynamos groupées en quantité fournissent une force électromotrice unique à un moment donné.
- 20 Alimentation de chaque feeder par une machine spéciale à chacun d’eux.
- 3° On a aussi proposé de subdiviser les feeders en plusieurs groupes ayant tous à peu près la même longueur et la même perte de charge. Au moment du maximum de consommation, les dynamos alimentant les feeders les plus longs fonctionnent à un potentiel plus élevé que les autres. Quand la consommation est faible et la perte dans les conducteurs minime, toutes les dynamos fonctionnent en quantité, ou bien tous les feeders sont alimentés par une seule dynamo.
- Les deux derniers modes de groupement sont plus économiques au point de vue de la dépense de cuivre et de la dépense de courant, mais on a préféré en général la marche continuelle en quantité de toutes les machines, système un peu moins économique, mais qui a l’avantage de la simplicité.
- Méthode de réglage. — L’égalisation de la différence de potentiel aux points d’attache des
- feeders avec le réseau est obtenue à la main ou automatiquement au moyen de l’insertion de résistances dans les feeders les moins chargés, ou dans le circuit d’excitation de la génératrice les alimentant, de manière à ramener à sa valeur normale la différence de potentiel à leur extrémité.
- Le réglage automatique, qui donne de bons résultats dans quelques usines, dispense d’une surveillance aussi active que celle nécessitée par le réglage à la main, mais les usines qui en font usage ont conservé la possibilité d’opérer le réglage à la main pour les cas où le réglage automatique ne fonctionnerait pas ou fonctionnerait mal.
- Lorsque tous les feeders se trouvent à des tensions supérieures à la tension normale, au lieu d’agir sur chacun d’eux isolément il est plus avantageux de réduire les volts de l’ensemble des machines jusqu’à ce que les feeders qui avaient primitivement la tension la plus basse soient ramenés à la tension normale sans le secours du régulateur. Les autres feeders sont ensuite équilibrés au moyen de leurs régulateurs.
- On effectue la manœuvre des appareils de réglage d’après les indications d’un voltmètre relié par des fils spéciaux, appelés fils de voltage ou fils pilotes, aux points d’attache des feeders avec le réseau. On peut faire usage d’un voltmètre pour chaque feeder, ou d’un seul voltmètre pour l’ensemble des feeders.
- Au lieu de relier les fils pilotes aux points d’attacher des feeders, il y aurait avantage à les relier au réseau, à mi-chemin entre les points d’attache de deux feeders, mais cette manière de faire n’a généralement pas été adoptée.
- On peut se dispenser de l’emploi des fils pilotes en réglant les volts au départ des feeders d'après un voltmètre différentiel pourvu de deux enroulements agissant en sens inverse. L’un des enroùlements, en fil fin, est pris en dérivation sur les lames collectrices de l’usine : le second, en gros fil, est traversé par le courant total du feeder à régler. Lorsque ce courant est nul, le voltmètre indique les volts au départ du feeder ; dès qu’il augmente l’aiguillejndicatrice donne des indications moindres. Pour la maintenir fixe, il suffit de supprimer une partie des résistances intercalées sur le feeder ou d’augmenter les volts aux bornes des machines.
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- Une autre méthode de réglage très usitée en Amérique consiste à faire usage d’un grand nombre de feeders, trente à quarante au moins par usine, et à faire varier le nombre de ces feeders en service suivant la consommation. On a soin de faire le choix des feeders à mettre en service ou hors de service de telle sorte que l’on obtienne une répartition toujours aussi uniforme que possible.
- Il résulte de cette méthode de réglage que les feeders sont toujours traversés par un courant constant, que le voltage est sensiblement le même partout, à l’usine comme aux points d’attache des.feeders, et que les manoeuvres sont de beaucoup simplifiées,
- D’autres méthodes de réglage ont encore été proposées, mais n’en connaissant pas d’applications, nous les passerons sous silence.
- , Calcul des réseaux. — On sait qu'on ne peut admettre une divergence supérieure à 3 ou 4 volts dans la différence de potentiel de deux lampes semblables sans produire une différence d’éclat sensible. Il est même recommandable de ne pas dépasser 3 volts. Il ne doit pas y avoir une différence supérieure à 2 volts entre les points i du réseau les plus favorisés et ceux qui le sont: le moins. Comme il faut déduire environ 1 0/0 pour la canalisation des immeubles, on voit que l’on devra réduire à 2 0/0 les divergences extrêmes de différence de potentiel dans le réseau proprement dit sur lequel se trouvent branchées les lampes.
- Deux méthodes sont employées pour déterminer la section des divers conducteurs d’une distribution par réseau et feeders.
- i° On adopte une section uniforme en principe pour les conducteurs du réseau et l’on multiplie suffisamment les points d’attache des feeders pour ne pas dépasser entre deux points quelconques la divergence de 2 volts dont on a parlé.
- 20 On détermine d’avance les points d’attache des feeders avec le réseau, et on calcule ensuite la section des conducteurs du réseau pour rester dans les mêmes limites de divergence de 2 volts entre deux points quelconques.
- SMe réseau n’est pas très compliqué on peut déterminer facilement la section approximative qu’il est nécessaire de donner aux câbles le constituant; sile point d’attache d’un feeder est placé à un croisement, le courant s’écoule dans
- quatre directions. On choisit celle où les lampes sont placées à la plus grande distance du point d’attache du feeder et on effectue le calcul de sa section, si elle n’est pas donnée, ou le calcul de la perte de charge si la section est connue.
- La section que l’on obtient en opérant ainsi est variable d’un feeder à l'autre. Il n’est pas indispensable d’effectuer ce calcul pour tous, mais il est utile de le faire pour les deux feeders ayant l’un le plus petit rayon d’action, et l’autre le plus grand rayon. On choisira ensuite, entre les sections que l’on aura trouvées, celle qui paraît remplir le mieux les conditions d’équilibre requises. Lorsque l’on arrive à de très fortes sections pour les conducteurs du réseau, il faut examiner s’il n’esl pas utile de remanier le projet en augmentant le nombre de feeders.
- Lorsque les réseaux sont très compliqués, les calculs à effectuer sont fort laborieux et sônt basés sur les lois de Kirchhoff. Pour simplifier les calculs, on suppose que les conducteurs de retour ainsi que les appareils récepteurs ont une résistance nulle. On obtient la perte de charge véritable en doublant la résistance des conducteurs du réseau.
- On peut vérifier expérimentalement les calculs avec le secours d’une pile et d’un galvanomètre sur un réseau réduit, en fil de maillechort, de résistance proportionnelle à celle du réseau à contrôler et fixé sur un plan de la ville peint sur bois, à une assez grande échelle. Il suffit d’y faire passer le courant de la pile par des fils d’alimentation ayant .tous la même résistance et se branchant en des points différents; enfin de déterminer par tâtonnements les points où il convient de faire les jonctions entre les fils d’alimentation et le réseau pour que la différence de potentiel entre deux points quelconques du réseau ne dépasse pas le maximum admis. Gomme il n’est pas possible qu’un réseau ne subisse des changements dans la suite, à cause de nouveaux consommateurs qui demandent la lumière, il devient toujours nécessaire d’étudier le développement de la distribution.
- Au début de l’établissement d’un réseau de distribution, les canalisations sont généralement établies dans les voies principales du périmètre à desservir. Ces canalisations forment des réseaux fermés ou mailles de grandes dimensions, enveloppant des surfaces assez con-
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- sidérables. Ensuite, au fur et à mesure des demandes d’éclairage qui sont faites dans l’intérieur de ces mailles, on établit de nouvelles canalisations créant de nouvelles mailles intérieures. En donnant à ces nouvelles canalisations des sections convenables, qui sont en général inférieures à celles des canalisations principales (sections déterminées d’ailleurs par les pertes de charge que l’on a constatées pendant le fonctionnement de la distribution), on arrive à réduire la résistance du réseau proportionnellement au nombre de lampes branchées. On peut ainsi uniformiser convenablement le voltage sur tous les points de la distribution sans avoir à déplacer les points d’attache des feeders et sans augmenter la section des câbles déjà posés.
- Calcul des feeders. — Gomme ceux-ci sont continus et sans dérivations, leur calcul est simple et facile, dès que l’on connaît la perte de charge à laquelle ils doivent donner lieu. Si l’on ne consent qu’à une perte très faible, on réduit évidemment la puissance des machines et l’on réalise ainsi une économie dans les frais de premier établissement de l’usine proprement dite et dans les frais d’exploitation. Il faudra par contre employer des sections de cuivre très fortes, et la canalisation coûtera extrêmement cher.
- Il est évident qu’inversement, en prenant une perte trop forte, on réduit d’une manière sensible le prix de la canalisation, mais en revanche on augmente les frais d’installation de l’usine et ceux d’exploitation. Entre ces deux extrêmes il faut choisir le point le plus favorable. L’expérience conduit à adopter une perte maxima de i5 0/0, exceptionnellement 18 0/0, du départ de l’usine aux bornes des lampes.
- Connaissant la perte de charge, la formule
- s =
- e
- donnera la section de câble à adopter.
- Tous les feeders devront être calculés pour la même perte de charge et pour la même intensité de courant lorsque la densité de l’éclairage dans le réseau ainsi que la position dés points d’attache des feeders sont uniformes. Lorsqu’il n’en est pas ainsi, il faut évaluer l’intensité du courant qui doit parcourir chacun d’eux.
- Relativement au choix du nombre de feeders
- pour alimenter, un réseau donné, on ne peut rien lixer sans faire une étude de la surface à desservir, et sans connaître la nature des consommations probables. Toutefois, il y a un grand intérêt à en employer un nombre assez élevé. D’abord, quel que soit ce nombre, le poids total de cuivre qu’ils exigent reste le même. L’augmentation de dépense résultant de l’emploi d’un plus grand nombre de feeders n’a lieu que dans les frais de pose, et comme celle-ci se fait généralement dans les conduites ou tranchées servant aux conducteurs du réseau, il y a aussi de ce côté peu de dépenses supplémentaires.
- En outre, plus le nombre de feeders employés sera élevé, moins grandes seront les distances à ! franchir entre deux de ces derniers. Il résultera de cette augmentation du nombre de feeders une économie notable dans le poids de cuivre nécessaire au réseau.
- M. R.-V. Picou estime que dans les usines à distribution directe, comme celle dont nous nous occupons ici, desservant une superficie d’un demi-kilomètre carré au plus, le nombre de feeders peut être avantageusement compris entre i5 et 3o.
- Nous avons vu que l’on admettait des pertes de charge dans les feeders allant jusqu'à i5 0/0 de la force électromotrice initiale de l’usine. Il ne faudrait pas croire qu’une perte de charge aussi élevée au moment du maximum de dépense conduise à un gaspillage d’énergie. Si l’on effectue, par exemple, le calcul du rende-ment^annuel d’un réseau où la perte de charge totale maxima est par exemple de 0,15, on obtient encore un excellent rendement moyen annuel.
- Une durée moyenne annuelle prolongée conduirait à un rendement un peu moindre, mais la petite perte supplémentaire serait compensée bien au-delà par la meilleure utilisation du capital engagé résultant de l’accroissement de recettes.
- Emploi des accumulateurs dans les distributions en dérivation.
- Dans les questions d’éclairage, il est établi que les besoins du public n’atteignent leur maximum que pendant 1 heure 1/2 ou 2 sur 24, et que pendant le reste du temps ce besoin s’abaisse très rapidement.
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- C’est ainsi que dans la seconde partie de la nuit et dans la journée la consommation d’éclairage atteint à peine le dixième de la consommation maxima.
- Il est donc très important de toujours mettre en marche des moteurs proportionnés à l’importance de la consommation, afin de travailler à pleine charge, car employer un grand moteur à faible charge, c’est s’exposer à une consommation de combustible considérable pour un effet utile très limité ; c’est ce qui conduit à l’installation de moteurs de forces graduées.
- Les accumulateurs suppriment la nécessité d’avoir en service cette série de machines graduées, ainsi que toute machine de réserve; en effet, ils suffisent pour alimenter avec leur réserve la petite consommation, sans que le moindre moteur doive marcher ; pour le fort service, ils interviennent en permettant de faire marcher les grands moteurs à pleine charge.
- Ils dispensent d'avoir un moteur de réserve et assurent d’une manière bien plus certaine la continuité et la régularité de l’éclairage malgré les variations de vitesse que les machines peuvent subir, et aussi malgré les variations brusques et importantes dans la consommation.
- Bien que la perte due à l’emploi des accumulateurs s’élève de 20 à 35 0/0, les grands moteurs, lançant le courant des dynamos dans la canalisation parallèlement aux accumulateurs, travaillent bien plus économiquement que les petits moteurs délivrant directement le courant aux clients.
- L’emploi des accumulateurs dans les usines électriques a donc des avantages très grands au point de vue de la réduction des frais d’exploitation, de la sécurité de fonctionnement de la distribution. Il contribue aussi à donner une certaine tranquillité d’esprit au personnel de l’usine ; mais par contre ces appareils sont d’un prix élevé et se détériorent assez rapidement, ce qui conduit à un amortissement élevé. Il est vrai que depuis quelque temps, grâce aux perfectionnements apportés dans leur fabrication, ils sont plus robustes, plus solides, et ne demandent plus que. des soins d’entretien modérés.
- Actuellement, des compagnies importantes prennent à leur charge l’entretien des batteries, qu’elles garantissent pendant une période de dix ans, au taux de 3 à i5 0/0, suivant leur im-
- portance et les conditions dans lesquelles elles doivent fonctionner.
- Pour donner une idée de l’importance de la réduction des dépenses d’exploitation obtenue par l’emploi des accumulateurs, nous citerons les résultats obtenus à Bradford et à Dessau.
- A l’usine municipale de Bradford on a commencé par faire tourner les machines de 1 heure avant le coucher du soleil jusqu’à 11 heures; ensuite de 10 heures du matin jusqu’à n heures du soir, l’usine se trouvant arrêtée le reste de la journée. En février 1891 on a disposé une batterie d’accumulateurs d’une capacité de 1000 ampères-heures, et depuis ce temps le service est continué pendant les 24 heures, à la grande satisfaction des consommateurs. Les moteurs ne marchent que 12 heures par jour aux heures de pleine charge, ce qui a permis de réduire la consommation de charbon de 12,100 kilog. par kilowatt-heure vendu (2" semestre 1890) à 7,5oo kilogr. (2" semestre 1891), économie plus que( suffisante pour justifier l’acquisition d’une batterie d’accumulateurs.
- Il en a été de mêmeà l’usine de Dessau; avant l’adjonction de la batterie (d’une capacité de 1700 ampères-heures, pouvant alimenter 600 lampes pendant 5 à 6 heures), la consommation de gaz des moteurs actionnant les dynamos était de 0,879 mètre cube par cheval; lorsque la batterie a été mise en circuit, le nombre d’heures de marche étant de beaucoup réduit, la consommation tomba à 0,709 mètre cube; la consommation d’huile de graissage fut réduite de moitié, et au lieu de 63,56 litres d’eau pour refroidir les cylindres des moteurs, on put se contenter de 23,84 litres.
- Rendement des accumulateurs. — Le rendement des accumulateurs varie suivant l’état des batteries; pour des éléments en bon état, on peut compter sur un rendement de 75 à 80 0/0, soit en moyenne 77 0/0.
- Voici les rendements obtenus dans quelques-unes des usines employant des accumulateurs :
- Usine de Dessau, rendement moyen en watts de l’année 1890 : 77 0/0.
- La batterie de l’usine électrique de la compagnie du gaz de Lyon a donné, d’après M. Vitte, ingénieur de cette compagnie, un rendement en watts de 87,5 0/0, chiffre excessivement élevé.
- Les opinions sont du reste très partagées, et l'on peut mettre en regard de ces chiffres ceux
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- des usines de Darmstadt, qui donne un rendement de 60 o/o, de Barmen, qui n’atteint que 56 o/o.
- Conditions d'installation. — L’emploi des accumulateurs dans les conditions énoncées ci-dessus permet de réduire de beaucoup la puissance des machines génératrices, à la condition de les faire fonctionner pendant 24 heures.
- Le jour, l’énergie est emmagasinée dans les accumulateurs, et le soir, au moment du plein allumage, les machines et les accumulateurs travaillent en quantité sur les circuits (fig. 9). Le débit des accumulateurs doit être normal dans ces conditions) et s’il arrive un accident à une machine, les accumulateurs doivent seuls continuer leur service.
- Pour le réglage de la charge et de la décharge
- court circuit lors de chaque manœuvre du commutateur réducteur. Cette mise en court circuit entraîne une perte d’énergie qui peut être évitée en faisant usage de commutateurs spéciaux dans lesquels une résistance est fermée sur l’élément compris entre les deux touches successives auxquelles communique la manette du commutateur.
- Pour éviter le fonctionnement inégal des éléments d’une batterie et en même temps la perte due à la mise en court circuit des éléments de réglage, on peut laisser invariable le nombre d’éléments en charge et en décharge, et régler le voltage au départ des conduites d’alimentation au moyen des rhéostats habituels. Quoique cette méthode de réglage entraîne une perte d’énergie électrique peut-être plus élevée, elle
- o ? V y V
- Fig. 10
- des accumulateurs suivant les variations de la consommation, on dispose généralement à l’extrémité de chaque batterie deux commutateurs indépendants, l’un permettant de régler le voltage au départ des conduites d’alimentation, et tandis que le second fait varier le nombre d’éléments en charge.
- Cette méthode de réglage a un certain nombre d’inconvénients, celui en particulier de ne pas faire travailler les éléments extrêmes de la batterie dans les mêmes conditions que les autres. Comme on ne peut guère tenir un compte exact des quantités d’énergie électrique qu’ils fournissent, ils reçoivent généralement un surcroît de charge qui peut être très préjudiciable à leur durée, particulièrement pour les accumulateurs à pastilles.
- Si l’on emploie des commutateurs de construction ordinaire, il arrive aussi que les éléments de réglage sont successivement mis en
- nous semble cependant encore préférable, au point de vue de la simplicité, à celle qui consiste à tenir le nombre d’éléments en circuit.
- Les accumulateurs peuvent être disposés soit à l’usine, soit répartis en plusieurs points du réseau. Ces deux méthodes d'installation ont chacune des avantages et des inconvénients.
- Lorsque la totalité des accumulateurs est installée à l’usine, la section des conduites d’alimentation reste la même que dans le cas de l’alimentation directe. Lorsqu’au contraire la capacité totale des accumulateurs est divisée en un certain nombre de batteries disposées sur le réseau, la section des conduites d’alimentation peut être en effet de beaucoup réduite. Mais par contre cette installation exige la location d'emplacements pour loger les batteries, la présence continuelle d’un surveillant pendant tout le temps du fonctionnement de ces dernières, ainsi que l’adjonction de transformateurs desti-
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- nés à remonter le potentiel du courant dérivé du réseau, pour pouvoir effectuer la charge des accumulateurs.
- Cette dernière méthode d’installation ne nous paraît pas susceptible de donner d’aussi bons résultats que la première, aussi ne doit-elle être adoptée que lorsqu’il est impossible de trouver l’emplacement nécessaire aux batteries dans le local de l’usine génératrice.
- Emploi des accumulateurs comme secours. — Dans les cas précédents, les accumulateurs représentent la partie la plus importante du matériel de l’usine génératrice. Dans quelques usines on a fait le contraire ; les accumulateurs ne servent que de réserve pour parer à l’arrêt accidentel d’une machine ou sont destinés à alimenter seuls l’éclairage, pendant les heures
- Fig-, II.
- de la nuit et du jour où la consommation de courant est très faible.
- La batterie d’accumulateurs est alors en connexion continuelle avec les conducteurs principaux. Le réglage de la force électromotrice au départ des feeders s'effectue comme nous l’avons vu plus haut, mais la charge des accumulateurs employés comme secours présente quelques difficultés par ce fait que le voltage qu’ils exigent pour être entièrement chargés dépasse de 35o/o environ le voltage qu’ils fournissent lors de la fin de la décharge.
- Cette particularité du fonctionnement des accumulateurs rend nécessaire l’emploi de machines spéciales pour leur charge, ce qui augmente les frais de premier établissement ou l’emploi de l’une des machines de l’usine, dont on a élevé le voltage par une diminution de la résistance de son circuit inducteur ou par une augmentation de sa vitesse. Ce procédé, très pratique, présenté cependant l’inconvénient d’amener à faire la charge en dehors des heures
- d’éclairage et par conséquent, à faire tourner les moteurs et d’exiger la présence du personnel avant le temps nécessaire.
- Il était très désirable d’arriver à pouvoir effectuer la charge des accumulateurs pendant les moments de faible consommation, lorsque les machines travaillent au-dessous de leur puissance normale. L’emploi d’une dynamo auxiliaire permet d’obtenir ce résultat. La figure 11 montre les communications de cette machine. Si l’on suppose que les feeders réclament âtleur départ une force électromotrice de ioo Vdlts et que les accumulateurs doivent être chargés à 135 volts avec une intensité de too ampères, cette dynamo devra être capable de débiter 35 volts et ioo ampères. Elle sera mise en- action soit par la transmission générale, soit même par un moteur à vapeur ou encore par un moteur électrique.
- Le rhéostat intercalé sur le circuit d’excitation permet de modifier à volonté le voltage et d’effectuer la charge des accumulateurs soit à potentiel, soit à intensité constante.
- Il est nécesaire d’intercaler un disjoncteur qui ouvre le circuit lorsque le courant y est nul, afin de prévenir les renversements de sens dans la machine. Lorsque la charge est terminée on rétablit les connexions des accumulateurs sans faire traverser l’induit de la machine auxiliaire par le courant.
- D’autres moyens ont été proposés pour effectuer la charge des accumulateurs sans élever le potentiel de charge et parmi lesquels on peut citer celui qui consiste à diviser l’ensemble des éléments en batteries d’un nombre variable d’éléments à la charge et à la décharge.
- Le minimum de voltage à la décharge est de i,85 volt par élément, ce qui nécessite l’emploi de 6o éléments groupés en série pour une ten-' sion de i io volts.
- A la charge, si l’on veut conserver la même tension de i io volts, on ne peut mettre en série
- plus de = d5 éléments.
- 2,4
- On voit alors qu’il suffit de faire usage d’un nombre d’éléments tel qu’il satisfasse à la fois à ces deux conditions, et ce nombre n’est autre que le plus petit commun multiple des deux nombres 45 et 60, c’est-à-dire 180.
- Dès lors les groupements à adopter sont les suivants :
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- A la charge : = 4 groupes en quantité de
- 40
- 45 éléments chacun ; A la décharge :
- = 3 groupes en quantité,
- de 60 éléments chacun.
- Les inconvénients de cette méthode de groupement sont d’exiger l’emploi d'un nombre triple d’éléments, dont le poids total est supérieur à celui qu’exigeait la méthode de charge ordinaire, d’occuper un emplacement plus grand ainsi que d’augmenter la surveillance et l’entretien.
- J.-P. Anney.
- {A suivre).
- SUR LE NOUVEAU MOTEUR BROWN
- Depuis la publication de mon article sur les moteurs à courants alternatifs, il a surgi plusieurs réclamations de priorité auxquelles je répondrai ce qui suit.
- A la lecture des différentes lettres, j’ai été réellement étonné de remarquer que depuis la publication des détails de mon moteur chacun a tout à coup découvert qu’il l’avait inventé depuis longtemps. Je ne puis que faire observer que si l’un quelconque de ces moteurs eût été réellement une solution du problème on en ferait aujourd’hui un usage général.
- Le professeur Elihu Thomson prétend avoir produit un moteur de ce genre en novembre 1888, et MM. Hutin et Leblanc avaient dès mai 1891 une connaissance assez complète des principes fondamentauxdu problème pour être à même de publier un article mathématique sur le sujet. Dans aucun de ces cas, nidansceluideM. Tesla, qui a également travaillé dans la même voie, on n’a trouvé de capitaux suffisants pour aider à présenter ces moteurs au public, et ces machines ne sont pas encore entrées dans la pratique, malgré le grand besoin ressenti de posséder un moteur à courants alternatifs sans commutateur et démarrant sous charge.
- Je ne voudrais pas chercher à diminuer le mérite des travaux de MM. Thomson, Tesla et des autres chercheurs, mais je désire établir que leurs machines sont, par certains côtés, très
- défectueuses, et que ce n’est qu’en remédiant à ces défauts que j’ai réussi à produire un moteur pratique. J’insisterai donc sur les points par lesquels mon moteur diffère des précédents et auxquels j’attribue son succès.
- Les dessins et les descriptions des moteurs Thomson, Tesla et Leblanc montrent que la disposition et l’enroulement du circuit magnétique, aussi bien dans la partie fixe que dans la partie mobile, ne conviennent que pour la marche synchrone, le nombre de pôles et d’enroulements étant le même dans les deux parties On remarquera aussi que tous ces moteurs possèdent des pôles très saillants, de sorte que la résistance magnétique varie suivant la position de la partie mobile par rapport à la partie fixe. Il en résulte que la première tendra à occuper certaines positions déterminées, et dans ces positions seulement des courants peuvent y être induits dans de bonnes conditions.
- Un moteur de ce genre ne peut fournir du travail qu’en marche synchrone, et ne peut démarrer sous l’action de courants diphasés, même quand le décalage est exactement de 90°, à moins d’employer des fréquences très basses, et même alors sans produire de couple appréciable. En fait, le moteur ne tournera dans la plupart des cas que s’il est d’abord amené au synchronisme par quelque moyen extérieur.
- Dans le moteur décrit par mon article on ne trouve, au contraire, aucune correspondance dans l’enroulement ou la forme du circuit magnétique entre la partie extérieure inductrice et la partie intérieure induite. Au contraire, celles-ci diffèrent totalement. On remarquera aussi qu’il n’y a pas de pôles très saillants, mais que l’enroulement inducteur est logé dans un grand nombre de trous distribués uniformément sur toute la surface du fer. L’enroulement induit, fermé sur lui-même, est également placé dans des canaux uniformément distribués sur la partie tournante. Les nombres de trous dans les deux parties ne doivent pas avoir de facteur commun.
- Le résultat de cette disposition est que lorsqu’un courant alternatif simple traverse l’enroulement extérieur inducteur, la partie intérieure n’a aucune tendance à se placer dans une position particulière. Si dans un système de ce genre on emploie un second courant, comme je l’ai décrit, le moteur est' mis en route, et quand il a
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- LA LÜMÎÈRË ÈLËCTRtQÜË
- n.\
- atteint une certaine vitesse on coupe le courant auxiliaire. Le moteur tourne alors à une vitesse correspondant à sa charge, et ce n’est que sous faible charge que la vitesse s’approche du synchronisme. Sous charge, la vitesse tombe au-dessous du synchronisme jusqu’à ce que le courant produit par la différence donne le couple nécessaire. La grandeur de ce ralentissement dépend de la forme de la partie tournante, comme je l’ai expliqué dans mon article. Au point de vue de la vitesse et du courant dans l’armature, ce moteur est donc analogue 4 un moteur à courant continu enroulé en shunt.
- L’enroulement est logé dans des trous pour réduire le courant d'excitation et augmenter le rendement. J’observerai aussi que la puissance spécifique de ces moteurs dépend entièrement des proportions données aux diverses pièces. Une construction bien proportionnée permet d'atteindre des résultats remarquables. Ainsi, j’ai actuellement en service plusieurs moteurs de io chevaux tournant à une vitesse angulaire ne dépassant pas 800 tours par minute, ne pesant que 5oo kilog. et ne chauffant pratiquement pas. L'un de ces moteurs a fonctionné journellement (dans une scierie de Ragaz) en fournissant plus de i5 chevaux sans chauffer d’une façon exagérée, et a même été poussé à 20 chevaux sans préjudice. Des expériences préliminaires ont montré que le moteur possède un rendement industriel de 88-90 0/0, la puissance apparente ne dépassant que de 12 0/0 la puissance réelle. Je ne dois pas omettre de mentionner que ce moteur n’a pas de contacts frottants et que son couple de démarrage est suffisant pour mettre en marche un jeu de transmissions.
- En ce qui concerne la lettre publiée par M. Arnold dans divers journaux, je ne puis qu’affirmer que mon moteur date de 1891, et qu’après en avoir élaboré tous les détails, j’ai déposé une demande de brevet. Malheureusement j’ai été assez imprudent pour expliquer mes perfectionnements à divers intéressés, de sorte que le secret n’a pas été gardé. Dans sa lettre, M. Arnold cherche à traiter ce moteur comme unç copie de ceux de Thomson et de Tesla.
- Quant à l’article de MM. Hutin et Leblanc, réclamant la priorité de l’invention dans ses parties essentielles, je dirai seulement qu’en examinant le brevet français n° 204456, on verra qu’il s agit d’un moteur diphasé du type Tesla,
- les deux phases étant produites à l’aide d’un condensateur toujours maintenu en circuit. D’après ma propre expérience, je doute que ce moteur puisse démarrer même avec une différence de phase de 900, tout le système étant établi pour la marche synchrone.
- En me reportant à la patente américaine n° 407 844 que mentionne M. Elihu Thomson, je ne trouve pas trace du principe qu'il met si bien en lumière à la fin de sa lettre, mais qui est, en somme, le principe de mon moteur. Il montre une. machine avec pôles très en saillie et avec des enroulements inducteurs et induits qui se correspondent, et il mentionne spéciale-, ment dans son brevet que le nombre de pôles doit être le même dans les deux parties, produisant ainsi un moteur synchrone sans couple initial. S’il avait pu, comme il l’affirme, faire fonctionner son moteur avec succès à de faibles périodicités, et s’il n’en avait été empêché que par l’emploi général des hautes fréquences alors en vogue en Amérique, je crois que rien ne se serait opposé à l’adoption de fréquences moins élevées à cette époque où le système à courants alternatifs était encore si peu développé, d’autant plus qu’après avoir installé tant de systèmes à haute fréquence les Américains reviennent maintenant à des fréquences plus basses. Il semble peu croyable que le professeur Thomson ait été assez peu prévoyant pour ne pas s’être rendu compte de l’importance énorme que prendrait le développement pratique d’un pareil moteur.
- C.-E.-L. Brown.
- CHEMINS DE FER ET* TRAMWAYS '
- ÉLECTRIQUES (*).
- M. Short diminue (fig. 1 et 2) le poids et l’encombrement de ses dynamos à connexion directe avec l’essieu moteur en les luisant à inducteurs multiples, avec trois paires de pôles au cas figuré* montées dans un cadre suspendu en N, enfilé* comme l’armature, sur l’essieu moteur, et dont la partie inférieure 2 protège le moteur.
- (') La Lumière Electrique, t. XLVII, p. 4b6.
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- En figure 3, l’armature, calée sur le tübe A' à fourrure de caoutchouc, entraîne les roues par la poussée des bras N de A', à tampons élastiques 5, sur les bras N' du moyeu à garniture de caoutchouc 11. Le cadre H de l’armature. est suspendu par les ressorts W aux traverses Q du châssis.
- La dynamo du locomoteur Tripp est (fig. 4 et 5)
- Fig-, 1 à 3. — Dynamo Short à connexion directe (1893)
- à deux armatures 5a et 56, calées sur deux arbres indépendants 49 et 5o, maintenus centrés par l’emmanchement 5q, et conduisant chacun, par des pignons 58, 37 et 38 ; 54, 3g et 40, les roues folles des essieux, qui peuvent ainsi prendre dans les courbes un mouvement différentiel.
- On peut, ainsi que l’indique la figure 6, se dispenser de briser l’essieu, et caler les armatures sur deux gaines 61, 6a à pignons 54', 58'.
- Le système de commutations de MM. Oit el Kennelly, qui est représenté schématiquement en figure 7 comme appliqué à un locomoteur Edison, permet de faire varier à volonté la puissance du moteur. Le locomoteur porte deux commutateurs identiques constitués (fig. 8) par des tambours de bois 7, à contacts développés schématiquement en figure 7, suivant les tableaux 38'.
- Ainsi qu’on le voit sur ce schéma, les pre-
- Fig\ 4 à 6. — Transmission Tripp ;i8y3).
- miers contacts 40 et 41 de la rangée supérieure sont séparés des autres par une ou plusieurs lampes-résistances 3g; le contact 41' est relié directement à 43', les contacts 44 sont isolés, et les contacts 40' reliés à ceux qui suivent immédiatement 44.
- On a supposé le circuit fermé sur le commutateur de gauche du schéma (fig. 7) par les balais 29 et 3o, et leur collecteur 23 à deux lames. Le balai 3o est relié par 46 au balai 48 de la dynamo,- dont l’autre balai va, par 49, à la
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- seconde lame et au balai 29 de 23. De cêtte seconde lame part un fil 5o, allant à l’embrayage électromagnétique 5.
- La dérivation 52 va, par le balai 18, au bras i3 du commutateur 7, dont le contact 40 est relié par 5i' au balai 18 du bas, au fil 20 et au balai 16. Le contact 41 est relié par 5i' au balai 18' du commutateur de,droite, à l’autre bout du collecteur puis, par 19', à son bras i3', d’où il aboutit, .par 53, aux inducteurs de la dynamo, et, par 54, à la terre G.
- Au départ, le circuit est ouvert en 29, 3o, condition pour laquelle il faut que l’encoche 34' (fig. 9) du plateau 23 soit au droit de l'ouver-
- ture 36 de son couvercle, de manière à permettre l’insertion de la manette 37', à talon 33. Après avoir ainsi placé la manivelle, on tourne le plateau 24 de 45° au moyen de la barre 28, enfoncée dans un de ses trous 27; cette rotation a pour effet de fermer le circuit en faisant tomber les ressorts 29 et 3o des saillies isolantes 25 sur les contacts'24 de 23, puis d’enfermer la manette 37' par la prise de son téton 33 sous le couvercle 35, de sorte qu’il est impossible d’enlever cette manette sans imprimer au commutateur une seconde rotation de 45°, c’est-à-dire, sans rompre de nouveau le circuit.
- Quand ce circuit est ainsi fermé par le com-
- JH—îP û
- Fig-. 7. — Régularisation OU et Kennelly. Schéma des circuits (1893).
- mutateur de gauche, le courant passe à l’armature par 47, 49, 5o; quand on le ferme par le commutateur de gauche, il passe de même à l’armature, mais en entrant par le balai supérieur et en sortant par 48, de sorte que la marche est renversée.
- Aux inducteurs, le courant passe par 52, 19, i3, 62', i3', 53, .sans, aucune interposition de résistances 3g, mais sans que la dynamo puisse entraîner le locomoteur, parce que le circuit de l’embrayage 5i est coupé par 5o, 55, 56 et le bras 12 (fig. 7).
- On tourne ensuite le bras i3 du commutateur vers la droite (fig. 7), de manière à amener graduellement, par le passage du balai 21 sur les contacts 42, le courant à l’embrayage 5i, par lequel la dynamo lancée, entraîne ainsi l’essieu moteur graduellement et sans choc.
- Cet embrayage s’opère sans diminuer l’intensité du courant aux inducteurs grâce à la longueur des contacts 40 et 41; mais, après son serrage, et dès que le locomoteur commence à s’accélérer, le bras i3 introduit successivement, en passant sur les contacts 40', des résistances 3g, en combinaisons permettant d’envoyer à la dynamo, avec un petit nombre de résistances — 24 au cas actuel — des courants d’intensités très variées, satisfaisant à tous les besoins du service.
- Les conducteurs aériens /du tramway Scran-lon et Spillman sont supportés par des barres a suspendues aux isolateurs e et pourvus de pinces-raccord cc, disposées de manière que le trolly franchisse la barre a sans choc appréciable.
- Les principales parties du tramway à contacts de Siemens et Halske représenté par les figures
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- 14 à 16 sont le conducteur K et le rail sectionné 4 4/3- ... relié à K par les boîtes à contacts Et E2 et.au locomoteur par les balais P' Pj, avec électro-aimant W.
- Lorsque l’un des électros, E2, par exemple, mis en circuit par le'passage de W sur l’armature attire son armature z2, il ferme le circuit par
- Fig. 8 et 9. — Rhéostat Ott et JCennelly (1893).
- 3 et 5 ; puis l’armature-cliquet h2 enclenche z. et maintient ainsi la section 4 reliée â K, jusqu’à ce que l’électro W du locomoteur, arrivant en m.,, attire cette armature et ferme le circuit 4 de l’électro F2. Cette fermeture fait que F2, attirant A2, déclenche xt2, et rompt le circuit de la section 4, en même temps que E3 rétablit celui de 4, et ainsi de suite.
- En figure i5, le locomoteur passe de t sur 4. L’électro W a attiré mt de manière que Fl5 atti-
- rant A, malgré g, déclenche zu que 1 rappelle en coupant 4 du circuit; en même temps, «4 a aussi fermé le circuit sur E2, qui, attirant son armature z2 met en circuit.4.
- y
- Fig-. 10 à i3. — Suspension Scranton et Spillmann.
- La figure 16 représente schématiquement l’application du système à une ligne à deux voies parcourues par les véhicules en sens contraires.
- F-
- Fj
- Fig. 14 à 16. — Tramway Siemens (1893).
- Chacune des sections du rail 44... est alors pourvue de deux électros m'm'. "
- Supposons un locomoteur passant de Ü à 4, son électro, attirant l’armature m' de droite, fermera par 3 2 m' z le circuit de l’électro E;, qui,
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- attirant son armature z:, fermera sur K le circuit de la section l, : en même temps, comme précédemment, l’électro F', mis en circuit par sa dérivation 3. 4. déclenche z', et coupe du circuit la section (. Si le locomoteur marche en sens contraire sur l’autre ligne, et passe, par exemple,
- de /’ à l'armature m4de gauche ferme, par 3. 2. 5. 2, le circuit de E4, qui relie par z5 la section 4 à K, en même temps que F5 relié au circuit par son fil 3, 6 et ra4, coupe 4 du circuit.
- La canalisation souterraine de M. Brann a (fig. i7et 18) son câble H protégé par un auvent con-
- Fig-, 17 et 18. — Canalisation Brann (1893).
- tinuE,en bois goudronné plaqué de fer, et sous lequel il est suspendu. La barre P du trolly Q est précédée d’un coutre e qui déblaye la fente du caniveau, et elle est suspendue par un ressort T à la charnière J, de manière que le contact du
- trolly soit assuré sans une rigidité dangereuse. Le levier coudé N permet de monter et de descendre la barre P, que l’on peut facilement sortir par des trappes b, ménagées dans le caniveau. Les expériences bien faites sur des tramways
- «
- Fig. 19.
- électriques en exploitation normale sont presque toujours très intéressantes; c’est le cas des expériences récemment exécutées par MM. Be-dcll cl Hall, à Rochester, sur un tramcar Short, dans l’après-midi, en beau temps et, sur une voie en bon état.
- Les deux dynamos Short, de i5 chevaux, attaquaient l’essieu par des trains d’engrenage à double réduction, dans le rapport de 1 à 10,4, à
- bruit amorti par l’emploi de joues en bois. Le courant passe du trolly à un commutateur à chaque bout du tramcar, un plomb fusible et un rhéostat en i3 sections, donnant une résistance totale de i3 ohms, presque toujours coupé du circuit. Du rhéostat, le courant passe aux armatures, puis aux inducteurs des dynamos. Longueur de la caisse du tramcar : 5,48 m.; empattement 1,98 m.; poids 7300 kilog.
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- On relevait toutes les cinq minutes les ampères et les volts sur des mesureurs Weston, plus exacts que les appareils continus, dont les courbes confuses sont difficiles à planimétrer.
- -Les courbes tracées d’après ces lectures représentent (fig. 19) : la supérieure, les volts aux bornes des dynamos; l’inférieure, les ampères, et la médiane les chevaux électriques moyens, de demi en demi-minute. Les cercles indiquent la position des feeders.
- Les différentes courbes du trajet étaient les suivantes :
- Numéros do lu courbe... I U IH IV V
- * Longueur......... 90° 90” 40* io3“ 90°
- Rayon................. 18" i5" 27“ 12" 24";
- La voie, presque toute en palier, présente à Burkès-tiill une rampe de 4 0/0.
- VoiciqUelques résultats particuliersdel’essai :
- Chevaux électriques Ampères Maximum
- MwxP Instiin- pendant 1 /'J ml-
- De la station à Hvyci/s 11111111 Moyen tnnés mite
- Mont-Hope... De Mont-Hope 28,06 81 17,3 5o 40
- à la station.. De la station à 13,41 70 9,5 43,2 3i
- Ridge-Road. De Ridge-Road 21,19 82 13,1 5o,7 34
- à la station.. Moyennes... 22,36 21,94 60 i3.8 l3,5 37,i 3i
- Résistance au roulement : environ 1,9 0/0 du
- poids total.
- Le nombre des voyageurs variait de 2 à 24, en moyenne, 12.
- On voit d’après ces données et l’aspect des courbes, combien ët avec quelle rapidité la puissance des dynamos varie constamment du simple au triple de sa valeur moyenne.
- Gustave Richard.
- PHÉNOMÈNES OBSERVÉS sur des cables concentriques
- A COURANTS ALTERNATIFS
- On a observé sur un grand réseau distribuant des courants alternatifs à haute tension que l’isolement des câbles était souvent détruit lors-
- qu’on mettait une section de câble en ou hors circuit pendant la marche, ou lorsqu’un plomb de sûreté fondait. Dans la plupart des cas le défaut se produisait dans la couche isolante inter* posée entre le conducteur extérieur du câble et l’enveloppe extérieure, eouehe dont l’épaisseuy est généralement moindre que celle de l’isolant séparant les deux conducteurs.
- Ce phénomène, qui se produisait fréquemment sur un grand réseau du continent embrassant environ 85 kilomètres, avait aussi lieu dans des câbles qui ne laissaient rien à désirer au point de vue de l’isolement, et dont la couche isolante avait été essayée avant la pose et soumise plusieurs fois au volta'ge normal sans subir aucune avarie.
- La destruction de la couche isolante n’avait
- — A
- lieu que lorsque le conducteur intérieur était le premier mis en circuit, ou lorsque le conducteur extérieur était le premier coupé du circuit, et lorsque la section du câble était reliée à des transformateurs dont les circuits secondaires étaient ouverts ou très peu chargés.
- Nous allons chercher à expliquer la cause de ce phénomène, qui peut avoir des effets très préjudiciables.
- Soient, dans la figure 1, D la machine génératrice fournissant des courants alternatifs, A le conducteur intérieur, B le conducteur extérieur du câble, T les transformateurs. K représente le condensateur dont les armatures sont formées par le conducteur extérieur B et l’enveloppe extérieure H du câble (terre), K0 le condensateur formé par les conducteurs intérieur A et extérieur B du câble. Le point de jonction des deux sections du conducteur A se trouve en P. Les indices (1) se rapportent à la partie du réseau en communication constante avec le générateur, les indices (2) sont relatifs à la partie reliée à ce système en P par le conducteur inté-. rieur seulement.
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- I 20
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- Nous supposerons dans ce qui suit que l’isolation des câbles est parfaite et que le réseau secondaire ne comprend pas de câbles concentriques.
- L’un des circuits comprend la dynamo D, les conducteurs Alt A2 et B2, les transformateurs non chargés T2, les condensateurs K0, Kj et K2, et l’enveloppe extérieure H (terre).
- Appelons E la différence de potentiel aux
- Fig. 2
- bornes de la dynamo, et admettons qu’elle puisse être représentée par la formule simple
- E =
- ï
- v (E„ sin pntydt.
- Les phénomènes deviennent facilement explicables si l’on suppose,Ki très grand par rapport à Ko, Iv0 très petit par rapport à K2, et que nous ayons affaire à des transformateurs parfaits, à circuit secondaire ouvert, de manière que l’on puisse poser R = co ; K, = oo ; I\0 = o.
- Cette supposition conduit au cas représenté par la figure 3 dont on sait que les tensions en L et IL peuvent devenir beaucoup plus élevées que la tension à la dynamo.
- Revenons à la figure 2, et appelons V0 la .tension au groupe de transformateurs T2, c’est-à-dire la différence de potentiel entre les deux conducteurs du câble; V2 la tension au condensateur IC, c’est-à-dire entre le conducteur extérieur et l’enveloppe H (terre).
- Pour I, V0 et V2 on peut déduire les valeurs en fonction de E, que nous transcrivons ci-dessous sans refaire tous les calculs intermédiaires, pour ne pas abuser de la patience du lecteur.
- K., + K,
- (r) + (»*l
- -G££+*)!
- Nous négligerons les chutes de potentiel dues à la résistance des conducteurs des câbles.
- I est le courant traversant le circuit que nous
- {pit K,)1
- 1 Ki K, „ ,
- I p n L
- Fig. 3
- considérons, L est le coefficient de self-induction du groupe de transformateurs T2, R la résistance correspondant à la puissance absorbée par les transformateurs T, sous forme d’hysté-sis, de courants de F'oucault et de puissance utile, d’après la formule
- V0 représentant la tension aux transformateurs (J).
- P) En réalité, R n’est pas une quantité constante parce que l’énergie employée dans l’aimantation et la désaimantation des transformateurs n’est pas proportionnelle au carré du voltage V„.
- y, = E-lvt + Ï'*-»
- (r)"*
- (r) +1 pn L-P 71 (jêrfe + Ko)J
- Nous n’entreprendrons pas une discussion générale de ces équations, mais nous considérerons un cas particulier numérique, en partant de valeurs empruntées à la pratique et s’appliquant au diagramme que nous avons construit.
- Remarquons encore que le§ relations entre L et R et entre Ka et K2 sont données par la construction des transformateurs et des câbles employés, mais que le rapport de K, â.K2 dépend des longueurs considérées et des autres dimensions du réseau.
- Prenons par exemple une fréquence de 43 cycles complets par seconde, ce qui donne p-x = 270, et prenons E = 2000 volts, R = 10000 ohms, L = io10 unités G. G. S., K^ = 5o microfarads, K2 = 1 microfarad, K0 = o,4 microfarad.
- Ces valeurs correspondant à un réseau d’une longueur totale d’environ 85 kilomètres avec des
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- sections de 25 à 25o millimètres carrés, auquel réseau on relie un câble de i à 2 kilomètres de longueur, contenant des transformateurs d’une puissâncè normale de 20000 watts, mais dont les secondaires sont ouverts.
- La figure 4 donne le diagramme des tensions et des courants, correspondant aux formules données plus haut.
- Le courant IR circulant dans la résistance R est de la même phase que V0; le courant IL correspondant à la self-induction est en retard de 90° sur V0; et le courant I0 passant par le condensateur K0 est en avance de 90° sur V0.
- Le courant total I est la résultante de IR) IL et I0, et suit la tension V0 sous l’angle <p. Les tensions Vt et V2 sont en retard de 90° sur le cou-
- I = l.tss
- rant I, et la tension totale E, résultant de la combinaison de V0, Vj et V2, est décalée de l’angle ~*P par rapport au courant I.
- Le diagramme (fig. 4) montre que V0 cos © ^Ecos’P; d’où il résulte que plus l’angle » est grand, c'est-à-dire plus la différence de phase dans le système T2K0 est considérable, et plus l’angle V est petit, plus les tensions V0 et V, -|- V2 peuvent être élevées par rapport à E.
- La tension Vj-f- V2 se répartit entre les condensateurs I<! et Iv2 dans le rapport inverse de leurs capacités, c’est-à-dire que la tension la plus élevée et par suite la plus dangereuse, se produira sur la section du câble qui présentera la plus faible capacité : c’est le cas des branchements à relier au réseau.
- V2 est d’autant plus grand par rapport à Vi que K, est plus grand par rapport à Iv2; mais ce rapport de V2 à n’augmente que très lentement, même si K, devient très grand. Dès que le réseau en service possède donc une certaine étendue, on peut l’étendre encore beaucoup
- sans que le phénomène en question ait une influence marquée.
- Pour une longueur donnée du câble à relier (IC,, K,) il existe un nombre déterminé de transformateurs (R, L) pour lequel les rapports V0 : E et (Vj + V2) : E deviennent maxima,
- Les calculs faits avec les valeurs ci-dessus admises donnent pour V0 et V2 respectivement 53oo et 5390 volts, avec 2000 volts de tension normale à la dynamo et en supposant que les forces électromotrices et les intensités de courant sont des sinusoïdes parfaites. Ce cas est, toutefois, rare dans la pratique; très souvent, au contraire, les sinusoïdes sont très déformées, et peuvent donner lieu à des élévations de tension beaucoup plus considérables que celles que nous venons de mentionner. De plus, une autre cause d’augmentation peut être la saturation magnétique des noyaux des transformateurs.
- Abstraction faite de ces dernières considérations, les valeurs a théoriques » de V0 et de V2 représentent déjà par elles-mêmes des tensions dangereuses pour les câbles et les transformateurs et qui sont, en effet, comme l’expérience l’a prouvé, une source d’accidents.
- Pour éviter cette augmentation dangereuse des volts, on peut établir pour règle que le conducteur intérieur ne doit jamais rester seul en circuit, dans les cas-où les dispositifs de commutation ne sont pas construits de manière à rendre toute erreur impossible.
- L. Neustadt.
- CONTRIBUTION A L’ÉTUDE DES COURANTS ALTERNATIFS
- On sait que lorsqu’on ferme à travers un tube de Geissler le circuit induit d'une bobine d’induction, il y a production d’effluves lumineuses variant de couleur selon la nature des gaz qui remplissent le tube; ces couleurs se transposent lorsqu’on opère le renversement ou changement de marche du courant. C’est une expérience classique sur laquelle il n’est pas utile de s’étendre. Nous croyons nouvelle, au contraire, la disposition suivante, qui paraît confirmer, dans de bien modestes limites, certaines idées émises
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- par M. Tesla Vu sujetde l’influence des surfaces plus ou moinsconductrices, dequelque étendue, sur les effluves qui se meuvent dans les tubes à gaz raréfié.
- ; Soit un tube de Geissler ordinaire, de io à i5 centimètres, dont les enroulements sont de forme quelconque, spirale, boucle, etc.
- On lime au ras du verre l’un des fils de platine A servant de prise de courant et l’on fixe l’autre boucle de prise B à une tige métallique que l’on relie à l’une des bornes du circuit induit., Qn: place au-dessous de l’extrémité libre du tube une petite auge en porcelaine C, posée sur un disque d’ébonite reposant lui-même sur un large plateau de verre. On peut considérer l’isolement ainsi obtenu comme très suffisant. On lance alors un courant dans le fil primaire en ayant soin de régler les vibrations du marteau de telle sorte que l’on obtienne un son strident, quelque peu semblable à celui d’une roue
- le tube jusqu’au liquide en écartant la main et en laissant toujours le circuit induit ouvert, l’éclairage persiste encore.
- L’expérience a réussi complètement, par divers temps, avec des liquides de résistance variée (eau pure, eau salée, solution de sulfate de cuivre etc.), et dans des conditions de simplicité qui permettent de la reproduire sans outillage important.
- Le générateur d'électricité comprenait de i à 3 éléments Lalande et Chaperon du modèle téléphonique en usage courant aujourd’hui pour les microphones. La bobine était du type Rhum-korff ordinaire, à trembleur (longueur o,iom. diamètre o,o3 m.), c’est-à-dire d’un modèle très répandu. Le seul point à noter est que le ressort du trembleur est très mince, trempé, puis recuit avec beaucoup de soin, ce qui lui assure une élasticité très grande. Il vibre à la façon des ailes de certains insectes (la libellule, par
- Fig. i
- dentée de Savart heurtant une languette d’épreuve. On incline alors le tube de Geissler jusqu’à ce que son extrémité libre touche le liquide contenu dans l’auge isolée et l’on plonge dans celle-ci un doigt que l’on approche lentement du tube. L’effluve se produit brusquement à un moment donné et parfois lors de la simple immersion du doigt, malgré la résistance considérable offerte par le liquide intercalé d’une part, et par le gaz très raréfié qui se trouve entre les tiges de platine du tube lumineux, d’autre part.
- Or il est à remarquer que le second pôle de l’induit D est dépourvu de toute communication, bien isolé, et que le circuit n’est nullement fermé, dans le sens ordinaire de ce mot.
- Si, après cette sorte d’amorçage et la lueur une fois obtenue, on retire le doigt de l’auge isolée, l’effluve diminue légèrementde longueur maisxpersiste. Si l’on soulève alors le tube hors du liquide et que l’on présente la main, humide ou non, à une certaine distance du bout libre, et si même on éloigne la main, la lueur conserve presque la même intensité et la même rapidité de vibrations* Vient-on à abaisser de nouveau
- exemple), qui se maintiennent au-dessus d’une plante par des battements très rapides, plutôt que d’osciller avec le bruit sec du martelage, caractéristique des interrupteurs à trembleur. Enfin les tubes étaient en verre mince plus ou moins contourné, avec des olives terminales armées d’un petit fil de platine, c’est-à-dire de modestes appareils d’un décimètre de longueur environ.
- Il y a quelques mois. M. Testa avait, au cours de ses expériences, en employant des appareils spéciaux ingénieusement combinés et réduits à une extrême simplicité relative, montré que le fil de retour est inutile pour faire passer le courant de décharge. Ce dernier peut, semble-t-il, s’établir par l’air et passer plus aisément si l’on relie l’une des extrémités du fil de la bobine spéciale employée par M. Tesla à qne lame conductrice isolée dans l’espace. M. Tesla démontrait aussi que toute augmentation de capacité de son système accroît le courant de décharge et conséquemment l’incandescence. Pour cela, il plaçait auprès d’un globe contenant le corps
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- lumineux, un abat-jour en métal et produisait, de ce fait, par accroissement de la capacité électrostatique, une augmentation d’éclat. Ces résultats sont d’ailleurs tellement présents à l’esprit de tout le monde qu’il n’est pas nécessaii'e d’y revenir. Dans la simple expérience que nous avçns décrite plus haut, le rôle de l’auge pleine de liquide, que l’on approche plus ou moins du tube ou vers laquelle ce même tube est plus ou moins incliné, et le rôle de la rnain que l’on place à des distances variables du corps lumineux, paraissent absolument identiques à ce'ui de l’abat-jour métallique de M. Tesla. Mais il n’est plus besoin ici, et c’est à ce seul point de vue que ces essais méritent une mention, d’alternateur à grande fréquence, ni d’appareil à décharge disruptive pour obtenir des effets curieux. Il suffit d’une bobine de Rhumkorff, d’une faible pile et de tubes jouets pour produire en petit quelques-uns des phénomènes si largement et si grandiosement étudiés par M. Tesla. Or, rares sont encore les cabinets de physique munis des appareilsdu savant électricien, tandis que l’on compte par centaines ceux qui possèdent des bobines d’induction et des piles. Il y a donc possibilité pour tout physicien muni de ce modeste bagage de répéter d’abord ce qui a été obtenu dans des conditions délicates et de poursuivre peut-être avec succès des recherches qui pourront rester un moment stériles, mais conduire plus tard à des conclusions intéressantes.
- P. Marcillac. .
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Câble téléphonique sous-marin de la ligne Belfast-Glasgow (').
- Le 4 de ce mois, le navire télégraphique Mo-narch, du Post-Office, a procédé, entre Dona-ghadee, sur la côte irlandaise, et Port Kail (Ecosse), à la pose d’un câble sous-marin destiné à la communication téléphonique entre la Grande-Bretagne et l’Irlande.
- Les communications interurbaines étaient
- (’) The Eleclrical Review, 14 avril 1893.
- assez peu étendues jusqu’ici en Angleterre. Dans sa dernière session, le Parlement a voté de fortes sommes pour l’extension du système interurbain, et une des premières lignes à réaliser était celle qui relie la Grande-Bretagne à l’Irlande. La ligne a été construite dans ces huit derniers mois, et le 5 de ce mois elle a été soumise aux essais par MM. Lamb, secrétaire, et Preece, ingénieur en chef du Post-Office.
- On annonce que la transmission téléphonique entre Belfast et Glasgow est parfaitement nette.' Les personnes compétentes déclarent que la ligne est encore bien meilleure que les circuits Paris-Londres. La ligne a été inaugurée par lord Kelvin, qui a félicité les ingénieurs du succès de l’entreprise. La résistance et la capa-ciié de la ligne ont été rendues très faibles en employant une assez forte section de cuivre et une longueur de câbles sous-marins et souterrains aussi faible que possible. Les perturbations occasionnées d’ordinaire par les courants telluriques ont été évitéspar l’emploi d’un retour métallique.
- Les deux fils du circuit tournent d’ailleurs l’un autour de l’autre à la manière des torons d’un câble, et l’on compte environ quatre torsions complètes par kilomètre. Cette disposition est réalisée dans les câbles aussi bien que dans les parties aériennes de la ligne.
- La ligne Belfast-Glasgow sera ouverte au public très prochainement; la taxe adoptée est de 5 shillings pour une conversation de trois minutes.
- La longueur de la ligne Belfast-Glasgow est de 240 kilomètres, celle de Londres à Paris de 490 kilomètres. Le câble est de 38 kilomètres de longueur, c’est-à-dire un peu plus long que celui de Paris-Londres. Les câbles de ces deux lignes présentent d’ailleurs les mêmes dimensions. Les conducteurs formés de cuivre de haute conductibilité ont une résistance de 4,65 ohms par kilomètre à 24°C. Lagutta-percha employée comme diélectrique pèse 85 kg. par kilomètre et présente une capacité électrostatique deo,i9 microfarad par kilomètre. Le câble présente cette , particularité que son âme est entourée çl’un . ruban de laiton destiné à la protéger contre les. déprédations du taret, insecte qui envahit les côtes irlandaises depuis peu de temps seulement. C'est le premier câble anglais qui ait reçu cette garniture protectrice spéciale.
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- Gomme la ligne Belfast-Glasgow fera plus tard partie d’un système plus étendu, qui ira rejoindre Dublin, Cork et Edimbourg, on a employé dans ses parties aériennes du très gros fil. C’est du fil de cuivre pesant 225 kg. par kilomètre avec une résistance de 0,7 ohm pour la même longueur. La ligne ne comprend qu’une petite longueur de câble souterrain (1400 mètres environ).
- En mars 1894, à la fin de l'année financière courante, Londres sera en communication téléphonique avec Brighton, Nottingham, Derby,
- Sheffield, Leeds, Hull, Newcastle, Manchester, Liverpool, Edimbourg, Glasgo\v, Dublin, Belfast, Ipswich et Golchester. Leeds formera le grand centre provincial d’où rayonneront des lignes vers Birmingham, Bristol, Cardiff, etc.
- Fabrication électrolytique du chlore liquide, procédé Cutten (1893).
- Cet appareil se compose de deux parties : l’électrolyseur et le déshydrateur liquéfacteùr.
- L’électrolyseur, représenté par la figure 1, se compose d’un récipient en fer A, formant ca-
- Fig. 1, 2 et 3. — Procédé Cuften.
- thode, recouvert d’un isolant/à sa partie supérieure, de manière qu’il ne s’y forme pas de soude, et d’une anode C en charbon de cornue, fixée dans un bloc de charbon F isolé par b, au fond d’un vase B, pourvu seulement dans sa partie médiane d et versée en e et en c, de manière à résister à l’action désagrégeante de la soude. Aussitôt après sa production cette soude tombe et se concentre en a.
- Après avoir complètement rempli l’appareil d’une dissolution de dorure de sodium, on règle l’aspiration E de la pompe à chlore de manière que le niveau de B dépasse d’environ 25 millimètres celui de A, puis on fait passer le courant. La grande majorité du chlore dégagé en B s’évacue aussitôt par E; le peu qui en reste dans la dissolution se manifeste en bulles le long
- de G; on n’en trouve pas sur les parois poreuses d.La soude se forme en A, avec dégagement d’hydrogène, qui s’évacue par le haut, tandis que la soude descend se concentrer vers a en une dissolution dont la richesse croît à peu près en raison inverse des ordonnées verticales de la courbe pointillée a et de la richesse de la dissolution du chlore en B, laquelle augmente de bas en haut. En outre, sur les deux côtés de la paroi poreuse tf, il n’y a toujours que bien peu de chlore et très peu de soude, en dissolution très faible, de sorte que le chlore et la soude sont pratiquement séparés dès leur formation par l’action de la pesanteur, aidée de l’aspiration E, et qu’il ne se produit pas d'hypochlorite de soude.
- En figure 2, au lieu d’amener la dissolution
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- de chlorure par ,§•, on entasse ce sel même H en A et en B. La dissolution de soude est alors beaucoup plus concentrée en a et plus faible en d, et il ne se produit que très peu d’oxvgène en B.
- En figure 3 la cloison poreuse d est supprimée et B remplacé par une cloche en verre J ; en outre, le sel est traversé suivant la flèche par un faible courant d’une dissolution concentrée de chlorure de sodium versée en K1. Au bas, le double fond en verre L amène la soude en a en l’écartant de l’anode G. L’expérience a
- démontré qu’il ne se dégage pour ainsi dire pas d’hydrogène en J, et qu’il ne s’y forme par conséquent pas d’acide chlorhydrique.
- Pour liquéfier le chlore, qui s’échappe en B des électrolyseurs A A (fig. 4), on commence par le sécher en lui faisant traverser successivement un condenseur en poterie c, refroidi par une circulation d’eau glacée, avec purgeur en verre k, un sécheur D en plomb à chlorure de calcium m, puis des barboteurs d’acide sulfurique E, d’où il passe à la chambre d’aspiration II de la pompe J, qui le liquéfie dans le liquéfacteur en
- Fig. 4. — Procédé Cutten.
- acier K, refroidi par une circulation d’eau L. Le chlore s’y liquéfie sous une pression d’environ 4 atmosphères 1/2, l’eau et l’oxygène entraînés s’échappant par l, et se recueille dans des bonbonnes en fer M, dont l’eau s’évacue par Ce chlore tout à fait anhydre n’attaque pas le fer de la bonbonne, et peut se transporter sans danger.
- ____________G. R.
- Voltmètre thermique Hartmann et Braun.
- Ce voltmètre est basé sur la dilatation qu’éprouve un fil tendu échauffé par un courant; il
- peut donc être utilisé pour courants alternatifs et courants continus.
- Un fil fin de platine-argent d (fig. 1), de 0,06 mm. de diamètre et environ 16 centimètres de longueur, est fixé par ses deux extrémités. En son milieu est attaché un fil de laiton w, de o,o5 mm. de diamètre et de 10 centimètres de longueur, tendu perpendiculairement au premier fil. Un fil de soie c qui s’enroule sur une poulie est fixé au milieu du fil de laiton et est tendu par une lame de ressort p.
- Le fil de platine seul est traversé par le courant. Le dispositif agit de la façon suivante : au
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- passage du courant le fil d s’allonge et se courbe ; les deux extrémités du fil m se rapprochent donc •l’une de l’autre et ce fil fléchit également, de sorte que le fil de soie c s’enroule sur la poulie, sous l’action du ressort, et déplace l’index. La grandeur de la déviation donne la mesure de l’intensité de courant.
- Pour rendre les indications de l’appareil indé-
- pendantes delà température ambiante, la plaque qui porte les fils est composée de pièces de laiton et de fer e de longueurs relatives convenables, de manière à lui donner le même coefficient de dilatation que les fils. L’épaisseur de la base est assez faible pour permettre un établissement prompt de l’état d’équilibre thermique. Une des bornes de serrage du fil actif est régla-
- ble à l’aide d’une vis s qui permet de faire revenir l’instrument au zéro en cas de déréglage. Ce dispositif est dû à M. A. Asch (1).
- La courbe (fig. 3) qui donne la relation entre le voltage et les déviations de l’instrument montre que la sensibilité est maxima vers l’extrémité de l’échelle, c’est-à-dire dans la partie indiquant les voltages que l’on mesure le plus souvent. La (*)
- (*) Elektrotechnische Zeitschrift, 24 mars 1893.
- courbe peut d’ailleurs être modifiée à volonté en donnant aux fils, dès le début, des courbures variables.
- L’alliage dont est formé le fil doit pouvoir résister à de hautes températures sans s’oxyder; sa résistance spécifique doit être élevée, et il faut pouvoir étirer le métal en fils très minces. L’alliage de platine et d’argent dont on s’est servi dans la construction de cet instrument présente ces propriétés.
- En comparant avec un électromètre, on a pu constater que l’instrument donnait des indications très précises avec des courants alternatifs d’assez grande fréquence ; il ne présente donc pas de sëlf-induction.
- La résistance du fil est de 14,5 ohms et l’intensité de courant minima de 0,21 ampère, de sorte que l’instrument peut être employé avec 3 volts déjà. Pour mesurer dés tensions encore plus faibles on fait passer le courant dans le fil de laiton. Pour mesurer de hautes tensions on ajoute à l’instrument des résistances en fil de .eonstantan, métal à très faible coefficient de température.
- A. II.
- La soudure par l’arc voltaïque, à Combs Wood»
- On sait que la maison Lloyd and Llyod, de Combs Wood (Birmingham), emploie dans ses travaux de chaudronnerie et de tuyauterie lq procédé delà soudure par l’arc voltaïque. M.Eric-Gérard, ayant visité cette usine, a donné, à l’Institut Montefiore, sur les procédés qui y sont employés, des renseignements que nous résumons ci-après :
- Grâce à deux artifices, déplacement rapide de l’arc et emploi de plusieurs arcs simultanés, on est arrivé à Combs Wood à des résultats sans précédents, ce qui montre que le succès d’un procédé tient souvent à des détails d’exécution.
- L’installatton de soudure électrique de Combs Wood comporte une machine à vapeur com-pound de ï5o chevaux, attaquant par un arbre intermédiaire trois dynamos Crompton développant respectivement i5o, 200 et 3oo ampères sous une tension uniforme de 140 à i5o volts. La production et l’arrêt des arcs puissants exigés par la soudure électrique occasionneraient des chocs trop violents aux appareils générateurs ; c’est pourquoi on utilise une batterie d’accumu-
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- lateurs placée en dérivation sur les dynamos, et destinée à satisfaire aux demandes très variables du courant.
- La batterie a une importance exceptionnelle; elle comprend 1800 éléments de Bénardos pesant 3i kilogrammes avec l’acide. Ces éléments, du type Planté, comprennent des plaques formées de bandes de plomb alternativement droites et plissées, soudées par leurs bouts dans un cadre de même métal. La soudure autogène des lames est effectuée par le procédé électrique; c’est même cette opération qui a donné à M. Bénardos l’idée de la soudure par l’arc voltaïque. Ainsi le moyen est devenu plus important que le but. Les éléments travaillent à faible débit, [ ampère au maximum par kilogramme de plaques, ce qui assure la conservation de celles-ci.
- De la batterie d’accumulateurs partent deux séries de conducteurs qui se rendent dans la halle des soudures, contiguë à l’installation mécanique. Cette halle comporte un certain nombre d’ateliers pourvus d’enclumes et de machines-outils à souder. On a soin d’abriter chaque atelier par des écrans de manière à éviter que les rayons de l’arc ne frappent les yeux des ouvriers qui traversent la halle. Les ouvriers soudeurs protègent eux-mêmes leurs yeux par des lunettes en verre d’un rouge rubis et par des écrans à main munis également de verres rouges destinés à intercepter les rayons actiniques. La main qui tient le porte-charbon est aussi protégée par un écran.
- Ces précautions sont indispensables, car les arcs de 3oo à 5oo ampères exercent sur les yeux et sur l’épiderme un effet analogue à celui des rayons solaires dans les pays tropicaux. Ces arcs produisent sur la peau l’inflammation analogue au coup de soleil. On juge par là de leur effet sur le nerf optique. Vus à travers un verre rouge, ces puissants arcs constituent un phénomène d’une splendeur admirable. L’arc proprement dit, dont la longueur varie de 5 à 10 millimètres, a la forme d’une coulée incandescente presque droite, d’un centimètre de diamètre. Tout autour est une gerbe de flamme due à la combustion du fer et du carbone volatilisés. Les objets éclairés ont une teinte nettement violette.
- On cherche à produire les arcs les plus longs possibles, afin de pouvoir étaler le plus complètement l’action calorifique, les longs arcs étant les plus faciles à déplacer sans rupture.
- Voici quelques-unes des opérations auxquelles on procède à Combs Wood. Il est à remarquer que chaque opération exige un tour de main et parfois un ontillage spécial. On verra ci-après un certain nombre d’artifices employés.
- L’usine de Combs Wood ayant la spécialité des tuyaux en fer, c’est particulièrement à ces pièces que la soudure électrique a été appliquée.
- Les tuyaux sont faits d’une bande repliée et soudée longitudinalement. Pour les diamètres atteignant 25 à 3o centimètres, cette opération est extrêmement difficile par les procédés ordinaires et jusque dans ces derniers temps elle avait été remplacée par la rivure.
- M. Howard est arrivé à souder électriquement de la manière suivante : le charbon, amené au-dessus des bords superposés de la tôle, est porté par une pièce à laquelle un moteur électrique imprime un mouvement combiné de rotation et de translation, de manière à faire lécher par l’arc une surface de4 centimètres sur io centimètres environ. Lorsque la température de l’incandescence est atteinte, la partie chauffée est glissée sur une enclume cylindrique et un marteau, mû par un moteur électrique, bat les lèvres à réunir. On peut aussi souder des tubes très longs par section de 10 centimètres.
- Les réservoirs à air comprimé du système Westinghouse sont des cylindres de 25 centimètres de diamètre et de 60 centimètres de longueur portant deux fonds soudés. L’opération comporte la soudure longitudinale du cylindre par le procédé ci-dessus décxfitet la soudure des fonds bombés.
- Auparavant, ces opérations se faisaient exclusivement à l’aide de chalumeaux à gaz montés en vue de cet objet. Bien que ce moyen fournisse des résultats satisfaisants, la maison préfère le système électrique. Elle en donne deux raisons. La soudure par le gaz exige des ouvriers forgerons spéciaux payés très cher, alors que la soudure électrique se fait par des ouvriers ordinaires. En outre, le chalumeau à gaz doit brûler d’une manière continue, tandis que l’arc électrique est éteint aussitôt la chauffe terminée.
- Une opération très fréquente est la soudure de collets et de tubulures latérales sur des tuyaux.
- Un raccord latéral à un tuyau est préparé en découpant une ouverture convenable à l’aide d’un arc qu’on laisse agir jusqu’à la fusion du
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- métal. Les bords de l’orifice sont relevés au marteau et rapprochés des bords correspondants du raccord. Les deux lèvres sont alors soudées à Tare et martelées.
- Lorsque les pièces à souder atteignent une épaisseur de c5 millimètres, il n’est plus possible de chauffer le métal par l’arc appliqué simplement à l’extérieur. On fait alors un joint spécial. Les bords à réunir sont taillés en biseau et l'on remplit le creux par du métal fondu à l’arc. Il est évident que malgré le martelage, ce métal ajouté n’a pas les qualités du métal travaillé ; mais il est possible qu’en ajoutant une surépaisseur, on arrive à compenser l’insuffisance de la qualité.
- Afin de s’assurer de la qualité des soudures obtenues à Combs Wood, M. Gérard a demandé que l’on fît en sa présence quelques jonctions de barres métalliques. Les essais ont porté sür des barres de fer et d’acier.
- Les résultats montrent entre eux des différences qui accusent encore une certaine inexpérience de la part des ouvriers. Néanmoins, on peut constater que la soudure, et spécialement celle faite avec du métal ajouté, diminue la résistance et particulièrement l’élasticité de la matière. Si le défaut de résistance peut être corrigé par une surépaisseur, il n’en est pas de même du défaut d’élasticité, lequel ne peut être mis en évidence par l’essai à la presse hydraulique tel qu’il se pratique à Combs Wood pour les récipients et les tuyaux.
- Toutefois, grâce aux progrès réalisés dans cette usine, la soudure à l’arc a devant elle de nombreux et importants emplois. La chaudronnerie, la fonderie et les industries spéciales, telles que la fabrication des tonneaux, réservoirs, tuyauteries, etc., trouveront dans ce procédé un utile auxiliaire et il sera possible d’effectuer par son intermédiaire destravauxet des réparations impossibles par tout autre moyen.
- Procédé Brown pour diminuer l’énergie dépensée et l’intensité d’un moteur à courant alternatif au moment du démarrage (1892).
- Comme on le sait, pour mettre en marche-un moteur à courant continu actionné par une batterie d’accumulateurs et tant pour éviter de brûler le moteur que pour diminuer l’intensité du courant toujours considérable qui la traverse
- par suite de l’absence de force contre-électromotrice, il suffit de partager la batterie en plusieurs séries que l'on introduit dans le circuit au furet à mesure que la vitesse du moteur augmente.
- C’est un dispositif analogue pour les moteurs à courants alternatifs que M. Brown vient d’imaginer.
- Le principe est des plus simples. Il consiste, lorsque le moteur est actionné par un transformateur, à pairiager l'enroulement secondaire en plusieurs parties. Pour le démarrage le moteur est branché sur un seul tronçon; on met ensuite en circuit les autres tronçons un à un à mesure que la vitesse augmente.
- Les ampères-tours primaires et secondaires étant sensiblement égaux dans un transforma-
- Fig. i et 2.
- teurà circuit magnétique fermé, si par exemple le secondaire est sectionné en trois parties et si le moteur absorbe au démarrage un courant triple du courant nominal avec le dispositif actuel, c’est-à-dire en employant une seule section on aura néanmoins l’intensité nominale dans le circuit primaire.
- La figure i montre le schéma de cette disposition; P est le primaire du transformateur dont le noyau est E A représente l’induit du moteur qui, moyennant un levier de contact C, peut être mis en communication avec les diverses sections de l’enroulement secondaire S.
- Le levier C met en circuit au passage d’une section à l’autre soit une résistance, soit une bobine de self-induction.
- Si l’on avait besoin au démarrage d’une intensité plus considérable, on pourrait donner aux premières spires du secondaire une section plus
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- grande, en mettre plusieurs groupes séparés en, quantité.
- Si le moteur n’est pas directement alimenté par un transformateur, mais est inséré sur le réseau général pour le faire démarrer, on emploie une bobine de self-induction dont l’enroule-
- Fig. 3 et 4.
- ment est sectionné comme précédemment. C’est ce que représente la figure 2.
- On pourrait combiner cette dernière disposi-sition avec l’excitation des inducteurs du moteur moyennant un circuit à basse tension. Dans ce but on enroule sur le noyau (fig. 2)
- Fig. 5 et 6.
- quelques spires M dans lesquelles des courants sont induits par l’enroulement S.
- Le même effet peut être obtenu aussi en établissant sur un des conducteurs et en un point quelconque de S une dérivation qui conduise aux inducteurs. Le nombre de spires à prendre pour cette dérivation dépend du voltage nécessaire à l’excitation
- On peut également compounder le moteur en ajoutant sur le noyau un autre enroulement A,, par lequel passe le courant de l’induit du moteur (fig. 4).
- Les dispositions précédentes sont appliquâmes aux courants multiphasés. Dans ce cas on peut employer généralement autant d’appareils de démarrage qu’il y a de courants de phases différentes.
- Dans certains cas il sera suffisant, comme le montrent les figures 5 et 6, d’éviter une augmentation trop forte d’intensité du moteur en passant d’une position à l’autre.
- F. G.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE DE LONDRES Séance du 24 mars 1893.
- Communication de M. T.-H. Blakesley, sur Véquation différentielle du courant électrique.
- L’objet de ce mémoire est de montrer que les expressions mathématiques ordinaires,du courant électrique n’arrivent pas à expliquer tous les faits connus, et d’établir que pour interpréter ces faits il faut admettre certaines propriétés de la matière dont on ne tient pas compte ordinairement.
- Ce sujet est traité algébriquement et géométriquement; dans cette dernière partie, les grandeurs sont représentées par les projections des côtés d’un triangle tournant dans son plan, sur une droite fixe de ce plan. En prenant l’équation différentielle ordinaire pour un circuit simple présentant de la résistance et de la self-induction, c’est-à-dire
- V-L^=Rz,
- Lit
- M. Blakesley montre que cette expression ne tient compte que de l’énergie dépensée en chaleur dans le conducteur, et qu’en ce qui concerne le rayonnement dans l’espace, il est nécessaire d’y introduire un autre terme À 1, en
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- i3o LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- désignant par X une quantité homogène à une résistance.
- Il établit que si du travail est produit à l’extérieur du circuit, la ligne qui'représente géométriquement la force électromotrice induite ne peut être perpendiculaire à la ligne indiquant le courant et la force électromotrice « efficace », celle-ci étant définie par la valeur de la quantité numériquement égale au produit du courant par la résistance. Il doit donc exister un retard de phase magnétique. L’auteur montre également qu’un champ magnétique induit en concordance de phase avec l’induction magnétique ne peut donner lieu à une perte d’énergie, et qu’il ne peut alors exister d’hystérésis. Dans les mêmes circonstances, un aimant alternatif ne pourrait rayonner de l’énergie.
- Ensuite, l’auteur considère le cas d’une bouteille de Leyde se déchargeant sur un circuit à self-induction. Il montre qu’on ne prévoit pas dans les calculs habituels un rayonnement d’énergie dans l’espace, et qu’un retard magnétique est nécessaire pour l’existence de ces phénomènes. Les variables dans les décharges de condensateurs peuvent être représentées par la projection des côtés d’un triangle soumis à une rotation uniforme et en même temps à une contraction linéaire d’après une loi logarithmique. La vitesse de contraction est la même que celle du rayon vecteur d’une spirale équiangulaire
- d’angle caractéristique fi, où cos fi== y/^ = :5: ;
- G, L et R représentant respectivement la capacité, ia self-induction et la résistance.
- Les équations sont discutées longuement dans le mémoire, et plusieurs déductions importantes en ont été tirées. Pour tenir compte de l’énergie rayonnée, il faut augmenter R d’une quantité X, et l’énergie totale se partage entre le circuit et le champ dans le rapport de R à X. Si, par suite, les 'circonstances sont telles que X soit grand par rapport à R, par exemple dans le cas de hautes fréquences, réchauffement du circuit peut ne représenter qu’une faible partie de l’énergie totale.
- L’auteur pense que c’est dans cette voie que l’on pourra trouver l’explication de quelques expériences physiologiques de Tesla, l’énergie étant dépensée principalement en rayonnement et ne traversant pas le corps de l’expérimentateur sous forme de courant.
- Le professeur Perry pense que le terme R I ne représente pas réchauffement du fil lorsque les oscillations sont rapides, par suite de la distribution non uniforme du courant dans la section du conducteur. Dans le cas de décharges de condensateurs, l’équation complète contiendrait un grand nombre de termes.
- Le professeur O. J. Lodge est d’avis qu’en pareil cas la meilleure définition de R est celle dérivée de la loi de Joule et non celle déduite de la loi d’Ohm. Les hautes fréquences sont importantes au point de vue du rayonnement de l’énergie, mais même avec les fréquences des alternateurs ordinaires une certaine quantité d’énergie est déjà rayonnée.
- Le Dr Sumpner observe que pour discuter complètement le problème étudié par M. Bla-kesley, il faudrait tenir compte de la distribution non uniforme du courant, dans la section comme le long du conducteur, de même que de la nature des champs magnétique et électrique entourant le circuit.
- A. H.
- Discussion du mémoire deM. Fleming sur les transformateurs à courants alternatifs (').
- M. W.-M. Mordey. — Nos observations n’auront trait qu’à la très intéressante question de la valeur initiale anormale du courant d’excitation, effet décrit avec beaucoup de détail dans la dernière partie du mémoire de M. Fleming. Cet effet n’avait pas été observé jusqu’ici, et comme la question est importante au point de vue pratique, nous avons fait les expériences suivantes, qui montrent que l’explication donnée par M. Fleming semble être la vraie.
- ,a). Nous avons d’abord employé un transformateur Ferranti de 5 chevaux placé sur une canalisation à 2400 volts, alimentant plusieurs autres transformateurs. Une lampe de 100 volts fut placée en série avec le primaire du transformateur, dont le secondaire était ouvert; puis on fermait brusquement le circuit primaire. Sur 47 contacts 7 donnèrent lieu à des afflux anormaux de courant. Ces effets se manifestaient si brillamment dans la lampe que nous craignions pour le filament. Parmi les autres 40 cas on avait observé encore d’autres accroissements brusques du courant initial, mais moins prononcés.
- (') La Lumière Électrique, t. XLVIII, p. 85.
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- b) . Le circuit secondaire fut fermé sur une résistance non inductive prenant ti ampères à 5o volts. Les à-coups étaient tout aussi marqués que précédemment. Sur 46 contacts on observa 5 à-coups très énergiques et 6 ou 8 autres plus faibles.
- c) . Avec la même disposition, mais le primaire restant fermé, et le secondaire étant ouvert et fermé brusquement, on n’observa rien d’anormal.
- d) . Un transformateur Ferrânti de 20 chevaux fut essayé comme en a). Soixante contacts eurent lieu; pour cinq ou six d’entre eux il y avait afflux de courant modéré, mais pour le dernier le courant grossit tellement que la lampe fut brisée. Nous pensons que 20 ampères ont dû traverser la lampe au lieu d’un demi-ampère.
- e) . Le transformateur Ferrânti fut remplacé par un de nos modèles de 20 chevaux, avec une lampe de 5o volts dans le primaire. Sur 56 contacts nous n’avons observé qu’un seul cas de fort courant initial.
- Pour avoir plus de sensibilité nous avons alors employé une lampe de 100 volts, et sur 100 contacts, deux ou trois seulement donnèrent lieu à de faibles afflux de courant, à peine perceptibles. Plusieurs centaines de contacts faits ensuite ont donné le même résultat.
- Ces expériences étaient faites avec une fréquence de 83 périodes par seconde. Elles montrent que l’effet en question dépend du transformateur essayé. Cela peut être un résultat des différences dans les sortes de fer employés. La présence d’autres transformateurs en dérivation sur les mêmes conducteurs d’alimentation montrent qu’il ne peut s’agir d’un effet de capacité.
- /). Nos transformateurs de 24 chevaux ont été installés sur le réseau de la City of London Company. Nous avons eu l’occasion de les essayer comme les précédents, mais à la fréquence de 100 périodes par seconde ; rien d’anormal a été observé.
- g) . Un transformateur du même type a été essayé à l’atelier de construction ; sur 485 contacts aucun n’a donné lieu à l’effet dont nous nous occupons.
- h) . Nous avons alors ajouté au circuit une grande longueur de câble couvert de caoutchouc, afin d’introduire une certaine capacité; le résultat a encore été négatif.
- i) . Nous avons ensuite repris le transforma-
- teur Ferrânti de 5 chevaux, et nous l’avons essayé avec 100 périodes par seconde, au lieu de 83 comme en a). 400 contacts n'ont pas donné un seul cas d’augmentation du courant, tandis qu’avec 83 périodes par seconde l’effet était très marqué et assez fréquent.
- /). 100 autres contacts furent alors faits dans les mêmes conditions, mais avec 1800 voltsi Résultat nul avec la fréquence de 100 périodes par seconde, tandis qu’avec la fréquence 83, il y eut douze cas d’accroissement du courant.
- Les expériences k) et /) ont donné des résultats analogues.
- Nous avons pensé que la rapidité de la fermeture du circuit pourrait avoir une certaine influence; à une faible fréquence on pouvait avoir plus de probabilités de_ rencontrer une partie définie de la courbe, qu’en prenant deux ou trois ondes à la fois.
- m). Nous réduisîmes donc la fréquence de 100
- Fig. :
- à 5o périodes par seconde; en établissant le contact lentement l’effet ne se produisait pas.
- 11). Puis, les contacts furent faits très rapidement; l’effet observé était alors très violent à 5o périodes par seconde, ce qui montre que les premiers contacts n’étaient.pas instantanés, une petite étincelle sautant toujours d’une pièce à l'autre avant leur contact réel.
- o) . A 100 périodes par seconde les contacts lents ne produisaient rien, tandis que les contacts très rapides donnaient lieu au phénomène.
- p) . En opérant l’ouverture du circuit lentement, le courant devaits’éteindre en ondulations de plus en plus faibles, comme l’indique la figure 1, et ne pas laisser d’effet résiduel sensible. C’est ce que nos expériences ont confirmé. Après une rupture lente, la fermeture du circuit ne produisait plus d’afflux sensible.
- q) . L’expérience suivante a été faite pour étudier l’effet d’une aimantation indirecte produite par le circuit secondaire. Les secondaires des
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- transformateurs T et T' (figure 2) sont reliés, et leur circuit comprend une petite lampe à incandescence L' d’une bougie; le fil fin de T' était ouvert.
- Les contacts rapides avaient pour effet de faire briller tantôt la lampe L, tantôt la lampe L', mais plus rarement les deux lampes simultanément.
- r). Il était nécessaire n’examiner si l’afflux de courant dans le primaire se répercutait sur le secondaire. Or, une lampe de 100 volts placée sur le secondairene variait jamaisd’éclat, quand
- Fig. 3
- on ouvrait et fermait rapidement le primaire. Ceci montre qu'une grande variation initiale du courant n’a pas pour effet de produire une forte variation magnétique. C’est là un point très intéressant, mais dont nous ne. trouvons pas d’explication pour le moment.
- s). Le D'' Fleming attribue le phénomène qu’il
- Fig. s
- a observé au magnétisme résiduel. Cette explication semble être la bonne, d’après l’expérience suivante.
- Une lampe d’une bougie et d’un ampère fut placée en série avec plusieurs transformateurs (fig. 3) et avec une batterie d’accumulateurs permettant de produire des aimantations dans les deux sens. Quand le courant était établi de façon que le courant passât dans le même sens que le courant précédent, la lampe mettait une seconde à une seconde et demie à être portée à l’incandescence; dans le sens opposé le courant ne l’amenaità l’incandescence qu’au bout de quatre à cinq secondes, ce qui montrerait que dans le
- second cas le courant devait d’abord détruire l’aimantation existante et produire son aimantation propre avant d’atteindre un régime constant.
- Dr Sumpner. — En ce qui concerne l’inexactitude du wattmètre Swinburne, l’explication donnée par M. Fleming et basée sur la capacité des bobines semble incorrecte. L’effet est certainement dû aux courants de Foucault qui se produisent dans les supports métalliques de l’instrument. C'est un fait que M. Fleming a lui-même observé il y a six ans déjà, et que nous venons de vérifier par l’expérience et par le calcul, Nous avons placé près d’un wattmètre Ganz ordinaire deux plaques métalliques, et nous avons appliqué l’instrument à la mesure de la puissance dans les condensateurs et dans les bobines de réaction. Avec un condensateur, la puissance réelle était de, 35 watts, tandis que l’instrument indiquait 146 watts, quatre fois plus. Avec la bobine primaire d’un transformateur, l’indication était de 73 watts, alors que la puissance réelle était de io5 watts. Ces expériences sont concluantes,
- Voici d'ailleurs une théorie de ces erreurs du wattmètre.
- Supposons que le courant dans la bobine des volts du wattmètre soit à chaque instant représenté par v sinpl, et le courant dans la bobine à gros fil par Asin(p/ — <I>), où <I» est la différence de phase due à l’inductance du circuit, positive pour des bobines de réaction et négative pour des condensateurs. La force électromotrice induite dans une plaque de métal placée dans le voisinage de la bobine à gros fil sera proportionnelle à la variation du courant, c’est-à-dire à
- — cos (pt — <I>) ;
- et les courants induits dans le métal seront proportionnels à
- — cos {p l — *I> — à»'),
- si <1>' est l’angle de décalage dû à la constante de temps de ces courants. L’action exercée sur la bobine à fil fin sera due à un courant
- A sin (p t — <I>) — A' cos (p t — fI> — <I>'),
- A' étant une constante dépendant de la position occupée par la plaque de métal.
- La déviation du wattmètre sera déterminée
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- par le produit moyen de ce courant par le courant dans la bobine à fil fin, soit par
- Al'cos $ — A' v si n (<!>' -f- <J>).
- Sans plaque métallique, la déviation serait proportionnelle à
- Avcos<I>.
- Les watts lus 'au wattmètre seront donc aux watts réels dans le rapport
- __ A' si n (<I> + 41')
- A cos
- Puisque «F^et le rapport de A' à A sont constants, ce facteur prend la forme
- i — a — p tang3>,
- où a et p sont des constantes, et où cos <I> représente le « facteur de puissance » du circuit.
- En prenant a = 0,2 et p = 0,0267, nous retrouvons par le calcul toutes les données expérimentales obtenues par M. Fleming avec le wattmètre Swinburne.
- Les ifitéressantes observations de M. Fleming relatives à la valeur anormale du courant initial nous rappellent un mémoire que nous avons publié dans le Philosophical Magazine de juin 1888, et où nous avons montré qu’en introduisant brusquement dans un circuit à self-induction une force électromotrice alternative, le courant peut avoir dans les premières périodes une intensité beaucoup plus grande qu’en régime normal. Cet effet peut être très considérable quand la différence de potentiel au moment du contact est faible par rapport à sa valeur maxima.
- Il n’est pas nécessaire d’admettre, comme le fait le Dr Fleming, que l’effet est dù à ce que le fer reste aimanté d’une façon particulière après la rupture du circuit. Rappelons que le fer des transformateurs ne travaille jamais à une induction très élevée, et que l’on peut en augmenter considérablement l’aimantation avant d’atteindre la saturation.
- Le professeur Fitzgerald, en discutant la ques-tiorî des courants de Foucault produits dans la masse même des fils enroulés sur un transformateur, conclut qu’il est toujours plus avantageux de placer le circuit inducteur à l’intérieur, près du fer, et d’enrouler le circuit induit pardessus. Si l’on veut tenir compte des lignes de force dérivées, il faut éloigner le plus possible du fer es spires de la bobine à gros fil.
- Cette question ne présente actuellement pas une importance considérable, mais elle devra être prise en considération quand on se servira de très hautes fréquences.
- Le professeur Perry rappelle son mémoire sur les transformateurs f1), présenté à la Royal Society, et dans lequel il a indiqué une règle très simple pour calculer le courant secondaire. En appelant Rt, Nt et Ra, N2 les résistances et les nombres de spires respectifs des deux circuits, on peut dire que le courant secondaire est le même que si l’on faisait agir le voltage primaire sur un seul circuit de résistance
- Ce mémoire contient aussi des considérations relatives aux effets produits par les dérivations magnétiques.
- M. Haycrafl décrit une série d’expériences faites l’année dernière à la Central Institution, et qui montrent que l’on observe d’autant plus rarement une forte intensité initiale à la mise en circuit des transformateurs que la fréquence employée est plus élevée.
- M. Arthur Wright a eu l’occasion de calculer des transformateurs Ferranti, et constate que le rendement calculé correspond très bien au rendement observé par M. Fleming. Il pense qu’il est inutile de chercher à améliorer le rendement des transformateurs, mais qu’il serait plus urgent de trouver un moyen pratique pour la mise en circuit automatique de ces appareils, de manière à les faire travailler constamment à pleine charge.
- Ayant installé des distributions à haute et à basse tension dans deux villes placées à peu près dans les mêmes conditions, il a trouvé que dans l’installation à haute tension on dépensait n kilogrammes de charbon par unité vendue, tandis que sur la distribution à basse tension et à courant continu on n’en dépensait que 4 kilogrammes. Il en conclut qu’il reste encore beaucoup à faire pour améliorer le rendement général du système à courants alternatifs.
- Les remarques du professeur Ayrton ont déjà été communiquées à nos lecteurs dans l’article de l’auteur publié dans notre numéro du_8 avrils p. 21.
- (!) La Lumière Électrique, t. XLVI, p. 41.
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- M. W.-B. Sayers. — L’expérience suivante sert à démontrer le rassemblement vers la surface extérieure du fer des lignes de force dans un champ magnétique alternatif.
- Un anneau de fer fut percé de quatre trous, se croisant à angle droit, de la manière indiquée dans les figures 4 et 5. La somme des aires b est égale à l’aire de la portion centrale A. Un fil fermé sur un téléphone fut ensuite passé dans les trous, d’abord comme l’indique la figure 4, de manière à embrasser la partie centrale A seulement, puis comme dans la figure 5, de façon à entourer toutes les sections b.
- L’anneau avait 2,5 cent, d’épaisseur dans les deux sens, son diamètre intérieur était de 5 centimètres. Il était enroulé de 3oo tours de fil dans lesquels on fit passer un courant de 0,6 ampère, à 80 périodes par seconde. Dans le premier cas, le téléphone resta presque silencieux, tandis que
- Fig-, 4 et 5.
- dans le second cas on y distingua parfaitement la note correspondant à la fréquence employée.
- D’après quelques calculs approximatifs, nous estimons qu’une induction atteignant une valeur maxima de 5ooo unités, avec une fréquence de 100 périodes par seconde, et traversant une plaque d’un millimètre d’épaisseur serait trois fois plus dense près de la surface qu'au milieu de la plaque. L’effet semble donc avoir plus d’importance qu’on n’y en attache.
- A. H.
- (A suivre.')
- Sur la Vitesse des ions, par M. Dampier Whetam '(').
- Lorsqu’une dissolution saline est soumise à l’électrolyse, deux cas peuvent se présenter : ou bien la perte de concentration de la dissolution est la même dans toute la masse de la liqueur, où bien elle est plus forte à l’une des électrodes qu’à l’autre. Dans le premier cas, o,5 d’équiva- (*)
- (*) Pruceedings of the Royal Society, t. L1I, p. 283-290, 24 novembre 1892.
- lent disparaît à chacune des électrodes quand un équivalent du sel dissous est décomposé; dans le second, la perte de concentration à l’électrode d’entrée est exprimée par une fraction p d’équivalent différente de la fraction 11 exprimant la perte de concentration dans le voisinage de l’électrode de sortie. Ces fractions p et n sont appelées les nombres de transport ou de migration de Hittorf.
- D’après une opinion très répandue, ces phénomènes seraient dus à ce que les deux ions mis en liberté par l’électrolyse se déplacent au sain de l’électrolyte avec des vitesses égales dans le premier cas, avec des vitesses inégales et proportionnelles aux nombres de migration
- Fig. 1.
- de Hittorf dans le second. Ces vitesses ont été calculées par Kohlrausch pour un certain nombre d’ions; par des considérations théoriques, il parvient à déduire la somme des vitesses de deux ions de la conductibilité spécifique de l’électrolyte qu’ils forment. Cette somme étant connue, il est facile d’avoir la valeur de chacune d’elles à l’aide des nombres de migration de Hittorf dont le rapport est égal à celui de ces vitesses.
- Tout récemment, le docteur Lodge a pu obtenir la vitesse ionique de l’hydrogène par une autre méthode; il a trouvé pour la vitesse par seconde, sous l’action d’une force électromotrice de 1 volt par centimètre, les nombres 0,0029, 0,0026, 0,0024 cm. L’accord de ces nombres avec le nombre o,oo3o cm. donné par Kohlrausch
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- détermina M. Whetam à mesurer les vitesses ioniques à l'aide d'une méthode analogue à celle de M. Lodge.
- L’appareil employé se compose de deux tubes verticaux ayant environ 2 centimètres de diamètre, réunis par un tube B A C et contenant les dissolutions à électrolysêr. Pour effectuer le remplissage, on commence par mettre dans le tube de gauche la dissolution la plus dense, jusqu’à ce que son niveau arrive en A; ensuite, on continue à verser cette dissolution dans le tube de gauche, et en même temps on verse la solution la plus légère dans le tube de droite en s’arrangeant de manière à ce que la surface de séparation des deux liquides reste en A.
- Les liquides sur lesquels on opère sont des dissolutions de sels ayant un ion commun, deux chlorures par exemple, ou deux sels de potasse. De plus, on choisit les sels de manière que les dissolutions soient de couleurs différentes. Dans ces conditions, on voit la surface de séparation des deux liquides se déplacer quand un courant traverse ces liquides.
- Soient v la vitesse de déplacement observée de la surface de séparation, A l’aire de cette surface, 7 l’intensité en ampères du courant, et r la résistance spécifique en ohms de l’une et l’autre dissolution; la concentration de ces disdissolutions étant choisie de manière que leurs résistances soient sensiblement égales. La différence de potentiel par centimètre dans l’inté-
- rieur du tube B C est alors -C- ; par suite, la vitesse de l’ion qui se déplace dans le môme sens que A est donnée par
- En réalité, il est excessivement difficile d’obtenir des résistances égales pour des valeurs convenables de la concentration, et il se produit à la surface de séparation une discontinuité du courant qui influe sur la valeur de v. Pour éliminer autant que possible cette influence perturbatrice, l’auteur prend pour v la moyenne arithmétique des vitesses observées quand le courant passe dans un sens, puis dans le sens contraire.
- En opérant avec des dissolutions de chlorure de cuivre et de chlorure d’ammonium contenant,
- par litre, un nombre de grammes égal au dixième de l’équivalent du sel considéré, M. Whetam a trouvé que la surface A se déplaçait, dans le sens du courant, de 1,7, 1,6, 1,53 et 1,43 cm. par heure, soit 1,57 cm. en moyenne, quand le courant allait du sel de cuivre au sel d’ammonium, et de 1,45, 1,65. 1,70 cm. par heure, soit en moyenne 1,60 cm. quand le courant était de sens inverse. De ces nombres on déduit v{ — o,ooo3o9 cm. pour la vitesse ionique du cuivre par seconde sous l’influence d’une force électromotrice de 1 volt par centimètre dans une solution de concentration 0,1 ; le nombre trouvé par Kohlrausch est o,ooo3i pour une solution infiniment diluée.
- Lorsqu’on opère avec des solutions de bichromate de potasse et de carbonate de potasse, on voit la surface de séparation se déplacer en sens inverse du courant, et de ce déplacement on déduit, au moyen de la formule (1), v, —0,00048 cm. par seconde pour la vitesse du groupement Cr2 O7, valeur très voisine de celle que l’on trouve par la méthode de Kohlrausch, 0,000473.
- D’après la théorie de Kohlrausch, la valeur de la vitesse spécifique vt doit être indépendante de la valeur de la différence de potentiel entre les électrodes. M. Whetam a vérifié qu’il en était bien ainsi en répétant l’expérience précédente après avoir réduit la différence de potentiel entre les électrodes au tiers environ de ce qu’elle était. La vitesse de déplacement n’était plus que le tiers de ce qu’elle était, mais la valeur de la vitesse ionique spécifique n’avait pas varié sensiblement; elle était de 0,00046 cm. par seconde.
- En remplaçant le carbonate de potasse par du chlorure de potassium, on créait à la surface de séparation une discontinuité considérable dans la variation du potentiel, la conductibilité du chlorure étant beaucoup plus grande que celle du bichromate. Les vitesses de déplacement de la surface de séparation étaient alors fort différentes suivant que le courant allait du chlorure au bichromate, ou inversement. La vitesse spécifique de l’ion Cr2 O7 déduite de la première observation était 0,000394: celle déduite de la seconde était o,ooo5i6. Malgré cette différence, la moyenne arithmétique de ces deux vitesses, 0,000455, est très voisine des nombres obtenus précédemment. Cette concordance prouve que dans le cas où les deux dissolutions
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- ont à peu près la même conductibilité spécifique, il est bien permis de considérer la moyenne arithmétique des vitesses obtenues dans les deux sens comme la vraie valeur de la vitesse de l’ion.
- Il était intéressant de vérifier la théorie de Kohlrausch dans le cas des dissolutions alcooliques, dont la résistance est beaucoup plus grande que celle des dissolutions aqueuses. La solution du chlorure de cobalt qui est bleue, celle du nitrate de cobalt qui est rouge, celle des chlorure et nitrate de calcium, qui sont incolores, conviennent parfaitement.
- L’étude d’une dissolution de nitrate de cobalt et d’une dissolution de nitrate de calcium par le procédé décrit a permis de trouver la vitesse ionique du cobalt, vt = 0,000044. En opérant avec des solutions de chlorure et de nitrate de cobalt, on a obtenu pour la vitesse ionique du groupe Az O3, v1 — o,oooo35. La somme 0,000079 'de ces vitesses est identique à la valeur que l’on déduit, pour cette somme, de la conductibilité spécifique du nitrate de cobalt en dissolution dans l’alcool.
- En répétant les mêmes expériences sur des' solutions de chlorure de cobalt et de chlorure de calcium d’une part, et sur des solutions de chlorure et de nitrate de cobalt, d’autre part, on obtient Vi = 0,000022 pour le cobalt, et v1 — 0,000026 pour le chlore. La somme de ces vitesses est 0,000048 ; elle diffère sensiblement de la valeur 0,000060 que l’on déduit de la conductibilité du chlorure de cobalt. M. Whetam pense que cette différence doit être attribuée à ce que, afin d’avoir une coloration suffisante, la concentration des dissolutions était relativement grande, tandis que le calcul de Kohlrausch suppose une dilution infinie.
- Quoi qu’il en soit, l’ensemble des déterminations confirme la théorie de Kohlrausch.
- J. B,
- Sur l’essai et lé fonctionnement des alternateurs, par W. M. Mordey (').
- On a très peu étudié la question de l’essai des alternateurs, que l’on a traitée par la méthode habituellement employée pour les dynamos à courant continu, c’est-à-dire que l’on a fait débi-
- (') Communication à l’Institution ofElcctricalÈng'ineers, le 23 février 1893. Extrait.
- ter les alternateurs sur des circuits de lampes ou d’autres résistances non-inductives, directement ou par l’intermédiaire de transformateurs. Lorsqu’on veut essayer le moteur en même temps que l’alternateur, ce procédé suffit; mais lorsqu’on ne dispose pas d’une chaudière et d’une machine à vapeur suffisamment puissantes, ou bien lorsqu’on veut effectuer de longues expériences avec la moindre dépense d’installation et de combustible, il faut avoir recours à d’autres procédés, et il est naturel de s’adresser dans ces conditions à la méthode imaginée par le docteur Hopkinson.
- Dans les essais du Dr Hopkinson, publiés en 1886 0, deux dynamos semblables étaient couplées mécaniquement et électriquement. L’une fonctionnait comme génératrice en fournissant du courant à l’autre agissant comme réceptrice. Les deux machines étaient actionnées par une force motrice assez grande pour subvenir aux pertes intérieures. Il était aussi nécessaire, pour rendre possible la circulation du courant, que l’une des machines eût une force électromotrice supérieure à l’autre. Il était facile de réaliser cette condition en affaiblissant le champ de la réceptrice.
- M. Hopkinson s’est servi de cette disposition dans le but spécial d’atteindre un haut degré de précision dans la détermination du rendement des dynamos. Il est particulièrement aisé de mesurer la puissance électrique fournie par une machine, mais il est beaucoup plus difficile de mesurer la puissance mécanique.
- M. Hopkinson a atténué cette difficulté en réduisant la puissance à mesurer mécaniquement.
- Lord Rayleigh 0 a proposé d’actionner les dynamos accouplées par une batterie d’accumulateurs ou par une petite dynamo, rendant ainsi la méthode entièrement électrique.
- La première application de cette méthode au courant alternatif a été réalisée par M. Sumpner, qui a publié, il y a quelques mois 0, une méthode d’essai des transformateurs par paires.
- La méthode Hopkinson peut être appliquée à deux alternateurs accouplés. Mais il peut être plus avantageux de n’employer qu’une seule machine. Les conditions nécessaires sont faciles
- (* *) La Lumière Électrique, t. XX, p. 464.
- (-) Eleclrical Review, t. XVIII, p. 242.
- (*) LA Lumière ÉléctHque, t. XLV, p. 3gi.
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- à réaliser, et. je montrerai qu’il est possible de | faire fonctionner un alternateur dans toutes les conditions de la pleine charge, tout en n’absorbant qu'une faible puissance. Il suffit pour cela de diviser le circuit de l’induit en deux parties, l’une de plus grande force, électromotrice que l’autre, la première agissant comme partie génératrice, absorbant de l’énergie et envoyant le courant dans l’autre partie, réceptrice, qui renvoie la puissance reçue moins les pertes.
- Pour obtenir deux forces électromotrices inégalés l’induit estdivisé en deux parties inégales, comme on le voit figure 1. Les bobines sont reliées de façon que la partie M soit opposée à la partie G. En rendant G plus grand que M, on peut faire passer un courant d’une intensité quelconque dans tout le circuit de l’induit. Ce courant est mesuré à l’aide d’un ampèremètre. Le voltage peut être mesuré de la manière ordi-
- Fig. 1
- naire. Le courant, le champ inducteur et la vitesse ayant les mêmes valeurs que dans la marche normale à pleine charge, les pertes seront aussi les mêmes et équivaudront à la puissance à fournir à la machine couplée. Le rendement en est déduit très simplement.
- Essai d’un alternateur de 25o kilowatts „A 20".
- L’alternateur était actionné par une machine à vapeur sur laquelle on pouvait prendre des diagrammes d’indicateur. La machine absorbait 3 kilowatts de plus avecexqitation que sans excitation ; cette puissance est dissipée en courants de Foucault.
- L’armature était divisée en deux parties (fig. 1 ) ; un courant de 60,25 ampères y circulait et la différence de potentiel aux bornes de chacun des
- circuits était de i656 volts. La puissance mise en jeu était donc de i656 x 60,25 X 2 = iqq,5 kilowatts. Sans excitation la puissance absorbée était moindre de 6,37 kilowatts. Comme la puissance dissipée en courants de Foucault était de 3 kilowatts, il y aurait donc une perte de 6,37 — 3 = 3,37 kilowatts due à la circulation du courant. Cette perte peut être calculée d’après la résistance. L’induit avait une résistance de o,23 ohm avec les deux circuits en parallèle, mais comme toutes les bobines étaient en série dans ces expériences, leur résistance totale était de o,23 x 4 = 0,92 ohm. Prenons 1 ohm pour tenir compte de réchauffement, la perte RI2 est alors de 60,252 = 3,63 kilowatts, ce qui confirme le nombre trouvé précédemment.
- Pour déterminer le rendement nous devons ajouter l’excitation et le frottement. L’excitation prenait i,365 kilowatt. Le frottement est la seule quantité indéterminée, mais en lui attribuant une valeur de 3 kilowatts nous serons assez près de la vérité. Les pertes sont donc :
- Frottement.......................... 3 kilowatts
- Excitation.......................... i,365 »
- RI2 et courants de Foucault....... 6,37 »
- 10,735 »
- Puissance absorbée................... 199,5 »
- Rendement industriel :
- Rendement électrique :
- 199,5 . .
- 199,5 -f 3,63 + i,365 ~ 0’9670
- La figure 2 montre une autre disposition pour le réglage des deux parties du circuit. Le secondaire d’un transformateur est intercalé dans le circuit de l’armature, le primaire étant placé entre les deux points de jonction des circuits. Les deux portions de l’armature donnent des forces électromotrices égales et opposées et le secondaire du transformateur fournit la force électromotrice nécessaire à la circulation du courant. Il suffit alors de faire tourner la machine sous pleine excitation pour réaliser toutes les conditions de la pleine charge. La force électromotrice différentielle peut naturellement être fournie par un alternateur auxiliaire, au lieu d’être produite par la machine elle-même.
- Dans ces méthodes la puissance qu’il faut dépenser pour actionner l’alternateur doit être
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- mesurée mécaniquement à l’aide d'un dynamomètre de transmission ou par les diagrammes d’indicateur pris sur la machine. Aucun de ces procédés ne donne de bons résultats. Il est plus avantageux d’actionner l’alternateur à l’aide d’un électromoteur, surtout si on peut les placer sur le même arbre et éviter ainsi l’emploi de cour-
- roies de transmission. Dans ce cas la puissance fournie au moteur peut être déterminée électriquement.
- La mesure électrique directe de toutes les pertes est, toutefois, la seule méthode satisfaisante. La ligure 3 montre comment on peut procéder.
- Une armature d’alternateur A' est divisée en deux parties M et G. La machine est amenée à tourner synchroniquement avec un autre alternateur A, qui peut développer environ la moitié
- de la puissance de la machine à essayer. La partie M de la machine A' fonctionne alors en réceptrice, tandis que la partie G joue le rôle de génératrice en fournissant de l’énergie à un cir* cuit extérieur R.
- La machine fonctionne comme un dynamo-teur à courant continu. La puissance absorbée
- Fig. 3
- et la puissance rendue sont mesurées par des wattmètres.
- Lorsque la partie génératrice développe la moitié de la puissance de l’alternateur, la partie motrice travaillera à un peu plus que sa pleine charge, et les pertes internes seront les mêmes que dans le travail ordinaire de l’alternateur à pleine charge.
- Le rendement à pleine charge s’obtient alors en divisant 2 x la puissance rendue par la puissance absorbée + la puissance rendue -j- l’excitation.
- TABLEAU I. — Essai d’un alternateur „A 10''.
- Partie motrice Partie génératrice Excita- tion W + w Rendement du dynamoteur T,' X E' Perles W + >, — P x E' Rendement industriel 21’XE'
- I E Wutlin. W I x E Fiietcur do puiss unco W TË V E' 1' X E' Watts il’
- w + « w 4- r x E’ 4- V
- 8,023 2000 15344 16046 0,95 <>,9 i960 13584 420 15764 0,868 2180 0,9257
- 9,27» 2000 17628 18556 0,95 8,1 I95o 15855 427 l8o55 0,878 2200 0.935
- io,5 2000 19930 21000 0,95 9,3 1940 18102 427 2o38o 0,89 2278 0,941
- 10,22 2000 19418 20440 0,93 8,6 2040 17604 465,9 19884 0,885 2280 0,938
- Le tableau ci-dessus donne les nombres obtenus dans l’essai d’un alternateur de 5o kilowatts, type „ A 10" disposé comme l’indique la figure 3. La machine était excitée séparément et actionnée par un alternateur de 25 kilowatts. Une moitié, M, de l’armature était montée en réceptrice, et l’on y mesurait les ampères, les
- volts et les watts, ces derniers à l’aide d’un électro-dynamomètre Siemens modifié d’après les indications du Dr Fleming, et pourvu d’une résistance non-inductive de 1000 ohms pouvant supporter aisément 2 ampères. La partie génératrice G travaillait sur une résistance en mail-lechort, et son débit mesuré par les volts et les
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- ampères était donné par E' X I', la résistance étant non-inductive. La vitesse était maintenue constante ü 600 tours par minute, ce qui correspond à une fréquence de 100 périodes par seconde.
- Une autre disposition dérivant directement de celle représentée par la figure 3, consiste à faire retourner dans le circuit de A et de M la puissance fournie par G, au lieu de la faire dissiper dans la résistance R. C’est ce que l’on réalise en remplaçant R par un des enroulements d’’un transformateur, dont le second enroulement est intercalé entre A et M. Il faut pour cela que le transformateur puisse laisser passer un courant suffisamment intense pour actionner la machine comme un moteur légèrement chargé.
- Fig. 4
- La partie M est alors traversée par un courant plus intense que celui produit par G.
- Une autre disposition qui présente l’avantage d’être purement électrique est indiquée dans la figure 4. L’induit A' de l’alternateur à essayer est divisé, par exemple, en trois sections, a, b et c, réunies de façon que les parties a et b se neutralisent. Puis la machine est mise à tourner synchroniquement avec la génératrice A, qui alimente alors A' tournant sous l’action de la puissance fournie par la section c seulement. Quand le champ de A' est convenablement excité, et si la partie c est bien proportionnée, on peut faire passer dans l’armature le courant normal et réaliser toutes les conditions de la pleine charge, à. cette exception près que le couple ne sera pas de même sens tout autour de l’induit, circonstance n’ayant aucune influence sur l’exactitude de l’essai. Une simple lecture au wattmètre donnera alors la puissance dépensée dans la machine et comprenant les frottements mécaniques et électriques et les courants de
- Foucault, de même que l’excitation, si celle-ci n’est pas séparée.
- On peut facilement trouver des modifications à ces diverses dispositions, mais il faut en tout cas que la machine soit chargée uniformément dans toutes les parties de l’armature. Il y a deux
- VMm
- Fig. 5
- ans, j’ai décrit une expérience montrant qu’une bobine laissée hors circuit, comme dans la figure 5, présente une force électromotrice constante quelle que soit la charge dans les autres parties de l’armature. Gela étant, on voit qu’un alternateur peut être essayé dans les conditions de pleine charge à l’aide d’une machine n’ayant à fournir qu’une faible fraction de la puissance nominale de l’alternateur.
- A. II.
- {A suivre).
- VARIÉTÉS
- G LIT T A S-PERG H A S AMÉRICAINES (>jj
- L'antiseptique spécifique est inutile. — Mais je n’ai pas poussé aussi loin la solution du problème, du moins encore. Si, dans l’être vivant, en effet, il est nécessaire de tuer le germe sans tuer le tissu, le problème est parfois difficile à
- (’) La Lumière Électrique du i5 avril 1893, p. 89.
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- résoudre, à cause de la délicatesse, de la fragilité de ce tissu, car il arrive que l’agent suffisamment toxique pour tuer le contage, par exemple, ne l’est parfois qu’à la dose où il est aussi très toxique pour le tissu ou pour l’individu, la grosse difficulté étant de tuer le contage sans tuer le tissu ou l’individu; et c’est précisément pour tourner la question qu’on cherche l’atténuation des virus.
- Mais en est-il de même pour un corps aussi simple qu’un hydrocarbure comme la gutta ? Il serait puéril de le soutenir, car on sait bien le contraire.
- C’est pourquoi j’agite à dessein la question, car la critique peut soulever l’objection suivante : « Vous ne cherchez qu’un antiseptique général détruisant tout corps organisé, empêchant même des spores venus de l’extérieur de se fixer sur votre gutta ; spores qui, dites-vous, sont la cause de l’altération des guttas. C'est fort bien. Mais êtes-vous bien certain que cet antiseptique puissant soit lui-même sans action sur la structure intime de la gutta et ne lui enlève pas une partie de sa résistance, de sa solidité, de son élasticité, de son nerf, en un mot?... »
- Cela revient à poser la question de la façon suivante: Un agent chimique ordinaire pénétrant les glomérules, les séparant même de leur liquide suspensif comme un agent mécanique (et ceci est la coagulation), a-t-il une influence sur la gutta ?
- Les antiseptiques sont sans action sur la qualité de la gutta. — Or, précisément, la gutta est un corps très résistant, très fixe sous l’action des agents inorganiques; peu de corps chimiques l’attaquent: les alcalis et les acides sont pour la plupart sans action sur elle. Seuls, quelques corps très peu nombreux y ont une influence : le sulfure de carbone, le chloroforme, l’essence de térébenthine...; ces corps la dissolvent; mais il est prouvé que de la gutta ay£m^té dissoute dans un de ces corps, si on éy^^re celui-ci, on retrouve la gutta avec toutes ses propriétés initiales, que souvent même elle devient meilleure et plus stable après cette opération. Exemple, la vulcanisation.
- Je m’èn suis du reste assuré avec soin ; l’action des antiseptiques les plus actifs, tels que le sublimé corrosif, la créosote de hêtre, le chlorure de zinc, l’acide phénique, et tous les déri-yés de la série aromatique (acide salicylique,
- salol, lysol, bétol), l’iodoforme, etc.,etc., non seulement ne font rien perdre à la gutta de ses qualités, mais encore augmentent ces qualités, et cela se comprend si on admet qu’une bonne gutta (celle des Isonandràs, par exemple) peut être réfractaire au bacille spécifique, mais peut être aussi, quant à sa surface, le siège d’une foule d’autres micro-organismes, qui, bien que n’attaquant pas sa fibre, ne sont pas sans influence nocive pour sa surface.
- Je l’affirme donc parce que l’expérience me l’a prouvé ; une gutta traitée par un antiseptique mêlé au lait est une gutta de première qualité, d’une durée qui paraît indéfinie, d’apparence supérieure à la meilleure gutta provenant d’Iso-nandras de choix.
- Tout arbre produisant une gutta-percha quelconque, cette gutta sera bonne si elle est bien préparée, grâce à une 'coagulation rapide et à l’antiseptie.
- Je dirai plus loin comment pour tout lait guttigène quelconque, si liquide soit-il, je produis cette coagulation rapide, et comment j’en pratique l’antiseptie au temps même de l’opération.
- Je vais dire quelques mots de l’habitat des arbres à gutta dans l’Amérique du Sud.
- Habitat. — Il est à remarquer què tous les arbres à gutta du globe sont compris entre les mêmes parallèles géographiques ; le premier, M. Séligmann a noté, ce fait remarquable, et j’y insiste ici pour compléter ses observations relativement. à la situation géographique du Pin-dare, du Masarandu, du Marima et du Balala, car on n’a, je crois, encore pas parlé des trois premiers; le quatrième a été laissé dans l’ombre après l’insuccès de sa gomme dans l’industrie.
- Je viens donc défendre ces- espèces améri-, caines que j’ai découvertes.
- Courbes isogullèiques. — M. Séligmann a déterminé l’aire géographique de la production des guttas; je la circonscrirais volontiers entre deux lignes que j’appellerais lignes isogulléi-ques, suivant à peu près le 6° degré de latitude nord et le 6" degré de latitude sud ; l’équateur terrestre partage donc cette aire guttifère en deux parties égales.
- On n’a qu’à jeter les yeux sur une carte pour voir que les arbres à gutta, essentiellement équatoriaux, doivent habiter certains pays; et en effet, on les y trouve à peu près constamment.
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- et on né les trouve pas ailleurs; je dis «à peu près », car des circonstances climatériques,géologiques, influences de hauteur, de sous-sol, d’inondation, de voisinage des mers peuvent faire que les arbres à gutta soient plus ou moins nombreux, et que parfois ils dispai'aissent dans toute une région.
- Cependant, selon M. Séligmann, on serait « amené à considérer le cinquième parallèle comme une limite moyenne de l’habitat normal des plantes à gutta ».
- M. Sérullas admet plutôt l’habitat des guttas entre les courbes isothermiques :,« Il semblerait, dit-il, préférable d'être moins précis. Cependant, si au lieu de se servir de l’expression de parallèles géographiques on emploie celle de lignes isothermes, je ne vois plus aucun inconvénient à reprendre le mode de délimitation indiqué par M. Séligmann-Lui. En considérant en effet sur toute la sphère terrestre les deux courbes isothermes qui sont de chaque côté à 6° de l’intersection des équateurs géographique et thermique, à Célèbes, on constate que l’intervalle compris entre ces deux lignes renferme toute la Malaisie et toutes les terres où croissent les plantes à gutta-percha bonne ou mauvaise ».
- Cette opinion de M. Sérullas m’est extrêmement précieuse ; on trouvera sur ces points, dit-il, toute gutta bonne ou mauvaise ; complétant sa manière de voir, en ajoutant qu’il n’y a plus de mauvaise gutta, grâce à la préparation, je crois pouvoir dire que la question de la gutta a fait un grand pas.
- Cette aire géographique passe par le sud de la presqu’île de Malacca, la côte orientale de Sumatra, les trois quarts méridionaux de Bornéo, entre l’Indoustan et Ceylan; elle passe en Afrique entre Berbère etObock; la laisse au golfe de Guinée; enfin pénètre dans l’Amérique du Sud; elle y comprend les Guyanes, le Venezuela, S’infléchit presque jusqu’au confluent du Rio-Negro avec l’Amazone, et suit la Colombie pour aboutir à l’Océan Pacifique.
- Mais, comme je le disais plus haut, l’existence et la qualité des guttifères sont beaucoup modifiées suivant les conditions géologiques.
- Conditions géologiques. — En général, sur le sol américain, les arbres à gutta aiment une humidité considérable, des bas-fonds gras et très ombreux, une grande régularité de température, l’abri des vents; enfin un terrain perméable, à
- squelette granitique, comme le terrain silurien, facilement inondable au moindre orage.
- On n’en trouve guère dans les montagnes ni dans les lieux appelés moritchales, où se déposent des alluvions nouvelles.
- Balata, Pindare, Masarandu, Marima. Leurs zones. — Le Balata se contente de 1 mètre à i,5o m. de terre végétale, pourvu que le sous-sol soit une argile peu compacte, ou de l’argile mêlée à une grande quantité de sable, points toujours très humides où les radicelles trouvent facilement cette quantité d’eau qui leur semble si nécessaire.
- Le Balata habite les Guyanes, suit toute la rive droite de l’Orénoque, qu’il remonte, et entre en Colombie par les forêts de l’Apure. A partir de l’Apure, il devient de plus en plus rare le long du Meta et dans la région des rau-dales d’Atures et de Maipures; dans le haut Orénoque, la Vichiada, le Guaviare, l’Irinida, l’Atabapo, il n’est représenté que de loin en loin dans des points spéciaux, ainsi tjue dans le Cassiquiare.
- Mais à partir de San Fernando de Atabapo, en remontant l’Orénoque, puis passant dans le Rio Negro par le Cassiquiare, c’est-à-dire dans la région des caoutchoucs, si le Balata est presque absent, on trouve en quantité énorme le Pindare, le Marima et le Masarandu, qui étaient très rares jusqu’au confluent du Guaviare.
- je crois être le premier à parler de ces arbres, donnant tous un lait excellent; il est donc utile d’en dire quelques mots.
- Confusion due aux dialectes indiens. — Il m’a fallu un certain temps et beaucoup d’attention pour arriver à reconnaître d’abord, puis à classer ces arbres, à cause de la confusion qu’apportent les indigènes dans leur désignation. En effet, tout ce qui est arbre à lait et n’est pas pour eux exploitable, c’est-à-dire n’a pas une gomme vendable, n’attir^pas leur attention; ces mots masarandu, marima, pindare sont des noms indiens, ou des noms portugais ou espagnols défigurés quant à leur racine et signifient tous arbre à lait dans les différents dialectes.
- Or, tous ces Indiens sont groupés en peuplades distinctes, parfois sans relations les unes avec les autres, parlant des langues absolument différentes. Les Indiens d’un village vivent entre eux, se marient entre eux, ont des mœurs spéciales, surtout un langage à part. Par exem-
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- pie, les Guahibos qui habitent la Yichiada sont absolument différents des Guahibos du Meta, et encore plus des Piaroas, dont le Sipapo est le point central. J’ai appris par cœur des mots piaroas ou guahibos désignant un même objet banal tels que la lumière, le soleil, la terre, l’eau, le feu, les parties du corps ; il n’y a aucune analogie entre eux généralement.
- Pour les arbres à lait, le Marima des Guahibos de Santa-Ritta est une euphorbiacée, le Masaranda de la région des raudales est une sorte d’anacardiée, voisine de l’acajou et appartenant à la famille des térébinthacées ; ailleurs le Marima est le vrai Mimops balala. Le Pindare seul est généralement le même et appartient aux mimosées.
- Enfin, dans l’isthme de Yavita, dans la forêt de ce nom comprise entre le grand village indien de Yavita et Pimitchiri, existe une sapotée très nombreuse qu’un vieux yavitero m’a dit s’appeler Conuco, parce qu’on le trouve dans les points où les Indiens établissent leurs conucos, ou champs de culture; sapotée tellement voisine de l’Isonandra-percha que, d’après les descriptions que l’on donne de ces derniers arbres, je ne saurais les distinguer : le dessous de la feuille, qui est lancéolée, est duveté et mordoré; la feuille possède bien de quarante-quatre à soixante-quatre nervures secondaires, régulières et fines, et le latex se coagule presque spontanément, toutes indications qui, selon M. Sérullas, dénotent le vrai Isonandra-percha donnant une excellente gomme. La gomme que j’ai recueillie de ce Conuco est restée une excellente gutta, exempte de bactéries, sans aucune préparation spéciale.
- L’Isonandra-percha véritable existerait donc sur le sol américain si mon observation est juste ; il y a encore dans ces régions une foule d’arbres à lait, non classés, inconnus et appelés sûrement au plus grand avenir!
- On voit la difficulté qu’on rencontre dans ces études par la confusion qu’apportent les Indiens dans la désignation des arbres. Ils ne connaissent bien que l’arbre à caoutchouc, YHevœa, qu’ils exploitent régulièrement, et qui est une euphorbiacée facilement reconnaissable à première vue.
- Et chose curieuse, inouïe, ils se servent de laits de gutta, d’excellente gutta, pour falsifier leur caoutchouc; le Pindare surtout est exploité par ruse dans ce but. Je ne reviendrai pas sur
- ce sujet, que j’ai déjà traité dans mon travail sur le caoutchouc, au retour de ma première exploration.
- La raison de cette sophiscation réside, ai-je dit alors, dans ce fait que le Pindare et beaucoup plus riche en lait que YHév’ée, qu’on en recueille facilement 200 grammes en moins d’une demi-heure, alors que le lait de YHevée s’écoule lentement et goutte à goutte. En outre, les Pindares sont beaucoup plus rapprochés que les Ilèvées.
- Le Pindare est une mimosée; je parle de l’arbre qu’on appelle généralement Pindare, ces désignations n’ayant, je le répète, rien d’absolu; le Marima est également une mimosée.
- Seul le Masaranda — et ses variétés guttifères — est une sapotée.
- Tous ces arbres, ainsi que le Balala, acquièrent sensiblement la même taille, qui est à peu de chose près celle de YHévée ; grosseur, moyennement, du corps d’un homme, haute.ur .de i5 à 20 mètres; certains plus gros et plus hauts, certains plus petits et plus courts. Leur tronc,lisse et sans branches, s’élève d’un seul jet jusqu’aux premières branches, situées de 6 à 10 mètres du sol. Le Balala vrai est celui qui devient, de beaucoup, le plus gros et le plus élevé.
- Pindare el Marima. — Les caractères généraux des Pindare et du Marima sont voisins; les feuilles sont alternes, généralement bipennées et munies de stipules ; les fleurs, en corymbes axillaires, sont hermaphrodites; elles ont un calice libre à cinq divisions, généralement, et une corolle à cinq pétales; les pétales, insérés sur le fond du calice, alternent avec les divisions de celui-ci ; les étamines sont au nombre de huit, l’ovaire est simple et sessile, uniloculaire, surmonté d’un style très fin ; enfin le fruit est celui des légumineuses, une gousse.
- Certains Marimas et certains Pindares appartiennent aux sapotées.
- Le derme du Pindare est rouge, celui du Marima brun, les feuilles de celui-ci sont plus grandes et plus charnues.
- Les tiges jeunes des Marimas sont généralement armées d’aiguillons triangulaires qui tombent avec l’âge sans laisser de cicatrices.
- Le lait du Pindare est le plus abondant : il est clair, s’écoule des incisions pratiquées sur le tronc avec assez de vitesse; chaque incision coule pendant près d’une heure; j’en ai fait jusqu’à trente au même arbre et j’ai obtenu ainsi
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- en quelques quarts d’heure trois ou quatre cent grammes de lait, jusqu’à cinq cent grammes. Cette quantité est très rare chez les arbres à lait ; et nos procédés étaient loin d’épuiser le tronc; car des lignes circulaires profondes que je pratiquais à là naissance des branches pour empêcher la sève de se réfugier jusque dans les feuilles me permettaient de saigner l’arbre à fond du haut en bas, et d’obtenir ainsi jusqu’à 5 à 6 litres de lait en quelques heures.
- Cette abondance explique pourquoi l’Indien use du lait de Pindare pour falsifier son caoutchouc.
- Le Marima fournit à peu près autant de lait que l’Hévée; peut-être un peu plus. Ce lait est clair, quoique visqueux et collant. Le lait du Pindare se coagule seul à l'ombre au bout d'environ 36 heures à 3o° de température; le lait du Marima met i3 à 14 heures à former le coagulum ; l’eau d’hydratation, au lieu d’être claire, comme pour le Pindare, est blanche, et semble un petit-lait; reprise par une évaporation douce et parla, potasse, elle donne un deuxième coagulum qui est une excellente gutta; mais cette opération demande une attention soutenue; si le feu est un peu vif, il se forme une résine noirâtre semblable a de la résine d’aloès; il semblé qu’une grande partie de l’hydrogène ait filé et que le carbone seul reste à l’état de charbon; la préparation se brûle donc avec une grand facilité.
- Je traite le lait de Marima comme tous les laits de gutta par un procédé mécanique, une sorte de barattage qui m’est propre, réduisant ainsi beaucoup le rôle efficace de la chaleur, qui est un adjuvant précieux. La chaleur solaire de 10 heures à 3 heures de l’après-midi me suffit d’ordinaire.
- Balalas. — Le Bal ata diffère peu, comme gros caractères macroscopiques de la description ci-dessus, quant aux feuilles, aux fleurs et aux fruits. Il y a le Balatd rouge et 1 e Balata blanc; je ne m’occuperai que du premier, qui est le seul vraiment guttifère que je connaisse; j’en ai du reste rencontré peu de blancs dans les régions que j’ai parcourues. Je crois qu’une confusion s’est produite sur les Balalas et qu’on appelle souvent ainsi un arbre plus petit, à écorce vert noirâtre, à bois blanc, à feuilles ovales dures et très épaisses, à fruit ayant l’aspect d’une olive; cet arbre serait une variété du Balata blanc ; c’est lui qu’on emploie à Cayenne et dans les
- Antilles pour la construction sous le nom de bois de natte, ou sapotillé découpé.
- Bien que ce Balata ait un suc laiteux, il ne faut pas le confondre avec le Balata rouge, vrai arbre à gutta-percha, qui est une mimosée alors qu’il est, lui, une sapotée, ce mot unique de Balata pouvant produire une regrettable confusion. Le Balata sapotée produit également une gutta-percha qui paraît excellente ; son lait a l’avantage précieux de coaguler par l’acide sulfurique. Ce Balata ne me paraît pas d’origine américaine, car on ne le trouve qu’en certains points qui paraissent avoir été cultivés; ce n’est guère que là où les Espagnols ont laissé des vestiges de leur passage que se trouve Cette sorte.
- Le Balata rouge, au contraire, le Mimops balata, celui sur lequel ont porté mes recherches, est un arbre essentiellement américain ; il abonde dans les Guvanes et au Venezuela; sa taille, son nombre, la quantité de son lait, sa vigueur, le mettent au premier rang parmi les bons guttifères de l’avenir.
- Ses caractères sont ceux des mimosées en général ; ses fleurs, en grappes, d’un beau rouge, se développent et tombent rapidement : en moins de quinze jours elles viennent et disparaissent ; le fruit est une gousse agréable au goût. L’aubier est dur, presque blanc, excellent aussi pour la construction. L’écorce est grisâtre, assez foncée à l’épiderme; le derme est d’un beau rouge, sillonné par les vaisseaux latici-fères, d’où s’écoule un lait blanc, crémeux, très abondant.
- Cet arbre peut être piq'ué à la manière des caoutchoucs, son lait se coagulant seul très lentement et ne fermant pas après quelques minutes les lèvres de la plaie par sa coagulation, comme cela arrive pour le Masarandu. Le piquage de l’arbre doit être comme pour l’Hévée : 10 à 14 incisions obliques réparties en trois ou quatre lignes verticales; mais il faut, pour avoir un bon rendement, se servir d’échelles portatives permettant d’atteindre l’arbre sur une hauteur de a,5o à 3 mètres.
- L’arbre bien pique doit donner une moyenne de i5o à 200 grammes de lait tous les deux jours.
- Je ne suis pas partisan d’abattre les arbres, opération longue e: pleine de difficultés dans une forêt vierge pour avoir l’arbre étendu à terre. Je renvoie à tout ce que j’ai déjà dit à ce sujet
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- dans mon travail sur le caoutchouc. Tout ce qui est applicable à ÏHévée comme moyen d’exploitation l’est aussi au Balata rouge.
- Cependant, suivant l’âge, la grosseur et l’isolement de quelques sujets, il y a quelquefois avantage à les abattre. Le meilleur moyen d’en recueillir tout le lait est alors la décortication complète. L’écorce, entièrement enlevée, est coupée à petits morceaux, mise à macérer pendant deux heures dans son poids d’eau alcalinisée à la potasse à une température de 3o à 35°; puis ces morceaux retirés du bain sont fortement exprimés sous une presse en bois produisant une forte pression ; le lait qui s’en écoule est d’excellente qualité; on le mélange à l’eau du bain passée dans un linge; on fait évaporer pendant 24 heures à 40 ou 45°; puis on traite ce qui reste par ma baratte mécanique, en présence de l’acide phénique. On obtient ainsi une gomme de première qualité, nerveuse et solide, inaltérable, une gomme en un mot valant celle du meilleur Isonandra-percha.
- Cette gutta est blanc rosé; la couleur est due aux glucosides de coloration, qui ne se décomposent pas par la suite, si l’antiseptie a été bien faite. Ces glucosides sont ceux qui donnent au derme sa couleur rouge si franche ; si la chaleur est trop vive dans le bain où ont été mis les petits morceaux d’écorce découpés, l'eau prend une couleur rouge brique que garde la gutta, qui alors n’est jamais bonne; ce temps de l’opération est donc délicat et exige une disposition spéciale.
- Masarandu. — Le lait du Masarandu est des plus curieux à étudier.
- Le Masarandu est un arbre d’ordinaire un peu plus fort que YHévée. Ses feuilles sont alternes, entières, coriaces, luisantes, et très finement striées dans le sens transversal ; le pétiole est assez court. Les fleurs, axillaires sont hermaphrodites, disposées en ombelles simples; elles sont blanches, odorantes, et très petites; le calice et la corolle ont généralement quatre divisions; les étamines sont au nombre de huit. L’ovaire, enfoui dans un duvet soyeux, couvert de poils très fins est multiloculaire (six lobes), surmonté d’un style simple. Le fruit est une petite baie multiloculaire à graines rondes très dures; les singes et les perroquets en paraissent très friands, comme du reste des gousses du Mimops balala.
- Le lait du Masarandu est extrêmement épais; exposé à l’air, il se prend très vite en un coagu-lum pâteux qui renferme 600/0 de son poids d’eau. Ce coagulum met un temps assez long à perdre son excès d’eau. Traité par l’eau chaude vers 70% puis comprimé, il le perd immédiatement et constitue une excellente gutta-percha. même sans aucun traitement chimique ou antiseptique.
- Le Masarandu est un arbre assez commun dans le Haut-Orénoque, le Cassiquiare, le Ven tuario, l’Atabapo et le Rio-Negro; mais la viscosité de son lait le rend assez difficile à récolter. Les vaisseaux laticifères siègent dans la couche la plus profonde du derme, presque contre le bois. Cette disposition, qui m’a frappé quand j’ai regardé l’écorce au microscope, m’a mis sur la voie dans la recherche de la méthode de recueillir le lait, qui constitue la meilleure des guttas des pays que j’ai parcourus. Je crois le Masarandu extrêmement voisin des meilleurs Isonandras-perchas ; mais n’ayant jamais vu ce dernier arbre, je ne puis que m’en rapporter aux descriptions que j’en ai lues.
- Le meilleur moyen de recueillir le lait du Masarandu est de pelerl’arbre, entièrement ou partiellement. Le peler entièrement est le perdre; mais on peut le peler aux deux tiers, sans pour cela le faire mourir; les vaisseaux nourriciers sont en effet verticaux, les plaies se ferment presque instantanément, peu à peu la peau se reforme par une véritable greffe, surtout si on a eu soin, de laisser çà et là quelques îlots d’écorce.
- J’ai ainsi traité quelques arbres en janvier 1883, dans le Rio-Negro; je n’y suis pas retourné pendant ma dernière expédition ; mais au mois de juillet 1891, un de mes amis qui s’occupe de l’exploitation du caoutchouc dans le Haut-Orénoque et que j’avais prié entre autres choses, de voir comment ces arbres se comportaient, m’a affirmé qu’ils se portaient très bien et que l’écorce s’était entièrement reproduite dans les arbres que je n’avais fait peler que partiellement; ceux qui avaient été complètement décortiqués étaient morts très vite.
- Une fois l’écorce récoltée, il faut la laver dans l’eau chaude à 5o°, avec une légère addition de potasse ou de soude; on voit alors dans la partie interne une pellicule blanche et gonflée; c’est là que sont les vaisseaux à lait; il faut la râcler
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- partout soigneusement avec un couteau, puis l’exprimer très fortement; il s’en écoule un lait pâteux qui se prend presque aussitôt en une masse molle, et reprise par la chaleur à 70% elle forme une gutta parfaite, si on a soin de la laminer aussitôt avec un gros rouleau de bois.
- Ces feuilles ont besoin d’être reprises, pétries et laminées plusieurs fois, afin d’en séparer complètement l’eau chargée de résine qu’elles contiennent encore. Un tour demain spécial est nécessaire pendant ces opérations.
- Méthodes de préparation.— On voit par cet exposé qu’il n’y a pas une, mais qu’il devrait y avoir plusieurs méthodes de préparation, pour lés laits de Balata, Pindare, Marima et Masa-randu.
- Il en est ainsi, en effet, si on veut traiter chacun de ces laits séparément; et pour chacun d’eux j’ai une méthode spéciale, qui est sensiblement la même pour les trois premières espèces.
- Mais j'ai été amené â chercher si le mélange de ces différents laits ne donnerait pas un bon produit. Souvent, en effet, on va trouver un Màrima à côté d’un Pindare ou d’un Balata, et il est avantageux de recueillir tout lait guttifère qui se présente. En outre, le mélange des laits permet d'établir dans un centre d’exploitation donné une seule méthode de préparation, ce qui est avantageux dans un pays où les Indiens seuls exploitent et sont souvent livrés à eux-mêmes : il leur faut des méthodes simples et ..uniformes.
- Inertie des coagulants chimiques. —> J’ai cru d’abord que les agents chimiques avides d’eau, tels que l’acide sulfurique, l’alcool, qui m’avaient .donné de si excellents résultats pour la préparation du caoutchouc, allaient produire également •une coagulation spontanée des laits guttifères : -le mécanisme devait être le même, obtenir une déshydratation rapide. Mais l’expérience est venue rapidement me convaincre qu’il fallait renoncer à toute spéculation de ce genre; la plupart de ces laits isolés et tous ces laits mélangés ensemble ne coagulent pas par les procédés chimiques à l’instar du caoutchouc.
- Pourquoi en est-il ainsi? Je ne saurais le dire;
- . il faut se contenter ici d’enregistrer un fait.
- De même, la chaleur ne me donnait que des résultats pitoyables; presque toujours je brûlais mes préparations.
- Utilité d'une coagulation mécanique. — Je songeai donc à une séparation mécanique des globules du liquide naturel de l’eau, dans lequel ils sont suspendus, ou, plutôt émulsionnés. J’avais fait quelques essais de ce genre pendant ma première expédition et j’avais bien vu que là seulement était la vérité; la gutta que j’avais ainsi obtenue était restée parfaite.
- Dans le cours de ma seconde expédition, ayant eu à ma disposition une grande quantité d’arbres à lait (Balatas surtout), dans la partie de la Guyane vénézuélienne que je parcourais, j’ai pu compléter mes expériences et arriver à une solution pratique.
- Ma méthode. — Ma méthode se compose
- r de la coagulation ; .....
- 20 de la désinfection et de l'antiseptisation ; ces deux résultats s’obtiennent simultanément et par une seule opération.
- La coagulation rapide est obtenue sitôt les laits cueillis et mélangés entre eux dans des proportions fixes, en présence de l’acide phénique; elle est obtenue grâce à un barattage spécial dû à une turbine à volant et à effet centrifuge; un arrosage continuel de la paroi de la turbine avec l’acide phénique du commerce (non cristallisé) étendu d’eau assure l’antiseptie.
- Le lait a été préalablement chauffé à 40°. L’opération de la coagulation et de la désinfection doit être faite en plein soleil, de 10 heures à 3 heures.
- Un litre d'acide phénique impur est suffisant pour 20 litres; c’est-à-dire pour environ 12 à i3 kilogrammes de gutta. On voit que la dépense pécuniaire en acide est à peu près négligeable. La chose essentielle est que le lait barbotte dans l’acide phénique pendant, tout le temps de l’opération,
- Quant à la turbine, elle coagule dix litres de lait en moins d’une heure ; un homme est occupé à tourner le volant, un autre à recueillir les feuilles de gutta tous les quarts d’heure.
- J’ai essayé d’employer le sublimé corrosif en place d’acide phénique; une solution alcoolique à 1/10 protège suffisamment un kilogramme de gutta. Celle-ci est superbe et conserve indéfiniment sa belle couleur blanche un peu rosée du début, mais il est à craindre que laqprésence du bichlorurede mercure ne rende une gutta ainsi faite impropre aux manipulations industrielles ultérieures.
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- J’obtiens la gutta en feuilles desoixante centimètres de haut, de un mètre cinquante de long sur environ deux millimètres d’épaisseur collées sur une bande de tissu dont il faut les séparer.
- Ces feuilles sont reprises plusieurs fois à l’eau chaude et pétries'; puis séchées à l’ombre.
- je publierai exactement, plus tard, la façon dont j’opère la disposition de ma turbine, et le coup'de main spécial nécessaire à une bonne fabrication. Ayant en effet divulgué dans tous 6es-détails, il y a trois ans, ma méthode de fabrication du caoutchouc, on l’a publiée dans les journaux sans mon autorisation, ce qui m’a causé de grands préjudices. J’ai cette fois l’intention de prendre un brevet d’invention pour ma préparation des guttas, après quoi je ferai un travail plus complet sur la matière.
- La gitila est indispensable. —C’est avec raison, en effet, que les ingénieurs et les électriciens qui s’occupent spécialement de télégraphie sous-marine se sont émus de la rareté de plus en plus grande des bonnes guttas.
- Rien, en effet, ne peut à cette heure remplacer la gutta-percha dans cette industrie de premier' ordre; en vain a-t-on essayé l’ozokérite, l’asphalte et divers goudrons, la kérite, la composition Brooks, l’isolant Berthoud-Borel, la deuxième composition Brooks, ou son diélectrique, le caoutchouc lui-même, on a dû forcément revenir à la gutta : aucune composition ne saurait lui être substituée, et encore faut-il que la gutta soit d’excellente qualité, que son inaltérabilité soit à peu prés absolue, sinon le câble est rapidement hors de service.
- Or, la pose d’un câble sous-marin est une opération coûteuse et difficile ; elle exige des bateaux à vapeur qui, chargés d’un câble déjà à moitié posé ne peuvent lutter aisément avec la grosse mer, et parfois se perdent, comme cela s’est vu plusieurs fois; en outre les cahiers des charges des compagnies concessionnaires sont léonins; la pose d’un câble est donc une grosse affaire, nécessitant des capitaux de plusieurs millions. Aussi, s’en tient-on de part et d’autre à la gutta, dont le pouvoir isolant et l’inaltérabilité ont fait leurs preuves pendant de lbngues années; et on est peu disposé à essayer des. produits nouveaux, dont l’échec serait un désastre financier.
- Certes, il n’est pas impossible qu’on remplace un jour la gutta par un produit d’égale valeur,
- mais ce produit n’est pas encore né et force est de s’en tenir jusque-là à la gutta-percha.
- Malheureusement, en même temps que la consommation augmente démesurément, la production diminue d’une façon effrayante.
- Quand on jette, les yeux sur les statistiques, — et il est inutile que je les énumère ici — on est frappé de voir l’écart constant entre l’importation et les demandes qu’on fait de gutta. Des ingénieurs électriciens distingués m’ont dit qu’il fal-lait prévoir et envisager le moment où l’on n’aurait plus de guttas, où, par conséquent, les relations télégraphiques interocéaniques seraient impossibles : le prix de la gutta augmente à ce point que si la progression continue il faudra la payer au poids de l’or.
- Cela tient à ce que la consommation augmente sans cesse : les indigènes devant l'importance des ventes qu’ils pouvaient faire, ont abattu des arbres à l’infini dans des contrées où ils étaient déjà peu abondants, ces contrées elles-mêmes ont été défrichées, et à la suite de ces vandalismes, les bonslsonàndras deviennent introuvables.
- Il n’en est pas de même des arbresaméricains. Là, dans une contrée immense, plus grande que l’Europe, renfermant les Guyanes, le Venezuela, la Colombie, une partie du Brésil, il y a une telle profusion d’arbres à lait qu’il faudrait des générations de plusieurs millions d’hommes pour venir à bout, par l’abatage, de cette colossale armée dePindares, de Balatas, de Masarandus, Mari-mas. Et l’on voit la quantité de gutta-percha que l’on produirait quand j’aurai dit qu’un Balata abattu donne jusqu’à 25 et 3o litres de lait !
- Là donc était le problème à résoudre : tâcher de rendre bonne cette gutta-percha inépuisable que renferment les forêts américaines.
- Tel a été constamment le but de mes recherches. Je crois, — que l’on veuille bien me pardonner cette bonne opinion de mes propres travaux — être arrivé bien près de la réussite. S’il en était ainsi, l’avenir de la télégraphie sous-marine pourrait être envisagé sans trop d’appréhension par MM. les ingénieurs électriciens. Il s’agirait alors d’attaquer résolument les arbres américains et d’en préparer le suc suivant les procédés que j’indique dans cette étude.
- Dp Lucien Mûrisse.
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- FAITS DIVERS
- On s’occupe beaucoup, en ce moment, de l’utilisation pour l'éclairage de l’effluve électrique produite dans les tubes Geissler. L’étude des radiations des divers gaz sous des conditions variables de pression permettra de se rendre compte de la possibilité d’une semblable applica-cation.
- Un récent travail de M. Knut Angstrom établit que, plus le gaz est raréfié (les expériences s’arrêtent à 0,1 millimètre de mercure), plus la radiation dans les tubes Geissler est portée vers le spectre visible.
- L’azote fournit à ce point de vue des résultats inattendus; le rendement optique de sa radiation atteint g5 0/0; la transformation de l’énergie du courant en radiation s’effectue avec un rendement qui dépasse 7 0/0; de sorte que c’est le dernier chiffre que l’on peut admettre pour le rendement total de la transformation.
- Dans l’arc électrique le premier chiffre est, au contraire, égal à 0,02 ou o,o3 ; le second est sensiblement égal à 1. Nous voyons donc, dit la Nature, qu’au point de vue de l’utilisàtion de l’énergie les tubes Geissler sont au moins deux fois plus favorables que l’arc.
- Le Collège royal des médecins de Londres a exprimé le regret de Voir qu’un certain nombre de ses membres autorisaient l’usage de leur nom par des compagnies commerciales vendant certains remèdes qui n’ont rien de médical.
- Il n’est pas sans intérêt de savoir que cette excommunication mineure, présage probable de foudres plus dan gereuses, est dirigée contre les chaînes électriques Pulver-macher et autres, que l’on a refusé de recevoir dans le Palais de l’Exposition de Chicago.
- Il vient de se fonder à Paris une association qui prend le nom de Société d'études pratiques sur Vèlectricitè Industrielle, et qui a pour but de contribuer au développement des connaissances pratiques de ses membres ainsi qu’à la détermination des règles générales d’installation et d’exploitation des distributions d’énergie électrique.
- La nouvelle Société poursuivra ce but par des études faites en commun, par la concentration de tous les documents ou renseignements recueillis par ses membres actifs ou fournis parles membres correspondants; par la mise à la disposition des sociétaires des ouvrages et publications périodiques qui font partie de la bibliothèque, par des visites aux differentes usines de construction de matériel et de distribution d’énergie électrique existant en France et à l’étranger.
- Pour être admis à titre de membre actif de la Société il faut être attaché aux industries électriques en qualité d’ingénieur, chef de service ou de travaux, ou employé d’un service technique.
- Les statuts contiennent à ce propos une disposition assez originale et qui pourrait avoir pour résultat que la qualité de membre de cette Société devînt un véritable titre : en faisant sa demande par écrit au secrétaire, le candidat devra faire connaître ses aptitudes dans une des spécialités de l’industrie électrique. U aura à exposer verbalement une communication et à rédiger par écrit un rapport concernant sa spécialité, et dont le sujet lui sera désigné. Ce rapport sera lu en assemblée mensuelle et devra être accepté à la majorité des deux tiers des membres composant la Société.
- Toutes les études faites en commun par la Société restent sa propriété. Les sociétaires s’engagent à ne pas les livrer individuellement à la publicité, et aussi à n’en disposer en faveur de qui que ce soit, sauf autorisation expresse.
- Notre collaborateur M. W. de Fonvielle avait prié M. Moureaux de lui faire parvenir un télégramme résumant les circonstances de l’observation de l’éclipse, afin de les communiquer au Petit Journal. Après avoir fait les observations à l’équatorial récemment installé, ce savant a bien voulu se rendre lui-même au bureau du Parc Saint-Maur. Quelle ne fut point sa surprise en trouvant que les portes étaient closes. Un avis imprimé collé sur la dite porte annonçait au public que le bureau est fermé le dimanche à 3 heures ! Ce fait se passe dans le département de la Seine. Il est bon de rappeler, à ce sujet, que le service télégraphique n’est pas suspendu en Angleterre, le jour même où le service postal l’est entière* ment. Grâce à ce repos dominical, les nouvelles de l’éclipse vue au Parc Saint-Maur sont arrivées à Paris après celles de l’observation faite par M. Pickering au Chili, dans le désert d’Atacamà.
- A cette occasion M. Moureaux nous communique des observations d’électricité atmosphérique des plus intéressantes et des plus suggestives. Pendant la période de temps splendide, qui a duré du commencement de mafs jusqu’au 14 avril, le potentiel de l’air a été ëxcessiVemeîlt peu élevé, les courbes enregistrées par le système Mas-cart sont très régulières. La variation diurne est presque nulle, en d’autres termes l’écart entre le maximum et le minimum diurnes est insignifiant. Mais le i5, l’allure de l’électricité atmosphérique a brusquement varié, quoique le ciel fût très beau, de très grandes différences de potentiel se sont manifestées.
- Ce fait, que M. Moureaux n’a jamais constaté d’une façon aussi nette, paraît tenir à ce que des xirruS“Tortement chargés d’électricité positive se sont montrés dans de hautes régions. En effet, pendant toute la journée de l’éclipse, nous en avons aperçu de nombreux. Le soleil
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- était constamment au centre d’un halo très sombre. Nous sommes parvenus à faire observer ce phénomène à nombre de personnes, qui se promenaient comme nous dans les bois de Meudon et n’avaient aucune habitude des observations physiques. La plupart de ces gens nous demandaient instinctivement si ce n’était point le signe d’un changement de temps.
- A mesure que l’on approchait du moment où le phénomène devait être observé, le caractère des nuages se transformait, ils se changeaient en cumulo-nimbus formés de vapeur d’eau. Cependant les nuages de glace n’avaient point disparu. En effet, au moment du maximum, M. Moureaux a constaté des fragments de cirrus dans le voisinage du soleil.
- Il est clair que ces cirrus jouent un grand rôle dans les phénomènes extraordinaires que les astronomes aperçoivent lors des éclipses totales, et que l’on a eu grand tort de les négliger dans les explications que l’on a données jusqu’ici de ces phénomènes curieux.
- L’arrivée de ces nuages de haute région est-elle produite par un changement de temps dont ils seraient les avant-coureurs ? c’est une question que nous examinerons ultérieurement, mais, indépendamment de toute hypothèse, l’observation électrique de M. Moureaux est digne d’attirer notre attention.
- Une nouvelle manière de tirer parti du téléphone vient d’être imaginée par des malfaiteurs de Villejuif.
- Ils ont coupé les fils téléphoniques sur une longueur de i3oo mètres. C’est la quatrième fois que le fait se reproduit, et il faut croire que la vente du fil téléphonique si facilement acquis est un commerce lucratif.
- Nous avons indiqué récemment le parti que M. Moissan avait su tirer des températures élevées réalisables au moyen du courant électrique pour étudier la transformation du charbon en diamant, et la préparation de certains métaux. Dans un autre ordre d’idées, M. Taussig ' utilise l’électricité à la fusion des métaux usuels pour obtenir des lingots et des pièces sans soufflures en disposant le four et les moules de manière que les opérations -s’accomplissent à l’abri de l’air.
- Cette dernière méthode, que signale M. Ph. Delahaye, réussit, dit-on, à merveille pour des pièces d’un poids relativement faible; mais rien, a priori, ne s’oppose à ce que l’on traite plusieurs centaines de kilogrammes de métal à la fois; c’est une simple question de force motrice et d’installation de fours. Si l’on dispose, par exenr pie, d’une chute d’eau fournissant quelques milliers de chevaux, les transformations successives de cette énergie naturelle d’abord en courant électrique, puis en chaleur, peuvent se .faire avec un rendement final de 75 0/0 au moins* et un calcul élémentaire permet de calculer le
- nombre de calories correspondant par seconde à la puissance utilisée.
- La chaleur se développe sur la pièce même, à l’intérieur du four, dans des conditions où les pertes sont réduites au minimum. Les soufflures et les impuretés dues à la présence soit de l’air, soit des gaz chauds, ne sont pas à craindre, puisque le vide est fait et entretenu dans le four, ce que permet ce mode de chauffage. On est donc en droit de compter sur de bons résultats si lés appareils ont été bien étudiés.
- Le four installé à l’usine de Bahrenfeld par M. Taussig, a l’apparence d’une Caisse rectangulaire de 1,80 m. de long sur 0,9 de large et 0,9 de haut. Dans ..l'expérience qui est décrite, deux plaques métalliques de 20 centimètres sur 10, constituant les électrodes, étaient placées verticalement à l’intérieur, de telle sorte qu’entre leurs surfaces vînt se loger le lingot à fondre. Une rigole en argile était préparée pour conduire le métal de la sole de fusion au moule placé plus bas.
- Des conducteurs reliaient les électrodes à une dynamo actionnée par une machine à vapeur de 20 chevaux qui commandait en même temps la pompe à vide. Une fois la pièce de fonte, du poids deT3,5 kilog.. introduite, on ferme le four au moyen d’un couvercle à garniture dp caoutchouc pour empêcher toute rentrée d’air, et on mit én marche.
- On put bientôt constater un vide de 92 0/0 en même temps que le passage d’un courant de 25oo à 3ooo ampères avec 2 à 2,5 volts ; réchauffement du métal du rouge au blanc était facile à suivre par des regards ménagés dans les parois. Au bout de 8 minutes, le métal était en fusion; on procédait à la coulée, et 7 minutes plus tard, on ouvrait le four pour retirer du moule une pièce parfaite à. première vue.
- D’après l’inventeur, la consommation de charbon pour le moteur à vapeur ne dépasserait pas 36 0/0 en poids du métal fondu; l’opération ne durerait pas plus d’un quart d’heure, et les pièces seraient absolument saines. Ce qui donne de l’importance à ces renseignëmehts sommaires, c’est l’affirmation qu’on peut voir à Bahrenfeld exécuter en quelques minutes des pièces légères.
- Les propriétés magnétiques ou diamagnétiques des liquides sont si peu accusées qu’il faut, pour les déceler, employer des dispositifs délicats, où des champs magnétiques très intenses; il n’est donc pas banal de les montrer dans un- cours par une expérience bien visible, et facile à réaliser. C’est ce qu’a fait le professeur Maran-goni, de Florence, à l’aide d’un dispositif très simple et très ingénieux, que décrit la Nature.
- Un ballon de verre, ouvert aux deux bouts (le globe d’une lampe de jardin, par exemple)* est muni de deux feuilles de caoutchouc percées de trous circulaires. Les pièces polaires coniques d’un électro-aimant* pénétrant par ces trous, refoulent le caoutchouc, qui s’applique sur
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- elles en formant un joint étanche. Un petit troii ou mieux un entonnoir, à la partie supérieure du globe, permet d’y verser un liquide.
- Supposons que nous ayons mis dans le ballon un liquide magnétique dont le niveau passe par Taxe des pièces polaires. Au moment où Pon excite Pélectro-atmant, le liquide est attiré sur les parties les plus intenses du champ, c’est-à-dire dans les points oè il est le plus étroit. Une légère élévation du niveau se manifestera au centre du ballon. Mais, sauf peut-être, pour l’oxygène, sur lequel il n’est pas encore facile d’opérer, la dénivellation sera trop faible pour être aperçue de loin. Un liquide diama-gneÜque est faiblement repoussé.
- La condition d’équilibre de la surface liquide est que la force magnétique soit, en tout point, contrebalancée par la pesanteur. Si nous avons employé le liquide le plus magnétique dont nous disposions, l'aimant le plus puissant que nous ayons pu nous procurer, c’est sur la pesanteur que nous devons agir .pour augmenter l’effet. Le moyen à employer consiste à verser sur le premier liquide, un second, plus léger et non magnétique; s’il est diamagnétique, et de densité très voisine du liquide le plus lourd, il ne vaudra que mieux. Le rôle du liquide supérieur est évident; il descend dans le creux, le compense en partie, et diminue d’autant l’action de la pesanteur.
- M. Marangoni employait comme premier liquide une solution de perchlorure de fer, qui s’élevait de deux millimètres et demi. L’huile de naphte, au contraire, s’abaissait d’un demi-millimètre, les pôles étant à i millimètre de distance. En superposant ces deux liquides, on obtenait une dénivellation de 14 millimètres, qui ne s’abaissait que de 4 millimètres lorsqu’on éloignait les pôles jusqu’à io millimètres. L’essence de girofle, superposée au perchlorure de fer, portait l’élévation du niveau à 25 millimètres.
- On connaît les pianos mécaniques, dans lesquels une manivelle conduit, au-dessus du clavier, des cartons convenablement perforés, ce qui a pour résultat final de faire exécuter à l’instrument les morceaux écrits avec cette ingénieuse notation, La manivelle qui met le piano à la portée des gens les moins musiciens est déjà une raillerie amère à l’adresse des sympathiques lauréats du Conservatoire. On fait pire aujourd’hui ; M. Thompson a présenté, à la London Institution, au cours d’une conférence, un piano qui joue tout seul : la manivelle elle-même est supprimée. On pousse un bouton, et le piano lâche aussitôt, et indéfiniment, les airs les plus variés.
- il est inutile d’ajouter que l’électricité est la coupable dans ce nouveau méfait. S’il y a une justice, dit le Cosmos, quand l’impôt sur les pianos sera établi, chacun sera ihuni d’un compteur, et payera en raison du nombre de notes touchées, de façon que le piano électrique soit traité suivant ses mérites, c’est-à-dire sévèrement.
- Comme nous l’avons déjà annoncé, un chemin de fer électrique va être établi à Madrid. La concession et l’exploitation pour une période de 99 ans de ce chemin de fer à voie étroite a été accordée à M. Pedro Garcia Paria, ingénieur à Barcelone.
- Tous les parcours seront souterrains, sauf pour la traversée de la rue de Ségovie, où on construira un viaduc.
- Les travaux pour l’établissement de cette voie ferrée devront être commencés l’année qui suivra la signature de la concession et terminés dans, les délais suivants : huit ans pour les installations hydro-électriques et la première section, quatre ans pour chacune des autres sections.
- Dans sa dernière session le Conseil fédéral suisse a accordé la concession d’un chemin de fer électrique entre Renens et Lausanne, destiné notamment au transport dès marchandises. Il a également adopté un projet d’établis-sementde tramways électriques à Zurich.
- La maison Brown, Boveri et Cie, de Baden, établie depuis un an à peine, vient de construire sa ioo° dynamo, qui se trouve avoir été commandée par la maison Menier, de Paris. Pour fêter celte éventualité, tout le personnel de cette maison s’est réuni dans un banquet. Les 100 machines construites jusqu’à ce jour représentent 4000 chevaux.
- Dans un discours devant la Société Royale de Londres, lord Kelvin déclare que, à son avis, les tempêtes magnétiques terrestres ne sont pas dues à l’action du soleil. Pour produire une petite tempête de quelques heures de durée, il faudrait que le soleil fournît, sous forme de propagation d’ondes magnétiques à travers l’espace, autant de travail qu’il en fournit en quatre mois pour donner la lumière et la chaleur. La concordance qui paraît exister entre les tempêtes magnétiques et les taches.du soleil ne serait donc qu’une simple coïncidence.
- Eclairage électrique.
- On a beaucoup discuté sur la façon dont étaient éclairés les tombeaux égyptiens pour l’exécution des peintures qui les décorent; comme on ne trouve nulle part de trace de fumée, on avait été jusqu’à mettre en avant l’usage de l’électricité. Mais, d’après la Revue scientifique, M. Piin-dere Petrie vient d’établir que la lumière a été empruntée au dehors. 11 a pu, en effet, obtenir des photographies dans l’un de ces tombeaux en l’éclairant au moyen de quatre réflexions successives des rayons solaires.
- Des expériences sont en cours, dans l’armée allemande, pour obtenir l’éclairage continu, au moyen déballons. La
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- source d’électricité serait sur le sol et les lampes sont suspendues à des ballons captifs. La puissance lumineuse serait de 5ooo bougies et suffirait pour éclairer, par un temps brumeux, une surface de 5oo mètres de diamètre, d’une hauteur de 600 mètres. Les expériences ont été satisfaisantes à tous égards et il est probable que le système sera employé aux prochaines manœuvres.
- UElectrician, de Londres, qui reproduit cette même information sous une autre forme, dit que le gouvernement allemand a commencé des expériences d’éclairage électrique exécutées à l’aide de ballons captifs. Une lampe est suspendue à i5o ou 200 mètres du sol; le courant arrive par un des trois câbles de retenue de l’aérostat, et illumine un espace d’une étendue assez vaste pour qu’un nombre considérable d’hommes puissent manœuvrer pres-qu’aussi aisément qu’en plein jour.
- Il ne sera pas facile de se procurer des informations plus précises sur des manœuvres dont l’administration militaire allemande se gardera bien de publier les détails, mais dont nous croyons devoir signaler l’existence.
- D’autre part, VElectrical Review, deNew-York, signale un projet d’éclairage des villes au moyen de lampes électriques suspendues à des ballons. L’auteur du projet, M. Smith, de San Francisco, emploie un ballon en aluminium, aminci aux deux extrémités en forme de cigare, de 12 mètres de largeur et de 4,5o m. de diamètre maximum. Ce ballon soutient six lampes à arc, ou peut être couvert de lampes à incandescence avec réflecteurs disposés de manière à reporter la lumière vers le bas. Inutile d’ajouter qu’il ne s’agit que d’un projet.
- Télégraphie et Téléphonie.
- La chambre de commerce de Strasbourg s’occupe actuellement de la création d’une ligne téléphonique destinée à relier les villes importantes de la vallée du Rhin, comme Strasbourg, Mulhouse, Colmar, etc Des branchements de cette ligne pénétreraient dans les vallées latérales des Vosges, afin de faire participer à cette communication interurbaine les villes de Munster, Ivayserberg, Sainte-Marie-aux-Mines, etc.
- Le samedi 25 mars dernier, ufl concours a eu lieu, à New-York, entre télégraphistes; il a donné les résultats remarquables suivants : La transmission était faite suivant les signaux du code Philips qui comprend des contractions de mots pour accélérer la vitêssê de transmission ; ia réception était faite au sounder.
- Les prix pour la transmission et la Réception étaient de ioo et 75 dollars; cinq cents mots ont été transmis dans les conditions suivantes :
- Ier prix. C.-B. Squires. 7 m. 4b s. 6 erreurs.
- ,jju —. E-H Curlette 8 m. o5 s. 1 —
- —. H. Mokeldim. 7 m. 57-s» 7 —
- Le dernier fait de la journée a été le concours pour le championnat du monde pour l’envoi et la réception; des médailles et des prix de 100 et 7b dollars ont été décernés* Les concurrents ne pouvaient transmettre que pendant cinq minutes; les résultats ont été les suivants :
- F.-J. Kihm. 248 mots. 0 erreur.
- W. Gibson. 246 — 2 —
- F.-L. Cattin 248 — 0 —
- U.-C. M. Cready. 249 — i5 —
- Les examinateurs se sont prononcés en faveur de Kihm; Cattin a reçu le second prix.
- Nous ne croyons pas que de pareilles vitesses de transmission aient encore été atteintes.
- La transmission à distance des signaux électriques, sans emploi de fil intermédiaire, qui faisait récemment, en Angleterre, l’objet d’expériences dont nous avons parlé, a reçu déjà une application très importante pour établir la communicaition entre les trains en marche et les stations.
- Dans le système proposé, il y a quelques années déjà, par MM. Phelps et Edison, il s’agissait de faire communiquer électriquement les trains avec un fil courant le long de la voie, à la façon des fils télégraphiques ordinaires, et par le simple intermédiaire d’une plaque ou d’un cadre métallique situé à la partie supérieure du fourgon, sans communication directe avec ce fil.
- Ce système est susceptible d’un fonctionnement parfait, et il a fait ses preuves sur une section importante d’une ligne de chemins de fer suburbains de New-York, qü chef du service télégraphique de la ligne, M. Lattig, installé depuis 1889. L’expérience a prouvé qu’un trai pouvait actionner le fil de 18 mètres de distance, et b h que marchant à sa plus grande vitesse.
- Vu l’étendue des services qu’un tel système est susceptible de rendre non seulement au point de vue de 1 sécurité pour éviter les collisions en arrêtant les train s lancés dans la direction d’un péril, mais encore au point de vue de la commodité des voyageurs', pour .permettre à ceux-ci de rester en relation avec la gare de départ ou d’entrer en relation avec la gare d’arrivée pendant toute la durée du trajet, on ne peut que s’étonner que les applications n’en soient pas plus fréquentes.
- Les expériences faites tout récemment en Algérie avec le plus complet succès nous permettent d’espérer qu’un système de ce genre entrera prochainement .dans le ser^ vice de nos chemins de fer. Nous attendons de plus amples renseignements sur ces expériences pour compléter les informations que nous avons déjà données à ce sujet.
- 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
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- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XV' ANNÉE (TOME XLVIII) SAMEDI 29 AVRIL 1893 N- 17
- SOMMAIRE. — Le secteur des Champs-Elysées; Frank Géraldy. — Applications mécaniques de l’électricité; Gustave Richard. — Le Télautographe de Gray; A. Hess. — Chemin de fer aérien électrique de Liverpool — Chronique et revue de la,presse industrielle : Distribution téléphonique Marinowitch et Szardavi. — Isolateur Johnston. — Accumulateur Edg-erton. — Coupe-circuit thermostatique Wurts. —Para foudre Wurts. —Block-système Ivenjon-Wilson. — Tramways et chemins de fer électriques en Amérique. — Les petites lampes à arc et le bec de gaz à incandescence, par C. Heim. — Revue des travaux récents en électricité : Discussion du mémoire de M. Fleming sur les transformateurs à courants alternatifs. — Sur l’emploi des grandes résistances avec le galvanomètre d’Ar-sonval, par F.-J. Smith. — Sur la distribution du potentiel dans un champ électrique dans l’air raréfié, par A. Righi. — Sur l’essai et le fonctionnement des alternateurs, par W. M. Mordey. — Faits Divers.
- LE SECTEUR DES CHAMPS-ÉLYSÉES
- Voici la première apparition du courant alternatif à Paris. Il s’y présente sous la forme la plus simple et la plus ancienne; une usine centrale engendrant le courant à haute tension, distribution de ce courant et retour à la basse tension au moyen de transformateurs placés directement aux points d’utilisation, chez les divers abonnés.
- On sait les critiques dont ce système a été l’objet ; l’objection vraiment sérieuse qu’il comporte est celle-ci : comme chaque transformateur alimente un poste spécial, chaque appareil peut avoir à desservir la totalité des lampes auxquelles il est affecté ; il faut donc qu’il reçoive une dimension correspondante à ce travail total prévu ; mais sur l’ensemble du réseau ce travail ne se produit jamais ; il s’ensuit que la somme des transformateurs ne travaille jamais qu’aux deux tiers de sa charge maxima, même dans le moment du plus grand allumage, et très loin de cette charge au moment du petit allumage de jour; de là il résulte que ces transformateurs fonctionnent toujours dans de mauvaises conditions et que le rendement général est forcément bas. Ce défaut, bien connu, est cause que dans les installations les plus récentes, au lieu de dis-
- perser les transformateurs chez les abonnés, on les concentre en un certain nombre de sous-stations où l’on peut faire un réglage automatique ou à la main, et d’où rayonne une canalisation à basse tension qui dessert les abonnés.
- On pense bien que si les organisateurs du secteur des Champs-Elysées n’ont pas adopté ce système c’est qu’ils avaient leurs raisons.
- Les motifs qui les ont déterminés sont les suivants : le secteur est très étendu, puisqu’il renferme 1 t00 hectares environ, ses limites étant, d’une part, la Seine,duPoint-du-Jour à la place de la Concorde;de l’autre,les fortifications,du Point-du-Jour à la place Wagram, et pour fermer cet angle, la rue Royale et le boulevard Malesher-bes. Dans ce vaste espace peu de centres à éclairage dense et régulier, de quartiers dvèc cafés, grands magasins, etc. ; au contraire, beaucoup de grandes habitations de luxe, avec des lampes très nombreuses, mais allumées très rarement, et très inégalement : il fallait donc s’attendre à un éclairage très dispersé, une consommation très inégalement répartie.
- On avait dès l’abord décidé, conformément aux meilleurs principes/qu’une seule-asi-ne desservirait tout le secteur ; on en avait même déterminé l’emplacement avant de choisir le système électrique.
- Il restait à tirer parti de ces arrangements et à
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- adopter un dispositif à longue portée convenant aux conditions spéciales du secteur.
- Les distances étaient grandes; l'usine située au bord de la Seine, à Levallois-Perret (fig. i), se trouvait à huit kilomètres environ du point le plus éloigné à desservir, à cinq kilomètres du centre de gravité probable de l’éclairage ; de pareilles distances parurent excessives pour tous les systèmes à courant continu direct, même
- avec le procédé Siemens comportant 400 volts et cinq fils. 11 fallait pas'ser par la haute tension et la transformation. Deux moyens se, présentent alors; le courant continu avec stations de transformateurs dynamo, le courant alternatif avec stations de transformateurs par induction : les deux moyens comportent des postes spéciaux et une distribution à basse tension.
- Cette dernière nécessité a particulièrement
- LEVALLOW-PERRE.
- batignoli.es
- M \
- PASSY
- Fig. 1. — Plan du secteur.
- semblé onéreuse ; même en multipliant beaucoup les postes de transformation on était conduit à des dépenses de cuivre très élevées, en sorte que le premier établissement et l’exploitation devenaient en même temps plus coûteux.
- Tout calcul fait, on a cru que la perte entraînée par le rendement des transformateurs dispersés était moindre, et on l’a résolument acceptée.Pour la réduire autant que possible on a donné aux transformateurs une capacité égale seulement à 0,80 du travail total, se disant que,
- si l’un d’eux venait à être un peu surchargé, ce serait exceptionnellement et pour peu de temps, qu'il pourrait supporter sans inconvénient cet excès de travail.
- Le système général adopté,voici comment on l’a exécuté : en réalité la distribution procède d’un véritable sous-centre, qui est la place de l’Etoile.
- Cette place (fig. 1) est entourée d’un double cercle de câbles qui reçoit le courant de l’usine et le donne aux circuits de distribution.
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- L’usine communique en ce moment avec lui par un seul câble. Il y en aura prochainement deux, puis un troisième.
- Les câbles de distribution sont disposés toujours en boucles, comme on le voit sur le plan ; celles qui ne sont pas encore fermées le seront successivement. Gomme on le voit, on ne s’est pas préoccupé de maintenir le potentiel en divers points du réseau par des procédés spéciaux, comme nous le faisons dans les distributions à courant continu de basse tension; on accepte la perte totale.
- Il faut alors que celle-ci soit très petite ; elle est effectivement réduite en tout à 4 0/0, dont 3 1/2 dans la ligne principale, 1/2 seulement dans les distributions. On constitue donc, en somme, un réseau presque entièrement au même potentiel, et répondant ainsi aux exigences particulières prévues de dispersion et d’inégalité dans le service de l’éclairage.
- Par quels procédés électriques a-t-on réalisé ces résultats ? Pour la génération du courant aV ternatif, on a adopté le système connu par les installations de la maison Ganz, c'est-à-dire le
- Fig. 2. — Usine électrique; élévation.
- courant alternatif directement engendré par les génératrices à la tension de 3ooo volts, sous une fréquence de 40 périodes environ. Plusieurs raisons ont décidé ce choix : on n’ignore pas que la fréquence est peu élevée ; cela n’est pas sans inconvénients, mais cela présente aussi quelques avantages, dont l’un vraiment sérieux est de rendre facile et sûre la marche synchronisée en parallèle des génératrices ; un autre est la possibilité de produire la puissance mécanique à l’aide des moteurs à courants redressés que l’on connaît; d’ailleurs, ce système est déjà dans l’usage, il a été assuré complètement par la pratique jusque dans les détails, il offre donc une
- sécurité qu’un directeur d’entreprise technique doit rechercher.
- L’usine où s’engendre le courant est située, comme nous l’avons dit, à Levallois-Perret, au bord de la Seine; la figure 2 en donne la coupe. Elle se compose de deux corps de bâtiments renfermant l’un les chaudières, l’autre les machines.
- Les chaudières sont du système Galloway, construites par Renaut fils et Bompain, de Rouen. Elles ont 100 mètres carrés de surface de chauffe chacune et sont au nombre de cinq. Elles sont complétées par un réchauffeur du sys* tème Green, qui permet, en utilisant les cha~
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- leurs perdues, de porter l’eau d’alimentation à une température de près de ioo degrés.
- Les machines forment trois groupes vapeur-dynamo, les dynamos étant toutes sur l’axe du moteur.
- Les machines dynamo peuvent produire 400 kilowatts chacune, au voltage de 3ooo volts, ainsi que nous l’avons dit : cette tension, déjà employée, a été considérée comme d’un maniement commode et sûr.
- Ainsi que dans les modèles déjà connus, c’est l’inducteur qui tourne, l’induit étant fixe.
- L’inducteur, qui a un diàmètre extérieur de 5,8o m., porte 80 bobines inductrices : l’induit a également 80 bobines induites. Les constructeurs, MM. Hillairet et Muguet, garantissent un rendement de 85,5 0/0.
- Nous n’insistons pas sur ce type, qui est bien connu, faisant remarquer seulement qu’à notre connaissance on ne l’avait que rarement construit à d'aussi grandes dimensions pour marcher directement comme volant, à raison de 60 tours par minute.
- Les trois groupes dynamo-vapeur ne sont pas
- ^S’PSOO-— ------------—
- Fig*. 3. — Dynamo.
- semblables : les groupes 2 et 3 sont montés avec un seul cylindre à vapeur. Ces moteurs ont été fournis par la maison Farcot : ils ont 827 millimètres de diamètre et 1,40 m. de course.
- La maison Farcot a depuis longtemps insisté pour maintenir cette disposition d’un seul moteur mono-cylindrique pourvu d’un volant suffisant, convaincue qu’elle obtiendrait la régularité tout en gagnant du côté de la simplicité et de l’économie. Les groupes installés par elle à l’usine de Levallois-Perret confirment ces idées; leur régularité de marche paraît tout à fait satisfaisante, surtout en charge, et les groupes futurs seront établis sur ce type.
- Le groupe n° 1 est actionné par deux machines compound, également "de la maison Farcot. Cette disposition avait été d’abord adoptée parce qu’on ne voulait pas se voir arrêté complètement par un accident de cylindre; on comptait dans ce cas débieller une des machines et marcher avec l’aurie. On estimait aussi avoir de cette façon des garanties plus grandes de régularité de marche. Il est vrai qu’en effet, aux très petites charges, ce groupe donne une régularité plus parfaite que les autres; néanmoins, ceux-ci étant ensommesuffisantsetplussimples, ce dispositif ne sera pas reproduit.
- Chaque dynamo est munie d’une excitatrice
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- conduite par le même moteur. Ce sont des machines à huit pôles de 25 kilowatts de puissance.
- Les courants issus de ces diverses machines sont conduits à un tableau de distribution d’une disposition intéressante.
- Le but àatteindre est de pouvoir mettre toutes ces machines en parallèle sur le réseau; à cet effet, celui-ci aboutit à l’usine à deux barres dites barres de distribution,qui sont dans le tableau fixées à la partie supérieure sur lesquelles sont branchées les feeders.
- Pour amener les machines à ce travail, il faut pouvoir d'abord les régler individuellement, puis les régler ensemble s’il y a lieu pendant le service. A cet effet, les excitatrices envoientleurs courants également en quantité sur deux barres dites barres d’excitation, qui sont à la partie inférieure du tableau.
- L’ensemble des appareils se comprendra en décrivant leurs fonctions.
- Tout à fait en haut du tableau se trouvent deux barres sur lesquelles peuvent être branchées toutes les machines; ces barres corres-*
- fft/tcr-ffo/ (fc t'/
- Fig'- 4- — Tableau de distribution.
- pondent à un grand rhéostat établi sous le plancher du tableau.
- Lorsqu’il s’agit de mettre en marche un circuit, on opère de la manière suivante.
- ün ferme d’abord son excitatrice sur les barres d’excitation après s’être assuré qu’elle a bien le potentiel convenable; puis on ferme la machine sur le rhéostat déchargé; elle donne alors un certain débit. Ce rhéostat est divisé en 20 sections qui aboutissent à un commutateur à 20 touches (fig. 5). Ce commutateur est formé de pinces entre les branches desquelles l’abaissement de la touche fait pénétrer une fiche métallique établissant la communication. Au moyen de ce commutateur on règle la résistance de manière que la machine donne la même in-
- tensité que celles qui sont en travail. On met alors la dynamo sur l’indicateur de phase, que nous ne décrirons pas, cet appareil étant bien connu. Lorsque la phase coïncide, on ferme la machine sur le circuit général; l’ensemble des générateurs travaille alors à la fois sur le réseau et sur le rhéostat; on supprime rapidement ce dernier en agissant sur les touches du commutateur, et les machines restent en service sur le réseau seul, tout en conservant leur synchronisme avec l’intensité nouvelle.
- Cette manœuvre, plus compliquée que celle que réclament les machines continues^tient, comme on le sait, à la nécessité d’identifier non seulement les potentiels mais encore les phases, ce qui ne peut se faire qu’en donnant à
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- la machine une intensité comparable à celle des autres générateurs.
- L’ensemble de ces appareils est simple et clair; certains détails sont très intelligemment étudiés; ainsi l’appareil de coupure de la haute tension est formé d’un récipient à mercure mo-
- mnnr'u u u
- Fig-. 5. — Commutateur à clavier de 20 touches.
- bile dont le mouvement ferme ou rompt le contact entre deux tiges immobiles, disposition très bien combinée pour la sécurité.
- La canalisation est faite avec des câbles armés à conducteurs concentriques, système Berthoud-
- Fig. 6. — Câble.
- Borel,fabriqués dans les anciens établissements Cail; ils sont composés comme suit (fig. 6) :
- A câble conducteur en fil de cuivre;
- B revêtement en guipage imprégné d’une matière isolante à base de résine;
- G une gaine de plomb;
- D un conducteur annulaire en fils de cuivre reposant sur le plomb;
- E une enveloppe isolante à base résineuse;
- F une enveloppe en plomb;
- G une couche de craie ;
- H une couche de plomb;
- 1 un guipage avec double ruban de fer;
- J une enveloppe en toile goudronnée. •
- On remarquera que dans ce câble on a multiplié les gaines de plomb afin d’être absolument à l’abri de l’humidité, qui est, comme on sait, le mortel ennemi des câbles de ce genre, dans lesquels le caoutchouc n’intervient pas.
- Les feeders ont tous 200 millimètres carrés de section ; les autres ont des sections variables suivant les débits prévus.
- Ces conducteurs sont placés directement dans la tranchée, de la même façon que ceux du secteur de la place Clichv, dont le procédé a été complètement décrit dans ce journal.
- Fig. 8. — Coupe-circuit.
- Les jonctions sont faites dans des boîtes de fonte étanches remplies de matière isolante coulée comme dans ce système : il n’y aurait rien à en diresi l’on n’avait introduit une disposition spéciale, celle des boîtes à coupure.
- Ges boîtes sont représentées figure 7; le corps de la boîte est semblable aux autres, mais porte une partie surélevée. Les câbles dénudés sont réunis par des bielles qui se recourbent verticalement à angle droit et viennent présenter dans cette partie de la boîte les extrémités dénudées des conducteurs : elles se terminent là par des griffes représentées à part (fig. 8).
- La communication est établie au moyen d’un plomb fusible formant coupe-circuit.
- Ces plombs sont renfermés dans un tube de verre terminé, comme le montre la figure, par des rondelles de métal pressant le contact sur les griffes.
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- L’opération consistant à couper le circuit de haute tension en arrachant le plomb fusible au moyen d’un' manche en bois est, à ce qu’il paraît, très praticable; elle m’aurait semblé assez hardie, et je suis bien aise que l’expérience en ait montré la possibilité.
- Les branchements vont jusque chez le client en câble concentrique; il n’y a pas de coffret, le câble aboutit directement au transformateur.
- Ceux-ci sont du système Zipernowski, ils ont été fournis par le Creusot.
- Les fournisseurs ont garanti les rendements suivants.
- Pour des transformateurs de :
- Watts Pleine charge Demi-charge Quart de charge
- IOOO 0,90 0,84 0,74
- 2500 0,94 0,90 o, 80
- 5ooo 0,95 0,92 0,84
- IOOOO 0,96 0.94 0,88
- 25000 0,97 0,98 0,90
- Fig. 7. — Boîte de coupe-circuit primaire.
- Il faut reconnaître que ces chiffres sont satisfaisants et que s’ils sont réalisés le rendement général pourra n’être pas trop bas. Il y a, d'ailleurs, beaucoup de gros transformateurs ; les installations de 3oo, 5oo, 1.000 lampes et plus ne sont pas rares. Il est vrai que les installations faites dans des habitations particulières marcheront très rarement à pleine charge, et bien souvent à charge basse.
- Le transformateur est installé à la maison, dans un local spécial, clos autant que possible, avec tous les soins d’isolement nécessaires ; il
- sera pourvu de mise à la terre du système Cardew : je ne sais pour ma part si cet appareil délicat ne m’inspirerait pas quelque défiance: néanmoins c’est une bonne précaution.
- Des installations intérieures, il n’y a rien à dire, non plus que les lampes (qui sont des incandescences ordinaires) ni des régulateurs des systèmes Bryanne et Siemens.
- En somme, on le voit, le système une fois admis, l’exécution a été combinée par M. Ebel, directeur de la Société, avec la plus entière habileté technique ; l’exploitation est extrêmement
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- simplifiée ; aussi l’usine de Levallôis ne com-porte-t-elle pour tout personnel, outre les chauffeurs, qu’un mécanicien, un graisseur aux machines et un électricien au tableau.
- Cela est remarquablement économique : tout a été combiné pour le mieux; il reste seulement à savoir si les prévisions d’éclairage se réaliseront, et sur ce point l’expérience pourra seule prononcer, le quartier exploité étant d’ailleurs de sa nature assez singulier et pouvant ménager
- des surprises. Nous souhaitons bon succès à l’entreprise nouvelle.
- Frank Géraldy.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (j1)
- MM. Grimslon et Dykes ont récemment apporté quelques modifications à leur ingénieux
- Fig', i à 4. — Gouvernail électrique Grimston et Dykes (1892). Elévation, plan, vue par bout r-i et coupe 2-
- gouvernail électrique décrit à la page 309 de notre numéro du i3 août 1892.
- Le dynamoteur N, qui tourne toujours dans le même sens, actionne, tantôt par Glf Fl5 dans un certain sens, la vis Bj, et tantôt en sens contraire par G, F, la vis B, suivant que le servo*-
- moteur du timonier, analogue à celui décri; avec l’appareil précédent, excite l’un ou l’autre des embrayages électromagnétiques H ou H,. Ces vis, de pas opposés, et conjuguées par la
- (*) ha Lumière Electrique, 8 avril 1893, p. 11
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ iSg
- chaîne LMKj K, commandent le gouvernail par le balancier EE', etj par MQ, le mécanisme du servo-môteur P, qui arrête le gouvernail en ramenant l’aiguille de timonerie à sa position neutre ou médiane dès que le gouvernail a tourné de l’angle voulu, indiqué en R.
- On peut, en laissant l’aiguille au point neutre et les deux embrayages H, H, ouverts, manœuvrer le gouvernail à la main par la roue M*, serrée sur son arbre par Mo.
- L’arrêt automatique Kinsman présente (fig. 5) beaucoup d’analogie avec les appareils appliqués sur un certain nombre de chemins de fer
- Fig-, 5.— Arrêt automatique Kinsman (1893).
- d’Europe, et qui ont été, en France, installés pour la première fois au chemin de fer du Nord par M. Lartigue.
- A l’approche d’un signal au danger, l’électro-aimant I, dont le circuit est fermé en K, attire son armature, qui déclenche ainsi le levier I3 du robinet G; ce robinet laisse alors l’air comprimé dans le réservoir de frein H2 passer par le tuyau F2 à droite du piston F. Il en résulte que ce piston repousse d’abord la tige D et ferme le régulateur B; puis l’air comprimé s’échappe par l’ouverture I4 de son cylindre, et cette fuite, se communiquant à la canalisation II des freins, en détermine le serrage automatique à l’aide de mécanismes connus, comme, par exemp e. les triples valves du frein Westinghouse; L’ouver-
- ture I, peut être pourvue d’un robinet permettant de graduer la vitesse du serrage des freins. Le levier L, qui permet d’actionner le régulateur à la main, est pourvu d’un loquet suffisant pour le maintenir au cran en temps ordinaire, mais cédant à l’action automatique du piston F. La manœuvre habituelle du frein se fait par le robinet Pl3.
- M. Herdman a récemment apporté aux ascenseurs électriques décrits à la page 210 de notre
- Fig. 6 et 7. — Ascenseur électrique Herdman (i8g3).
- numéro du 29 octobre 1892 les modifications représentées par les figures 6 et 7.
- On reconnaît en O le treuil de l’ascenseur commandé par l’électromoteur E, avec son axe fileté O' et son écrou P commandant, par la bielle R, le commutateur servomoteur K'. Les cames T et T' sont en spirales opposées et de même pas que la vis O'. Lorsque le commutateur est soulevé, le talon s de la bielle R est ramené vers la gauche; le moteur fait-tourner le treuil dans la direction indiquée figure 6 et avance l’écrou P vers le tambour. Lorsque s arrive au contact de la came T; il est saisi par cette came,
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- sur laquelle il monte, de manière que R, pivotant autour de O, ramène K dans sa position moyenne et arrête l’ascenseur.
- Lorsque, delà cabine, on abaisse au contraire K, le tambour se met à tourner en sens opposé de la flèche (fig. 6) jusqu’à ce que le doigt s' de R, saisi par la came T' et soulevé par elle, ramène le commutateur à sa position médiane.
- L’ascenseur s’arrête donc automatiquement aux extrémités de sa course, dont la longueur est limitée par l’écartement variable des cames T et T'.
- Fig. 8 et 9. —Indicateur pour ascenseur Hiss (1893).
- Le commutateur K est manœuvré comme précédemment, de la cabine, par le levier y et les solénoïdes W et W'. En outre, à chaque arrêt, le solénoïde R manœuvre le robinet 33, de manière à serrer par 3i le frein J, en même temps que le bras 18 supprime graduellement le courant moteur par les résistances i5.
- L’indicateur pour ascenseur de Hiss est très simple. Chacun d’eux, un par étage, se compose (fig. 8 et 9) de trois électro-aimants Ft, F2, F3com-mandant chacun par leur armature le disque /2 correspondant à son étage : B,, B2 ou B3. La cabine porte une lame D, glissant sur les barres de contact correspondantes C4, C2 et C3. Quand l’ascenseur est au premier étage, le courant passe
- par D, C', c' à l’électro F' de l’indicateur du troisième étage; puis, par d', à celui du second, par e', à celui du premier, et enfin au point de jonction 5, de sorte que tous les électros F' sont excités en même temps. Il en est de même pour les électros F2 puis F3, quand la cabine passe en C2 puis en C3.
- L’inducteur de la dynamo du ventilateur Beers est (fig. ioài3) fixé par des montants A', et l’armature, de section triangulaire D, est reliée par des bras D' à un cercle E2, calé sur l’arbre moteur pivoté dans une crapaudine A5, suspens
- Fig. 10 à i3. —Ventilateur Beers (1893).
- due par des montants A4 à la seconde crapaudine E5; cette dernière est elle-même suspendue par un collier A13 (fig. 12) à l’arbre fixe A12. L’armature entraîne l’arbre I du ventilateur non pas directement, mais par un train réducteur (A4, G„ G, G2, T) à chaînes de galle F et N, dont le bruit est amorti par des cuirs K (fig. i3). L’arbre I, suspendu à la crémaillère A5, tourne au bas dans un bain d’huile 13.
- Le ventilateur Agabeg appartient (fig. 14 et i5) au genre oscillant; la dynamo i fait tourner, par un transmission dentée, la manivelle A5qui imprime à la bielle d, autour de l’axe d', un mouvement d’oscillation amplifié par d2 e' sur l’éventail g2. Le tout est supporté par un pilier ajus-
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- table b, et l’éventail g% peut s’orienter dans la coulisse g'.
- M. Brinkman manœuvre ses panneaux d’aérage
- h h automatiquement au moyen d’un thermostat i.K. Suivant que ce thermostat ferme le circuit de la pile i en iz ou en ii sur l’électro b ou sur
- Fig-. 14 et i5. — Ventilateur Agabeg (1893).
- I électro b' (fig. 17), l’armature c3, pivotée en ct, commande, par les crémaillères \get g', les pan-fait tourner à droite ou à gauche la roue c, qui neaux h. L’entraînement de la roue c se fait par
- Fig. 16 à 18. —• Aérage Brinkman (1893).
- deux cliquets ci ci, qui, au retour de l’armature, sous le rappel des ressorts c5, se dégagent de c par la montée de leurs axes m sur le bossage de la came fixe n (fig. 18) malgré leur ressort d’encliquetage d', puis la roue c reste, jusqu’à une nou-
- velle oscillation de l’armature c3, enclenchée par l’un des contre-cliquets/) p', manœuvrés en p.2pz par la barre pz de l’armature. —
- Les figures 19 à 34 représentent une très intéressante modification du comparateur de Hunier,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- décrit à la page 563 de notre numéro du 17 décembre 1892.
- Nous décrirons d’abord séparément les principaux mécanismes de l’appareil.
- Fig. 19 à 25. — Comparateur Hunter (1893). Détail du vibrateur.
- Fig. 26. — Détail du rappel de la came Q (fig. 19 .
- Le vibrateur consiste, comme dans l’appareil précédent, en un train d’horlogerie à poids C, commàndant, par l’échappement G H, un axe 1 portant soit un ressort spiral étalon 1 et un balancier d’épreuve M, fixé en I, soit un balan-
- cier étalon en M et un ressort d’épreuve en L, suivant que l’on veut essayer un balancier ou un ressort.
- Fig. 27 à 33. Comparateur Hunter
- Détail de l’enregistreur.
- Le départ et l’arrêt des vibrations s’effectuent par le levier O,dont l’une des extrémités se termine (fig. 23) par deux ressorts N et N'. Pendant la marche du vibrateur, le levier O occupe la
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- position'figüre 22, où il se trouve maintenu malgré son ressort P (fig. 19) par la prise de son piton 0 dans l’encoche s du balancier S (fig. 25). Au boutd’un certain temps, parfaitement déterminé comme nous le verrons, et au bout d’un nombre connu d’oscillations de I, la came U (fig. 24), montée à frottement sur le collet V de l’axe r du vibrateur, vient déclencher par son piton u (fig. 21), le cliquet S de o,de manière que le levier O,
- rappelé par son ressort P, enclenche aussitôt en N le bras i del, en même temps que la butée de l’encoche u' de U arrête le vibrateur par sa butée sur le talon o2 de O. On évite ainsi tout effort considérable sur i1. La figure 24 indique comment on peut déterminer avec précision, parla vis W, l’orientation de là came U sur le collet V de l’arbre F. .
- Les ressorts NN du levier O sont isolés (fig. 23)
- W i
- ___ÿ_______________________________________________________M_______
- Fig\ 34. — Comparateur Hunter. Ensemble d’une installation.
- et reliés respectivement par .v à la borne X et par O à la borne X' (fig. 19), de sorte qu’ils ferment, en arrêtant i, le circuit de ces bornes.
- Fig-, 35 et 36. — Pendules électriques Dyson (1S93).
- Quant au départ du vibrateur, il s’opère en repoussant le levier O par la came q de l’arbre Q (fig. 19), rappelée malgré le ressort q
- (fig. 26) par l’attraction de l’électro-aimant R sur son armature q%.
- L’enregistreur est représenté par les figures 27 à 33. Il porte deux cadrans concentriques divisés respectivement en 5o et 100 degrés et pourvus d’aiguilles à friction a etc'(fig. 28) dont l’une, a, avance d’un degré par tour de l’autre. Le rappel au zéro se fait par deux cames en cœur a~ et c'1 (fig. 3c et 33) calées sur les arbres respectifs de ces aiguilles, et actionnées simultanément par les bras c’ e (fig. 28) d’un levier E (fig. 33), à bouton e2 (fig. 27).
- Le mécanisme enregistreur est mu par une roue G( (fig. 27) que l’attraction des électro-aimants différentiels K sur leurarmature^G1 met,, en temps voulu, en prise avec le pignon intermédiaire F,toujours engrené avec le pignon moteur. H'. La remise au zéro déclenche en même temps, en abaissant le cliquet L',par l’extrémitée3 (fig. 32) du bras e2, la roue C4, calée sur l’ar-:
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- bre c' et permet le départ de l’enregistreur ; en outre, comme le cliquet L' est monté sur l’armature I g.z de l’électro K, ce déclenchement se fait aussi dès que cet électro met, en attirant son armature, l’enregistreur en prise avec le pignon moteur H. Enfin, le plateau z'permetd’orienterle cliquet L' de manière qu’il entre toujours exactement en prise avec les dents du pignon c4.
- L’électro-aimant K' est à deux enroulements
- opposés, et l’on a, pour indiquer celui des deux enroulements qui entre en jeu, disposé dans l’enregistreur deux électros N1N2,(fig. 33) reliés respectivement à leurs circuits, et qui attirent la barre M M', de manière à lui faire indiquer par sa palette m', marquée des signes -f- ou —, quel est le sens du courant.
- Ceci posé, il est facile de suivre le fonctionnement du système à l’aide de la figure 3q, qui re-
- présente une installation formée de quatre vibra-teurs et de quatre enregistreurs Y, disposés deux par deux de chaque côté du relais polarisé O'. Ce relais est relié à la pile Q' par un pendule étalon P, qui commande aussi son armature o3, et lui fait ouvrir ou fermer l’un des deux circuits de manière à relier alternativement à la pile R' l’une puis l’autre des paires d’enregisteurs.
- Devant ce relais se trouve le double commutateur S', puis les deux clefs t't2 et le commutateur simple U'.
- Le contact à mercure p' dü pendule P relie à chaque oscillation la pile Q des électros R (fig. 26) de déclenchement d’une paire de vibrateurs, par S'T' et le circuit n° 1. Du commutateur S', le circuit n° 2, branché sur le n° 1, va aux électros du relais O', auquel il fait fermer sur la pile R' le circuit 3, par son armature o.lr et l’un des contacts o5 ou o6. Ce circuit excite les [électros de départ K' (fig. 27) des enregistreurs. Enfin, le circuit n° 4 passe de R', par U', aux enregistreurs, puis aux vibrateurs. Chaque enregistreur est
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- ainsi relié avec un .vibrateur et forme avec lui un coupleindépendant des autres, bien que recevant son courant d’un même pendule étalon P.
- Après avoir disposé les ressorts ou les balanciers d’épreuve sur une paire de vibrateurs, ceux de gauche, par exemple, on abaisse la clef de sorte qu’à son premier passage en p' le pendule P envoie dans le circuit n° 1 un courant qui déclenche les vibrateurs; puis on ferme par U' le circuit de R' sur ce même côté, le côté gauche de l’installation. Vers la fin de la première minute,on ferme la clef S3 de manière à relier le
- Fig-. 39. — Percuteur Standiford (1893).
- pendule au circuit n° 2, et qu’à la fin de cette minute le pendule P envoie le courant de Q' au relais O' et ferme ainsi en o5 le circuit de la pile R' sur le côté gauche.
- Si l’un des ressorts ou l’un des balanciers d’épreuve retarde, les aiguilles de son enregistreur se mettront à tourner jusqu’à ce que le balancier de son vibrateur ait effectué 3oo oscillations, au bout desquelles les ressorts N N arrêteront le vibrateur, et, coupant, par 4,4, le cri-cuit 3,3 des enregistreurs, les arrêteront en même temps. La position des aiguilles des enregistreurs en ce moment d’arrêt indiquera l’écart des ressorts ou des balanciers, en secondes par 24 heures, et le signe — marqué par des palet-
- tes m! (fig. 33) — qu’il s’agit d’un retard et non d’une avance.
- Si l’on était, au contraire, en avance,le circuit n° 4 se fermerait après 3oo oscillations des vibrateurs, puis ferait partir les aiguilles des enregis* treurs, jusqu’à leur arrêt au bout d’une minute par le circuit pendulaire n° 3, point où l’apparition du signe -j- à la palette m! et la position des aiguilles arrêtées indiqueront l’avance acquise en secondes par 24 heures.
- Le pendule électrique de Dyson, représenté par la figure 35, fonctionne de la manière suivante. Dans la position indiquée,le contact de M avec g-' ferme par o le circuit de l’électro F, qui attire son armature e, laquelle suit, ainsi que g1, le mouvement du pendule,jusqu’à ce que e e' soit arrêté par le boulon d'. A partir de cet arrêt, g'
- Fig. 40 à 42. — Perforatrice Chapman (1892).
- se sépare de M,et l’électro F laisse recourber son armature avec g sur M, donnant ainsi au pendule,pour son retour, l’impulsion nécessaire, en même temps que le circuit de l’autre électro F' se ferme par g o1, de manière à repousser le pendule à sa seconde oscillation
- On peut, ainsi que l’indique la figure 36, remplacer le fil G par un contact à mercure l\ qui n’oppose au pendule aucune résistance.
- L’indicateur de vitesse de Fletcher, représenté par les figures 37 et 38, est très ingénieux. Il s’agit d’indiquer à chaque instant la vitesse d’un véhicule où est installé l’appareil, et l’on utilise à cet effet le courant d’une dynamo 2, mise en mouvement par l’essieu 4 du véhicule au moyen d’une courroie 3.
- Cette dynamo, montée en dérivation, a ses inducteurs reliés à un rhéostat R, qui permet d’en régler l’excitation; ses balais 5 et 6 sont reliés par les fils 7 et 8 à un petit moteur M, dont l’armature fait osciller le levier 9, à cliquet 10, normalement déclenché de la roue 11, comme dans la position figurée.
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- Quand le courant augmente, le solénoïde 20 du régulateur d’intensité G attire, malgré le ressort 21, son armature 17 sur le contact 19, de manière à fermer le circuit de l’électro 12 ; au contraire, quand l’intensité ou la vitesse diminue, 17 est repoussé sur 18, et le circuit fermé sur l’électro i3. Il en résulte que,suivant que la vitesse augmente ou diminue, les électros 12 et r3 mettront le cliquet de droite ou celui de
- Fig. 43 à 45 — Allumeur Kilburn et Van Etten (1892}.
- gauche en prise avec la roue 11, et que cette roue, ainsi que l’aiguille du rhéostat, se mettra à tourner dans un sens ou dans l’autre, ajoutant ou retranchant des résistances au circuit 7-8, jusqu’à ce que, l’intensité reprenant sa valeur normale, l’armature 17 revienne à sa position médiane. La position d’arrêt de l’aiguille 14 sera
- Fig. 46. — Allumeur Lane (1893).
- donc fonction de la vitesse, et pourra l’indiquer sur une échelle graduée par expérience.
- Ainsi qu’on le voit en figure 38, cette indication se fait à la fois sur un cadran, par l’aiguille i5 et, par un style 3o, sur une bande de papier déroulée uniformément par un mécanisme d’horlogerie.
- Au-dessous de cette bande s’en déroule une autre, proportionnellement à l’espace parcouru, et sur laquelle se déplace verticalement un style 35, commandé par le mouvementd’horloge-
- rie,de manière qu’il y trace la courbe des espaces parcourus en fonction du temps. Le déroulement de cette seconde bande est commandé par un cliquet électrique 39 (fig. 37), qui, à chaque tour de l’essieu, est, pendant le passage de l’arc 44 sous les balais 42, attiré par le solénoïde 38, et fait ainsi tourner d’un cran 41 le mécanisme d’entraînement du papier.
- Le percuteur électromagnétique Slandiford consiste (fig. 39) en une pointe R, actionnée par une armature de trembleur K,dont la course montante est limitée par la butée V, et dont la période est réglée par les vis U et J des ressorts E et S. Dès que K remonte sous l’impulsion de E, son contact L ferme en N le circuit des électros B et G, qui attirent K, et rompent aussitôt le contact N, de sorte que K se met à vibrer.
- La perforatrice A de Chapman peut (fig. 40 à
- Fig. 47. — Allumeur Sloss (1893).
- 42) s’orienter autour de son axe B par le serrage des boulons G sur les coulisses F de son bâti, de manière à pouvoir prendre toutes les inclinaisons, la dynamo B restant horizontale.
- L’appareil de MM. Kilburn et Van Etten représenté par les figures q3 à 45 accomplit électriquement l’ouverture, la fermeture et l’allumage des becs de gaz. L’ouverture et l'allumage s’opèrent par l’électro A,qui soulève son arma-.. ture G, dont le bras D ouvre, par le contact élastique S M, le robinet de prise de gaz E, pendant que son autre bras X, soulève U et fait jaillir ainsi l’étincelle entre u et z par la rupture de leur contact. La fermeture se fait de même par l’électro A2, qui soulève son armature G, et ferme le robinet par la butée élastique S' M2. Le jeu des butées S M, S'M2 permet aux armatures G et C2 d’acquérir un lancé suffisant pour ouvrir ou fermer à coup sûr et vivement le robinet, tandis que l’élasticité des ressorts S et S' amortit les chocs. La course des armatures est limitée
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- par leurs butées garnies de teutre sur le tuyau T et la bride,O.
- L’appareil de Lane ne fait électriquement que l’allumage par le contact E'j quand on tire B de manière à ouvrir en même temps le robinet. Pour le fermer, il suffit de repousser la tige K. Le ressort G ne travaille que pendant ces mouvements, au passage de la came P, et il reste au repos pendant l’ouverture et la fermeture. Les mouvements du robinet sont limités par la butée 3.
- M. Sloss produit l’électricité nécessaire à l’allumage par une pile sèche E (fig. 47) avec
- Fig-. 48 et 49. — Avertisseur Milligan (1893).
- bobine d’induction S renfermée dans un appendice du lustre.
- L’avertisseur de fuites de gaz de Milligan est fort simple. Quand on ouvre (fig. 48 et 49) le robinet de gaz 20, sa clef 17 ferme le circuit de la sonnerie 28 sur les fils 23 et 11, plongeant l’un dans le mercure 8 et l’autre dans un tube en porcelaine 9, fermé par une sphère 10. Si l’on allume le gaz en G, la chaleur de la flamme fait dilater l’air de 10, de manière à refouler le mercure de 9, comme en figure 49, et à rompre le circuit 23-11 ; mais,si l’on n’allume pas legaz, ou s’il s’éteint, ce circuit se ferme et avertit de la fuite. Lorsqu’on ferme le robinet 20, la clef 17 rompt définitivement le circuit.
- Gustave Richard.
- LE TÉLAUTOGRAPHE DE GRAY
- Dans les premiers systèmes de télégraphes autographiques, ou reproduisant l’écriture, la dépêche à transmettre était tracée avec une encre isolante sur une feuille en matière conductrice. Pour reproduire l’écriture, le style de l’appareil de transmission devait prendre contact successivement avec tous les points de la surface, soit en traçant une spirale, soit en couvrant la feuille de hachures très serrées. A la rencontre des traits en encre isolante, le contact du style avec le support était interrompu, et le courant, qui circulait normalement sur la ligne, cessait. A la station réceptrice, une pointe métallique suivait tous les mouvements du style transmetteur en se promenant sur une feuille de papier imbibée d’un liquide décomposable par le courant. Le produit de la décomposition laissait une trace visible sur le papier, à l’exception des endroits où le courant avait été interrompu par le transmetteur. Les mouvements des appareils au deux bouts de la ligne devaient être synchroniques. Le récepteur reproduisait donc le fond inoccupé par les caractères tracés sur la feuille du transmetteur.
- La lenteur de ce procédé laborieux en a empêché l’application dans la pratique, ou tout au moins son extension. Mais ce problème très séduisant de la reproduction télégraphique de l’écriture et du dessin pouvait être attaqué par une méthode plus directe. Chaque point d’une courbe plane de forme quelconque étant déterminer par sa distance à deux droites se coupant sous un certain angle, les sinuosités de l’écriture se résolvent en une succession de variations des longueurs respectives de deux coordonnées. Si donc le mouvement du crayon traçant l’écriture est décomposé en ses deux coordonnées, le problème revient à recomposer au poste récepteur les variations de longueur de ces coordonnées, variations fidèlement transmises par l'intermédiare du courant électrique.
- L’idée d’appliquer ce principe à la télautogra-phie revient àM. Lacoine; mais le premier appareil pratique basé sur cette idée semble avoir été celui imaginé en 1879 par M. Cowper. Deux leviers ù angle droit représentaient les coordonnées rectangulaires. En leur point de rencontre était fixé le crayon traceur; et leurs extrémités,
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- en se promenant sur les touches d’un rhéostat, traduisaient les variations de longueur des coordonnées en variations des résistances de deux circuits. Au poste récepteur, deux électros excités par les deux courants variables, faisant dévier leurs armatures proportionnellement, aux intensités de ces courants. Les deux mouvements, recomposés à angle droit par deux fils tendus, donnaient un mouvement résultant identique à celui du crayon du transmetteur.
- M. Elisha Gray, bien connu par ses inventions en téléphonie et en télégraphie, cherchait depuis plusieurs années à donner à cet appareil une forme pratique. En 1887. il construisit un dispositif basé sur les mêmes principes que l’appareil Cowper et dont notre figure 1 représente le pre-
- Fig. 1. —Premier modèle du télautographe (1887).
- mier modèle. On voit à droite deux rhéostats en forme de disque transformant les mouvements des coordonnées en variations proportionnelles de courant. Le récepteur, composé d’électro-aimants agissant sous divers angles sur une plume, était monté dans une boîte que l’on aperçoit à gauche.
- Depuis cette époque, M. Gray a apporté à son télautographe d’importants perfectionnements, grâce auxquels le fonctionnement de l’appareil est devenu régulier et sûr. L’tilisation des courants variables pour la transmission des mouvements si délicats du crayon ne pouvait convenir qu’4 un appareil de laboratoire; sur les longues lignes télégraphiques les courants telluriques et les courants d’induction auraient été une cause de troubles continuels dans le fonctionnement du récepteur. L’inventeur a donc abandonné cette première idée pour revenir à une transmis-
- sion du mouvement analogue à celle déjà utilisée dans le télégraphe à cadran de Breguet : une roue dentée, à échappement sollicitée par un poids, progresse par saccades sous l’influence des courants intermittents envoyés par le transmetteur.
- D’autre part, l’appareil originel présentait un petit défaut très gênant et qu’il était utile de faire disparaître. La plume du récepteur reposait constamment sur le papier; elle inscrivait donc un trait continu, ne laissant aucune séparation entre les mots, et obligeant, pour mettre un point sur un i ou pour barrer un /, à dessiner des arabesques qui ne faisaient pas du tout partie de l’autographe original; cet inconvénient rendait d’ailleurs la reproduction d’un dessin à peu près impossible; il a été supprimé dans le nouvel instrument.
- Fig. 2. — Appareil transmetteur.
- Celui-ci est représenté sous son aspect extérieur par les figures 2 et 3. La figure 4 explique le mécanisme du transmetteur et du récepteur, placés l’un au-dessous de l’autre dans le schéma.
- A représente le crayon de l’appareil transmetteur; il est attaché à deux cordelettes qui vont s’enrouler sur deux tambours montés à frottement doux sur les arbres des deux commutateurs à contacts multiples B et C. Sur les tambours sont fixés des balais frotteurs qu’ils entraînent èn les promenant sur les touches des commutateurs. Ceux-ci portent en outre un levier qui peut osciller entre deux vis de contact, et touche l’une ou l'autre de ces vis selon le sens de rotation du tambour; ce dispositif sert d’inverseur de courant. La translation du crayon dans un sens fait dérouler le fil du tambour correspondant, qui tourne donc en envoyant dans la ligne une série d’impulsions d’un sens déterminé. Lorsque le crayon revient en sens inverse, la rotation du tambour et le sens des
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- impulsions de courant se trouvent renversés. Le nombre des contac'.s et par suite des courants émis est proportionnel à la quantité dont le fil s’est allongé ou raccourci.
- Les courants sont fournis dans chacun des circuits par deux piles, l’une à la station trans-mettrice, l’autre à la station réceptrice. La pile transmettrice est formée d’un nombre d’éléments double de l’autre. Les deux piles sont montées en opposition pour donner des courants dans un sens, puis la pile transmettrice est coupée du circuit, qui est alors parcouru par des courants dans l’autre sens.
- L’instrument récepteur a pour fonction de transformer les courants qu’il reçoit en mouvements dans les deux sens proportionnels aux nombres d’impulsions, et à faire mouvoir une plume selon la résultante de ces mouvements.
- Fig. 3. — Appareil récepteur.
- A cet effet, il comporte deux jeux de roues dentées qui peuvent tourner sous l’action de poids; ils agissent chacun sur un tambour dont la rotation dans l’un ou l’autre sens, selon la position occupée par l’armature d’un relais polarisé, fait avancer ou reculer une tringle, reliée avec le tambour par une corde, comme on relie en mécanique un archet avec un foret à main. Les extrémités des deux tringles sont jointes et leur articulation porte la plume ou plutôt le petit siphon capillaire recevant l’encre d’un réservoir. Chaque position de la plume est donc déterminée par sa distance à deux points fixes.
- Dans l’instrument transmetteur, la bande de papier est étendue sur une plaque métallique de 12 centimètres de largeur sur environ 6 centimètres de longueur. Cette surface peut être remplie sans qu’il soit nécessaire de déplacer le papier. Lorsque cette surface a été couverte d’écriture, l’opérateur fait progresser le papier à l’aide d’un dispositif à levier analogue à celui des machines à écrire. Un courant transmet ce
- mouvementé l’appareil récepteur, dont la bande de papier le répète.
- La plaque métallique servant de sous-main a un service plus important à rendre, car elle forme la jonction entre les deux batteries qui fournissent les courants de transmission. Normalement, cette jonction est rompue et la plume réceptrice est écartée de la surface du papier par un levier à ressort. Mais dès que la plume transmettrice exerce la plus légère pression sur la plaque métallique, celle-ci réunit les deux batteries, et fait ainsi appuyer la plume réceptrice sur le papier. Ce^détail est important, comme nous l’avons déjà fait remarquer, car il permet à l’opérateur de déplacer sa main au-
- Fig. 4. — Schéma du télautographe.
- dessus du papier, sans que l’instrument récepteur inscrive ces mouvements, quoiqu’il les suive fidèlement à une certaine distance au-dessus du papier.
- La reprodiiction de l’écriture est ainsi obtenue avec une précision et une fidélité qui n’avaient été atteintes par aucun autre système de télégraphe autographique. On peut s’en convaincre en examinant les figures 5 et 6, qui reproduisent au ...èine de leur grandeur naturelle l’original et la copie télégraphique d’un télautogramme que nous avons reçu. L’original est écrit au crayon ordinaire à mine de plomb, la dépêche reçue est inscrite à l’encre d’aniline verte. On remarquera qu’outre la forme des caractères, l'espacement des lettres et des chiffres est identique dans les deux cas Les moindres irrégularités du dessin, et elles sont nombreuses, se trouvent reproduites.
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- Voici d’ailleurs un autre exemple (fig. 7 et 8) extrait du même télautogramme, qui permet de comparer la finesse relative des caractères très gros et des caractères fins. On voit, surtout dans les gros caractères, que l’écriture est encore un peu tremblée; c’est une question de
- précision dans la construction du récepteur, mais c’est aussi une conséquence inévitable du caractère intermittent de la transmission. L’écriture fine est un peu empâtée, ce que l’on pourra éviter en employant un siphon à bec plus fin et une encre un peu moins fluide.
- (9^0 jLvm/k, &r&yk, âÙfAJL-
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- /jiïû/
- Fig. 5. — Original.
- Les résultats que l’on a obtenu jusqu’ici permettent de placer dès maintenant cet appareil entre les mains du public. C’est d’ailleurs ce que son inventeur à l’intention de faire; la compagnie qui exploite cette invention a l’intention d’établir dans les villes des bureaux centraux
- Fig. 7 et 8. — Gros et petits car
- son corresponant ce qu’il ne se soucie pas de confier au téléphone.
- Car, parmi les avantages de ce mode d’inter-cpmmunication il faut citer en premier lieu celui de pouvoir réaliser une correspondance absolument secrète. De plus, toute dépêche transmise par le télégraphe Gray constituant un véritable autographe de l’envoyeur présente par ce fait toutes les garanties d’authenticité désirables dans
- /U¥
- •ré 7,
- Fig. 6. — Copie télautographique.
- d’intercommunication fonctionnant sur les mêmes bases que les bureaux téléphoniques. Un abonné A désirant être mis en communication avec un abonné B n’aura qu’à « télautographier » au [bureau central : A demande B, et il pourra, quelques instants après, transmettre par écrit à
- actives. Original et reproduction.
- les relations d’affaires ; le besoin de transmettre rapidement une signature d’identité se présente fréquemment : le télautographe donne le moyen de répondre à ce besoin.
- Comme toute personne sachant écrire peut se servir du télautographe, on pourra employer dans les bureaux centraux un personnel qui n’aura pas besoin d’être aussi expérimenté et de faire un apprentissage aussi complet que les
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- télégraphistes. Enfin, au pointde vue technique, il paraît que la transmission par cet appareil n’est nullement troublée par le voisinage des courants d’éclairage ou de transmission de force ; c’est ce qui a été constaté sur la ligne reliant le bureau de M. Gray, à Ilighland Parle, avec l’usine de sa compagnie, ligne placée sur poteaux portant déjàdes conducteurs d’éclairage. La vitesse de transmission atteindrait une trentaine de mots par minute.
- En remplaçant dans le pantographe ordinaire la transmission mécanique à petite distance par la transmission électrique à grande distance, M. Elisha Gray a donc complètement résolü le problème de la télautographie. Et de même que le pantographe mécanique peut servir à la reproduction des objets en relief, de même nous pouvons faire avec le télautographe de la géométrie à trois dimensions : il suffirait pour cela d’ajouter au dispositif une troisième corde ou tringle faisant office de troisième coordonnée. C’est une application possible à citer à titre de curiosité.
- A. Hess.
- CHEMIN DE FER AÉRIEN ÉLECTRIQUE DE LIVERPOüL (')
- Canalisation électrique,
- La canalisation électrique nécessaire pour la transmission du courant entre l’usine génératrice et les électromoteurs portés par les voitures est établie au niveau même de la voie ferrée. Le circuit est constitué par les rails et par un conducteur central isolé.
- Le conducteur est formé de barres en U, en acier spécial de haute conductibilité, de 89 millimètres de largeur, 25,8 mm. carrés de section et pesant 20 kilogrammes au mètre courant. Ces barres sont montées sur des isolateurs en porcelaine, fixés sur des traverses spéciales entre les longrines (fig. 24 et 25). Une feuille de plomb est interposée entre le conducteur et l’isolateur. Les barres successives sont reliées électriquement par des lames de cuivre placées latéralement et laissant un libre jeu à la dilatation (fig. 26).
- Il était essentiel d'éviter les courts circuits entre les conducteurs et les rails aux changements de voie. Dans ce but, on a élevé la surface supérieure du conducteur à 22 millimètres au-dessus de la tête des rails ; à chaque croisement, le conducteur est interrompu et s’infléchi de chaque côté du rail de manière à lui être
- Fig-. 24. — Isolateur. C B travée, L plomb, P porcelaine, S conducteur.
- parallèle sur une certaine longueur (fig. 27 et 28). Les contacts glissants qui mettent les électromoteurs en relation avec la canalisation électrique ont d’ailleurs une largeur suffisante pour porter à la fois sur les conducteurs des deux côtés du rail.
- Ces contacts (fig. 29) consistent en deux sabots
- Fig. 20. — Isolateur fixé sur la travée. — Fig 2G. — Extrémité d’un conducteur.
- de ronte réunis entre eux à charnière et suspendus au châssis dti bogie, mais isolés de ce dernier. Il y a un contact glissant par voiture.
- Les conducteurs de voies montante et descendante sont reliés électriquement entre eux à chaque changement de voie; il en est de même pour les rails ; de sorte qu’ils forment un double réseau de conducteurs. Les rails adjacents sont d’ailleurs reliés électriquement par les éclisses. Afin que la manoeuvre des ponts à bascule n’in-
- (') La Lumière Electrique, i5 avril 1893, p. 66.
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- terrompe pas le mouvement des trains, des commutateurs font passer le courant souterraine-ment jusqu’aux conducteurs de l’autre côté du pont.
- Electromoteurs.
- Chaque voiture porte son propre électromoteur (fig. 3o et 3i). L’induit est à tambour et calé directement sur l’un des essieux. Les électro-aimants inducteurs sont en double fer à cheval; ils prennent appui sur le bâti du bogie par l’intermédiaire des ressorts spiraux. Leur excitation est faite en série.
- A la vitesse de 5o kilomètres à l’heure, qui est pratiquement la vitesse maxima que les trains puissent atteindre en service régulier, à cause de la fréquence des arrêts, les moteurs ne font pas plus de 3oo tours par minute.
- Cette faible vitesse, nécessitée par l’absence de transmissions intermédiaires entre le moteur et l’essieu, entraîne évidemment des pertes de rendement, mais ces pertes sont compensées et au-delà par la suppression des pertes qui proviendraient de ces transmissions, par la diminution des chances d’avarie et des réparations.
- Les dimensions et l’enroulement des électromoteurs ont été étudiés en considération de ce fait que la plus grande partie du travail est absorbée par le démarrage et l’accélération de la vitesse; les moteurs ne marchent à leur vitesse maxima que pendant un très petit nombre de minutes dans chaque trajet. Des essais au frein, faits dans les ateliers de l’Electric Construction Corporation, qui a fourni le matériel électrique, ont montré que le couple moteur à la jante des roues (diamètre o,838 m.), lorsque le moteur était
- Fig. 27. — Changement de voies.
- stationnaire, était de'76,5 k. pour un courant de 5 ampères, de 202,5 k. pour 5o ampères, et de 477 k. pour 80 ampères.
- Voilures.
- Les voitures (fig. 32 à 35) sont toutes semblables. La caisse mesure 13,70 mètres de longueur sur 2,60 m. de largeur et est montée sur deux bogies du type américain à quatre roues de o,838 m. de diamètre et 2,10 m. d’empattement; les centres des bogies sont écartés de 9,75 m. Chaque voiture contient deux compartiments avec sièges transversaux et passage central, munis de portes latérales; elle peut recevoir 57 voyageurs assis, 16 de première classe et 41 de seconde. Une cabine ménagée à l’une des extrémités pour le mécanicien contient tous les appareils de manœuvre. Les voitures sont munies d’un système de couplage automatique du type usité dans les voitures américaines.
- Il y a un seul moteur par voiture. Un train se 1
- compose de deux voitures/couplées de manière que les moteurs se trouvent aux deux extrémités. Delà sorte, les voitures n’ont pas besoin d’être retournées aux extrémités de la ligne. Les moteurs sont reliés électriquement de telle façon qu’ils peuvent être manœuvrés de l’une ou l’autre des extrémités du train par le mécanicien, qui occupe toujours la cabine d’avant et change de poste à la fin de chaque voyage ; il porte une manivelle sans laquelle il est impossible de manœuvrer les moteurs. Le conducteur se tient dans la cabine d’arrière, d’où il peut circuler d’un bout à l’autre du train.
- Toutes les voitures sont munies de freins Westinghouse alimentés par un réservoir d’air comprimé placé sous la caisse et rechargé après chaque voyage. Ce système a déjà donné des résultats satisfaisants sur le City and South London Railwav. Il y a en outre des freins à main.
- Chaque voiture est éclairée par six lampes à incandescence de 8 bougies, alimentées par le 1 conducteur central.
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- Le train complet, avec ses moteurs, appareils de manœuvre et voyageurs, pèse environ 40 tonnes.
- On a organisé, pour le début, un service de trains marchant à intervalles de 5 minutes, depuis 5 heures du matin jusqu’à 9 heures du soir ; d’une extrémité à l’autre de la ligne;le trajet se
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- Fig. 28. — Section du conducteur au croisement.
- tait en moins d’une demi-heure, y compris une demi-minute d’arrêt à chaque station.
- D’après les estimations des organisateurs de la ligne, la consommation de charbon pour la production de la force motrice ne dépasse pas 1,9 k. par train kilométrique.
- Fig. 29. — Contacts glissants de prise de courant.
- Signaux automatiques. — Le chemin de fer aérien de Liverpool est exploité à l’aide d’un système de signaux entièrement automatiques.
- On sait que le Board of Trade ne permet l’ouverture d’aucune ligne qui ne soit munie d’un block-system complet. Si la manœuvre des signaux est faite à la manière ordinaire, le système est très onéreux à établir et surtout à
- exploiter, car il nécessite deux équipes d’agents par jour. Or, dans le cas d’un chemin de fer devant lutter contre les omnibus et les tramways, il est essentiel de réduire les dépenses d’exploi-
- lo
- I
- l-’ig. 3o. — Vue du moteur en position.
- tation au strict minimum. On conçoit donc que les organisateurs de la ligne aérienne de Liverpool aient été conduits à remplacer la manœuvre à la main des signaux par la manœuvre automa-
- Fig. 3i. — Elévation du moteur et bogie.
- tique. Si l’expérience réussit, il n’est pas douteux que bien des chemins de fer secondaires ne soient tentés bientôt de suivre leur exemple. Le système employé a été imaginé et étudié
- Fig. 35. — Demi-section transversale et demi-élévation.
- par M. S. A. Timmis. On peut juger de l’économie qu’il procure parce fait qu’il tient lieu de treize postes de signaux, nécessitant chacun la présence journalière de deux agents, soit en tout de vingt-six agents.
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- Avant d’entrer dans le détail des appareils employés, donnons une idée générale de leur mode de fonctionnement.
- La ligne est divisée par les treize stations en douze blocks ou sections. Chaque station comporte, pour chaque voie, deux mâts de signal, l’un en tête, l’autre en queue; le premier ou signal rapproché,placé à 3omètres endeçàdu quai,sertà
- admettre les trains dans la station ; le deuxième ou signal avancé, à 72 mètres au-delà de la station, sert à admettre les trains dans la section suivante. Supposons un train en marche entre les stations 3 et 4; il est protégé par le signal avancé de la station 3, qui est à l’arrêt, et, si le signal rapproché de la station 4 est effacé, il pénètre dans cette station et s’y arrête, mettant automatique-
- Fig. 32, 33 et 34. — Elévation, plan du sol et carcasse du plancher des voitures.
- 1 B boîte du commutateur, G siège du garde, F frein à main-, C conduite d’air du frein, R couplage de réservoir,-R' réservoir du frein Westinghouse, D poulie frein du conducteur.
- ment le signal rapproché 4 à l’arrêt. Si le signal avancé4 est effacé, le train repart dès queles voyageurs sont montés ; au moment où il dépasse ce signal avancé 4, il le met automatiquement à l’arrêt par le jeu d’une pédale qui rompt un circuit électrique. Le train est maintenant protégé par trois signaux : le signal avancé de la station 4, le sigpal rapproché de la station 4 et le signal avancé de la station 3. Une soixantaine de mètres plus loin, il rencontre une nouvelle pédale qui établit un circuit électrique effaçant le signal avancé 3 et le signal rapproché 4, et permet ainsi
- au train suivant de pénétrer dans la section 3-4.-Mais, pour prévenir tout accident, le signal avancé de la station 4 fait partie de ce même circuit et il faut que ce signal soit à l’arrêt pour que le circuit puisse être fermé.
- Un système aussi simple ne répondrait pas à toutes les nécessités de l’exploitation. Il faut en outre rendre possible le passage d’un train d’une voie sur l’autre.
- Supposons qu’un train ait suivi la voie montante jusqu’à la station 7 et que, pour une raison quelconque, on veuille le faire passer sur la voie:
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- descendante pour le ramener à la station 2. Si, par exemple, un train est endétressedans la section 7-8, notre train sera obligé de forcer le signal d’arrêt pour pénétrer dans la station 7, et même de s’avancer suffisamment loin dans la section 7-8
- pour dépasser l’aiguille de changement de voie. Toutefois, cette aiguille est à une distance suffisante de la pédale commandant le signal avancé 6 pourque danssa manœuvre le train n’efface pas ce signal. Une fois l’aiguille dépassée, le levier
- Fig-. 36.— Signaux automatiques. H électro-aimant, Iv commutateur de changement de voie, L fil de ligne montant, L' fil de ligne descendant, M Interrupteurs de fermeture, N Interrupteuts d’ouverture, S signal avancé, S' signal rapproché.
- en est manoeuvré à la main, si les signaux de la voie descendante le permettent et le train pénètre sur cette voie, entre les signaux rapproché et avancé de la station 7.
- Le train étant maintenant en marche vers la
- station 2, il faut que le signal avancé 7 se mette à voie libre dès que le train aura dépassé la station 6. A cet effet, le circuit électrique principal traverse un commutateur manœuvré par le levier d’aiguille; lorsqu’on fait mouvoir ce levier,
- Satie cC'vnc&rtc/lcmcti'&l
- Fig. 37. — Signaux automatiques. L 111 de ligne montant, L' fil de ligne descendant, M interrupteurs de fermeture,
- N interrupteurs d’ouverture, S signal avancé.
- les circuits montant et descendant sont interrompus et les portions de ces circuits réunies entre elles de telle sorte que le courant partant de la station 1 suive la ligne montante jusqu’à la station 7, passe de l’autre côté et revienne à son point de départ en empruntant la ligne descendante, et que, de même, le courant partant de
- la station 14 se rende la station 7 par la ligne descendante et revienneà son origine par la ligne montante. Il en résulte que la marche des trains sur les voies montante et descendante, entre les stations 1 et 7, n’est pas affectée par la présence d’un train en détresse dans la section montante 7-8, et qu’une tois l’aiguille replacée dans sa
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- position normale, la marche des trains peut avoir lieu régulièrement sur toute la longueur de la voie descendante, entre les stations 14 et 1.
- Les bras sémaphoriques sont manœuvrés par des électro-aimants. L’un de ceux-ci, qui mesure 178 millimètres sur 127 millimètres de diamètre, recevant un courant de 5 ampères sous 20 volts, peut lever un poids.de 25 kilogrammes à une distance de 5 centimètres. La manœuvre des bras sémaphoriques exige en pratique une force beaucoup moins'grande. En outre, lorsque l’électro-aimantesten contact avec son armature, sa force portante se trouve considérablement augmentée ; on en profite pour réduire l’intensité du courantà o,25 ampère environ, dès que le bras est abaissé, au moyen d’une résistance intercalée automatiquement dans le circuit.
- L’insuccès qui a accompagné jusqu’ici l’emploi des pédales pour la manœuvre des signaux , donne un intérêt spécial à l'étude du dispositif employé pour rompre et rétablir automatiquement les circuits électriques à mesure que le train s’avance. L’appareil qui manœuvre les interrupteurs consiste en un long bras de levier placé à côté du rail sur le trajet d’un heurtoir porté par le dernier bogie du train; au passage de ce heurtoir, le bras de levier décrit un angle de 45° et est maintenu dans cette nouvelle position pendant le temps que le train met à parcourir une distance de 7,5o m. Comme le train est sur le point de s’arrêter ou qu’il vient de repartir, il marche à vitesse réduite; le contact dure ainsi près de deux secondes, ce qui suffit amplement. Les surfaces de contact sont étendues et glissent l’un sur l’autre avec un frottement considérable de manière que la netteté en est assurée.
- L’interrupteur qui commande les signaux avancés est un interrupteur à mercure, conforme à un type qui a donné depuis plusieurs années de bons résultats sur les chemins de fer.
- Une condition absolument essentielle que doit remplir tout système de signaux automatiques, c’est qu’en cas de dérangement des appareils, les signaux se mettent d’eux-mêmes à l’arrêt. Dans le cas précédent, les bras sémaphoriques sont abaissés et maintenus dans cette position par l’action du courant électrique; si ce courant vient à manquer, ils se relèvent immédiatement. De plus, comme le courant traverse tous les appareils d’un même block, ligne, électro-aimants et interrupteurs, le dérangement de
- l’un quelconque d’entre eux entraîne immédiatement la mise à l’arrêt du signal. La figure 40 représente schématiquement la disposition des signaux et des circuits électriques des stations. C’est la station n° 2 qui est actuellement la station terminale, la 14” station, celle qui porte le n° 1, n’étant encore qu’à l’état de projet.
- Imaginons un train en marche entre les stations 2 et 3. Au moment où il va dépasser le signal rapproché A, que nous supposons effacé, il touche la pédale B, qui met ce signal à l’arrêt par la rupture d’un circuit électrique. Ce circuit part du fil de ligne, relié à l’un des pôles de la batterie placée dans la station, se rend au mât de signal, où il traverse un rhéostat et la bobine de l’électro-aimant, passe dans la pédale B, aboutit au fil de ligne de polarité opposée. En B, il y a en réalité deux contacts distincts, que la pédale ouvre successivement, de manière à éviter toute chance de non-fonctionnement de l’appareil. Le train, protégé maintenant par le signal rapproché A, s’arrête à la station 3. Lorsque le signal avancé C est mis à voie libre, il reprend sa marche, et au moment où il dépasse le signal, il le remet à l’arrêt en touchant la pédale D, comme précédemment le signal A avec la pédale B. 60 mètres plus loin, il passe sur la pédale E, qui produit l’effacement du signal avancé de la station 2 et du signal rapproché de la station 3. Le circuit du courant produisant ces mouvements est le suivant : partant de l’interrupteur à mercure de la pédale E, il se rend au signal G, emprunte le fil montant jusqu’au signal rapproché A, traverse l’électro-aimant et l’interrupteur B pour se rendre à la batterie de la station, et revient à la pédale E. L’abaissement du bras sémaphorique détermine immédiatement une modification du circuit par un changement de contacts; le hou-veau circuit part de l’interrupteur B, traverse l’électro-aimant et le rhéostat, gagne ensuite la batterie et revient à son point de départ.
- La figure 36 représente aussi schématiquement les circuits électriques aux changements de voie. A la station 3. par exemple, il y a, du côté de la voie descendante, un commutateur qui est manœuvré par la clef opérant le déclenchement du levier d’aiguille, en sorte qu’il faut nécessairement faire tourner le commutateur pour pouvoir manœuvrer l’aiguille. Cette clef est placée en temps ordinaire dans une boîte
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- fixée sur le mât du signal rapproché, et, lorsqu’on l’en retire, le signal se met de lui-même à l’arrêt, par un arrangement mécanique qui ne trouble en rien la manœuvre électrique du signal.
- La figure 37 montre la disposition des stations, terminales. Elles sont pourvues de barres d’enclenchement Sykes. Les différents enclenchements sont présentés dans les tableaux suivants :
- TABLEAU I. — Station n° 2.
- Train sur la barre 1..............................
- — ayant dépassé la barre 3....................
- — — — 3 et aiguille 6 fermée.
- 2 et aiguille 8 fermée.
- 1 et aiguille 6 fermée.
- Signal 7 à l’arrêt.
- — 9 —
- — 4 effacé, signal 5 à l’arrêt
- — 5 — signaux 4 et 7 à l’arrêt.
- — 9 — signal 10 à l’arrêt.
- — 10 — signal 9 à l’arrêt.
- — 7 à l’arrêt.
- TABLEAU II. — Station n• 14.
- Train sur la barre 1..............................
- — — 2..............................
- — — 3..............................
- — ayant dépassé la barre 3...................
- — — — 3 et aiguille 5 fermée.
- — — — 2 et aiguille 4 fermée.
- Signal 6 à l’arrêt.
- — 8 et signal 9 à l’arrêt.
- — 8 effacé, signal 9 à l’arrêt.
- — 8 à l’arrêt, signal 9 effacé.
- — 7 effacé, signal 6 à l’arrêt.
- — 6 effacé, signal 7 à l’arrêt.
- Là dépense d’énergie électrique est très faible. Chaque station comprend en tout quatre mâts de signal; le courant nécessaire pour abaisser chaque bras sémaphorique est de 5 ampères sous 40 volts, et le courant nécessaire pour le maintenir abaissé est de 0,25 ampère sous 40 volts. Avec des trains à intervalles de 3 minutes, marchant pendant. 20 heures par jour, chaque signal est effacé 400 fois, ce qui exige 400 X 1 X 5 = 2000 ampères-secondes, soit o,5 ampère-heure par signal et par jour. En supposant que chaque signal reste effacé pendant 90 secondes, soit 600 minutes par jour, il faudra, de ce fait, i5o ampères-minutes ou 2,5 ampères-heures. La dépense totale d’énergie pour toute la ligne s’élève donc à 6240 watts-heures par jour, ce qui, à raison de 0,80 fr. le kilowatt-heure, représente une dépense de 5 francs, soit le salaire journalier d’un seul agent.
- Chaque station est munie d’un accumulateur de 54 éléments groupés en deux batteries. Les batteries de toutes les stations situées au sud de l’usine génératrice sont montées en série sur le même circuit, et celles des stations au nord de l’usine sont sur un deuxième circuit. Le chargement est opéré à la tension de 5oo volts. Ces accumulateurs fournissent le courant nécessaire à la manœuvre des signaux ainsi qu’à l’éclairage des stations. Des lampes à incandes-
- cence sont employées pour les signaux de nuit: ces lampes sont en double.
- Le coût kilométrique de la ligne, fort élevé pour un chemin de fer aérien, a atteint 1 33oooo francs, y compris le matériel roulant.
- Les plans ont été étudiés par sir Douglas Fox et M. J. H. Greathead. L’entrepreneur est M. J. W. Willans ; son principal collaborateur, M. F. Huddleston, a fait les projets des divers ponts basculants et tournants. Tout ce qui concerne la traction électrique a été étudié par M. T. Parker, pour l’Electric Construction Corporation.
- A. D.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Distribution téléphonique Marinowitch et Szardavi (1892)
- Cette distribution, spécialement destinée au service des théâtrophones, a pour objet de permettre de grouper sur chaque ligne un certain nombre de ces,appareils disposé lesunspar rapport aux autres de manière que chacun d'eux puisse, à tout instant, fonctionner indépendam-
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- ment des autres, seul ou en même temps que les autres.
- A cet effet, en figure 1, tous les théâtrophones T T sont branchés en série sur le circuit S Y Y et pourvus chacun d'une clef G, qui permet de les couper indépendamment de ce circuit. On a
- figuré en MM les microphonesdu théâtre,en N, leur pile, et en p leur primaire, qui agit par induction sur la secondaire S du circuit des théâtrophones. Le poste central A commande par une clef K les indicateurs télégraphiques R du circuit B, qui indiquent quel est le théâtre relié
- aux appareils, et le répétiteur R, confirme le poste la transmission exacte de cette indication^
- En ligure 2, les'théâtrophones sont pourvus de résistances r,que l'on peut substituer aux téléphones par les commutateuis A,B,C, mettant, en pivotant autour de leurs axes Ou la ligne Os
- en communication soit avec les téléphones par D V, soit avec les résistances par F V. La touche B C du commutateur est assez longue pour ne pas quitter le contact D avant de passer sur F,et vice versa,de manière à ne jamais interrompre la ligne. Les théâtrophones sont encore montés en série, et l’on peut ajouter avantageu-
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- sement aux résistances r des condensateurs r\ avec un contact supplémentaire E.
- En figure 3, au contraire, les théâtrophones sont montés en dérivation par les branchements V Z, pourvus des clefs de connexion G D ; et l’on peut évidemment brancher sur chaque dérivation plusieurs théâtrophones en série avec condensateurs comme en figure 2.
- ^ G. R.
- Isolateur Johnston (1893).
- Le conducteur L est supporté par un étrier H F, dont les branches E plongent dans un
- Fig\ 1 à 4.
- bain d'huile G, à l’intérieur de l’isolateur, ce qui procure un isolement presque parfait.
- Les figures 3 et 4 représentent l’application du système à la suspension d’un câble aérien pour tramways. G. R.
- Accumulateur Edgerton (1893)
- Chaque élément de cette pile se compose d’un cadre en caoutchouc 1, encadrant une plaque métallique 2, recouverte d’un côté de li-tharge, et de l’autre d’oxyde de plomb rouge : les éléments sont séparés les uns des autres par de minces cartons à amiante 4, entre la litharge d'un élément et l’oxyde rouge du suivant. L’en-
- semble. serré dans une auge par des vis de pression, constitue d’après l’inventeur un accu-
- Fig. r.
- mulateur très énergique, d’un rendement très élevé et même durable.
- G. R.
- Coupe-circuit thermostatique Wurts (1893)
- En temps ordinaire, le courant passe de la dynamo A à la ligne par le fil de cuivre G et les
- Fig. 1.
- barres thermostatiques Fi F2, mais, dès que l’intensité dépasse une certaine limite, la dilatation des barres F1 F2 amène le contact/i/a, ce
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- qui met G en court circuit et le fait fondre immédiatement. Pour empêcher la formation d’un arc par la fusion de C, on le met en contact avec un certain nombre de touches D, isolées à i millimètre environ les unes des autres : ces touches sont en zinc, cadmium, antimoine ou bismuth métaux qui ont, d’après M. Wurts, la propriété d’empêcher la formation et le maintien de l’arc. Il en est de même de certains de leurs alliages, de certains bronzes et des amalgames de zinc ou de cuivre. G. R.
- Parafoudre Wurts (1893)
- Le parafondre représenté par la figure i est constitué par un certain nombre de tiges ondulées A, en métaux « anti-arcs » comme ceux des touches D de l’appareil précédent. Ges tiges, très
- V-------------------g}--------------------y
- Dyrwnut.
- FiG-
- rapprochées, sont reliées, la tige centrale à la terré et les autres au circuit à protéger.
- Néanmoins pour éviter toute mise en court circuit de la dynamo G (fig. 2) par des arcs qui pourraient se maintenir aux parafoudres E du circuit, M, Wurts dispose dans ce circuit un
- électro b, qui dès que l’intensité augmente par la formation d’un arc en E, ferme le circuit 4 5 en dt d2. Cette fermeture échauffe le contact des électrodes at a2, traver ées par le courant dérivé 4 5, de sorte qu’il se produit dans la hotte A un appel d'air qui sépare immédiatement^de ci2, en les soufflant sur a3, ce qui ramène les choses en l’état normal figuré, car l’électro b lâche son armature aussitôt que s’établit la dérivation 4 5.
- Le coupe-circuit unique A b dispense ainsi d’en placer à chaque parafoudre E.
- Block-système Kenjon-Wilson (1893).
- Ce système,adopté par la compagnie Hall, ne laisse jamais entrer dans la section de block qu’un nombre donné de trains : trois au cas figuré.
- En temps ordinaire, le signal de ralentissement vert G est à voie libre, son circuit étant fermé par 2, 15, t. 10, 9, 7 et 8. Nous allons examiner, ceci posé, le fonctionnement de l’appareil dans les douze cas correspondant au passage des trois trains permis devant les pédales T T3 To T3 d’une section.
- 1" Passage du premier train en T. — Ce passage rompt un instant le contact 10, et ferme 11. La rupture en 10 démagnétise 9, qui lâche G au danger, et 8 qui rompt définitivement le circuit de G. La fermeture momentanée du contact 11 complète le circuit 11-15 par les contacts c du commutateur 2, l’électro-aimant inférieur du commutateur, et le relais 7, qui rompt de nouveau le circuit de G, et assure ainsi sa mise au danger au cas où la première rupture ne se serait pas maintenue. En outre, l’électro inférieur du commutateur 1 renverse ses contacts a b c.
- 20 Passage du premier train en T'. — Ce passage ferme en 12 — T étant revenu à sa position, normale figurée — le circuit sur les contacts b de 1, d de 3, l’électro inférieur de 2, qui renverse la position de ses contacts abc, et l’électro 7.
- 3° Passage d’un second train en T, le premier étant encore dans la section. Ceci rompt, comme en i°, le contact 10, assurant la mise de G au danger, et referme le contact 11 ; mais, en raison du renversement des commutateurs 1 et 2, on ferme ainsi le circuit sur b de 2, e de 4 et l’électro inférieur de 3, qui renverse ses commutations abc de.
- 4° Passage du second train en T'. — En raison
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- du renversement des commutateurs i, 2 et 3, ce passage ferme par 12 le circuit sur b de 3, d de 5 et sur l’électro inférieur de 4, qui renverse ses commutateurs a bc de.
- 5° Passage du troisième train en T, avec les deux premiers trains dans la section.
- En raison du renversement des commutateurs 1, 2, 3, 4, ce passage ferme en 11 le circuit sur b de 4, d de 6, et sur l’électro inférieur de 3, qui en renverse lescommutationsa, £,c, d, e. La rupture du contact 10 assure comme précédemment la mise au danger de G, et la commutation du con-
- tact e de 5 coupe le circuit D G M, ce qui met au danger le signal rouge d’arrêt absolu R.
- 6° Passage du troisième train en T'. — Ce passage ferme, en raison du renversement des commutateurs 1, 2, 3, 4 et 5, le circuit sur b de 5 et sur l’électro-commutateur de 6, qui en renverse les commutations a b c d e : le renversement de e assurant, par une seconde rupture du circuit D G M, le maintien de R au danger.
- 7" Passage du premier train en T2. — Ce passage ferme, par 13, le circuit sur a de 5, de manière que son électro-aimant supérieur en réta-
- Fig.
- blisse les commutations dans la position primitive ou normale représentée sur la figure. Le rétablissement de e dans le commutateur 5 referme l’une des ruptures du circuit R.
- 8° Sortie du premier train en Ts. — Cette sortie ferme, par 14, le circuit sur a de 6, dont l’électro supérieur rétablit les commutations de manière à refermer par e la seconde rupture du circuit D, ce qui remet R à la voie libre.
- 90 Passage du second train en T2. — Ce pas sage ferme, en raison du renversement des commutations en 1,2, 3, 4, par i3, le circuit, sur c de 5, b de 6, a de 3, et ramène le commutateur 3 à sa position primitive figurée.
- io° Sortie du deuxième train en T3. — Cette sortie ferme, par 14, le circuit sur c de 6, e de 3,
- a de 4, et ramène le commutateur 4 à sa position primitive.
- ii° Passage du troisième train en T2. — En raison du renversement des commutateurs 1 et 2, ce passage ferme, par 12, le circuit sur c de 5, b de 6, c de 3, d de 4, a de 1, et ramène le commutateur 1 à sa position primitive.
- 12° Sortie du troisième tram en T3.— En raison du renversement du commutateur 2, cette sortie ferme-, par 14, le circuit sur c de 6, e de 3, c de 4, c de 1 et a de 2, dont il rétablit les commutations dans leurs positions primitives, rétablissant ainsi, par le rappel de l'armature ~de 8, le circuit de 9, qui remet à voie libre le signal de ralentissement G.
- S’il ne passe qu’un train sur la section, il ef-
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- fectuera successivement les opérations 1,2, 11 et 12 ; s’il y en a deux, ils effectueront les opérations 1, 2, 3, 4, 10, 11 et 11. Si,après la sortie d’un des trois trains, par les opérations 7 et 8, il s’en présente un quatrième, il exécutera, par T et T', les opérations 5 et 6 ; puis le premier des trois qui quitte ensuite la question répète, par T2 et T3, les opérations 7 et 8.
- Il peut donc toujours se trouver sur la section de block un, deux ou trois trains ; les signaux G et R ne se mettent tous deux au danger que tant qu’il y a sur la section les trois trains à la fois ; mais le signal G, de ralentissement, ne se met à voie libre que s’il n’y a plus de trains dans la section.
- G. R.
- Tramways et chemins de fer électriques en Amérique (').
- De l’autre côté de l’Atlantique un tramway devient invariablement un chemin de fer; et avant peu, tout chemin de fer des Etats-Unis se transformera en une ligne électrique (trolley line). Les ingénieurs américains, non contents d’avoir acquis la suprématie en ce qui concerne les tramways électriques, s’occupent maintenant de divers projets qui mettront l’électricité en concurrence plus ou moins directe avec les chemins de fer à vapeur.
- Récemment, de fortes sommes ont été votées pour la construction de chemins de fer à voie étroite en Irlande, et il est regrettable que les Américains n’aient pas encore donné assez de-renseignements relatifs à l’applicabilité de la traction électrique pour nous permettre de profiter de leur expérience. Toutefois, si les projets actuellement à l’étude dans l’état d’Ohio et en Pensylvanie sont exécutés avec la rapidité dont on est coutumier en Amérique, nous aurons bientôt à notre disposition des données expérimentales complètes.
- En Ohio, la Compagnie de l’East Cleveland Electric Railroad annonce qu’elle a l’intention de prolonger sa ligne jusqu’à Willoughby, petite ville située sur les bords du lac Erié, à 29 kilômètres de distance. La ligne servirait principalement au transport de produits agricoles. Un peu plus au sud se trouve Akron, qu’on se (*)
- (*) The Electrician, 10 mars 1893.
- propose de relier avec Canton, à 37 kilomètres plus loin ; puis on relierait Canton avec Alliance à 29 kilomètres, et Alliance avec Niles, par une voie ferrée de 40 kilomètres. Une autre ligne est projetée entre Warren et Youngstown, et entre Akron et Ravenna, à 24 kilomètres de distance.
- D’après la carte donnée ci-dessous on voit que dans les divers cas les lignes électriques reliôçpnt des localités déjà desservies par des chemiris de fer à vapeur. Cette concurrence a été soutenue dans le cas des lignes Canton-Massillon, New Brighton-Beaver Falls et New Philadelphia-Canal Dover. On donne comme raisons de cet état de choses la plus grande fréquence des voyages et les prix moins élevés sur les lignes électriques.
- Un projet plus ambitieux encore que les pré-
- Fig\ i. — Chemins de fer électriques aux Etats-Unis.
- cédents est préconisé par la Tiflin and Fostoria Electric Railway Company, qui propose de relier tout d’abord Tiffin avec Fostoria, à 21 kilomètres. Mais cette ligne ne formera qu’une section d’un système de 160 kilomètres de longueur, englobant parmi d’autres localités Fremont, Fostoria et Findlay.
- Les chemins de fer électriques d’Ohio présentent un caractère particulier. Ils servent au transport des marchandises à grande vitesse, aussi bien que des voyageurs ; ils ne diffèrent, en un mot, des chemins de fer ordinaires que par la force motrice qu’ils utilisent. Toutefois, ils ne sont pas soumis aux lois qui régissent les autres voies ferrées, et c’est pour cette raison qu’il n’existe pas de statistiques sur leur exploitation; mais comme ils empiètent en grande partie sur les voiesdecommunication publiques,
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- il n’est pas douteux qu’avant peu ils seront soumis à des réglements spéciaux.
- En Pensylvanie une concession a été accordée à une compagnie qui se propose d'établir un réseau de lignes électriques de i3o kilomètres d’étendue, reliant 39 villes et bourgades.
- En ce qui concerne le Massachusetts, on lira avec intérêt le rapport publié par le Bureau de contrôle des chemins de fer de cet état. Pour l’année finissant le 3o septembre 1892, la longueur totale des tramways du Massachusetts était de i3io kilomètres, en augmentation de 21 0/0sur l’année 1891. Dans ce total, on trouve 792 kilomètres, soit 65 0/0 de lignes à traction électrique, accusant une augmentation de pas moins de 40 0/0 sur la longueur totale de lignes électriques constatée en 1891. Une seule compagnie, la Milford and Hopedale, emploie des accumulateurs; toutes les autres ont le conducteur aérien avec trolley.
- Le rapport s’occupe de soixante compagnies de tramways, ayant un capital d’environ 115 millions de francs. Le coût d’installation total par kilomètre est en moyenne, pour toutes les lignes du Massachusetts, de 148000 francs. La recette brute des soixante compagnies a atteint en 1892 près de 5o millions de francs. Le bénéfice net a été de 11 781 3oo francs, en augmentation de 32 0/0 sur 1891. Sur cette somme 7913 5oo francs ont été payés en dividendes, soit 6,72 0/0 du capital total, contre 5,63 0/0 dans l’année précédente. Une compagnie a payé un dividende de 10 0/0, une autre 9 0/0, trois autres 8 0/0, et 39 compagnies n’en ont pas payé.
- Le nombre total de kilomètres parcourus a été de 47 65oooo, en augmentation de 7 0/0. Le nombre total de voyageurs transportés a été de 193760 780, en augmentation de 10 o'o sur l’année précédente. La somme moyenne perçue par voyageur a été d’un peu plus de 26 centimes, la dépense par voyageur d’un peu moins de 21 centimes, et le bénéfice net réalisé par voyageur a été de 6,4 centimes.
- Sur les soixante lignes dont parle le rapport il y a eu 610 accidents, dont 26 mortels, et dont 3oo se sont produits sur le réseau de la West End Company, de Boston. 66 0/0 de ces accidents ont eu lieu sur les lignes électriques, contre 400/odans l’année précédente, le nombre de voitures motrices ayant doublé
- Les petites lampes à arc et le bec de gaz à incandescence, par C. Heim (').
- Les perfectionnements apportés l’année dernière au bec à incandescence Auer ont suscité à l'éclairage électrique une redoutable concurrence.
- Le nouveau genre d’éclairage à l’incandescence par le gaz se recommande à la faveur du public non pour ses qualités particulières, mais pour son bon marché.
- C’est l’électricité qui a donné le branle aux inventeurs de becs de gaz, et nous rappellerons que ce n’est que depuis quelques années que les becs dits intensifs sont entrés dans la pratique.
- En même temps, les électriciens n’ont rien fait pour habituer le public à l’économie; pour les éclairages d’intérieur ils ont eu recours à la lampe à incandescence, qui utilise dans une si faible mesure l’énergie qui lui est fournie; d’autre part, on voit aux devantures des magasins de grosses lampes à arc qui répandent des flots de lumière et habituent le public à un éclairage excessif et fatigant.
- On a bien de temps en temps prôné les lampes à arc de faible débit pour les éclairages moyens, mais on n’en a guère construit pour moins de 4 ou de 3 ampères. Dans ces dernières années seulement, plusieurs maisons se sont mises à construire des lampes ne prenant que 2 à 1,5 ampères. Le bon rendement lumineux de l’arc fait espérer que ces lampes de petit modèle pourront soutenir la lutte avec le bec de gaz Auer.
- C’est pour établir une comparaison entre ces deux systèmes d’éclairage au point de vue de leur économie que M. C. Heim a entrepris les mesures que nous allons décrire.
- Pholomélrie des petites lampes à arc.
- Deux lampes à arc pour 1,5 à 2 ampères, fournies par la maison Koerting et Mathiesen ont été étudiées. La construction de ces lampes est la même que dans les modèles plus puissants, mais les dimensions des divers organes ont été réduites à peu près dans le rapport de “leurs puissances. Avec la tension normale de 33-34 (*)
- (*) Elektrulechnische Zeitschrift, 7 avril 1893.
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- volts, la consommation dans les électros du régulateur n’est que de 3,8 à 4 watts; ce chiffre est assez petit pour qu’il n’y ait pas lieu d’en tenir compte dans les mesures, qui portent donc sur la consommation totale de la lampe.
- Une des lampes était montée en série avec une résistance sur une différence de potentiel de ioo-iio volts. La mesure photométrique était effectuée à l’aide d’un miroir gradué dont on connaissait le coefficient d’absorption. Pour chaque angle au-dessous de l’horizontale deux mesures étaient faites à 1800 l’une de l’autre; de temps en temps on remplaçait une lampe par l’autre, et l’on obtenait, d’ailleurs, les mêmes résultats avec les deux lampes de construction identique.
- La source lumineuse intermédiaire était une
- Fig. 1
- lampe à pétrole d’intensité lumineuse constante de 16 à 18 bougies, que l’on comparait avant et après chaque série d’observations avec une bougie anglaise normale; c’est dans cette dernière unité que sont exprimées les intensités lumineuses.
- Dans la plupart des expériences, l’arc était réglé à une faible longueur, à 33 volts et 1,5 ampère, conditions normales indiquées par les constructeurs. D’autres mesures ont été faites avec 37 volts et 1,5 ampère, et avec 3q volts, et 2 ampères. Le charbon supérieur, à mèche, avaij; 8 millimètres de diamètre ; le charbon inférieur, homogène, 5 millimètres. Pour étudier la distribution de la lumière avec des charbons de moindre section, quelques expériences ont été faites avec des charbons de 5,3 et 3 millimètres respectivement.
- Le tableau I contient le résultat des mesures faites dans les conditions électriques normales.
- TABLEAU I
- Lampe à arc jonctionnant avec 33 volts et i,5 ampère.
- Angle au-dessous de l’horizontale. Dépense spécifique Watts par bougie Intensité lumineuse pour 49,5 watts t bougies normales)
- Ov 4,5 11
- i5 i ,08 46
- 3o 0,47 io5
- 37,5 0,42 118
- 4= 0,61 81
- 5o 1,45 34
- 55 11,5 4,3
- 60 28 1,8
- La figure 1 donne le schéma de la distribution de lumière dans les différentes directions au-dessous de l’horizontale. En comparaison avec les courbes obtenues avec des arcs de plus grande intensité, le diagramme ainsi obtenu semble très étroit. L’intensité lumineuse, qui atteint son maximum entre 3o et 40°, tombe presque à zéro sous un angle de 6o° au-dessous de l’horizontale. Cela provient de la faible longueur de l’arc, qui ne dépasse pas 1/2 millimètre.
- Le rayon du quart de cercle, qui présente la même surface que la courbe de la figure 1, est de 57,5 exprimé, dans les mêmes unités. Sur la figure ce quadrant est indiqué en pointillé. L’intensité lumineuse moyenne au-dessous de l’horizontale est donc de 57,5 bougies, c’est-à-dire environ la moitié de l’intensité maxima, qui est de 118 bougies. On sait que l’on arrive au même résultat avec les lampes à arc plus puissantes. Par contre, la dépense spécifique correspondànt à l’intensité lumineuse moyenne est ici beaucoup plus élevée; elle atteint 0,86 watt par bougie. En tout cas, le rendement est encore quatre fois plus élevé que celui des lampes à incandescence.
- L’arc fut allongé jusqu’à 0,7 millimètre; il fonctionna alors avec 37 volts et 1,5 ampère. Il était inutile de dépasser cette longueur de l’arc, parce que la lampe réglait mal à un voltage supérieur à 37.
- La figure 2 donne la distribution de la lumière d’après les moyennes obtenues par plusieurs séries d’observations.
- On voit que l’intensité lumineuse moyenne
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- est de 6i,3 bougies, et la dépense spécifique qui lui correspond, de o,go5 watt par bougie. Il en résulte que l’allongement de l’arc n’améliorait ni le rendement ni la distribution delà lumière.
- Celle-ci devait être plus avantageuse avec des charbons plus minces; les expériences suivantes ont donc été faites avec un charbon supérieur de 5,5 mm., et un charbon inférieur de 3.
- La courbe obtenue (fig. 3) montre en effet que l’intensité lumineuse est un peu mieux distribuée; néanmoins, l’intensité moyenne n’est que de 47,5 bougies, et la dépense spécifique atteint 1,04 watt par bougie. Le rendement est donc de 20 0/0 inférieur à celui des charbons de plus grosse section.
- Enfin, dans plusieurs séries d’expériences on a employé une intensité de.courant de 2 ampè-
- Fig. 2
- res avec la tension normale de 34 volts, et en se servant des gros charbons. La courbe figure 4 présente à peu de chose près les mêmes particularités que les précédentes; toutefois, les intensités lumineuses de forte valeur semblent couvrir uu angle un plus plus grand. La dépense spécifique est de 0,87 watt par bougie; le rendement n’est donc pas meilleur avec 2 ampères qu’avec 1,5 ampère.
- De tous les cas envisagés on n’en retiendra donc en pratique que deux : fonctionnement avec 33 volts et 1,5 ampère, et avec 34 volts et 2 ampères.
- On sait que pour obtenir un bon fonctionnement des régulateurs en dérivation on est obligé de placer en circuit une résistance additionnelle assez ; considérable. Lorsqu’on dispose d’une différence de potentiel de 100 à 110 volts, on monte deux lampes en série. Avec une tension
- totale de 106 volts on aura donc par lampe 53 volts, de sorte qu’avec i,5 ampère la puissance absorbée sera de 79,5 watts, et avec 2 ampères, de 106 watts. La dépense spécifique n’est plus alors de 0,86 à 0,87, mais de 1,38 à 1,36 watt par bougie.
- D’ailleurs, la résistance additionnelle peut
- être formée de lampes à incandescence. Ainsi, devant une petite lampe à arc de 1,5 ampère et 33 volts, on intercalera deux lampes à incandescence de 16 bougies et de 67 à 70 volts, ou une seule lampe de 32 bougies. L’auteur s’est servi de cette disposition et a obtenu un éclairage ne
- Fig. 4
- laissant rien à désirer au point de vue de la con-. stance.
- Dans deux petites lampes à arc montées en série sur une différence de potentiel de ioo volts, le courant ne variait jamais de plus de 1 1/2 0/0. Le régulateur fonctionnait une quinzaine de fois par minute, et à l’allumage l’arc se formait en 5 secondes.
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- Photomélrie des becs de gaz à incandescence.
- Deux becs de gaz Auer fournis par l’usine à gaz de Hanovre et montés par un ouvrier de cette usine ont été étudiés. Les expériences ont été faites le jour afin d’avoir du gaz à la pression constante de 3i à 35 mm. d’eau.
- La consommation de gaz était mesurée à l’aide d’un bon gazomètre dont on notait le niveau toutes les io minutes, et la photométrie se faisait dans les mêmes conditions que pour les lampes à arc. Voici les résultats obtenus.
- TABLEAU II
- Éclairage à l'incandescence par le gaz Brûleur 1 Brûleur 2
- Consommation de gaz totale horaire en litres. 82.7 1,695 48.8 79,0 2,725 29,0
- Consommation horaire par bougie dans la direction horizontale (litres) Intensité lumineuse horizontale
- On voit que les deux brûleurs ont des rendements très différents; en moyenne on trouve par bougie mesurée dans le plan horizontal une consommation de gaz de 2,21 litres par heure.
- Des mesures de l’intensité lumineuse du brûleur 1 dans les diverses directions on a déduit la dépense spécifique correspondant à ces directions. Ces nombres doivent être comparés de préférence, parce que la consommation de gaz n’est pas toujours constante. En prenant ensuite une certaine dépense de gaz totale, 83 litres par seconde, on a calculé l’intensité lumineuse totale le long des divers rayons. Le tableau III contient les résultats et la figure 5 les donne graphiquement
- TABLEAU III. — Incandescence par le gaz, brûleur 1.
- | Ang'o au-dessous <lc j l'horizontale Consommation horaire de gaz par bougie Litros Intensité I umineuse pour 83 litres de gaz. par heure Bougies
- o° 1,72 48,3
- 050 2, 14 38,8
- i " 45° 3,60 23, 1
- : 6o° 5,78 14,3
- Comme intensité lumineuse moyenne au-dessous de l’horizontale on obtient 29 bougies,
- et à cette valeur correspond une dépense de gaz de 2,86 litres par bougie et par heure. Le rapport de cette dépense spécifique à celle qui correspond à l’intensité horizontale est de 1,69.
- Le brûleur 2 ayant exactement la même forme que le brûleur 1, la distribution de la lumière doit être la même. Pour avoir sa dépense spécifique, il suffit donc de multiplier la valeur donnée par le tableau II par le rapport 1,69; et l’on obtient ainsi une dépense de
- 1,69 x 2,725 = 4,6 litres par bougie et par heure.
- Les deux brûleurs consommeront donc en
- moyenne 3,73 litres de gaz par bougie d’intensité moyenne et par heure
- Comparaison des prix de revient de l'éclairage par les petites lampes à arc et par le bec de gà\ à incandescence.
- Nous ne chercherons pas à prouver que la lumière électrique revient moins cher que l’incandescence par le gaz; nous sommes convaincus, au contraire, que ce dernier mode d’éclairage est le plus économique réalisé jusqu’à ce jour, à la condition de considérer les manchons ou grillages réfractaires à leur état neuf. Le rendement du bec Auer a été amélioré tout comme on l’a fait pour la lampe à incandescence, en éleVant la température de la source; mais les nouveaux grillages incandescents que l’on emploie aujourd’hui ne semblent pas résister à l’usure aussi facilement que les anciens. L’intensité lumineuse obtenue avec une certaine consommation de gaz décroît très vite avec le temps et la durée du corps incandescent est moindre. Des essais ont montré que l’usure des becs
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- Auer est beaucoup plus rapide que celle des bonnes lampes à incandescence.
- Quoique la lampe à arc soit totalement exempte de ces défauts* nous n’avons fait la comparaison suivante qu’en considérant le rendement du bec Auer dans les premières heures de sa mise en service.
- Nous avons vu que deux petites lampes à arc en série sur 106 volts dépensent avec un courant de i,5 ampère, 1,38 watt par bougie, et avec 2 ampères, i,36 watt par bougie. Nous admettrons pour prix de l’hectowatt-heure 9,5 centimes. La durée des charbons étant de 5 heures, nous admettrons une dépense horaire de ce chef de 2 centimes avec 1,5 ampère, et 57,5 bougies, et de 2,5 centimes pour 2 ampères
- et 78 bougies. Le prix d’une petite lampe à arc est d’environ 80 francs.
- Comme prix du gaz d’éclairage, nous prendrons celui de la ville de Hanovre, soit 20 centimes le mètre cube, prix moyen qui n’est certainement pas trop élevé. Le corps réfractaire des becs Auer donnant 21,7 bougies coûte actuellement 3 francs environ, et on peut lui attribuer une durée de 400 heures. Le prix d’un bec entier est de 19 francs.
- L’intérêt et l’amortissement des appareils seront comptés à 12 0/0, et l’on admettra un fonctionnement annuel pendant 800 heures. Les chiffres, groupés dans le tableau IV, sont rapportés à 100 bougies.
- Comme on le voit par la dernière ligne de ce
- TABLEAU IV. — Coût de l'éclairage pour 100 bougies.
- Lampe à arc.
- * .—-• Incandescence par le gaz
- 1,5 ampères 2 ampères
- Consommation d'énergie électrique et de gaz, pour 100 bougies-heures (centimes). 1,38 X9,5 = 3,io i,36 X 9,5 = 12,90 3,73 X 2 = 7,46
- Dépense en crayons de charbon et en corps réfractaires, pour 100 bougies-heures (centimes). 2 r £ X IOO 57,5 = 3,48 2,5 — X I0° 78 = 3,20 3oo 100 X 400 21,7 = 3,46
- Intérêt et amortissement des appareils pour 8000 x 0,12 X IOO 8000 X 0, 12 X IOO 1900 X O, 12 X IOO
- 100 bougies-heures, avec 800 heures d’éclairage par an (centimes). 57,5 X 800 = 2,08 78 X 800 = 1,54 21,7 X 800 = 1,31
- Total 18,66 cent. 17,64 cent. 12,23 cent.
- tableau l’éclairage par l’incandescence au gaz revient de i/3 meilleur marché que l’éclairage par petites lampes à arc. Avec le prix du gaz ces conditions changent, mais ce prix peut doubler avant que le bec Auer ne devienne moins économique que la lampe à arc.
- Toutefois, il ne faut pas oublier que ce calcul est trop favorable à l’éclairage au .gaz. L’intensité lumineuse de celui-ci diminue, en effet, d’abord rapidement, puis plus lentement. Les lampes à arc, au contraire, donnent toujours la même quantité de lumière. Si l’on admet qu’au bout de 400 heures l’éclairage que fournit le bec de gaz n’est plus que le tiers de l’éclairage au début et que la diminution est linéaire en fonc-
- tion du temps, toutes conditions plus favorables que les résultats obtenus dans les expériences publiées, on voit qu’il faudrait compter avec les 2/3 seulement de l’intensité lumineuse moyenne que nous avons fait entrer dans les calculs pour le bec Auer. Il s’ensuit que dans ces conditions les deux modes d’éclairage sont équivalents au point de vue économique.
- Finalement il faut faire remarquer que la puissance dépensée dans les lampes à arc mêmes est moindre que celle que nous avons considérée, puisque nous avons compté avec 53 volts par lampe, au lieu de 33 ôü 34VSI l’on réussit à faire fonctionner trois lampes en série sur 110 volts, il n’y a plus de dépense inutile
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dans les résistances, et la dépense totale en est réduite d’un tiers.
- A. II.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Discussion du mémoire de M. Fleming sur les transformateurs à courants alternatifs (').
- Dr Fleming. — Une question importante soulevée dans cette discussion est la comparaison entre les transformateurs à circuit magnétique fermé et ceux à circuit ouvert. M. Swinburne dit que nous ne l’avions pas résolue d’une façon définitive; ce que nous pouvons affirmer avoir établi c’est le fait qu’actuellement le meilleur transformateur à circuit magnétique ouvert que l’on puisse construire n’est pas supérieur, au point de vue électrique, au transformateur à circuit fermé d’égale puissance.
- Afin de bien définir la question, il est nécessaire d’admettre certaines conditions de fonctionnement, c’est-à-dire de prendre un diagramme de consommation et de comparer d’après ce diagramme les rendements journaliers de deux transformateurs d’égale puissance. Les nombres que contient notre mémoire permettraient cette comparaison; mais pour clore la discussion nous avons préparé une série de tableaux avec les nombres tout calculés. Nous avons comparé entre eux les rendements journaliers d’un transformateur « hérisson » de 6000 watts et d’un transformateur Mordey de 6000 watts travaillant sur un circuit dont le facteur de charge est de jo 0/0.
- Les deux premiers tableaux montrent pour le transformateur à circuit ouvert un rendement journalier de 74,2 0/0 et pour le transformateur à circuit fermé un rendement de 74,3 0/0. Que l’on varie les diagrammes de consommation comme on le veut, on trouve toujours pour le transformateur à circuit fermé un rendement légèrement supérieur à celui du transformateur à circuit ouvert.
- Il est intéressant d’aller plus loin, et de voir jusqu’à quel point les pertes dans les câbles primaires viennent s’ajouter aux pertes inté-
- rieures. Nous avons donc pris le cas parfaitement réalisable dans la pratique d’un câble de 1600 mètres de longueur, formé d’un conducteur à 7 fils de 1,6 mm. dans chaque branche, et alimentant quatre transformateurs de 6000 watts.
- Dans le cas de quatre transformateurs « hérisson », la perte dans la ligne pour les 24 heures serait de 2,659 kilowatts-heures. Pour les quatre transformateurs IVlordey cette perte se traduirait par 0,454 kilowatt-heure. Sil’on prend dans les deux cas les pertes totales dans la ligne et dans les transformateurs, on arrive pour les quatre « hérisson » à 18155 kilowatts-heures, et pour les quatre appareils Mordey à i5 798.
- Il faudrait encore ajouter à ces pertes celles qui se produisent dans les induits des alternateurs ; mais elles sont tout à fait négligeables, les machines modernes ayant des induits très peu résistants. La différence entre les pertes journalières dans les deux cas considérés serait donc d’environ 2,36 kilowatts-heures, soit pour 365 jours un total de 860 unités, ce qui, à 3o centimes l’unité, signifie une perte pécuniaire de 25o francs.
- M. Swinburne a proposé d’éviter le courant d’excitation trop intense en employant des condensateurs, et il s’est efforcé de produire dans ce but un condensateur pratique. II est important d’examiner si le remède proposé en est un. Or, aucun des condensateurs qui nous ont été soumis n’était complètement exempt d’hystérésis diélectrique. Un de ces condensateurs, par exemple, laissait se produire sous une tension de 2400 volts un courant de 4 ampères, il absorbait 120 watts. Supposons qu’on le place en dérivation sur la dynamo pour lui faire produire le courant d’excitation nécessaire aux quatre transformateurs à l’autre bout de la ligne. Il absorberait environ 100 watts, et dissiperait en .24 heures 2,4 kilowatts-heures.
- Remarquons que le condensateur serait employé dans ce cas pour éviter la perte dans la ligne. Or, celle-ci était pour les quatre transformateurs « hérisson » de 2,659 kilowatts-heures, et pour les quatre transformateurs à circuit fermé de 0,454 kilowatt-heure; la différence en faveur de ces derniers est donc de 2,205 unités. C’est ce que l’on devrait regagner à l’aide du condensateur pour rendre les pertes égales dans les deux cas: en réalité il n’amoindrit la
- (') Lu Lumière Electrique du 2a avril 1893, p. i3o.
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- perte dans le cuivre que d’environ 2,3 unités, tandis que sa perte intérieure est de 2,4 unités. L’addition du condensateur au circuit revient ainsi à donner à Pierre ce que l’on a pris à Paul. Donc, quoiqu’il soit très facile de proposer dans la théorie l’emploi des condensateurs pour économiser de l’excitation, ce procédé ne fait que déplacer la perte d’énergie sans l’amoindrir; il en sera ainsi du moins tant qu’il n’existera pas de condensateur exempt d’hystérésis diélectrique.
- Nous pouvons indiquer à M. Swinburne un remède radical contre les inconvénients de son transformateur « hérisson » ; c’est de retourner au transformateur imaginé par M. Cromwell Varley en i856. Dans cette sorte de «hérisson »,
- C t
- Fig. 3.
- les fils de fer des extrémités du noyau étaient suffisamment longs pour pouvoir être repliés jusqu’à se rejoindre. En retournant au transformateur Varley, et en réalisant un circuit magnétique fermé, M. Swinburne se débarrasserait immédiatement de toutes les difficultés qu’il a rencontrées.
- Dans notre mémoire nous avons exprimé l’opinion que l'afflux anormal de courant qui se produit lors de la mise en circuit d'un transformateur portait sur un certain nombre de périodes. Nous avons modifié notre manière de voir à cet égard et nous pensons que l’effet observé se produit en une durée inférieure à une période. Les considérations suivantes nous ont semblé contenir l’explication de faits observés.
- Considérons un seul cycle magnétique parcouru dans le sens des flèches (fig. 1), et supposons qu’à l’interruption du courant le magné-
- tisme rémanent est représenté par OA. Au moment de la fermeture du circuit, le courant doit augmenter positivement vers OC, ou négativement vers OD. Dans ce dernier cas le cycle est repris au point où il avait été laissé et la courbe est continuée dans le sens voulu pour que la force contre-électromotrice se produise normalement. Mais si le courant augmente dans le sens positif, une nouvelle courbe d’aimantation se produit, dans le genre de celle représentée en pointillé. Cette boucle débute presque horizontalement; en d’autres termes, la vitesse de variation de l’induction en fonction de la force ci B
- magnétisante, ou est presque nulle. Donc, la force contre-électromotrice est également
- —v,~
- Fig. 2
- presque nulle, et le courant de début est ainsi très intense jusqu’au moment où la force électromotrice inverse vient remettre les choses dans leurs conditions nor-males. Si l’on interrompt le courant lentement, l’aimantation du fer est à peu près détruite ; et une nouvelle fermeture du circuit trouve le fer à un état presque neutre, pour lequel les premières valeurs de
- ne sont pas très faibles ; par suite le courant
- ne prend pas de valeurs excessives.
- Le Dr Sumpner a naturellement défendu sa méthode d’essai des transformateurs. Dans la pratique, il n’est pas toujours commode d’essayer les transformateurs par paires. Nous avons récemment modifié notre méthode du dynamomètre, et nous avons supprimé les grandes résistances non-inductives dans la bobine shunt, en nous servant d’un transformateur pour ali-
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- menter la bobine shunt S h (fig. 2). A cet effet, le primaire d’un transformateur a été placé en dérivation sur les conducteurs principaux, et la bobine shunt à faible résistance du wattmètre a été montée avec une lampe à incandescence dans le circuit secondaire. On évite ainsi une trop grande dépense d’cnergie pendant la mesure.
- En ce qui concerne les observations de M. A. Wright, on ne peut laisser sans réponse l’assertion que le courant alternatif ne saurait être employé économiquement pour alimenter un district d’un rayon inférieur à deux kilomètres. Nous essayerons de prouver que pour 1600 mètres de rayon un feeder à basse tension coûte plus à installer qu'un feeder à haute tension avec transformateurs.
- Supposons un facteur de charge de 10 0/0; nous comparerons les deux systèmes suivants : feeder à trois fils travaillant à 200 volts comme potentiel de distribution et calculé pour 24 kilowatts, et, d'autre part, feeder à haute tension ionctionnant avec 2000 volts à la dynamo et alimentant un transformateur de 24 kilowatts. Le coût de l’énergie à la station sera le même dans les deux cas.
- Considérons d’abord le feeder à trois fils. Nous avons calculé les pertes journalières dans le feeder en prenant trois valeurs de la chute de potentiel : 40, 3o et 20 0/0, le courant de pleine charge étant de 120 ampères, et les dimensions des feeders étant calculées d’après ces valeurs. Dans le premier cas (chute de potentiel de 40 0/0) la perte dans le feeder pendant vingt-quatre heures est de 8,28 kilowatts-heures, et l’énergie utile fournie de 60 unités, d’où un rendement journalier de 87 0/0.
- Le feeder à haute tension qui donne le même rendement journalier est formé de câble de 7 fils de 1,6 mm. et alimente un transformateur de 24 kilowatts. Si ce transformateur est remplacé par deux autres de 12 kilowatts chacun, la perte journalière est réduite à 8,049 unités et le rendement est de 88 0/0.
- Au point de vue du rendement des feeders, nous avons donc là deux systèmes équivalents. 11 reste maintenant à déterminer la dépense d’installation des deux systèmes et les frais de dépréciation et d’intérêt.
- Les chiffres employés dans cette évaluation nous ont été fournis par des personnes compé-
- tentes. Voici quelle serait la spécification pour le feeder à haute tension : Le câble primaire sera concentrique, chaque conducteur ayant une section équivalant à 7 fils de 1,6 mm., la résistance totale, aller et retour, pour 3200 mètres, sera de 4 ohms. L’isolation sera formée de caoutchouc vulcanisé, enroulé de ruban et tressé pour pouvoir être tiré dans des tuyaux en fer forgé, avec vingt boîtes de tirage. Au centre de distribution sera installé un transformateur de 24 kilowatts, ayant un rendement de 86 0/0 au dixième de la pleine charge et de 95 0/0 à pleine charge. Le coût de cette installation, non compris l’af-fouillement et la réfection du sol, serait de 11 600 francs.
- Pour le feeder à basse tension, on aurait les conditions suivantes : trois câbles de 1600 mètres de longueur, respectivement de 37 fils de 1,6mm., 19 fils de i,3 mm. et 37 fils de 1,6 mm., donnant lieu à une chute de potentiel de 40 0/0 quand le courant est de 120 ampères, et avec un potentiel de distribution de 200 volts. Les câbles seraient du système Callendar à isolement de bitume, couverts de plomb et armés de fil d’acier, posés directement dans le sol. Coût total de la pose, non compris l’affouillement et la réfection du sol, 23 100 francs.
- D’après tous les renseignements que nous avons pu recueillir, nous pouvons donc admettre que le feeder à basse tension coûterait 25 000 francs par 1600 mètres, et le feeder à haute tension i25oo francs, dont 10000 pour le câble et 2 5oo pour le transformateur et son installation. La perte dans les deux câbles est la même, soit 8 kilowatts-heures par jour, ce qui correspond, à 3o centimes le kilowatt-heure, à une perte d’énergie annuelle équivalant à environ 900 francs. Il faut ajouter à cela 5 0/0 d’intérêt sur le capital d’installation, soit i25oet 625 francs respectivement.
- En ce qui concerne la dépréciation du matériel, nous admettrons pour le transformateur une dépréciation de i5 0/0, ce qui sera certainement trouvé très élevé par les constructeurs; dépense annuelle de ce chef, 375 francs. Pour le câble à haute tension, nous compterons 5 0/0, soit 5oo francs par an, et pour le câble à basse tension 2 1/2 0/0. On trouvera sans doute que nous favorisons le système à basse tension ; nous voulons, en effet, que nos arguments ne puissent être réfutés par les partisans de ce système.
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- Nous obtenons donc le tableau suivant des
- dépenses annuelles : Feeder a buflflO tonslon Foedor à lnvuto tension
- Coût annuel de la perte d’éneigie 900 fr. 900 fr.
- Intérêt du capital à 5 0/0 Dépréciation : r 25o » 625 »
- 2 1/2 0/0 pour basse tension.. 625 » » »
- 5 0/0 pour haute tension )) » 5oo »
- i5 0/0 pour le transformateur. )) » 375 »
- Total Fr. 2 775 » 2 400 »
- Il est donc démontré qu’en pratique le coût annuel d’un feeder à haute tension de i 600 mètres de longueur avec transformateur est inférieur au coût annuel d’un feeder à basse tension pour le même rayon de distribution ; d’autre part le système à basse tension cesse tout à fait d’être économique au-delà de ce rayon. Le cas apparaît encore plus favorable aux hautes tensions si l’on admet une chute de potentiel moindre sur la ligne. En outre, à mesure que le facteur de charge de la distribution augmente, le système à haute tension devient de plus en plus avantageux.
- Avec une chute de potentiel de 40 0/0, la distribution à basse tension ne présente pas un rendement supérieur à 70 0/0 quand le facteur de charge atteint son maximum, c’est-à-dire 100 0/0. Au contraire, le rendement du système à haute tension tend dans ces conditions vers 95 0/0, avec 2 0/0 de chute de potentiel sur le câble et 3 0/0 dans le transformateur. En même tempson n’a pas tenu compte quedanslepremier cas les frais d’installation à la station génératrice seront plus élevés, puisque pour fournir 100 kilowatts il faut installer 140 kilowatts,tandis que pour la haute tension on n’installe que io5 kilowatts.
- Les partisans de la distribution à basse tension ont fait leurpossible pour attirer l’attention sur les pertes dans les transformateurs, mais ils ont oublié que les pertes dans les feeders à basse tension sont plus considérables.
- A facteur de charge égal, la distribution par courantsalternatifs est d’autant plus avantageuse que la surface de la courbe de consommation se concentre sur un plus petit nombre d’heures ; le contraire a lieu avec le courant continu à basse tension.
- En terminant, nous exprimons l’espoir que
- les recherches dont nous avons eu l’honneur de vous communiquer les résultats et la discussion intéressante à laquelle cette communication a donné lieu auront contribué à dissiper certaines confusions et certaines erreurs relatives à nos connaissances sur les transformateurs.
- A. H.
- Sur l’emploi des grandes résistances avec le galvanomètre d’Arsonval, par F.-J Smith (').
- Les grands avantages du galvanomètre d’Arsonval pour la détermination de l’intensité d’un courant par la méthode de la chute de potentiel sont bien connus de tous ceux qui se servent de l’instrument pour cet usage. L’emploi d’une très grande résistance dans le circuit du galvanomètre est alors indispensable. Généralement, cette résistance est en fil métallique et elle en demande une très grande longueur. En 1890, j’ai lu devant 1’ « Ashmolean Society of Oxford », une courte note au sujet de résistances non métalliques et de contacts à jets de mercure.
- Depuis lors des résistances de ce genre ont été constamment en usage au « Millard Labatory » et ont prouvé elles-mêmes qu’elles sont constantes et dignes de confiance. On les construit comme il suit : du plâtre de Paris sec et de la plombagine à enduire les moules galvanoplasti-ques sont intimement mélangés dans des proportions convenables (2); ce mélange est fortement tassé dans un tube de verre muni à une extrémité d’un fil de platine; quand le tube est presque complètement rempli, un autre fil est fixé dans la poudre; l’extrémité du tube est alors fermée et soudée à ce tube à l’aide d’un dard de chalumeau,etla construction de la résistance est terminée.
- Dans une des résistances obtenues, le tube de verre a une longueur de 10 centimètres et un diamètre intérieur de 0,4 cm. ; sa valeur est d’environ un mégohm. Du verre très finement pulvérisé et mélangé avec de la plombagine donne une bonne composition pour la confection des grandes résistances, mais qui ne se manipule pas aussi facilement que celle de plâtre et de
- (') Philosophical Magazine, t. XXXV, p. 210, mars 1892.
- (“) Des quantités égales de chaque corps dans un tube de 0,4 cm. de diamètre intérieur et de ii,5 cm. de longueur donnent une résistance de fi5ooo ohms.
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- plombagine. D’ailleurs j’ai constaté, par l’essai d’un grand nombre de substances, que ces deux dernières sont celles qui conviennent le mieux. Un mégohm construit comme je viens de le dire revient à quelques shillings seulement.
- Depuis octobre 1888, on emploie constamment ici (Trinity College, Oxford), un galvanomètre d’Arsonval combiné avec un appareil photographique, dans lequel un cylindre recouvert de papier au bromure d’argent est exposé à la lumière réfléchie par le miroir du galvanomètre, le rayon lumineux pénétrant par une fente longue et étroite située en avant du cylindre tournant; de cette manière on obtient un enregistrement continu du courant dans un circuit. Lorsque la résistance galvanométrique est très grande, l’amortissement est un peu ralenti. J’ai constaté que si l’on enroule sur le cadre rectangulaire de l’instrument quelques tours de fil de çuivre fin et recouvert de soie et qu’on forme avec ce fil un circuit fermé, l’instrument donne la même indication qu’auparavant pour une différence de potentiel donnée; mais j’ai remarqué que la périodicité de l’amortissement est presque . parfaite, de telle sorte que par l’addition de cette bobine d’amortissement on peut sans inconvénient introduire des résistances très élevées dans le circuit du galvanomètre.
- ___________ J. B.
- Sur la distribution du potentiel dans un champ électrique dans l’air raréfié, par A. Righi (J).
- Dans le cours de ses expériences sur les phénomènes électriques provoqués par la radiation. M. Righi mit en évidence un fait assez singulier. Un disque de zinc, placé dans l’air raréfié et chargé négativement par sa mise en communication avec le pôle d’une pile recevait des radiations ultra-violettes. Aune petite distance de ce disque était placé un conducteur communiquant avec un électromètre à quadrant. On reconnut ainsi que la déviation de l’électromètre obtenue après un temps déterminé d’action des rayons ultraviolets augmentait d’abord, puis décroissait lorsqu’on faisait croître à partir d’une valeur très petite la distance entre le disque et le conducteur.
- Les recherches faites par l’auteur sur la dispersion photo-électrique l’on conduit à regarder (*)
- (*) Mémoire lu à la R. Accademia de Bologna, nov. 1892.
- cette particularité comme due à l’emploi de très faibles potentiels et à découvrir un phénomène analogue à celui décrit plus haut, ayant lieu sans l’intervention des radiations.
- M. A. Righi put en effet reconnaître que la quantité d’électricité recueillie dàns un temps déterminé par un conducteur L (fig. 1) communiquant avec l’électromètre et placé dans un petit ballon AB contenant de l’air raréfié en face d’un conducteur I chargé négativement par le pôle d’une pile croît d'abord pour diminuer lorsqu’on augmente la distance entre L et I.
- Dès que l’électricité se propage continuellement entre le conducteur I et la paroi du ballon argentée intérieurement, mis en communication avec la terre, on peut considérer le phénomène à un autre point de vue. Le potentiel du conducteur L après un temps constant à partir de l’instant où la communication avec le sol est supprimée est sensiblement proportionnel au
- potentiel stable qu’il aurait après un temps très long, ou tout au moins croît ou décroît avec celui-ci. On peut donc déduire de là une méthode approximative permettant de déterminer les valeurs du potentiel dans l’air raréfié dans la région occupée par Lagissant ainsi comme sonde-Des mesures précises furent ensuite effectuées en employant successivement un galvanomètre, un électroscope et un électrométre.
- Comme source d’électricité, on a employé provisoirement une pile de 800 couples zinc-cuivre en remédiant à ses variations par un fréquent polissage des couples et en ne compa rant entre elles que les mesures faites pendant quelques jours successifs.
- Cette pile ne permet d’opérer qu’avec des pressions très faibles de 5 à o,o5 mm.
- Comme appareil de décharge, l’auteur avait tout d’abord adopté le même ballon que plus haut (fig. 1), La cathode I était formée d'une petite sphère métallique et la sonde L d’un fil métallique recouvert de gomme laque excepté à son extrémité.
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- En second lieu, M. Righi fit construire un second appareil destiné à permettre des études à peine commencées sur l’action des rayons ultraviolets sur la cathode.
- Il se compose d’un ballon de verre P (fig. 2) d’environ un litre de capacité et auquel sont soudés deux tubes de verre B, A. A l’intérieur du premier est fixé une petite aiguille d’aluminium réunie à un fil de platine qui s’avance jusqu’au milieu du ballon et est terminée par une sphère G.
- L’autre tube A contient une hélice de platine dont l’extrémité est soudée au tube A. Cette hélice peut toucher le verre et communiquer ainsi avec une couche mince d’argent qui tapisse l’intérieur du ballon et qui forme la seconde électrode.
- Sur toute la partie équatoriale du ballon, l’argenture est enlevée suivant deux minces bandes très voisines et permettant de voir l’intérieur de l’appareil.
- Au col du ballon est fixé par une garniture conique à l’émeri un tube de verre DEFG dont l’autre extrémité est munie d’un anneau de cuivre sur lequel est adaptée par un mastic très fusible une petite lame de quartz. Un faisceau de rayons provenant d’une lampe à arc peut ainsi arriver sur la cathode sans traverser les parois du ballon.
- Ce tube porte deux petits tubes latéraux, munis l'un d’un robinet R servant à faire le vide, l’autre d’un fil de platine communiquant avec la sonde S. Ce tube II est entouré d’une ampoule de verre contenant de l’acide sulfurique concentré comme le montre la figure H'.
- La sonde formée comme dans le premier appareil est terminée ici par un disque d’environ
- un demi-millimètre de diamètre. La communication entre S et H est obtenue à l’aide d’une très faible hélice métallique mn à l’intérieur de laquelle peut passer le faisceau de rayons lumineux.
- La sonde est fixée dans un tube de verre U U qui peut glisser dans un autre plus large fixé au col du ballon et au tube DEFG.
- De légers coups donnés à l’appareil convenablement incliné permettaient d’éloigner ou de rapprocher S et C, dont la distance était mesurée à l’aide d’une échelle divisée en millimètres.
- Pour amener la cathode et la sonde à une distance moindre qu’un demi-millimètre, on inclinait l’appareil de façon à faire tomber la sonde sur le disque C, puis on inclinait doucement l’appareil en sens contraire, et un petit coup donné au ballon l’obligeait à s’écarter de la cathode.
- Tout d’abord on ne mesurait pas les distances
- Fig. 3
- inférieures à un demi-millimètre, puis on employa le procédé suivant : on regardait la sonde et la cathode avec une petite lunette formée d’une lentille objective convergente et d’un oculaire analogue à celui de Fresnel pour la mesure des distances des franges d’interférences. La tête de la vis qui déplace cette lunette dans une direction parallèle à celle définie par la sonde et le centre de C donne le centième de tour; il était donc facile de mesurer en centièmes de millimètre la distance entre S et C une fois que l’instrument était placé, de façon qu’à une distance de un millimètre correspondît un déplacement du réticule de l’oculaire correspondant à un tour complet de la vis.
- La pression était mesurée à l’aide d’un manomètre Mac Leod.
- Pour abréger l’opération toujours longue de l’obtention d’une pression déterminée, on adjoignait à la pompe un petit robinet d’une forme spéciale ; c’est un robinet à trois voies (fig. 3) muni de deux tubes soudés;
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- Le canal diamétral a b est bouché en m, de façon à laisser un petit espace libre entre ni et b et à ce que les canaux a et c communiquent toujours entre eux.
- Le tube D communique avec la pompe et E avec des tubes desséchants par lesquels se fait la rentrée de l’air.
- Le robinet peut affecter les quatre positions indiquées sur la figure 4.
- Si on fait passer le robinet de la position 1 à la position 2, on détermine le passage dans la pompe de l’air contenu dans l’espace mb et par suite la pression augmente d'une quantité déterminée. Cette augmentation une fois connue, il est facile, après avoir amené la pression à être inférieure à la valeur voulue, de la régler définitivement.
- Si de la position 2 on passe à la position 4 en tournant le robinet dans le sens des aiguilles
- J 4
- ©(£©€)
- Fig. 4
- d’une montre, on fait rentrer dans l’appareil l’air contenu dans l’espace amc, ce qui peut avoir son utilité, quand l’augmentation à obtenir est assez grande. Enfin, si on place le robinet dans la position 3, on fait rentrer l’air complètement.
- L’auteur, avant de donner les résultats de ses expériences, rappelle rapidement les travaux des différents auteurs qui se sont déjà occupés de la question et en particulier ceux de Warren de la Rue, de Muller, Schuster, Rookes, etc.
- F. G.
- (A suivre.)
- Sur l’essai et le fonctionnement des alternateurs, par W. M. Mordey (‘).
- Le facteur de puissance (rapport de la puissance réelle à la puissance apparente) des moteurs à courants alternatifs, présente une grande importance par son influence sur l'économie de la transmission de l’énergie par courants alternatifs. Il est utile d’examiner si dans la trans-
- (*) La Lumière Électrique du 22 avril 1893, p, i36.
- mission de force par courants alternatifs nos câbles et nos machines devront supporter une grande puissance apparente, et si le problème est aussi simple à traiter que lorsqu’il s’agit de bons transformateurs à circuit magnétique fermé. Nous pouvons dire que le facteur de puissance des alternateurs que nous avons essayés est très élevé, quand on les emploie dans certaines conditions faciles à réaliser.
- La figure 6 montre comment varie le facteur de puissance quand on fait varier l’excitation. Les deux courbes en forme de V indiquent les
- Ampères dans l'inducteur du moteur
- Fig. 6
- intensités des courants pris respectivement par un alternateur « A 7 » de 25 kilowatts et un alternateur « A 10 » de 40 kilowatts, tournant comme moteurs, à vide, sous des excitations variables. Ces machines étaient actionnées par un autre alternateur avec une différence de potentiel de 2000 volts. La vitesse était maintenue constante à 100 périodes par seconde. On remarque que dans chaque cas le courant dans l’induit est réduit à un minimum pour une certaine excitation, qui correspond donc à un facteur de puissance et à un rendement maximum.
- Pour examiner si le même effet se produisait lorsque le moteur était chargé, l’un des deux moteurs fut couplé mécaniquement avec un autre alternateur dont on faisait varier la charge.
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- On trouva pour chaque valeur de la charge une valeur de l’excitation correspondant à une intensité de courant minima dans l’induit, et, de plus, que cette valeur de l’excitation donnant le facteur de puissance maximum était à peu près la même pour toutes les charges.
- C’est, d’ailleurs, ce que l’on devait prévoir. Avec un champ de faible intensité il faut un courant intense pour que l’on obtienne le couple -voulu*, tandis que pour un champ intense, la force électromotrice du moteur est plus élevée que celle de la génératrice. On se souvient, -d’ailleurs, que M; Hopkinson avait indiqué depuis longtemps qu’un alternateur peut tourner comme moteur quoique ayant une force électro-- motrice supérieure à celle de la génératrice.
- Les courbes montrent que le facteur de puissance peut varier énormément, mais qu’il est aisé de le réduire à un minimum en travaillant toujours avec l’excitation qui détermine dans l’induit le courant le plus faible. On a pu voir par le tableau des résultats que nous avons donné plus haut que le facteur de puissance présente des valeurs élevées. A faible charge, il est, toutefois, beaucoup plus petit, ce qui n’offre d’ailleurs pas d’inconvénient, puisqu’alors la puissance totale mise en jeu est aussi très faible. Il semble que, comme le Dr Fleming l’a montré pour les transformateurs, le facteur de puissance augmente rapidement avec la charge, et à ce point de vue ces deux catégories d’appareils à courants alternatifs présentent des propriétés similaires.
- A propos de la construction des alternateurs, nous allons décrire une disposition que nous avons employée et que nous appliquons à toutes les grandes machines. On a avantage à disposer l’enroulement de l’induit en plusieurs circuits parallèles, au lieu de monter tous les circuits en série. L’isolement des parties extrêmes est alors plus facile à réaliser et les conducteurs deviennent plus maniables. Mais dans la pratique nous avons trouvé que la disposition en parallèle présente un inconvénient. A moins que les bobines ne soient enroulées tout à fait identiquement, le voltage des différentes parties est inégal, et une circulation de courant a lieu à l’intérieur de l’induit. La machine agit, en somme, comme dans la méthode différentielle que nous avons décrite plus haut, et il en résulte une perte d’énergie.
- Il est probable que l’on n’a pas fait attention à cette circonstance dans les machines à induit mobile, parce que l’effet en question y est difficile à observer. L’inégalité ne se produit pas, si les pièces polaires sont exactement semblables en ce qui concerne leurs dimensions et leur emplacement, si l’entrefer est d’égale épaisseur partout, et si l’enroulement induit est uniformément réparti. Mais ce sont là des conditions difficiles à réaliser dans la pratique. Une application d’une propriété bien connue des transformateurs permet de résoudre la difficulté.
- Le procédé employé est indiqué dans la figure 7. Deux bobines sont disposées sur un noyau de fer, à la façon d’un transformateur, chaque bobine étant reliée à chacune des deux parties du circuit de l’induit. Les connexions
- Fig. 7
- sont telles qu’avec des courants d’égale intensité dans les deux moitiés d’induit, le noyau de fer n’est pas aimanté, les deux bobines se neutralisant. Mais toute tendance d’une partie de l’induit à fournir un courant plus intense- que l’autre se trouve combattue'par la seconde partie de l’appareil, que nous appellerons un compensateur, qui agit alors comme un transformateur opposant une force électromotrice correspondante au circuit à courant trop faible. De cette façon les deux moitiés de l’induit sont également chargées, et aucune circulation locale de courant ne peut y avoir lieu. Le compensateur constitue une dépense minime. Comme exemple de son efficacité nous mentionnerons ce fait qu’à un alternateur de 25o kilowatts et de 2000 volts dont les deux côtés avaient été rendus assez inégaux pour faire circuler un courant local de 16 ampères il a suffi d’ajouter un petit compensateur pour réduire ce courant local à un demi-ampère.
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- Nous ne savons si cette inégalité a été remarquée par d’autres, mais on sait qu’elle peut également exister dans les dynamos à courant continu, et on l’a même présentée comme une objection au montage en dérivation des induits de machines multipolaires. Quel que puisse être le poids de cette objection, il est certain qu’il n’est pas aussi facile de remédier à cet inconvénient que dans le cas des alternateurs. On peut dire, en effet, des appareils à courants alternatifs que s’ils présentent souvent des difficultés tout à fait imprévues, leur nature même offre des moyens simples pour les réduire ou les éviter. Dans les induits à noyau de fer, dans les alternateurs comme dans les dynamos, le fer tend jusqu’à un certain point à réagir contre ces inégalités.
- Fonctionnement en parallèle des alternateurs.
- Ce sujet a fait l’objet de nombreuses études dans ces dernières années. Nous ne voulons rien y ajouter au point de vue théorique, nous dirons seulement comment nous envisageons la question au point de vue pratique. Il y a quelques années nous avons reconnu avec M. Ra-worth qu’il fallait s’occuper dans cette question tout autant du moteur à vapeur que des machines électriques et nous avons indiqué à cette époque les principales dispositions à prendre pour le couplage en parallèle, que nous rappel-rons brièvement.
- 1. Chaque alternateur est actionné par un moteur séparé.
- 2. Tous les moteurs sont alimentés en parallèle par le même tuyau de vapeur et reçoivent de la vapeur à la même pression.
- 3. Tous les inducteurs des alternateurs sont excités en parallèle, et par suite à la même différence de potentiel.
- 4. Tous les induits sont en parallèle.
- 5. Chaque alternateur donne sa puissance propre réglée par l’admission de vapeur de son moteur.
- 6. Le réglage de la différence de potentiel se fait par la manœuvre de l’excitatrice commune.
- Voici, dans le cas de deux alternateurs, les opérations successives à effectuer : admettons qu’un des alternateurs,JA, tourne, et qu’il fournit du travail par son moteur E. Pour le coupler avec
- un autre alternateur, A,, nous mettrons en route son moteur E, et nous exciterons A-. L’excitation n’a pas besoin d’être réglée individuellement, puisqu’elle est commune aux deux machines. On ferme alors le synchroniseur et l’on règle la vitesse du moteur E, jusqu’à ce que la lampe du synchroniseur ait atteint un éclat invariable pendant quelques secondes. Quand la lampe est arrivée à son plus grand éclat, on ferme le conjoncteur, qui réalise le couplage en parallèle.
- A ce moment le moteur E, ne reçoit que juste assez de vapeur pour faire marcher l’alternateur A,, sans charge, à la vitesse voulue. A, ne débite aucun travail extérieur et n’en reçoit pas du circuit; c’est ce que l’on constate par son ampèremètre, qui montre qu’il ne passe aucun courant d’une machine à l’autre. A mesure que l’on augmente l’admission de vapeur, le nombre d’ampères augmente dans A, et diminue dans A, jusqu’à ce que, pour des alternateurs d’égale grandeur, les deux ampèremètres indiquent le même courant montrant que la charge se trouve répartie également entre les deux machines. Le réglage de la force électromotrice se fait en agissant sur l’excitatrice et non en manœuvrant un rhéostat dans le circuit inducteur des alternateurs. Comme tous les inducteurs ont le même enroulement, il n’est pas nécessaire de les régler individuellement, excepté peut-être pour compenser l’effet d’une différence de température entre les machines mises en route à froid et d’autres s’étant échauffées par un long fonctionnement.
- Pour arrêter l’un des alternateurs, il ne faut pas couper le courant brusquement, mais il faut réduire graduellement l’admission de vapeur, jusqu’à ce que l’alternateur ne débite plus, ce que l'on peut voir à son ampèremètre. C’est alors que l’on peut couper le circuit et arrêter le moteur. De cette façon la charge est graduellement transférée aux autres machines, qui continuent à tourner régulièrement.
- Il n’est pas nécessaire d’employer de charges artificielles pour le couplage en parallèle des alternateurs. On le fait quelquefois, mais cet artifice n’est utile que lorsque les caractéristiques des machines présentent des variations trop considérables entre la marche à vide et la pleine charge.
- A. H.
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- FAITS DIVERS
- On prépare en Amérique une curieuse substance très dure qu’on a appelée Carborundum, et qui est susceptible d’être employée comme le diamant noir et le corindon pour le travail des roches et des métaux. Cette substance est, paraît-il, un carbure de silicium et serait préparée par l’action de l’arc électrique sur un mélange de charbon et de sable. 4
- Dans ces conditions, il se fait du silicium qui s’unit au carbone. C’est du reste un produit qui est étudié en ce moment et qui a reçu déjà des applications en Amérique. 11 jouit, comme le diamant, de la propriété d’être phosphorescent dans le vide sous l’influence des effluves à forte tension. M. Tesla en a montré dans sa conférence de l’année dernière à la Société de Physique.
- M. Moissan a fait le dimanche 23 courant, au Conservatoire des arts et métiers, une conférence où il a pu répéter ses principales expériences avec le four électrique.
- Avec une aisance parfaite et plein d’humour, l’habile chimiste a fait l’histoire de ses recherches.
- M.. Violle s’était fait le préparateur et le chauffeur des fours, et, aidé de MM. Lebeau et Nyon, a pu faire de vant le public la préparation du chrome, de l’uranium, l’expérience de synthèse du diamant, la détermination calorimétrique de la température de l’arc.
- M. Moissan a montré ce curieux métal, l’uranium, qui, frotté légèrement, donne des étincelles lumineuses, l’énergie mécanique se transformant ainsi directement en lumière.
- Inutile de dire que le nombreux public assistant n’a pas ménagé ses applaudissements au conférencier et aux expérimentateurs.
- Quelques expériences semblent prouver que le chlore insolé est plus actif que le chlore qui n’a pas reçu l’action de la lumière On prétend que le chlore soumis à l’action des effluves à fortes tensions jouit de même d’une affinité de réaction plus grande. Aussi M.Kellner vient-il de faire breveter le principe de l’électrisation du chlore. Le chlore sec soumis à l’action de courants alternatifs de haute tension se prêterait à la chloruration rapide des composés organiques, mieux même qu’avec l’intervention de la lumière directe du soleil.
- Un compteur d’électricité du système Brillié pour 800 000 watts vient d’être construit pour la Société normande d’électricité de Rouen. Cet appareil sera installé sur une distribution à trois fils de 8000 ampères et 100
- volts. Ce compteur est probablement le plus grand qui ait été établi jusqu’ici; avant celui-ci la Compagnie continentale en avait construit un autre pour 200000 watts, commandé par la Société des métaux.
- Ce compteur pour 800000 watts est muni d’un dispositif enregistreur qui donne à chaque instant la valeur de la puissance. L’enregistreur est construit sur le principe d’un cinémographe ; il reçoit d’un petit moteur électrique un mouvement de rotation constant. Le tambour fait un tour en 24 heures.
- On a reproché au compteur Brillié sa complication ; nous apprenons que la Compagnie continentale vient d’en remanier la forme et qu’elle construit maintenant sur les mêmes principes un appareil plus simple, mais qui conserve toutes les qualités de l’instrument originel.
- Le mois dernier on a inauguré la station centrale d’électricité d’Ancône, distribuant des courants alternatifs par transformateurs.
- L’usine comprend deux machines à vapeur compound de 100 chevaux chacune, avec condenseur à surface, et ventilateur mû électriquement pour refroidir l’eau de condensation.
- Chaque machine actionne une dynamo à courants alternatifs avec son excitatrice. Ces alternateurs, du type Ganz à 10 pôles, donnent 2000 volts et 25 ampères à 5oo tours par minute. Les dynamos excitatrices sont de 100 volts et 3o ampères.
- La station contient un rhéostat automatique système Blathy réglant l’excitation des alternateurs, un indicateur de phases pour le couplage en parallèle des dynamos, et deux voltmètres Cardew. Les commutateurs principaux sont à contacts de mercure.
- Les conducteurs à 2000 volts sont fixés sur des isolateurs ordinaires sur poteaux, passant par-dessus les toits, le long de la Porta Pia et la Via Vintinove-Settem-bre, et une partie du Corso Vittorio-Emanuele, sur une distance de i5oo mètres.
- Quatre transformateurs réduisent la tension à io5 volts pour les circuits de lampes à incandescence, et portent en outre des bornes à 5o volts pour les lampes à arc.
- Celles-ci, du type Ganz, de 16 ampères, sont fixées de 5o à 70 mètres, sur des poteaux en fer.
- La station, établie par la maison Ganz, pourra donner, lorsque le besoin s’en fera sentir, le double de sa puissance actuelle.
- Pour débarrasser les pûtes à papier de particules de fer, MM. Bradley, Rising et Atkins font passer la pâte dans un canal traversé par des barrettes de fer rivées aux pôles d’électro-aimants. __ __
- Au mois de juillet prochain, la station hydraulique de Scmur, qui pourra développer une force înotih e de 3oo
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- chevaux, commencera à fournir du courant par une canalisation à courants alternatifs de haute tension aux villes de Saulieu, distante de 27 kilomètres; Précy, de 14 kilomètres, etMontbard, de 18 kilomètres. 3ooo lampes environ seront alimentées.
- Pendant la journée la station enverra de la force motrice aux nombreuses tanneries des environs de Saulieu.
- Sait-on ce que coûtent les bourrasques de neige aux compagnies de tramways électriques des Etats-Unis ? Une forte tempête à Ottawa a nécessité un développement d’un millier de chevaux pour maintenir en service le matériel d’un tramway électrique. Les 400 kilomètres de voies ferrées exploitées par la Twin City Rapid Transit Company avaient été enfouis en février dernier sous une couche compacte de neige de deux à dix pieds de profondeur.
- Cette bourrasque de neige a coûté à la compagnie la jolie somme de 5o 000 francs.
- En parlant de la réclame commerciale dans les sociétés techniques, Industries dit : « Nous ne savons pas jusqu’à quel point le hardi système de réclame adopté en Amérique est à recommander ou à condamner. Par exemple, nous venons de recevoir le compte rendu d’une communication faite à l’Institut américain des ingénieurs électriciens sur la « micanite ». C’est purement et simplement un prospectus commercial dont la communication a pourtant été suivie d’une discussion. Récemment encore, il y a eu une communication sur le joulemètre de Thomson, ou wattmètre Thomson, comme on l’appelle aux Etats-Unis.
- En Angleterre, nous avons aussi des circulaires commerciales, mais nous tenons souvent ces circulaires secrètes avant de les communiquer aux sociétés scientifiques ou techniques. Lorsqu’une maison anglaise désire lancer une nouvelle matière isolante, faite par exemple de mica et de ciment, ou un compteur dépourvu de toute originalité, un de ses membres lit une note sur «t les propriétés diélectriques des silicates alcalino-terreux », ou sur « les moyens électrodynamiques d’intégration de la puissance électrique », et leur marchandise est ainsi annoncée avec succès. La méthode américaine est au moins plus franche, sinon plus digne.
- La Société générale italienne Edison avait obtenu de la municipalité de Milan' une concession pour la traction électrique des tramways dans cette ville. Elle devait construire une ligne d’essai, et après un fonctionnement d’une année dans de bonnes conditions, elle devait recevoir la concession dans la ville entière. Actuellement, la ligne d’essai est sur le point d’être construite, et dans cinq mois elle fonctionnera.
- Pour la construction de cette ligne, il y avait un grand nombre.de concurrents. De son succès dépend en effet la fourniture de tout le matériel pour la ville. Les maisons allemandes Siemens et Ifalske et Allgemeine Elektrici-tœts Gesellschaft ont fait des offres; Brown et Boveri, de Bade; les ateliers d’Oerlikon ; Ganz, de Budapest; Thomson-Houston, de Paris, étaient sur les rangs. Avant de décider quel serait le système adopté, les directeurs de la compagnie Edison de Milan ont fait un voyage pour se rendre compte de visu des mérites de chaque système. Après avoir visité Halle, Brême, etc., ils ont choisi le système Thomson-Houston déjà en usage à Brême, et qui va bientôt être employé à Lyon. A cet effet, un traité est intervenu entre la compagnie Edison de Milan et la compagnie Thomson-IIouston, représentée par son bureau de Paris, traité par lequel cette dernière s’engage à fournir et à installer tout le matériel électrique.
- D’après Sciences et Commerce, cette ligne de tramways prendra naissance sur la place du Dôme, parcourra la Via Mercanti, la Via Dante, le Foro Bonaparte, la Via Boccaccio, la Via Vincenzo Monti, la Via Mario Pogano et le Corso del Simpione jusqu’au débouché de la Via Ca-nova. Elle sera presque entièrement construite à double voie.
- Un fil de cuivre de 5400 mètres de longueur sera suspendu au milieu de la voie, au moyen de fils d’acier, à des poteaux en acier, et les voitures prendront le courant à l’aide du trolley. Les trucks seront munis d’un seul moteur de i5 chevaux à simple réduction de vitesse, du type à emboîtement étanche.
- La station comprendra deux machines à vapeur actionnant deux dynamos à quatre pôles de 100 kilowatts et donnant 5oo volts.
- . Cette nouvelle ligne doit être complètement terminée et mise en marche cinq mois après la signature du traité entre les deux compagnies, c’est-à-dire en septembre prochain.
- M. Worms emploie pour la confection des plaques d’accumulateurs l’alliage suivant :
- Plomb........... 946 parties
- Antimoine...... 22 —
- Mercure.......... i3 —
- On fond le plomb, on y ajoute l’antimoine, et on ne verse le mercure qu’au moment de couler.
- Notre confrère anglais The Lancet, en discutant la nécessité de trouver des occupations pour les personnes aveugles, suggère qu’elles pourraient être parfaitement employées comme opérateurs dans les bureaux téléphoniques. Il est bien reconnu, en effet, qüe l’absence du setis de la vue est ordinairement accompagnée d'une acuité plus grande des autres sens et principalefneht de l'ouïe;
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- Mais on peut se demander si les aveugles ne seraient pas sujets à commettre des erreurs dans la recherche du jaclc correspondant à tel numéro appelé, et si, de plus, leur mémoire pourrait être assez exercée pour retenir remplacement des divers numéros et retrouver sans tâtonnement le petit carré de deux ou trois centimètres affecté à chaque abonné parmi les milliers de numéros disséminés sur un tableau. Enfin comment se rendraient-ils compte du numéro d’un annonciateur tombé>
- Comme lubrifiant pour arbres à rotation rapide, M. R. Graf indique la composition suivante pour essieux de wagons, arbres de dynamos et de moteurs électriques:
- Huile minérale lourde.. 0200 parties.
- Tungstate de soude....... 325 —
- Sulfate d’ammoniaque... 325 —
- Phosphate d’ammoniaque. i85 —
- Sel ammoniac............ 120 —
- Carbonate de soude..... 245 —
- Les matières sont réduites en poudre fine et intimement mélangées avec l’huile.
- Pour des axes très chargés on peut employer, d’après MM. Risdale et Jones, comme graisse dure :
- Graisse.................... 75 parties.
- Chaux ou magnésie............ 3 —
- Savon........................ 6 —
- Plombagine ou mica ......... 16 —
- et comme graisse molle :
- Graisse.................... 45 parties.
- Chaux ou magnésie............ 2 —
- Soufre....................... 4 —
- Mica........................ 19 —
- Huile lourde minérale...... 3o —
- Dans une récente réunion de la Société de physique de Berlin, M. Raps a exposé un appareil photographique destiné à enregistrer les indications des voltmètres principaux des stations centrales.
- Plusieurs accidents s’étant produits dernièrement sur les lignes de tramways électriques en Amérique, The Globe, de New York, fait les réflexions suivantes :
- L’ignorance a pu excuser l’admission première des trolleys dans les grandes villes; mais il 11e peut plus y avoir maintenant aucune raison pour justifier l’extension ultérieure de ce système de propulsion des tramways urbains.
- Les pouvoirs publics ont pu, à l’origine, être abusés par des explications plausibles. Maintenant ils sont mieux renseignés. Ils ont pu penser que les trolleys présentaient une sécurité suffisante. Presque chaque jour actuellement, nous devons enregistrer une série d’accidents qui montrent le sérieux danger que ces fils présen-
- tent au point de vue de la vie et de la propriété partout où ils existent.
- Pour des villes de province qui ne semblent pas devoir devenir des cités importantes, et spécialement, dans le cas où plusieurs villes de ce genre sont proches l’une de l’autre et demandent des communications faciles, — comme c’est le cas pour Glen-Falls, Sandy-Hall et Fort-Edward, par exemple, — les trolleys présentent des avantages particuliers; ils sont moins chers et n’entraînent aucun danger. Mais le système est complètement inapplicable dans les grandes villes peu denses qui deviennent de plus en plus populeuses.
- Dans une grande ville, les fils sont une menace perpétuelle pour la vie humaine. Ils charrient des courants mortels sur des conducteurs nus ; ils peuvent, à tout moment, tuer un homme absolument ignorant du danger; dans le cas des incendies, leur présence, — comme on l’a vu récemment à Boston, — arrête les secours qu’on porte aux sinistres et contrarie dangereusement le travail des pompiers; le récent accident survenu à Brooklyn montre à quel point ils peuvent faire de chaque point une source de danger et que même ils peuvent détruire les voitures qu’ils actionnent.
- Toutes ces leçons seront-elles perdues? Les raisons d’économie peuvent-elles entrer en ligne de compte avec la sécurité publique pour décider des points aussi importants? Les trolleys sont déjà autorisés dans la partie haute de New-York, qui sera certainement très peuplée d’icipeu d’années, et aucune précaution n’a été prise pour pourvoir à leur suppression lorsque ce temps sera venu. On accumule ainsi des désagréments dont on ne pourra s’affranchir que difficilement et à grands frais.
- Sans être aussi pessimiste que le journal américain, on ne peut nier les accidents qui se sont produits; il faut espérer que des précautions convenables en éviteront le retour et faciliteront l’extension de ce moyen commode de locomotion.
- Eclairage électrique.
- Par délibération en date du 4 mars dernier, le conseil municipal de Montauban a décidé de recourir à l’éclairage par l’électricité de la ville et des bâtiments communaux.
- Les sociétés qui voudront concourir à l’établissement de ce nouvel éclairage devront envisager deux cas.
- Le premier, éclairage de la ville et des bâtiments communaux en prenant pour base un pouvoir éclairant au moins égal à celui fourni par le gaz et dans le même périmètre que celui éclairé aujourd’hui par la Compagnie du gaz.
- Le deuxième, même pouvoir éclairant sur chaque point de la ville, mais avec le périmètre étendu jusqu’aux limites de l’octroi.
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- la lumière électrique
- L’éclairage électrique a été installé à Haïphong. Le concessionnaires, MM. Hermenier et Planté, viennent d’après Sciences et Commerce, de commander en France des accumulateurs, afin d’éviter toute possibilité d'irrégularité dans l’éclairage de la ville. Ces accumulateurs pourront pendant toute une nuit suffire à l’éclairage. Les concessionnaires ont reçu de nombreuses demandes de maisons de commerce et de particuliers qui veulent supprimer chez eux l’éclairage au pétrole. Mais ils ne donneront satisfaction à ces demandes qu’après avoir terminc l’installation de l’éclairage municipal. En attendant, divers contrats particuliers ont été signés, le cercle du commerce notamment a traité avec l’entreprise.
- Il y a longtemps qu’on nous promet l’éclairage électrique froid qui doit révolutionner nos modes d’éclairage actuels. Mais jusqu’ici on ne s’en était pas occupé pratiquement. Il existe pourtant un moyen assez simple de le réaliser; c’est de produire des effluves électriques assez puissantes dans des tubes Geissler.
- La maison Pyke et Harris, de Londres, a eu le mérite de faire de ces appareils de laboratoire des lampes pour l’éclairage pratique. Nous ne savons pas jusqu’à quel point ce pas en avant sera dès maintenant favorablement accueilli ; toujours est-il que d’après de récentes expériences le rendement optique des tubes Geissler est supérieur à celui des lampes à incandescence ordinaires. D’autre part, la lumière phosphorescente de ces tubes présente bien plus les caractères de la lumière diffuse que celle des lampes à incandescence. Aussi pourrait-elle trouver des applications dans les effets décoratifs, et quand il s’agit d’obtenir un éclairage doux et bien distribué^ Nous aurons prochainement l’occasion de revenir sur ces tentatives, qui méritent d’être étudiées.
- Le nombre total de lampes de 8 bougies ou leur équivalent installées actuellement à Londres se monte à 503^02, ce qui représente une augmentation de 324862 lampes dans les deux dernières années.
- Dans certains districts un quart à un tiers seulement des lampes installées ont été allumées simultanément. Ce même rapport monte jusque près de Go0/0 dans les quartiers commerçants; en moyenne, il est à Londres de 40 0/0.
- La puissance totale des stations centrales de Londres est suffisante pour alimenter 825000 lampes de 8 bougies, ce qui équivaut à environ 40000 chevaux-vapeur. De Ce nombre 5g 0/0 seulement sont réellement installés actuellement.
- Le nombre de lampes installées par kilomètre de conducteur a été en moyenne, pour toutes les compaghiès, de 680. Ce chiffre est du reste variable suivant les compagnies : en tête vient Saint-James Pall Mail Company,
- avec 4 000 lampes par kilomètre, Saint Paneras, avec 2700, The Kensington and Knightsbridge Company 23oo par kilomètre; en dernier lieu vient la Metropolitan Company avec 400 lampes par kilomètre.
- Nous avons annoncé il y a plusieurs mois que M. Mo* ris, le collaborateur de feu M. Van Rysselberglie, avait fait à la ville d’Ostende des offres pour l’éclairage électrique. M. Moris se chargerait aussi de l’usine à gaz. Outre l’abaissement du prix du gaz qu’il promet, nous relevons dans ses offres les propositions suivantes.
- L’électricité se paierait 10 centimes l’hectowatt-heure, avec une réduction de 25 0/0 en faveur de la Ville, tant pour l’éclairage des voies publiques que des établissements en régie. Enfin, M Moris compterait annuellement à la Ville, pendant les dix premières années d’exploitation, une somme de 10,000 francs, redevance qui, à partir de la onzième jusqu’à la vingt-et-unième année, se majorerait de 1000 francs par an. L’augmentation annuelle serait ensuite de i333 fr. 33, de manière à atteindre 40000 francs au terme de la concession, qui est de trente-cinq ans.
- La Ville aurait le droit, la dixième année échue, de reprendre toute l’exploitation, moyennant remboursement au comptant de la partie des capitaux engagés non amortie, le contrat devant, d’ailleurs, déterminer l’importance de l’amortissement à opérer chaque année par le concessionnaire.
- De plus, la commune aurait, dans ce cas, à verser à l’adjudicataire une somme égale à la moyenne des bénéfices nets des deux dernières années, et cela jusqu’à l’expiration des trente-cinq ans.
- La papeterie de MM. Blanchet frères et Kléber, à Rives (Isère), est éclairée à l’électricité. Le courant est fourni par deux machines à courant continu du type Henrion, et par une machine à courants alternatifs système Ziper-nowski. Les deux premières machines éclairent des usines situées l’une à 3oo mètres, et l’autre à 425 mètres de l’atelier de production de lumière. La machine Zipernowslti envoie le courant dans des ateliers éloignés de 900 mètres. Les dynamos sont mises en mouvement par une turbine à axe vertical.
- Les lampes à incandescence représentent un éclairage d’environ 7500 bougies.
- L’installation a été faite par MM. Lombard, Gérin et C% de Lyon.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. *- Paris, 3i, boulevard des Italiens*
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- La Lumière Electrique
- „ JL
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XV- ANNÉE (TOME XLVIII) SAMEDI 6 MAI 1893 N 18
- .SOMMAIRE, — Nécrologie : Frank Géraldy; La Rédaction. — L’influence du fer sur la forme des sinusoïdes des machines; Paul Boucherot.— Les lampes à arc; Gustave Richard. — Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe; P.-F. Mottelay. — Variation de,1’isolemenjf de la gutta-percha avec la température. — Chronique et revue de la presse industrielle :-Microphone pour les sourds de Shapley. — Dépolarisant Srigmanski. — Appareils de chauffage Mitchell. — Vibrateur auriculaire Harness.— Canalisation Tomlinson. — Rhéostat Carpenter. — Pile sèche Cabarro. — Ozoniseurs Andréoli. — Rôtissoire électrique Wallace.
- — EJectrolyse de cuivre Perreur Lloyd. — Poste téléphoniquë Humans. — Téléphone à longue distance Haynes.
- — Sur le tannage électrique, par Conrad Falkenstein. —Revue des travaux récents en électricité : Sur la distribution du potentiel dans un champ électrique dans l’air raréfié, par A. Righi. Sur les rayons cathodiques dans les gaz à la pression de l’atmosphère et dans le vide le plus élevé, par Philippe Lenard. — Sur les relations générales qui existent entre les coefficients des lois fondamentales de l’électricité et du magnétisme, par M. E. Mer-cadier. — Séparation et striation des gaz raréfiés sous l’influence des décharges électriques, par M. E. Baly. — Faits divers.
- Frank GÉRALDY
- Nous avons le regret d'apprendre à nos lecteurs la mort de M. Frank Géraldy, ingénieur des Ponts-et-Chaussées, le plus ancien des collaborateurs de La Lumière Electrique, et celui dont ils ont eu le plus souvent à apprécier le talent.
- Notre ami a succombé inopinément à une maladie qui le minait depuis longtemps, mais dont il n’était pas possible de croire l’issue si prompte. En effet, le samedi 22 avril, il venait, comme d’ordinaire, corriger lui-même ses épreuves de mise en pages, et il repartait pour passer la journée du dimanche à Bois-Colombes auprès de sa. famille, où il rendait le dernier soupir, mardi trois jours après !
- Le jour même où son article sur le secteur des Chainps-jÉlysées paraissait dans notre recueil, une foule émue accompagnait ses restes mortels dans l’humble cimetière de campagne, où se reportera longtemps le souvenir de ceux qui l’ont connu et aimé.
- Rien dans ce dernier écrit, accompagné de dessins exécutés d’après les croquis relevés par
- l’auteur avec un soin minutieux, n’indique la moindre fatigue intellectuelle. Frank Géraldy avait déjà un pied dans la tombe, que son esprit envisageait encore l’avenir avec toute sa sérénité. Son style avait conservé toute la netteté, la précision de ses jeunes années. Il a joui jusqu’à la fin des précieuses facultés que chacun admirait.
- Frank Géraldy est né à Cherbourg, le 2 décembre 1838. Son père était président à la Cour d’appel de Caen. Sorti dans les premiers rangs de l'Ecole polytechnique en 1859, ingénieur des Ponts-et-Chaussées à vingt-deux ans, Géraldy dirigea à Digne, à Agen, puis à Caen, dé remarquables travaux; ce fut lui qui construisit le fameux barrage de l’Orne, une des curiosités de la province dont il était originaire. Ce fut cette circonstance qui le mit en rapport avec son compatriote Du Moncel. Il quitta bientôt la carrière administrative, ce qui lui permit de consacrer son temps et de mettre ses talents au service de l’industrie en s’adonnant à la vulgarisation des progrès de la science.
- D’un caractère enjoué, bienveillant et doué d’une véritable éloquence, il eut de grands succès de tribune à la Salle des conférences des Capucines. Si les conférences du genre de celles de Géraldy eussent été plus fréquentes, cet établissement qui eut son heure de célébrité
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- aurait lutté avantageusement pour la propagation de la philosophie scientifique parmi les jeunes générations. En tout cas, on inscrit son nom au premier rang dans les fastes oratoires de cette tribune libre. Il était né pour l’enseignement. populaire, et, sur un plus vaste théâtre, il eût été certainement un émule des Dumas et des Pouillet.
- Aucun succès ne dépassa jamais ceux qu’il obtint en présentant dans cette enceinte, où des gens de goût se donnaient rendez-vous, le téléphone, le phonographe, la lampe à incandescence, le transport de la force par l’électricité.
- Ces éblouissantes inventions, qui produisirent une révolution dans les idées, furent accompagnées d'expériences devenues classiques et d’explications que sa parole chaude, vibrante et animée introduisait de force dans les intelligences les plus rebelles.
- En outre, Géraldy, qui était un littérateur et un orateur doublé d’un ingénieur, prenait une part active à l’exploitation de ces merveilles, qui n’auraient point mérité au même degré notre admiration si elles n’étaient entrées dans les mœurs publiques et n’avaient servi à la satisfaction de nos besoins de l’ordre le plus élevé. C’est ainsi qu’il fut conduit à -coopérer très efficacement aux célèbres expériences de Creil, à devenir le conseil scientifique et à prêter son précieux concours à la direction de deux compagnies puissantes, dont le but est analogue, celle de la transmission de la force et celle de l’éclairage et de la force par l’électricité à Paris.
- Il fallait toute son activité et son amour du travail pour suffire à toutes ses occupations,
- . sans jamais interrompre ses œuvres de littérature scientifique, qui, pour d’autres, auraient été une tâche redoutable, mais qui n’étaient pour lui qu’un délassement.
- Ce n’est pas sans émotion que nous rapprocherons de l’article du 29 avril 1893, celui du i^mai 1879, dans lequel Frank Géraldy inaugure sa collaboration à La Lumière Electrique ou, pour parler plus exactement, par lequel La Lumière Électrique inaugure sa publication, car cetarticle est inséré à la page 5 du premier numéro de ce recueil.
- « Il est rare, dit-il magistralement, qu’une grande découverte commence dès son apparition à fournir les résultats qui doivent en sortir un jour.
- « Presque toutes passent par une période de silence et d’obscurité. Les unes, venues en un temps où l’esprit public n’était pas préparé, sont méconnues ou ignorées, semblent disparaître avec leur auteur pour ne renaître qu’après une longue suite d’années. Les autres, après avoir vivement frappé l’opinion, entrent dans la phase tranquille de l’élaboration, elles mûrissent doucement dans le travail du laboratoire. Un jour les conditions nécessaires sont fixées par l’étude, les appareils de production sont nés, l’expérience devient procédé, l’attention générale est attirée ; l’esprit public s’éveille, la période industrielle commence.
- « Alors, ce qui était le travail de quelques-uns devient l’occupation de tous et dans cette nouvelle recherche, chaque jour, chaque heure apporte son progrès; les faits nouveaux, les appareils, les inventions se pressent, s’amassent, se précipitent avec une étourdissante rapidité, jusqu’à ce que dans cette agitation la découverte se soit à peu près fixée sous sa forme pratique et définitive.
- « Nous traversons aujourd’hui pour la lumière électrique cette phase de production tumultueuse. Il faut chercher à discerner à travers les multiples manifestations de l’activité générale dans quel sens se produit l'avancement, où sont les .illusions, et quelles espérances il est permis de conserver. »
- Cet article remarquable se termine par une comparaison tirée de l'histoire de l’éclairage au gaz et que beaucoup d’auteurs ont répété. Frank Géraldy analyse avec une douce ironie un écrit que Desormes publia en 1819, soixante ans plus tôt. Il montre que l’on trouve dans cet écrit tous les reproches que les gaziers adressaient,' en 1879, à la lumière électrique, et qu’ils lui adressent encore aujourd’hui.
- « Desormes établit fort doctement, dit Frank Géraldy, que la lumière au gaz est plus chère que la lumière à l’huile. Il a eu parfaitement raison, on dépense beaucoup plus pour éclairer nos rues et nos édifices qu’on ne faisait pour allumer les réverbères et les quinquets d’autrefois, et néanmoins le gaz a triomphé. Pourquoi? Tout simplement parce qu’on s’éclaire mieux. Et en outre, dernier argument dont les partisans du gaz n’ont point compris lq portée, conséquence imprévue, la consommation d’huile a augmenté. »
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- La péroraison doit encore être citée, car elle a toute la précision d’une prophétie scientifique; elle donne la mesure de l’enthousiasme réfléchi qui animait les acteurs de cette grande transformation sociale, si difficile à opérer dans notre pays, où se trouve tant d’intelligence, tant d’initiative et d’amour du progrès, mais où la routine occupe des positions dont il est très difficile de la déloger et qui quelquefois paraissent inexpugnables.
- « Aujourd’hui s’écrie fièrement Géraldy, l’électricité a donné un éclairage supérieur, il est acquis, il ne disparaîtra pas!!...
- « S’il ne peut, contrairement à toutes les prévisions' se prêter à une production économique, les ressources pour l’établir quand même seront créées.
- « Une chose n’est pas douteuse, il constitue un progrès passé dans les goûts du public d’élite. En conséquence, son succès, son extension ne sont qu’une affaire de temps. »
- La plupart des deux ou trois cents articles que Géraldy a publiés dans la Lumière Electrique, et qui représentent la valeur de plusieurs volumes, sont consacrés à l’étude des détails techniques indispensables pour que l’éclairage électrique et le transport de la force à distance cessent d’être de beaux rêves, pour devenir de glorieuses réalités.
- Non seulement Frank Géraldy prit place à côté de M. Du Moncel, dansHa rédaction de la Ltnnière électrique, comme un de ses collaborateurs les plus actifs et les plus dévoués, mais il fut admis à l’honneur de signer avec le célèbre électricien un des ouvrages qu’il avait rédigés dans la Bibliothèque des merveilles, première collection qui jouissait alors d’une grande vogue en raison de la direction éminemment philosophique qu’Edouard Charton lui avait donnée.
- C’est Frank Géraldy qui fut chargé de tenir au courant des progrès ultérieurs des sciences les volumes nombreux que M. Du Moncel avait écrits sur différentes branches de l’électricité.
- Dans ces derniers écrits surtout, Frank Géraldy donna la mesure des qualités artistiques de son esprit. Il sut se montrer littérateur aussi délicat que savant et analyste distingué, sans cesser d’être homme, c’est-à-dire sans cesser d’admirer ce qui est beau.
- Comme le disait sur la tombe de notre ami, M. Horace Weill, directeur des sociétés aux-
- quelles il appartenait « Le monde scientifique ne connaîtra jamais toute la part prise par Géraldy aux progrès accomplis pendant la période où il nous a été attaché, et qui remonte aux premiers jours de notre société. Il ne connaîtra pas non plus celle qui lui revient dans les améliorations dont notre conseil d’administration a reçu confidence et dont il prépare en ce moment l’application. En effet, dans ces articles admirablement documentés qu’il aimait à publier, et où il se plaisait à rendre justice à chacun, Frank Géraldy n’oubliait jamais qu’une chose : mettre en évidence le rôle personnel qu’il avait joué. »
- Frank Géraldy est mort sur le champ de bataille, littéralement la plume à la main, appréciant avec l’autorité qui lui appartenait, un grand événement industriel. Ce n’est pas sans quelque enthousiasme discret qu’il apprend à nos lecteurs l’inauguration de l’éclairage électrique dans un des beaux quartiers de Paris.
- « Voici, dit-il, la première apparition du courant alternatif à Paris ! »
- Au surplus, comme collaborateur de M. Maurice Leblanc, Géraldy n’a-t-il pas contribué lui-même, pendant ses dernières années, à quelques-uns des perfectionnements les plus importants qui doivent faciliter et développer l’application des courants alternatifs?
- Les derniers mots tombés de sa plume souhaitent bon succès à l’entreprise nouvelle!
- Espérons que la fortune aura égard aux souhaits d’un mourant, souhaits d’autant plus méritoires que celui qui les a formulés a passé plusieurs années à perfectionner tous les détails d’un système rival, celui des courants continus.
- Bienveillant et prodigue d’encouragements pour les jeunes, il sut leur inspirer la modération et le libéralisme que reflètent ses écrits. Ce fin critique contribua à écarter de la science électrique l’esprit dogmatique, si contraire au sain développement de toute science; le plus grand honneur auquel prétendait sa modestie était de pouvoir se considérer comme un des plus anciens « étudiants » en électricité. Son affabilité lui valut les sympathies de tous, et la profonde amitié qui nous attachait à lui nous fait sentir cruellement le vide qu’il laisse parmi nous.
- La Rédaction.
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- L’INFLUENCE DU FER
- SUR LA FORME DES SINUSOÏDES DES MACHINES
- Parmi les différentes causes de déformation des sinusoïdes existant dans une machine, nous avons indiqué (’) la non constance du coefficient de self-induction du circuit de l’induit.
- Cette non constance a elle-même pour cause la présence du fer dans la machine, qui non seulement provoque une variation continuelle de la self-induction, mais encore donne au coefficient d’induction mutuelle des deux circuits, avec une valeur plus grande, une forme bien différente de ce qu’elle serait sans cela. On sait que dans les machines à pignons ou à disque, dont les bobines induites contiennent du fer, les lignes de force du champ inducteur se meuvent continuellement et suivent le mouvement des bobines induites, allant au-devant de celles-ci lorsqu’elles s’approchent des pôles, les poursuivant lorsqu’elles s’en éloignent, tandis que lorsqu’il n’y a pas de fer elles sont à peu près fixes dans l’espace. Il s’ensuit que non seulement la valeur maxima du coefficient d’induction mutuelle est augmentée par la présence du fer, mais aussi la forme de ce coefficient est modifiée.
- Mais l’étude de cette influence fait partie de celle de la forme du coefficient d’induction mutuelle dont nous nous sommes occupés; et ainsi que nous l’avons dit, ce n’est guère que par tâtonnements que l’on peut rendre cette forme parfaitement sinusoïdale.
- Nous n’aurons donc à nous occuper que des variations de la self-induction occasionnées par la présence du fer. Elles peuvent être de deux sortes :
- i° Le passage des bobines induites devant les pôles inducteurs peut en augmenter la self-induction parle fait de l’augmentation de perméabilité du milieu ;
- 2° La perméabilité du fer de l’induit étant fonction de l’intensité du courant induit, il s’ensuit que la self-induction qui est fonction de la perméabilité est fonction également de l’intensité du courant.
- La première cause provient donc plus parti-
- {'YLa Lumière Electrique, t. XLVII, p. 55i.
- culièrement du fer des inducteurs, la seconde du fer de l’induit.
- La seconde cause n’existe pas par conséquent dans les machines à disque sans fer induit. Use trouve que par une coïncidence singulière la première n’existe pas non plus dans ces machines. Des mesures faites en faisant passer un courant alternatif dans un induit fixe de ce genre ont montré que la self-induction ne varie pour ainsi dire pas quand la position relative de l’induit et des inducteurs change. Gela peut provenir de ce que, quelle que soit la position des bobines induites, la résistance magnétique du milieu que traverse leur flux est à peu près constante, celui-ci se dérivant en deux autres quand les bobines sont au milieu de l’intervalle compris entre deux pôles.
- Hâtons-nous donc de remarquer que dans les machines sans fer dans l’induit, la self-induction est constante et il n’y a par suite aucune déformation des sinusoïdes de ce chef, ce qui est pour ces machines un avantage considérable à ce point de vue.
- Au contraire, dans les machines à fer dans l’induit, surtout dans celles à pignons, la résistance du circuit magnétique des bobines induites subit d’assez grandes variations pendant la période, il s’ensuit que la self-induction de l’induit doit varier dans des proportions intéressantes pendant une période, de ce fait et de celui de la variation de perméabilité provoquée par l’intensité.
- Malheureusement, il est encore trop difficile d’étudier ces deux actions simultanément, et nous serons obligé de les séparer.
- D’une façon générale, lorsque la self-induction varie pour une cause quelconque en même temps que l’intensité, la force contre-électro motrice produite dépend non seulement de la variation de l’intensité, mais aussi de la variation du coefficient de self-induction. Elle est alors :
- _ ci(LI) _. dl dY
- e ~ ~dT " dt + 1 ~dï‘
- L’étude de son action est alors beaucoup plus compliquée, mais on peut néanmoins l’entreprendre et arriver à des résultats indiquant sinon la grandeur exacte, du moins le sens des déformations et les conditions à réaliser pour les éviter.
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- Remarquons préalablement que si l’action mutuelle des circuits et la forme du coefficient d’induction mutuelle influent sur la forme de la force électromotrice, il n’en est pas de même des variations de self-induction qui n’agissent que sur la forme de l’intensité et laissent intacte la forme de la force électromotrice, celle-ci déterminant celle-là et dans aucun cas ne se ressentant de ses déformations.
- Variations de la self-induction, dues au fer des inducteurs. — Il y a dans ce cas à faire les mêmes distinctions que nous avons faites dans l'étude de l’action mutuelle des circuits et de la forme du coefficient d’induction mutuelle. Les machines peuvent être à pôles alternés ou non alternés.
- Envisageons d’abord ce qui se passe avec une machine à pôles alternés.
- Dans une telle machine, la période s’étend de l’axe d’une masse polaire à l’axe de la deuxième suivante. Au contraire, le coefficient de self-induction est maximum devant chaque pôle, sa période est donc moitié de celle de la force électromotrice; étant lui-même une fonction périodique du temps, nous pouvons le représenter par une série de Fourier. Et comme il y a nécessairement symétrie par rapport au milieu de l’intervalle compris entre deux pôles, si la force électromotrice est de la forme :
- Le produit LI sera égal au produit de ces deux polynômes, soit :
- LI — la, situai4-1 b, cos tût + l at sin 2wl 4 Ib,cosqw l4-... 4 Xa,sint<)lcos2(ül-(-)ii1coswlcos2ti)l4-).a2sin2tûlcos2(»).(+...
- Or, les produits de sinus et de cosinus de périodes différentes peuvent être remplacés, en vertu des formules donnant la somme et la différence d’arcs, par des sommes et des différences de sinus et de cosinus d’après les formules suivantes :
- sinAl sin 2 tût — ^ cos (xt — 2 tûtj — I cos ^a*14 2 ul^ sin xt cos 2 (ùt— i sin ^.rl + 2ml^+ I sin (xt — 2W/j cos a* t sin 2 to 1= l- sin (xt 4 2 — I sin 2 m tÿ
- cos x t cos 2 0 t = I cos (^xt 4 2 <0 t'j 4 I cos (xt— 2 tût'j,
- ce qui donne pour le produit LI, en négligeant les termes au-delà de 400/ :
- T T X b » /, X cii a
- LI = —-4 lia,--------------4 —- ) si
- 2 \ 2 2 /
- sintol
- 4 (lb, H-- 4~-'j cos wt 4 la* sin 2<«14 lbtcos2wl
- v 22/
- +
- (la$“i—sin3wl4 (ibi^—cos3b>l4*
- De sorte que l’équation du courant :
- d( LI)
- E sin b>l = RI4
- dt
- E sin U t,
- le coefficient de self-induction est de la forme :
- L = l 4 X COS 2 b) 14 X' cos 4 b) 14.
- Gomme première approximation, nous nous contenterons du terme en 2 wlen négligeant les suivants et nous verrons après que les conclusions auxquelles nous arriverons sont les mêmes quand on en tient compte.
- Nous allons démontrer qu'avec une force électromotrice sinusoïdale, Vintensité obtenue dans ce cas ne contient que les ternies impairs de la série de Fourier.
- Supposons que l’intensité est de la forme :
- I = A, sin (m t 4 <p,) 4 A.sin (2bit 4 <p2) + As sin (3b>l 4ïa) ou ce qui est équivalent :
- 1 = a, sin tût 4 b\ cos ut 4 <4 sin 2 toi 4 bx cos 2 <01 4.
- L étant égal à
- donne, en rassemblant les termes de même fréquence, les deux équations :
- R b. 4 2 tût at = o
- R as — 2 ut b. = o dont les racines sont :
- a, = o
- b. = 0
- Les coefficients des termes pairs sont donc nuis, ce qui démontre que l’intensité ne contient que des termes impairs.
- Les coefficients des termes impairs en t»t e 3 o)l sont donnés par les équations :
- 3
- R £3 + 3 001 ci$ 4" - <0 X = o
- 3
- R et3 “• 3 (0/ — “ o) X fo» “ o
- 2 ^
- R b 1 -f* to ( l -|-* — j Cl 1 f- —' et 3 =s o
- L = l f X cos 2 wl.
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- 208 LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- que nous ne résoudrons pas, les formules des racines, trop compliquées, ne montrant pas par leur constitution la valeur des coefficients alybu
- azib%.
- La conclusion en ce qui concerne les termes pairs serait la même si nous avions pris toute la série représentative du coefficient de self-induction.
- En effet, rappelons-nous que d’après les sommes et différences d’arcs, le produit de sin<o/ par un terme en mol équivaut à deux termes, l’un en « + 1 l’autre en n— i. Si nous supposons donc pour un moment que l’intensité est sinusoïdale, le produit LI, et par conséquent contiendra des termes en :
- Cv V
- o+l = i, 2+1=3, 2—1 = 1, 4+1=5, 4—1=3,.etc
- puisque L contient les termes 0,2,4,6,... etc.
- Donc à la sinusoïde en ml de l’intensité viendront s’ajouter celles en ml, 3mt, 5mt, etc., provenant de la force contre-électromotrice
- cl t
- et il n’y aura pas de termes pairs dans la formule de l’intensité ; ceci, je le répète, pour une machine à pôles alternés.
- Dans une machine à pôles non alternés la période s’étend de l’axe d’une masse polaire à l’axe de la suivante. Le coefficient de self-induction est maximum devant chaque pôle; par conséquent, si
- E sin b> l
- variable ayec l’intensité n’introduit jamais, quel que ^oit le système de pôles, que des termes impairs dans la forme de l’intensité. Il s’ensuit que dans les induits des machinés à pôles alternés il n’y a jamais que des termes impairs de la série de Fourier, ce qui veut dire que dans ces machines, les maxima et minima sont toujours à des distances égales dans le temps, tandis que dans les machines, à pôles non alternés ces maxima et minima peuvent facilement se trouver à des distances inégales, par suite de la superposition de termes pairs et impairs.
- Pour permettre de voir l’influence de la self-
- Stlf- induction
- Fig-. 1 — Influence du passage des bobines devant les
- pôles sur la self-induction (pôles alternés).
- I. Force électromotrice ; II. Coefficient de self-induction ; III, IV. Termes en u>t et 3 tel; Y. Intensité.
- est la force électromotrice, le coefficient de self-induction est :
- L = / + ). sin ü)I+ W sin 2 «I f sin 3 mt +..
- et l’intensité, il serait très facile de le démontrer, contient alors lotis les termes de la série de Fourier. •
- Ainsi, par une coïncidence assez singulière, quelle que soit la cause des déformations des sinusoïdes : action mutuelle des circuits, forme du coefficient d’induction mutuelle, variation de la self-induction, l’induit des machines à pôles alternés ne contient jamais que des termes impairs de la série de Fourier, tandis que celui des machines à pôles non alternés peut contenir tous les termes de cette série.
- Nous verrons plus loin que la perméabilité
- induction variant périodiquement par suite du passage des bobines devant les pôles, nous avons tracé (fig. 1) la courbe de l’intensité produite dans un cas particulier, correspondant à des pôles alternés.
- Ce cas particulier correspond à 2o)X==<,j/ = R. La self-induction varie donc de 5o 0/0 au-dessus et en dessous de sa valeur moyenne et la résistance est égale à l’inductance moyenne.
- Les valeurs des premiers coefficients de la série sont :
- <2, = o,346E, b,—— 0,452 E, a3 = —o,ii4E, £>3 = o,o78E.
- Si la self-induction ne variait pas, on aurait évidemment a, = bu puisque l’on a fait 10/= R, le décalage est donc un peu plus grand du fait de la variation.
- Variations de la self-induclion dues à la per-
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- méabilité. — Pour que les variations périodiques ! de la perméabilité du fer de l’induit provoquées pàr les variations périodiques de l’intensité entraînent des variations dé la sélf-induction, il faut nécessairement que l’induction dans ce fer atteigne une valeur assez élevée lorsque l'intensité est maxima. Les machines dans lesquelles la-self-induction variera le plus par ce fait seront donc celles dans lesquelles le circuit magnétique de l’induit sera le'plus’fermé, aura là résistance magnétique la plus.faible, c’est-à-dire les machines à anneaux et à pignons.
- Ces variations de la self-induction dépendent de la charge de la machine; à pleine charge, l’intensité maxima atteignant sa valeur la plus élevée, l’induction atteint ainsi sa valeur la plus élevée, par suite la perméabilité atteint sa valeur la plus faible et la self-induction aussi.
- Nous allons examiner comment ces variations affectent la forme de l’intensité avec une différence de potentiel sinusoïdale. Mais auparavant il ne sera pas superflu de revenir un peu sur ce qu’il faut entendre dans ce cas par self-induction.
- Il n’y a pas alors, à proprement parler, de coefficient de self-induction, et si l’on en admet un, c’est uniquement pour la commodité du calcul.
- Ainsi que nous l’avons déjà dit, lorsque la self-induction varie pour une cause quelconque, en même temps que l’intensité, la force contre-électromotrice produite dépend non seulement de la variation de l’intensité, mais aussi de la variation du coefficient de self-induction et sa formule est alors :
- T dI T dh d. (L I)
- ' : ' e = L j-t + I -j-. = —-vT—
- dt dt dt
- La valeur du coefficient de self-induction à chaque instant en fonction de la force contre-électromotrice produite s’obtient donc en tirant L de la valeur de e.
- En intégrant :
- e dt = d{LI),
- il vient :
- J'J edt — (LI), = L, I, ;
- d’où
- L. e dt.
- L J a
- Mais, d’autre part, l’on sait qu’une variation de flux d<-1» pendant un temps dl produit une force électromotrice
- e
- d<l> _ ~dt ’
- d’où
- erf/ = d <T>
- et
- J'J edt = >l\
- L’intégrale de o à t de edi est donc égale à la valeur du flux à l’instant t et le coefficient de self-induction est à chaque instant :
- Le coefficient de self-induction est donc à chaque instant, qu’il y ait du fer ou non, le rapport du flux à l’intensité; c’est la définition que l’on en donne quand il n’y a pas de fer et qui est extensible croyons-nous au cas où il y a du fer. Elle ne permet pas de tenir compte des forces électromotrices que la production des courants de Foucault développe nécessairement, mais elle permet de tenir compte de l’hystérésis, ainsi que nous le verrons plus loin.
- M. P.-H. Ledeboer a publié dans ce recueil (j1) une série d’articles remarquables sur la self-induction des bobines contenant du fer, et il me semble qu’il n’y a aucun désaccord entre sa façon de voir et celle que nous appliquerons au cas de courants alternatifs. C’est surtout lorsqu’il y a de l’hystérésis que les résultats peuvent être singulièrement modifiés, en particulier dans notre cas où nous avons affaire à une série d’aimantations et de désaimantations.
- Nous considérons dans ce qui va suivre trois sortes de milieux à perméabilité variable : l’un complètement sans hystérésis ; l’autre avec hystérésis et force coercitive faible, c'est-à-dire dont l’aimantation est en équilibre instable, comme le fer doux qui ne garde pas son aimantation ; le troisième avec hystérésis et force coercitive forte, c’est-à-dire dont l’aimantation est en équilibre stable, comme l’acier qui garde son aimantation.
- Les courbes (fig. 2) du flux ou du produit L I, en fonction de l’intensité I sont évidemment les
- (') La Lumière électrique, XIX, XX et XXI.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mêmes, à l’échelle près, que celles de l’induction en fonction de la force magnétomotrice. Elles ont été empruntées à la communication faite par M. Steinmetz, à l’American Institut of Electrical Engineers, sur la loi de l’hystérésis. Nous en avons modifié les échelles de manière à obtenir le même flux pour les trois lorsque la saturation est complète, c’est-à-dire de manière à avoir la mênte self-induction minima.
- La courbe I correspond à l’absence d’hystérésis, la courbe II au fer doux, la courbe III à l’acier. On remarquera que la différence carac-léristique entre ces deux dernières est la position du coude à gauche ou à droite de l’axe des ordonnées, position qui détermine la stabilité ou l’instabilité de l'aimantation.
- Fig.. 2. — Courbes du flux en fonction de.l’intensité.
- I. Sans hystérésis; II. Avec hystérésis et force coercitive petite (fer doux) ; III. Avec hystérésis et force coercitive grande (acier).
- Le coefficient de self-induction étant à chaque
- . .
- instant le quotient y il est facile de passer de ces
- courbes à celles (fig. 3) du coefficient de self-induction ainsi défini en fonction de l’intensité.
- Lorsqu’il n’y a pas d’hystérésis (courbe I), le coefficient de self-induction est maximum lorsque l’intensité est nulle, et tend à devenir nul lorsque l’intensité tend vers l’infini, dans un sens ou dans l’autre.
- Lorsqu'il y a de l’hystérésis (courbes II et III), la self-induction ainsi définie prend une forme tout à fait bizarre. En effet, lorsque l’intensité est nulle, le flux a tout de même une valeur finie correspondant au magnétisme rémanent; lerap-
- (J)
- port j- est donc infini. Pendant un cycle corn-
- plet, la self-induction prend alors les valeurs suivantes :
- Lorsque l’intensité est nulle, elle ést infinie négativement; l’intensité croissant positivement, elle décroît négativement, passe par zéro (pour la valeur de l’intensité correspondant à une induction nulle), croît positivement, passe par un maximum, décroît et tend vers zéro, lorsque lorsque l’intensité tend vers l’infini; puisl’inten-. sité décroissant positivement elle croît pour devenir infinie positivement lorsque l’intensité est nulle. Là elle passe brusquement de-f-go à—oo et l’intensité croissant négativement, elle repas.se par les mêmes valeurs par où elle est passée
- Courbes du coefficient de self-inducftpn en
- fonction de l’intensité, d’après L = y. (
- I. Sans hystérésis; II. Avec hystérésis et force coerditive faible; III. Avec hystérésis et force coercitive forte.
- quand l’intensité croissait positivement ; 'de même, lorsque l’intensité décroît négativement pour redevenir nulle, elle devient infinie positivement, passant brusquement de -j- oo à — oo pour la valeur zéro.
- Ces différentes valeurs peuvent paraître plqs que bizarres, mais en quoi doivent-elles nous choquer, puisque nous savons que lorsqu’elle est variable, la self-induction ne doit jamais être considérée seule, mais toujours dans le produit L I, et que ses effets ne s’exercent jamais autrement que dans le produit Ll. C’est une simple singularité mathématique qui ne peut faire reje-
- ter la définition L = y dans aucun cas.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 211
- Nous n’avons établi les courbes de la self-induction que comme simple curiosité, car nous n’aurons pas à nous en servir (toujours pour cette raison que nous n’avons à considérer que le produit L I), et nous allons appliquer ces remarques préliminaires au cas des fonctions sinusoïdales.
- La résolution de l’équation générale E sin = RI +
- dt
- est extrêmement difficile déjà quand il n’y a pas d’hystérésis ; aussi dès que l’on ajoute cette nouvelle complication est-elle tout à fait impossible, puisque l’on n’a même pas réussi jusqu’ici à exprimer dans ce cas L I en fonction de l, LI ayant deux valeurs pour une seule valeur de I.
- Nous n’aborderons pas cette résolution, et ne considérerons que deux solutions particulières extrêmes entre lesquelles se trouvent comprises toutes les autres.
- En effet, dans un circuit alternatif dont la force électromotrice est E sin ml, la self-induction qui nous occupe peut ne représenter qu’une faible partie de l’utilisation du circuit, suffisamment faible pour ne pas déformer l’intensité d’une façon appréciable, ou au contraire se trouver seule en circuit à l’exclusion de tout autre appareil. Entre ces deux extrêmes peuvent se placer une infinité de cas intermédiaires dont les solutions seront intermédiaires entre les solutions de ces cas extrêmes.
- Supposons donc que la self-induction variable soit assez petite pour ne pas déformer l’intensité et soit I,„ sin <0/ cette intensité passant dans notre bobine de self-induction munie de fer. Si la perméabilité était constante le flux produit serait L 1,„ sin ti) t et la force contre-élèctromotrice w L I>„ cos tu l.
- Mais, comme le produit LI = /(I), le flux est à chaque instant/(I„, sin w l) et la force contre-,, , , d f(lm sin w t)
- a t
- Nous avons figuré (fig. 4) les courbes des flux pendant une période avec les trois milieux considérés. Lorsqu’il n’y a pas d’hystérésis ce flux peut approximativement être représenté par la formule A sin w/-|- B sin 3 w/, et par conséquent la force contre-électromotrice par Aw cos u>/ -j- 3 B o) cos 3 tut. Lorsqu’il y a de l’hystérésis, la forme est à peu près la même, mais légère-
- ment décaléesur l’intensité; cedécalage provient naturellement du travail absorbé et transformé en chaleur dans le fer. Dans ce cas le flux peut être représenté (avec moins d’exactitude cependant, car il n’est pas tout à fait symétrique), par :
- A sin (w t — w) + B sin (3 ut — 3 9)
- et la force contre-électromotrice par :
- A (o COS (o) t — ç) + 3 H ta COS (3 Cl) / — 3 9)
- la puissance perdue par hystérésis étant :
- L’importance du terme en 3 w / et du décalage
- Intensité
- Fig-, 4. — Flux 4> = LI de self-induction, avec une intensité sinusoïdale.
- I. Sans hystérésis; II. Avec hystérésis et force coercitive petite (fer doux) ; III. Avec hystérésis et force coercitive grande (acier). Les forces contre-électromotrices de self-induction sont les tangentes à ces courbes.
- o est d’autant plus grande que l’induction correspondant à l,n est plus élevée. Si l’on a soin de toujours rester dans la partie droite de-la courbe L r = /(I) et de ne jamais dépasser le coude, le coefficient B est pratiquement nul et le décalage cp très fortement réduit.
- Remarquons en passant qu'il y a une relation simple entre A, B et <j>. M. Steinmetz a montré que la perte d’énergie par cycle provoquée par l’hystérésis est proportionnelle à la puissance
- (') Intégrale pendant une période et divisée par T de [A ü> cos (w! — 9) -(- 3 B to cos (3 wt — 3 9)] I„ sin <l> t dt.
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- 2 I 2
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- 1,6 de l’induction maxima atteinte dans le cycle, soit :
- r, B'.«.
- Or, ici l’induction maxima est à une constante près
- A — B.
- Donc la perte d’énergie par cycle est K (A —
- et par seconde :
- —- «> (A — B)'.".
- 2 1Z
- Il s’ensuit que l’on a entre A, B, y, la relation :
- A I„, sin (p = - (A
- 7t
- Supposons maintenantque dans le circuit sur lequel agit notre différence de potentiel E sin ml il n’y a absolument que la self-induction variable, ce qui revient à faire R= o dans l’équation générale, qui devient :
- d’où, en intégrant,
- E
- LI -----cos <i> t,
- fi)
- plus une constante qui est nécessairement nulle, L I devant être périodique.
- Il est alors possible de trouver, en se servant de cette équation, les valeurs de l’intensité à chaque instant.
- L’on obtient ainsi les courbes de la figure 5 (1). Lorsqu’il n’y a pas d’hystérésis,cette intensité peut se mettre sous la forme
- — I cos oit — i cos 3 toi;
- lorsqu’il y en a, on peut encore la représenter par des termes en oil et 3 oit, mais avec un décalage pour chacun des termes.
- La courbe obtenue avec l'acier (III) présente une forme assez bizarre, avec une pointe très accentuée pour maximum.
- Déterminer la valeur des coefficients et des décalagès à introduire dans la formule de l’in-
- (') Yoir à ce sujet les courbes de MM. Ji-E. Moore et E.-M, Zingiey, Lumière Electrique, t. 47, p. 626, 627. _
- tensité nous conduirait trop loin du but que nous nous sommes proposé d’atteindre. Cependant il est facile de se rendre compte des valeurs que prend le coefficient du terme en 3 oit, A cet effet nous avons tracé (fig. 6) les mêmes courbes que celles de la figure 5, seulement sans hystérésis et en supposant que l’on atteint lors du maximum de l’intensité des inductions différentes.
- La courbe I correspond au cas où la perméabilité serait constante; c’est donc une sinusoïde parfaite. La courbe II suppose que le maximum de l’induction ne dépasse pas le coude de la
- Fig-. 5. — Intensités obtenues avec une différence de potentiel sinusoïdale et un milieu à perméabilité variable.
- I. Sans hystérésis; II. Avec hystérésis et force coercitive petite (fer doux); III. Avec hystérésis et force coercitive grande (acier).
- courbe de la figure 2, c’est-à-dire que l’on reste toujours en dessous de la saturation. La courbe III suppose que l’on dépasse la saturation.
- La courbe II montre que si l’on a soin dans les circuits magnétiques de ne jamais atteindre la saturation, la courbe de l’intensité est presque une sinusoïde parfaite. Ilfautdonc à ce point de vue éviter de fermer les circuits magnétiques des induits, de façon à avoir une grande résistance magnétique et une faible induction maxima.
- Dans le cas plus général où la résistance R du circuit de l’induit n’est pas nulle, l’intensité obtenue est donc intermédiaire entre la sinusoïde parfaite et les courbes que nous venons d’établir, c’est-à-dire que la sinusoïde présente
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- elle-même des sinuosités provenant de la présence des termes en 3 w /, mais ces sinuosités sont plus faibles et ne sont pas disposées de la même façon; elles sont déplacées le long de la sinusoïde.
- Dans l’expression de l’intensité nous n’avons introduit que des termes en ,3wl; rigoureusement il faudrait y introduire d’autres termes de la série des termes impairs, en en excluant complètement les termes pairs. Nous avons déjà dit que des termes pairs ajoutés aux fermes impairs avaient la propriété de placer les maxima et mi-nima à des distances inégales dans le temps; or,
- Fig. 6. — Intensités obtenues avec une différence de potentiel sinusoïdale et un milieu à perméabilité magnétique variable, sans hystérésis.
- I. A perméabilité constante; II. En restant toujours au-dessous de la saturation ; III. En dépassant la saturation.
- dans toutes les courbes que nous avons obtenues les maxima et minima sont à des distances égales; il ne peut donc pas y avoir de termes pairs.
- Nous avons vérifié ce que nousjdisions au début de cet article, à savoir que la perméabilité variable n’introduit dans l’intensité que des termes impairs et que, par conséquent, pas plus de ce fait que de celui du passage des bobines devant les pôles, que de celui de la forme du coefficient d’induction mutuelle, que de celui de l’action mutuelle des circuits, il ne peut y avoir de termes pairs dans les induits des machines à pôles alternés.
- Paul Bouciierot.
- LES LAMPES A ARC 0).
- Le fonctionnement de la lampe différentielle Lenczewski, est (fig. i à 3) le suivant.
- Au repos, les charbons, conjugués par une corde 22 passant sur un treuil 23, sont au contact. Le courant d’amorçage admis par la borne 6 passe alors directement à la borne de sortie 7 par 10, l’électro en série 8, 11, 16, les porte-charbons 14 et 17, et le fil 18. Le solénoïde 8 attire de bas en haut, malgré le ressort de réglage 3g, son armature 38, d’une course limitée par la butée 43, et, avec elle, la vis sans fin 3i et le train de la roue 3o, qui fait tourner le treuil 23 de manière à séparer les charbons.
- Après cet amorçage, si l’arc est trop long, le solénoïde dérivé et à fils fin g l’emporte sur 8 et rapproche les charbons à la distance voulue, puis continue à les y maintenir pendant qu’ils brûlent, jusqu’à ce que le porte-charbon supérieur soit arrêté dans sa levée par sa butée 25.
- A partir de ce moment, ce ne sont plus les so-lénoïdes différentiels g et 8 qui continuent le réglage de la lampe, mais l’électro 26, en dérivation sur 10 par 45, le contact 46, le doigt 66, et l’armature 47. La résistance de cet électro est légèrement inférieure à celle du solénoïde dérivé g, de sorte que, dès que la résistance de l’arc dépasse un peu sa valeur normale, l’électro 26 attire, malgré son ressort de réglage 53, l’armature 47, qui fait tourner par le cliquet 58 la vis sans fin3i, puis revient à sa position primitive, parce que la butée du doigt 66 sur la vis 6g rompt le circuit de 26 en ' 46. L’armature 47 actionne lavis 3i à la manière d’un trembleur, jusqu’à ce que l’arc ait été ramené à sa valeur normale. Un contre-cliquet 64 empêche tout recul de la vis 6o„
- A l’amorçage, dans la lampe Wilbrcinl (fig. 4), si les deux charbons ne sont pas mis au contact, tout le courant passe par l’électro dérivé B, dont l’armature A fait descendre d’un cran le charbon C. En même temps, le circuit de B se rompt en E par la descente de la lame A', de sorte que A remonte par le ressort E, mais en glissant sur C; le contact F se reforme, A redescend ; et ainsi de suite, jusqu’au contact des charbons. En ce moment, le courant passe par les (*)
- lAAAAnAAAAAAAAAfWWUVWWWVWW>
- (*) La Lumière Electrique, 18 mars 1893, p. S07.
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- LA L U M 1ÈRE ÉLEC TJUQ UE
- = 14
- charbons et par l’électro en série G, qui sépare les charbons et amorce l’arc. La pression de l’armature A sur G est réglée par un ressort D de manière qu’elle n’entraîne G que pendant sa descente.
- Le frein de la lampe Belfîeld fonctionne de
- manière à assurer une régularisation très douce sans vibrations. Le porte-charbon en crémaillère A est (fig. 5 et 6) en prise avec un pignon B, qui commande par un train multiplicateur la roue de frein C. Les axes de B et de G sont montés dans un châssis D, équilibré en/et pivoté en d au levier
- E, qui oscille autour de c sous l’action de l’armature F du soléno'ide G. Le levier E porte un secteur denté H, engrené avec le pignon A, à roue d’échappement K, réglée par le pendule L l. Quan4 E monte sous l’action du solénoïde G, cet échappement modère la vitesse de ses mouvements à la manière d’un dashpot.
- Lorsque F monte, il soulève D et B, qu’il fait rouler sur la crémaillère A jusqu’à ce que la
- roue G vienne frotter sur un frein P qui en ralentit la marche, puis l’une des dents de G vient heurter la butée ni du levier M, pivoté autour de l’axe fixe N. La roue G et le porte-charbon A s’arrêtent alors jusqu’à ce que, par suite de l’accroissement de la résistance de l'arc, F descende, dégage C de m, et laisse ainsi A descendre avec une vitesse réglée par le pendule L/.
- Les dents de la roue G sont arrondies sur leur
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- face arrière, de façon à pouvoir facilement passer et échapper la roue m quand on remonte à la main la crémaillère A.
- La lampe de MM. Beauvalel est (fig. 7), commandée par deux solénoïdes et S S', l’un en série, l’autre en dérivation, agissantsur une poulie V, reliée au porte-charbon inférieur par une corde V G G X A. Au départ, les charbons étant
- •AAM
- Fig. 8 — Lampe différentielle Church (i8y2).
- au contact, l’armature N abaisse A autour de O de manière que le serrage du frein F maintienne la poulie, et que la corde X écarte les charbons; puis, quand l’arc augmente, l’armature N' du solénoïde dérivé attire L d’une quantité limitée par a, et fait lâcher par F la roue V, qui permet de rapprocher les charbons avec une vitesse réglée par le frottement du frein F.
- Le fonctionnement de la lampe Church, représentée par les figures 8 et 9 est le suivant. Au départ, les charbons sont écartés par leur poids.
- Quand on lance le courant, l’électro-aimant R attire, malgré son ressort T, l’armature Q, ce qui a pour effet de rompre le circuit de R en S, de manière que l’armature Q, rappelée par T,
- Fig-, 9. — Lampe Church.
- fait tourner la roue P qui entraîne par la vis sans fin J le tambour D dans le sens de la flèche, de manière à rapprocher les charbons et à amorcer l’arc. Si l’arc se raccourcit, l’électro en série Y
- Fig. 10 (1 à 8). Lampes Schuckert (1892).
- attire l’armature W malgré le ressort X, de sorte que le ressort V, repoussant la tige F1 de la quantité permise par le jeu FI', fasse tourner D de manière à écarter les charbons à leur distance normale. Le jeu FI' se règle par la vis L.
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- Le mouvement du levier W introduit dans le circuit, lorsque l’arc se raccourcit trop, une résistance a supérieure à celle de l’arc normal, et qui le remplace quand le circuit des charbons s’interrompt pour une raison quelconque.
- Le principe de la lampe à courants alternatifs
- Fig. il et 12. — Lampe Jergle (i8g3).
- de Schuckerl consiste (fig. io) à faire actionner l’un des charbons d par un disque de cuivre c, placé devant l’armature b d’un électro-aimant a, traversé en série par les courants de la lampe, et qui tend à tourner avec une force proportionnelle à leur intensité.
- Fig. j3. —Lampe Wiemann (1893).
- En figure 10 (2 et 4) on a interposé entre le disque c et l’élèctro-aimant a un second disque de cuivre fixe h, de sorte que les courants de Foucault induits dans ce disque provoquent la rotation du champ magnétique qui entraîne c.
- En figures 5 et 6 l’électro a entoure le bord du disque, et la rotation de champ,est ainsi provoquée par une âme supplémentaire b'. On peut, comme l’indique le tracé pointillé (fig. 6), mon-
- ter ces électros en différentiel, et aussi, comme en figure 8, disposer quatre électros a a à 90,, l’un de l’autre symétriquement par rapport au disque c.
- Le porte-charbon supérieur delà lampe Jergle, est (fig. 11 et 12) actionné par l’électro en dériva-
- fi
- Fig. 14 à 17. — Lampe Wieman (1893).
- tion s 11 au moyen d’un encliquetage à friction très simple. Quand cet électro attire son armature a, dont la queue m est appuyée par l’écrou i sur le disque t, elle n’entraîne pas, malgré son frottement, ce disque i, parce que le galet rt s’y oppose par arcboutement; mais, dès que le circuit de s 11 se rompt en k, à la fin de l’attraction de a, l’armature, rappelée par /, entraîne, au contraire, par le galet r (fig. 12), le disque / et sa
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- vis g de manière à soulever par l'écrou .s le char, bon ri. Le galet ^ agit ici comme un contre-cliquet empêchant tout recul de b.
- Le mécanisme de la lampe Wieman est (fig. i3 à i5) commandé par un solénoïde en série Q de faible résistance : 1/2 ohm, et deux solénoïdes dérivés S et R de grandes résistances — respectivement 200 et 100 ohms. — Le solénoïde S est à l'intérieur de Q, et le solénoïde R en renferme un quatrième P, de faible résistance, de polarités opposées à celles de R, et chargé de couper la lampe du circuit quand l’arc s’allonge trop.
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- Fig. 18 et 19. — Lampe Goold (1893)
- Les solénoïdes S et R sont reliés par un fil .s; Q est relié à P parc/, et les trois solénoïdes P, Q, S, sont reliés par S'à la borne négative B' de la lampe, dont la borne positive B est reliée à R et par le balai J', au porte-charbon supérieure.
- Quand la lampe est arrêtée, R et S sont en dérivation sur Q, et le levier O de P ferme son contact e', de sorte que le courant passe de B à B' par l’enveloppe de la lampe E, c, O, o, Q,q et S', avec, en R S, une dérivation insuffisante pour que R puisse exciter P au point de rompre le contact e'. Dès que la lampe fonctionne/le courant passe au contraire par J', G, D', p, P, S'.
- Au repos, le ressort F’ a séparé les charbons par sa liaison élastique g avec le balancier F, dont la roue de frein oud’échappement I se trouve immobilisée par la butée d’un de ses taquets sur J ; le courant passe donc dès l’origine en très grande partie par le solénoïde Q, qui, abaissant F malgré F', déclenche I, et permet au porte-charbon C de descendre en entraînant par sa crémaillère le train II I. Quand les charbons arrivent au contact, le solénoïde atteint P, attire O de manière à rompre le contact e', et le ressort F' relève le balancier F de manière à séparer les charbons et à amorcer l’arc.
- A partir de ce moment, les électros R et S
- Fig. 20à 22. — Coupe-circuit E. Thomson (1893).
- fonctionnent: S maintient l’arc à sa longueur normale, et R laisse P maintenir la rupture du contact e'; niais, si l’arc s’allonge trop, comme par l’usure finale des charbons,l’augmentation de l’intensité en R. antagoniste de P, lui fait lâcher son armature, de sorte que le ressort O ramène O sur e' et coupe la lampe du circuit.
- Le poids du charbon C est équilibré en partie par un contrepoids L, dont le moment augmente à mesure que le charbon descend de manière à maintenir la charge sur H constante malgré l’usure du charbon.
- Les trépidations du régulateur sont amorties par un dashpot M et par le liquide qui remplit en partie la jante de la roue de frein 1 (fig. 16 et 17) et dont le balourd agit comme retardateur pendant qu’il reprend son niveau en s’écoulant au travers des ouvertures c4 des cloisons.
- La lampe Goold a son mécanisme commandé
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- (fig. 18 et 19) par un seul solénoïde en dérivation 3. A l’amorçage, ce solénoïde attire son armature 6, à dashpot 10, et pivotée en 7, de manière à faire tourner par 13,14, i5 le pignon iG de la crémaillère 9, en même temps que le frein 19, serré par 20 sur le disque 17,calé en i5. Les charbons une fois amenés ainsi au contact, l’intensité diminue en 3, qui lâche son armature, sépare les charbons et amorce l’arc, puis le maintient à sa longueur normale. Quand l are s’allonge trop, le
- Fig. 23. — Coupe-circuit Scribner (i8y3).
- bras de gauche du levier 18 vient frapper le talon 18' et le frein 19 se dessert, laissant le charbon Q descendre de manière racourcir l’arc; puis l’armature 6 retombe et le ramène à sa longueur normale. Cette armature est percée d’un trou 5, dans lequel passe le pôle conique 4 de l’électro-aimant 3, et le porte-charbon est pourvu d’un taquetp qui vient,à fond de course, rompre le contact 25 et couper la lampe du circuit.
- Le coupe-circuit de la lampe Elihu Thomson, représenté par les figures 20 à 22, estdes plus simples. Dès que les charbons se touchent,le ruban de suspension se plie, comme en pointillé, et
- repousse le levier L, qui rompt en W le circuit de l’électro dérivé K commandant le treuil de régularisation D. En figure 21, dès que V mollit, le ressort Z repousse S, de manière à rompre en W le circuit de K; enfin, en figure 3, c’est le ressort D qui écarte L de W dès que V se relâche.
- La lampe de Scribner a (fig. 23) son mécanisme commandé par deux électros, l’un en série e,
- Fig. 24 à 26. — Projecteur vibrant Hunter (1893).
- l’autre en dérivation i. A l’amorçage, tout le courant passe parc/, qui coupe en k le circuit dérivé g Je, puis en e, qui sépare les charbons; et, après l’amorçage,/maintient l’arc à sa longueur normale, jusqu’à ce que, l’arc s’allongeant trop, i attire k suffisamment pour couper la lampe du circuit en fermant i a. Cette fermeture ne dure, qu’un instant, parce que i lâché aussitôt k, mais; elle suffit pour démagnétiser d, lequel referme en/c la dérivation gf, que traverse alors le courant tout entier.
- Le projecteur Ilunler,représenté par lés figures
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- 24 à 26 est caractérisé par ce que le réflecteur G et son cylindre S, suspendus au châssis D par les ressorts F F, reçoivent des dynamoteurs I, I’, par leurs boutons de manivelles J J' et les coulisses orthogonales K K', un mouvement de vibration autour du foyer de la lampe H M comme centre, de manière à promener sur un grand espace, et assez vite pour qu’il paraisse constamment illuminé, le faisceau très intense réfléchi parallèlement par les anneaux O et P de N. On obtiendrait ainsi un éclairement â la fois étendu et très intense.
- Gustave Richard.
- HISTOIRE CHRONOLOGIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ, DU GALVANISME, DU MAGNETISME ET DU TÉLÉGRAPHE (,).
- 1775. Volta (Allessandro), philosophe italien et professeur à l’Université de Pavie, qui avait déjà, en 1769, communiqué à Beccaria une dissertation latine, De vi attracliva ignis electrici, fait connaître son invention de Vélectrophone.
- En s’efforçant de perfectionner cet appareil, il découvre, en 1782, ce qu’il appelle un condensateur électrique, dans lequel le disque de résine est remplacé par une plaque de marbre ou de bois verni. A l’aide de cet appareil {Phil. Trahs., t. LXXII) il a constaté la présence d’électricité négative dans la vapeur d’eau, la fumée de charbon et dans le gaz produit par la dissolution du fer dans l’acide sulfurique dilué. Il inventa aussi le pistolet électrique et fut le premier qui fit progresser les observations de Galvani. On trouve des comptes rendus de ses nombreuses expériences dans les lettres qu’il adressa au professeur Carmenati, le 3 avril 1792, et à M. Cavallo, le i3 septembre et le 25 octobre 1792, comme l’indiquent les Philosophicdl Transactions de la Royal Society, qui lui décerna la médaille Copley.
- Le couronnement des efforts de Volta est la découverte, par les expériences de Galvani, du
- C) Tous droits réservés.
- La Lumière Électrique, t. XLI1I, p. <3i3.
- développement de l’électricité dans les corps métalliques et la production de la pile si justement célèbre qui porte son nom.
- A peu près à la même époque, Volta construisit une pile électrique, qui a été appelée la couronne de lasses, et qui consiste en un certain nombre de tasses disposées en cercle, chacune contenant une solution saline et portant sur ses bords une lame de zinc et une lame d’argent, formant les pôles des éléments. Vingt de ces combinaisons permettaient de décomposer l’eau, et trente donnaient une secousse très sensible.
- 1776. Borda (Jean Charles), mathématicien et astronome français, continue les recherches de Mallet, et établit, le premier, l’importance du troisième élément du magnétisme terrestre, l'intensité magnétique.
- On doit à ce savant la détermination correcte des différence de l’intensité en divers points de la surface terrestre par la mesure des vibrations d une aiguille verticale placée dans le méridien magnétique.
- Il effectua ces expériences dans ses expéditions aux îles Canaries, et ses observations furent confirmées par d’autres exécutées par l’infortuné La Pérouse, Paul de Lamanon, de 1785 à 1787, communiquées par ce dernier au secrétaire de l'Académie française.
- 1777. Lichtenberg (Georg Christoph), professeur de philosophie expérimentale à l’université de Goettingue, révèle l’état particulier des surfaces électrisées en les couvrant de poudres.
- Les figures qui portent son nom s’obtiennent en traçant un dessin quelconque sur un gâteau de résine à l’aide de la tige d’une bouteille de Leyde et en saupoudrant la surface avec un mélange bien trituré de soufre et de minium. Ces substances ayant été chargées par frottement de quantités d’électricité de signes opposés, le soufre est'attiré par les parties positives, le minium par les parties négatives du gâteau de résine
- 1778. Martin (Benjamin), mathématicien anglais, qui avait écrit un Essai sur l'électricité, publie sa Philosophia britannica, en trois volumes. Dans le premier volume de cet ouvrage, il dit que ses expériences indiquent une force magnétique inversement proportionnelle à la racine carrée des cubes des distances. Noad, en parlant des lois de la force magnétique, dit que Martin et Tobias Mayer ont été amenés tous deux à la
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- conclusion que la vraie loi de la force magnétique est identique à celle delà gravitation.
- 1778. Dupuis (Charles-François), auteur français éminent qui, à l’âge de vingt-quatre ans, fut nommé professeur de rhétorique au collège de Lisieux, construit un télégraphe d’après les indications suggérées par Amontons (1704). A l’aide de cet appareil, il échange des correspon-dancesavec M. Fortin, résidant alors à Bagneux, et ces expériences furent continuées jusqu’au début de la Révolution, époque à laquelle il jugea prudent de les cesser.
- 1778. Brugmans (Sebald-Justin), professeur d’histoire naturelle à l’Université de Leyde, découvre que le cobalt est attiré par l’aimant, tandis que le bismuth et l’antimoine sontrepoussés, introduisant ainsi la notion du diamagnétisme.
- De Humboldt dit : Brugmans, et après lui Coulomb, qui était doué de connaissances mathématiques plus étendues, ont approfondi la nature du magnétisme terrestre. Leurs ingénieuses expériences embrassent l’attraction magnétique de toutes les substances, la distribution locale de la force magnétique dans une tige de forme donnée, et la loi de son action à distance. Pour atteindre des résultats précis, les vibrations d’une aiguille horizontale, de même que les déviations d’une balance de torsion, ont été tour à tour étudiées par eux.
- 1779. Lord Mahon (plus tard comte de Stan-hope), Anglais d’un esprit d’invention très fertile et élève de Lesage, de Genève (1774), publie ses Principles of Eleclricily, dans lesquels il explique les effets du choc en retour, ou choc latéral d’une décharge électrique, observé pour la première fois par Benjamin Wilson (1746).
- D’après Tyndall, lord Mahon aurait fait fondre des métaux et produit des effets physiologiques très énergiques à l’aide du choc en retour. Voir Electrical Researches de lord Cavendish, XLVI-XLVII.
- 1779. Ingenhouz (Johan), physicien distingué, natif de Breda, publie dans les Philosophical Transactions pour 1779, p. 661, une description de l’appareil électrique qui, d’après beaucoup d’auteürs, aurait conduit à l’invention de la machine à influence à plateau, quoique la même idée puisse aussi être attribuée à Jesse Ramsden (1768).
- Le Dr Ingenhouz construisit aussi un petit aimant formé de plusieurs lames d’acier aimanté
- fortement serrées ensemble, capable de soutenir cent cinquante fois son propre poids. Il trouva que des composés contenant de la pierre d’aimant naturelle en poudre étaient supérieurs à ceux formés de poudre de fer, l’aimant naturel possédant une force coercitive plus grande que le fer.
- Dans le Journal de Physique de février 1786 et de mai 1788, on trouve des lettres d’Ingenhouz montrait que la croissance des plantes n’est ni accélérée ni retardée d’une manière sensible par l’électricité.
- Voir aussi, son mémoire dans les Philosophical Transactions, 1728, p. 1027, relatif à l’invention de l’électrophore de Volta, et faisant allusion aux expériences de Henley.
- 1780-1781. Bertholon (Pierre), physicien français et professur de philosophie naturelle, grand ami de Franklin, publie à Paris son Electricité du corps humain, où il décrit plus particulièrement ses observations générales sur l’électricité atmosphérique dans son influence sur le corps humain à l’état sain et pendant les maladies. Il traite également des effets de l’électricité sur les animaux, et détaille de très intéressantes expériences sur la torpille, qui, comme il le fait remarquer, présentent les plus grandes ressemblances avec les effets de la bouteille de Leyde.
- Il est l’auteur d’une Electricité des végétaux et d’une Electricité des animaux (1783), de même que d’une Electricité des météores (1787).
- 1780-1783. Le professeur Williams, à Cambridge, Massachusetts, fait les premières observations aux Etats-Unis de l’inclinaison magnétique, qu’il publie dans les ipémoires de l’Amé-rican Academy (t. I p. 68). D’après cet auteur, l’inclinaison en 1783 fut de 69° 41'. Des observations analogues furent faites pendant l’expédition de Long dans les Montagnes Rocheuses, en 1819.
- 1780. Le Père Amyot, savant jésuite français, qui fut envoyé en 1751 en mission à Pékin, où il résida jusqu’à sa mort en 1794, écrit le 26 juillet 1780 et le 20 octobre 1782, que d’après un grand nombre d’observations, il ne trouve aucun changement dans les variations de l’aiguille aimantée, c’est-à-dire que « la pointe qui indique le nord décline vers l’ouest de 2 à 2,5°, rarement de plus de 40 1/2, et jamais de moins de 20.
- 1781. Kirwan (Richard), chimiste irlandais, qui fut président de la Dublin Society et de la
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- Royal Irish Academy, reçoit de l’English Royal Society la médaille Copley pour les nombreux mémoires scientifiques communiqués par lui à cette Société. Ces travaux embrassent ses Pensées sur le magnétisme, dans lesquelles il traite longuement de l’attraction, de la répulsion, de la polarité, etc.
- Il paraîtrait que Kirwan fut le premier à suggérer la notion des aimants moléculaires, mais, d’après le Dr Mac Kendrick, cette idée n’acquit de l’importance que lorsque Weber lui donna une forme définie.
- 1781. Mauduyt (Antoine-René), professeur au Collège de France, publie diverses observations desquelles il conclut que l’application thérapeutique de l’électricité est favorable dans les cas de paralysie.
- Il avait l’habitude de placer le patient sur un fauteuil isolé, en communication avec une machine électrique.
- De La Rive, qui mentionne le fait {Électricité, chapitre III, p. 586), observe que l’effet ne pouvait provenir quede la déperdition de l’électricité dans l’air.
- 1781. Lavoisier (Antoine-Laurent), éminent philosophe français, le principal fondateur de la chimie moderne et de la nomenclature chimique qui prévalut pendant la première moitié du XIXe siècle, démontre par diverses expériences faites avec Volta et Laplace, qu’il se développe de l’électricité quand des corps solides ou liquides passent à l’état gazeux.
- Sir David Brewster dit quelescorpsàevaporer ou à dissoudre étaient placés sur un support isolant etmisen communication par une chaîne ou par un fil avec un électromètre Cavallo, ou avec le condensateur de Volta lorsque le développement de l’électricité était lent. Lorsque de l’acide sulfurique dilué était versé sur de la limaille de fer, un gaz inflammable se dégageait avec effervescence; et au bout de quelques minutes le condensateur était si fortement chargé qu’on pouvait en tirer une forte étincelle d’électricité négative.
- Des résultats analogues furent obtenus avec la houille en combustion, ou dans la formation de.£»az nitreux par l’action des acides sulfurique et nitreux sur la chaux.
- 1781-1783. Dom Gauthey, ou dom Gualtier, moine de l’ordre de Citeaux, perfectionne l’invention de Dupuis (1778) et construit un télé-
- graphe qu’il soumet à Franklin, à Condorcet et à De Milli, de l’Académie des sciences, qui le recommandent au gouvernement français. Dans son projet, publié en 1783, il affirme qu’il a découvert un nouveau mode de transmission rapide qui lui permet de conduire le son à travers des tuyaux d’eau sur une distance de 5o lieues en 5o minutes.
- Ternant, qui mentionne ce fait dans Le Télégraphe (Paris, 1881), ajoute qu’il n’a pas été donné suite à ce projet, qui doit encore se trouver dans les archives de l’Académie.
- 1782-1783. Linguet (S.-N.-H.), collaborateur de Mallet du Pan dans la rédaction des Annales politiques, et qui fut emprisonné à la Bastille à la suite de son séjour à Paris en 1779, écrit une lettre au gouvernement pour lui proposer un nouveau moyen de transmission de messages à l’aide d’un système de télégraphe.
- C’est à Linguet qu’est attribuée la lettre anonyme qui parut dans le Journal de Paris, du 3o mai 1782, et dans le Mercure de France, du 8 juin 1782, lettre qui propose d’employer vingt-quatre paires de fils, placés sous terre séparément dans des tuyaux en bois remplis de résine et portant une boule métallique à chaque extrémité. Entre chaque paire de boules devait être placée une lettre de l’alphabet qui aurait été rendue visible chaque fois que l’on aurait fait passer une étincelle électrique à travers le fil, au moyen des deux armatures d’une bouteille de Leyde.
- 1782. Nairne (Edward), constructeur d’instruments de mathématique, décrit son invention d’une machine à cylindre contenant toutes les parties essentielles des machines à frottement actuelles.
- D’après Cuthberlson, cette machine avait été construite dès 1774, et était très puissante., Nairne construisit aussi la plus grande batterie connue jusqu’alors; ses armatures présentaient une surface de près de cinq mètres carrés, et sa décharge rendait incandescent un fil de fer de 115 centimètres de longueur et de i/5de millimètre de diamètre. Nairne observa qu’un fil de fer durci était raccourci par le passage d’une décharge, observation qui avait été déjà faite par Priestley.
- 1782-1791 .Cassini (jean-Dominique,comte de), fils de Cassini de Tliury, éminent astronome, annonce qu’outre la variation séculaire de la
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- déclinaison découverte par Gellibrand (i635), l’aiguille aimantée est sujette à une fluctuation périodique annuelle dépendant de la position du soleil par rapport aux équinoxes et aux solstices.
- La découverte de Gassini est contenue dans un mémoire en deux parties, dont la première est une lettre adressée à l’abbé Rosier, et publiée par celui-ci dans le Journal de Physique, la seconde une note à l’Académie des sciences traitant spécialement de la variation annuelle de la déclinaison.
- Lardner nous informe que Cassini, qui avait observé la variation diurne de l’aiguille à Paris, trouva qu’elle n’était affectée ni par la chaleur, ni par la lumière solaire ; car elle était la même à la surface que dans les caves profondes construites au-dessous de l’Observatoire de Paris, où règne une température sensiblement constante et d’où la lumière est exclue. Dans les régions septentrionales ces variations diurnes sont plus grandes et plus irrégulières ; tandis que vers l’équateur leur amplitude diminue graduellement jusqu’à s’annuler.
- 1783. Wilkinson (G.-H.), médecin écossais, publie à Edimbourg son Tenlamen philosophicum, suivi en 1798 et 1799 par d’autres ouvrages d’électricité, dans lesquels il cite un certain nombre de cures merveilleuses de fièvres intermittentes semblables à celles faites par Cavallo, et celle de l’amaurose (goutte sereine) par Lovet, Becket et Mauduyt.
- 1783. Saussure (Horace-Benedict de), professeur de physique à l’Université de Genève, et fondateur de la Société pour l’avancement des sciences de cette ville, est l’inventeur d’un électromètre destiné à étudier l’état électrique de l’atmosphère.
- Sir David Brewster nous informe que de Saussure fit un grand nombre d’expériences sur l’électricité de l’évaporation et de la combustion. Il observa d’abord que l’électricité était tantôt positive, tantôt négative quand on faisait évaporer de l’eau dans un creuset en fer, mais dans des essais subséquents, il trouva qu’elle était toujours positive dans un creuset de fer ou de cuivre, et négative dans un creuset de porcelaine ou d’argent.
- 1784. Swinden (Jean-Henri van), occupant la chaire de philosophie naturelle et de mathématiques à Amsterdam, publie à La Haye son Re-
- cueil de Mémoires sur l'analyse de /’électricité et du magnétisme.
- 1784. Gotugno (Dominico), professeur d’anatomie à Naples, adresse au chevalier Vivenzio, à la date du 2 octobre 1784, une lettre sur l’électricité animale. Ses observations furent très remarquées en Italie, et donnèrent lieu à beaucoup d’expériences, notamment de la part de Vassalli, qui, toutefois, n’en tire pas de conclusion importante ; il remarque simplement que le corps animal peut retenir de l’électricité accumulée sous une forme dont on ne peut se rendre compte,
- 1785. Coulomb (Charles-Augustin), fondateur de Y électrostatique et de l’école de physique expérimentale en France, invente la balance de torsion à l’aide de laquelle il découvre la loi exacte des attractions et des répulsions électriques et magnétiques. Quelques auteurs prétendent que lord Stanhope avait déjà établi cette loi en ce qui concerne l’électricité, mais on ne saurait mettre en doutequeson extension au magnétisme appartient exclusivement à Coulomb.
- Dans l’un de ses trois mémoires à l'Académie française, en 1785, il montre que la balance dont il s’est servi est si délicate que chaque degré du cercle de torsion correspond à une force aussi faible que la cent-millième partie d’un grain anglais ; qu’une autre balance, suspendue à un simple fil de soie de quatre pouces de longueur, fait un tour complet avec une force d’un soixante-dix-millième de grain, et se place à angle droit avec sa position normale quand on présente devant elle, à un mètre de distance, un bâton de cire à cacheter électrisé par frottement.
- Les belles expériences faites par Coulomb sur la dissipation de l’électricité et sur sa distribution uniquement à la surface des corps sont décrites avec détail par sir David Brewster dans l'Encyclopedia Britannica.
- Coulomb découvrit que la gomme laque est un isolant parfait; il établit que la densité de l’électricité sur les corps isolés par différentes longueurs de fibres cylindriques (cheveux, . soie, gomme laque) varie comme la racine carrée des longueurs de la fibre.
- En dehors des mémoires dont il vient d’être question, Coulomb a communiqué à l’Académie des sciences, de 1786 à 1789, de nombreuses notes sur l’électricité et le magnétisme,et fitencore
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- deux années avant sa mort (1806) de remarquables expériences, particulièrement sur le magnétisme.
- Suivant le docteur Thomas Young,les progrès que Coulomb a fait faire à la théorie de l’électricité peuvent être considérés comme ayant directement préparé la voie aux belles inventions de Volta et aux merveilleuses découvertes de Davy.
- 1785. Le Canon Gottoin de Corna, ami de Volta, observe qu’un fil de fer d’environ dix mètres de longueur émet un son lorsqu’on le tend dans l’air libre sous certaines conditions atmosphériques. Les circonstances qui accompagnent ce phénomène et celles qui en favorisent la production démontrent qu’il doit être attribué à la transmission d’électricité atmosphérique. Cette transmission ne se produit pas. en effet, d’une façon continue, mais par une série de décharges.
- 1785. D’après le professeur Tyndall, George Cadogan Morgan chercha à produire l’étincelle électrique à l’intérieur de corps solides. Il fit aussi des expériences pour étudier l’influence de l’électricité sur les fonctions physiologiques.
- Voir dans ses Lectures on electricity (Nor-wich, 1794), les descriptions de l’électroscope de Bennett et de l’électromètre de Lane.
- 1785. Marurn (Martin van), physicien hollan-landais, construisit pour la Société Teylerienne de Harlem, avec l’aide de John Cuthbertson, une machine électrique réputée la plus puissante de l’époque. Il en donne des descriptions dans ses lettres au chevalier Landriani et au docteur Ingenhouz, imprimées à Harlem en 1789 et 1791.
- Une puissante batterie de grande surface construite par Van Marum lui permit d’aimanter des barres d’acier, de fendre un morceau de bois et de fondre des fils de fer. On dit que dans ces expériences le bruit de la décharge électrique était assourdissant et son éclat aveuglant.
- C’est en 1785 que Van Marum découvrit que les étincelles électriques traversant de l’oxygène donnent à ce gaz une odeur particulière. Cavallo appela le produit de 1’ « air électrisé », et le docteur Jôhn Davy, frère de sir Humphrey Davy, trouva le moyen d’en révéler la présence.
- 1786. Rittenhouse (David), physicien et astronome américain, qui succéda à Franklin comme président de l’American Philosophical Society
- publie sa théorie du magnétisme, dans une lettre à John Page, de Williamsburg.
- 1786. Galvani (Aloisio ou Luigi), médecin italien, qui, à l’âge de vingt-cinq ans. était professeur d’anatomie à l’Université de Bologne, est conduit à la découverte de l’importante branche de l’électricité qui porte son nom.
- De ses mémoires publiés à Bologne il résulte qu’il s’occupait depuis longtemps d’observations sur les contractions musculaires des grenouilles sous l’action de l’électricité. On connaît, d’ailleurs, l’incident qui lui donna l’idée d’entreprenore ces recherches.
- Les résultats de ces intéressantes observations furent publiés dans le célèbre ouvrage intitulé : Aloysii Galvani de viribus electricilalis in molu musculari commentai'iuin, qui parut en 1791. Il y exprime l’opinion que les animaux possèdent une sorte particulière d’électrité qui communique le mouvement aux nerfs et aux muscles, et que ces muscles représentent l’armature extérieure et les nerfs l’armature intérieure d’une bouteille de Leyde, la décharge étant produite par le métal qui les réunit.
- Les expériences singulières de Galvani attirèrent naturellement partout l’attention des philosophes, qui les répétèrent et en varièrent les conditions, mais aucun ne les poursuivit plus assidûment que ne le fît Volta, qui fut conduit, par elles à la découverte de la pile.
- 1787. Lornond (Claude-Jean-Baptiste), mécanicien français très habile, est le premier à produire un télégraphe électrique n’employant qu’un seul fil et utilisant les mouvements d’un électroscopé. On en trouve une description dans le Voyage agronomique en France d’Arthur Young (1787),
- 1787. Brard (Cyprien-Prosper), minéralogiste français, observe que quelques cristaux d’axi-nite (composés principalement de silice, d’alumine, de chaux et de peroyde de fer) s'électrisent par la chaleur, premières observatious sur la pyro-èledricité.
- 1787. Haüy (le père René-Just), membre de l’Académie Royale des Sciences, publie un abrégé des doctrines d’Æpinus (1759), sous le titre : Exposition de la théorie de /’électricité et du magnétisme. 11 fut, sans doute, le premier qui observa que dans tous les minéraux l’état pyro-électriquè est étroitement lié à la dissymétrie des cristaux.
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- Haüy fit aussi les expériences les plus étendues et les plus précises sur le développement de l’électricité dans les cristaux par le frottement. On trouve des listes détaillées des différentes classes de minéraux, de môme que les conclusions auxquelles il arrive, dans YEncycl. Britannica, t. VIII, 1855, p. 538, et aux pages 529 et 558 du même ouvrage il est rendu compte de ses observations sur l’électricité de la tourmaline, et on y donne la description de ses différents électroscopes.
- 1787. Bennett (Rev. A.) décrit dans les Phil. Traits, l’électroscopè à feuilles d’or qui porte son nom et qui est l’instrument le plus sensible pour révéler la présence de l’électricité. Il a aussi inventé un appareil (electrical doubler), permettant d’augmenter de faibles quantités d’électricité en les doublant continuellement, jusqu’à ce qu’elles se manifestent par des étincelles.
- Dans son Rudim. Magneslism, Snow-IIarris mentionne le fait que dans certaines expériences Bennet employait comme magnétomètre une aiguille aimantée suspendue par des fils de toile d’araignée. A ce pi'opos, on trouve dans les Phil. Traits, pour 1792 l’assertion qu’une aiguille fine et faiblement aimantée suspendue par un fil de toile d’araignée de trois pouces de longueur peut être tournée dix-huit mille fois sur elle-même sans cesser de se placer exactement dans le méridien, tellement est faible le couple de torsion d’un pareil fil. L’emploi de fils d'araignée avait d’ailleurs été recommandé dès 1775 par Gregorio Fontana.
- (A suivre) P.-F. Mottelay.
- VARIATION DE L’ISOLEMENT
- DE I,A GUTTA-PERCIIA AVEC LA TEMPÉRATURE
- On sait que les isolants suivent une loi inverse de celle des corps conducteurs au point de vue de la variation de la résistance avec la température. Les métaux augmentent de résistance proportionnellement à la température et à une constante, appelée coefficient de variation, de sorte que l’on peut l'eprésenter la résistance par une ligne droite inclinée. Les matières isolantes,
- telles que le caoutchouc et la gutta-percha, semblent au contraire diminuer de résistance avec la température. Cette diminution de la résistance apparente, c’est-à-dire de l’isolement apparent, est attribuée d’après les théories nouvelles à la présence de l’eau au milieu de particules d’une résistance infinie. La loi de variation n’a aucune analogie avec celle qui régit les métaux. L’isolement décroît beaucoup plus vite que la température : par exemple un câble mesuré à 20° présente un isolement double de celui qu’on trouvera à 240 C. On conçoit qu’une variation de température très faible influe considérablement sur les résultats des mesures d’isolement d’un câble.
- Tous les câbles vérifiés par l’administration des Postes et Télégraphes ont leurs âmes (partie centrale du câble composée du toron de cuivre recouvert de gutta) mesurées après 24 heures d’immersion dans de l’eau maintenue à 240 C, afin d’être sûr d’obtenir une température uniforme et par suite des résultats comparables dans tous les cas. Lorsque le câble est recouvert de ses enveloppes protectrices, filin, rubans, armature de fer, il n’est plus possible de le plonger dans l’eau, caria couche de gutta ne prendrait que très difficilement la température du bain dans lequel on la plongerait; on se contente alors de mesurer l’isolement dans l’air dont la température est soigneusement notée. Ces mesures d’isolement se répétant fréquemment depuis la sortie de la machine à câbler jusqu’au moment où le câble gît au fond de l’eau, il est nécessaire de posséder une table de correction qui permette de connaître l’isolement tel qu’il serait à 240 G, température prise comme étalon à l’administration des Postes et Télégraphes. Cette clause se trouvait reproduite dans le cahier des charges des deux câbles destinés à relier nos colonies du littoral méditerranéen, câbles dont la pose a été effectuée récemment.
- On ne possédait jusqu’alors siir l’isolement de la gutta à des températures variables que les chiffres fournis par Latimer Clark, nombres déjà anciens et qui pouvaient ne pas s’appliquer aux guttas employées actuellement en France. Aussi le service technique de la vérification du matériel préféra-t-il établir lui-même une table de correction en faisant directement des mesures sur les âmes des câbles de Marseille à Tunis et de Marseille à Oran. Le compte rendu
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- 22Ô
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de ces expériences a été publié dans les Annales Télégraphiques, par M. Lagarde. Les mesures ont été effectuées par M. E. Jacquin, inspecteur des Télégraphes.
- Celles relatives au câble Marseille-Oran ont été faites pendant la fabrication des sections des âmes. Comme l’on était très pressé, on a déterminé expérimentalement l’isolement, seulement pour les températures suivantes : 70, 90, 120, 14°, 16°, 18", 20°. 220, 240, 26°, 290, 32°, et les nombres correspondant aux températures intermédiaires en ont été déduits par interpolation.
- Pour le câble Marseille-Tunis, au contraire, on a eu tout le temps nécessaire pour effectuer des mesures nombreuses et répétées, de sorte que l’on a obtenu dans ce cas des nombres sur l’exactitude desquels on peut compter.
- Comme il est facile de prévoir a priori que la variation d’isolement doit être différente suivant l'a nature, c’est-à-dire suivant l’isolement même de la gutta, on a opéré sur deux séries d’âmes ayant à 24" des isolements différents, afin d’obtenir par les moyennes des résultats des nombres applicables au câble tout entier.
- Les essais n’ont commencé que quinze jours après la fabrication des âmes, afin d'éviter les erreurs provenant de la variation d’isolement qui se produit toujours après la pose de la couche isolante et que l’on attribue à la première décharge lente du câble. Quant à la variation ultérieure de l’isolement due à la durée des expériences, elle n’a pu en altérer sensiblement les résultats.
- Pour obtenir des températures différentes bien uniformes des âmes, on les plongeait dans une cuve d’eau entièrement fermée et entourée d’une enveloppe calorifuge pour empêcher la chaleur de se transmettre et de rayonner au dehors. Six thermomètres bien étalonnés et de grande sensibilité plongeaient continuellement en différentes parties de la cuve. On amenait celle-ci à la température voulue en réglant au moyen de dispositifs particuliers la circulation de l'eau, qui passait au préalable, soit dans une étuve chauffée à la vapeur, soit dans un réfrigérant. En général, trois heures suffisaient pouc passer d’une température à une autre. Lorsqu’on était parvenu à maintenir la température de l’eau de la cuve parfaitement stable, ce qu’on reconnaissait aux thermomètres, on diminuait notablement la circulation de l’eau de
- manière à conserver la température constante dans la cuve pendant 24 heures, afin que la gutta pût prendre cette température dans toutes ses parties. On reconnaissait que les différentes couches de gutta avaient une température uniforme sur toutes les longueurs expérimentées lorsque la résistance du circuit ne variait plus. Cette résistance du conducteur de cuivre fournissait de plus, au moyen des tables de variation du cuivre, une vérification de la température observée aux thermomètres.
- On faisait alors la mesure de l’isolement avec une pile de 200 éléments Callaud, en prenant la moyenne obtenue après deux minutes d’électrisation successivement avec le pôle négatif, puis avec le pôle positif. Les expériences ont été faites de degré en degré, depuis 5° C jusqu’à 35°C. Les résultats en sont consignés sur le tableau I qui donne l’isolement kilométrique des deux groupes d’âmes. On remarquera les différences considérables d’isolement observées aux basses températures suivant que-bon prend le pôle négatif ou le pôle positif de la pile, ce qui montre bien que la charge et la décharge d’un diélectrique donnent lieu à des phénomènes complexes, encore peu expliqués.
- En ramenant les chiffres moyens à l’isolement kilométrique à 24° C, pris comme unité, on obtient le tableau II qui donne l’isolement relatif pour les deux groupes d'âmes, ainsi que la moyenne entre ces deux groupes. On voit que deux guttas d’isolement kilométrique différent à 240 ont aussi des variations de température différentes. La gutta du deuxième groupe, qui est la moins résistante, c’est-à-dire la meilleure (une trop grande résistance indique la présence de résines dans la gutta) est celle dont 1’isolemen.t varie le moins avec la température. C’est un phénomène analogue à celui observé déjà pour les alliages conducteurs par les mêmes expérimentateurs, mais d’ordre inverse : le coefficient de variation de résistance d’un alliage à base de cuivre ou de fer est d’autant plus faible que la résistance spécifique de l’alliage est plus forte.
- Les chiffres obtenus en prenant la moyenne des isolements relatifs aux deux groupes d’âmes fournissent une table de correction dont il a été fait usage pour toutes les mesures effectuées sur le câble Marseille-Tunis.
- Cette table montre avec quelle rapidité la résistance augmente à mesure que la température
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- diminue, puisque l'isolement à 5° est 14 fois plus grand que l’isolement mesuré à 24° C.
- Latimer Clark a donné comme formule représentant approximativement la loi de variation, l’expression suivante :
- Rn et R<2 étant les résistances d’isolement à deux températures différentes, /, et A4, et a une constante. Si l’on fait /2 — 24° C, la formule devient
- donnant l'isolement rapporté à 24° C.
- TABLEAU I. — Isolement kilométrique à différentes températures de deux groupes d'âmes.
- » Fromier groupe d’Amos Douxièmo groupo d’Ames
- b ü Isolement Isolement
- ® U après deux minutes après deux minutes
- 5 « d'électrisation d'éloct-risution
- 2 s Isolement Isolement
- 0, . moyou -—~«— [moyen
- S rôle Pôle POle FOlo
- négatif positif nôg utif positif
- 5 46 531 43 613 45 072 3i 823 3o 800 3i 3i 1
- 6 38 572 36 668 37 710 27 066 26 090 26 578
- 7 33 688 32 293 32 988 23 251 22 290 22 770
- 8 29 653 28 634 29 143 20 387 19 641 20 014
- 9 26 487 25 635 26 061 18 175 17 546 17 860
- 10 23 655 22 927 23 291 16 369 l5 894 16 131
- I 20 960 20 3i4 20 637 14 870 14 294 14 582
- 2 18 422 17 827 18 134 i3 400 12 800 i3 100
- 13 l5 966 l5 494 l5 73o 12 000 1 1 400 I I 700
- >4 l3 865 l3 290 |3 577 10 65o IO OOO 10 325
- 15 12 104 11 575 il 839 9 35o 8 700 9 025
- 16 10 537 10 049 10 293 8 100 7 600 7 85o
- 17 9 222 8 819 9 020 7 000 6 55o 6 77=
- 18 7 963 7 602 7 782 6 000 5 55o 5 775
- 19 6 769 6 476 6 572 5 200 4 7^8 4 979
- 20 5 702 5 546 5 574 4 5oo 4 088 4 294
- 2ï 4 862 4 704 4 7«3 3 85o 3 553 3 701
- 22 4 i57 4 090 4 123 3 2.50 3 o3o 3 160
- 23 3 594 3 489 3 541 2 700 2 6i5 2 692
- 24 3 068 3 010 3 039 2 310 2 259 2 285
- 25 2 590 2 533 2 561 1 950 I 922 1 936
- 26 2 212 2 171 2 1VM 1 680 1 654 1 667
- 27 1 q26 1 881 1 go3 1 452 I 423 1 437
- 28 1 673 1 654 1 663 1 280 1 25g 1 269
- 29 1 453 1 438 1445 r 120 I IOO 1 110
- 3o 1 278 1 260 1269 991 976 983
- 3i 1 140 1 i3o 1 l35 867 858 862
- 32 I 022 1 oi5 1 018 784 777 780
- Latimer Clark donne pour la constante a la valeur
- a — 0,8944.
- Les chiffres du tableau II permettent de cal-
- culer cette constante a. Le tableau III montre que l’on obtient des coefficients assez variables, ce qui semble prouver que la formule en question n’est qu’approchée. En effet, si l'on calcule les résistances d’isolement au moyen de la formule de Clark avec le coefficient
- a = 0,861,
- qui représente la moyenne des valeurs trouvées pour cette constante, on obtient les nombres portés dans le tableau III, qui diffèrent notablement de ceux de la table, trouvés expérimentalement.
- TABLEAU IL — Table de .la résistance relative d’isolement de deux groupes donnés, A diverses températures, rapportée à 24° G.
- Ttmpérature en degrés C Résistance relative du Ier groupe Résistanee relative du 2« groupe Résistance relative moyenne ou table de correction
- 5 14,83i 13,702 14,266
- 6 12,408 11,63o 12,019
- 7 10,854 9,964 10,400
- 8 9,388 8,757 9,178
- 9 8,574 7,815 8,195
- IO 7,664 7,o59 7,3gi
- 1 I 6,789 6,38i 6,585
- 12 5,966 5,733 5,849
- i3 5, 176 5,120 5,148
- 14 4,467 4,5i8 4,492
- l5 3,895 8,949 3,922
- 16 3,38? 3,435 3,411
- 17 2,968 2,965 2,966
- 18 2,56o 2,527 2,543
- 19 2,162 2,170 2,170
- 20 i,834 1,857 1,857
- 21 1,573 1,596 1,596
- 22 1,356 i,369 1,369
- 23 1, ) 65 1,171 1,171
- 24 1 ,000 I ,000 I ,000
- 2^ 0,842 0,847 0,845
- 26 0,721 0,729 0,725
- 27 0,625 0,628 0,627
- 28 0,547 0,555 0,557
- 29 0,475 o,485 0,480
- 3o 0,417 0,430 0,428
- 3i 0,373 9,377 0,375
- 32 0,385 0,341 0,338
- Nous ferons remarquer à ce propos que les différences entre les valeurs calculées et les valeurs trouvées eussent été certainement moins fortes si le coefficient a avait été déduit plus rationnellement des chiffres fournis par l’expérience.
- Il est en effet de règle d’employer la méthode des moindres carrés et non la moyenne ordi-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- naire pour la réduction des observations en vue d’obtenir le coefficient d’une formule?
- TABLEAU III
- Température en degrés C Constante CL Valeurs calculées avec oc
- 5 0,869 17,18
- 6 0,871 0,871 14-79 12,73
- 7
- 8 0,870 10,96
- 6 0,869 9,441
- IO 0,867 8,128 6,998
- 11 o,865
- 12 0,863 6,026
- [3 0,862 5,188 4,467 '
- >4 0,860
- i5 o,856 3,846
- 16 0,867 3,311
- 17 0,856 2,85i
- 18 o,855 2,455
- 19 o,856 2, 1 Î4
- 20 0,856 1,820
- 21 0,855 1,567
- 22 0,854 1,349
- 23 0,853 1,162
- 24 25 o.S45 1 ,000 0,86l
- 20 o,S5i 0,741
- 2'7 0,855 o,638 0,549
- 28 0,86l
- 29 0,863 0,473
- 3o 0,866 0,869 0,407
- 3t o,35i
- 32 0,873 0,302
- La formule de Clark n’a d'ailleurs jamais été considérée comme représentant exactement le
- 'Températures en clcyres centigrades
- . Fig. 1
- phénomène. Dans les tableaux de Clark donnant l’isolement à diverses températures des câbles du golfe Persique et de Ceylan,on trouve
- des différences sensibles entre les valeurs observées et celles calculées par la formule.
- Dans la pratique on ne se servira pas de cette dernière, on emploiera directement la table de correction (tableau II), ou encore mieux la courbe de correction (fig. i), qui pourra servir avec une approximation suffisante pour tous les câbles isolés à la gutta-percha. Il serait à souhaiter que les électriciens eussent en main une courbe de correction pour le caoutchouc, soigneusement établie comme celle qui a été préparée par les télégraphistes.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Microphone pour les sourds de Shapley (1892).
- M. Shapley propose de remplacer l’ancien cornet acoustique par un microphone récepteur
- Fig. i. — Microphone Shapley.
- puissant B, relié par l’intermédiaire d’une pile sèche G au transmetteur A, sous une forme assez portative pour être utilisé sur place,.
- Dépolarisant Srigmanski (1893).
- Ce dépolarisant consiste en un mélange d’une dissolution de chlorure ou de fluorure de manganèse avec une mixture, séchée à l’air, de peroxyde de manganèse et de charbon en poudre. Cette pâte est appliquée sur les charbons des piles : l’hydrogène dégagé décompose le chlorure de manganèse en formant de l’acide chlorhydrique, qui est décomposé à son tour par le peroxyde de manganèse, avec dégagementde chlore, lequel se combine définitivement avec l’hydrogène dégagé. Quand l’autre électrode de la pile est en zinc, il faut l’amalgamer et employer de
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 229
- préférence comme électrolyte une dissolution neutre de chlorure de zinc.
- Appareils de chauffage Mitchell (1893).
- La partie électrique de l’appareil représenté par la figure 1 consiste essentiellement en un fond A, pourvu des projections tronconiques creuses D, entourées de bobines de résistances
- Fig. 1. — Marmite électrique Mitchell.
- E, constituées chacune par une série résistances
- F, emboîtées entre des garnitures d’amiante e; le tout, enveloppé et maintenu par une garniture en tôle.
- Fig. 2. — Bain-marie Mitchell.
- On monte sur ce chauffoir soit une marmite C (fig. 1) soit (fig. 2), un chauffe-eau, que l’eau à chauffer traverse de D' en d', par le serpentin D, soit tout autre appareil de cuisine.
- L’appareil représenté par la figure 3 est spécialement destiné aux chapeliers. Le chapeau à traiter repose par son bord sur A' et A', et se
- -A' -
- Fig. 3. — Chauffe-chapeau Mitchell.
- trouve ainsi soumis à l’action émolliente de l’air chaud et de la vapeur d’eau qui se dégage du fond de l’appareil, chaleur engendrée par le passage du courant en C.
- Vibrateur auriculaire Haruess (1891).
- Cet appareil a pour objet de traiter certaines maladies de l’oreille en soumettant le tympan à des vibrations rythmées.
- Ces vibrations sont produites par un trem-
- Fig. 1. — Harness. Vibrateur.
- bleur e, actionné par la pile z et l’élecfro /, avec une amplitude réglée par le contact mobile j. Quant au son, il se règle en faisant varier par m le volume de la caisse sonore d, en communi-
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- 23o
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- cation ttveé l’oreille du patient par la fiche en ivoire p.
- Canalisation Tomlinson (1892).
- Pile sèche Cabarro (1892).
- Cette pile est constituée par une auge en zinc a fermée par un bloc isolante, sur lequel repose l’autre électrode en carbone/). Entre le charbon
- Les conducteurs tubulaires b, supportés par des porcelaines c, sont noyés dans une couche de goudron et de poix recouverte d’un canevas d et enveloppée d’un caniveau en béton ee. Ces
- Fig. i et 2. — Tomlinson. Canalisation.
- Fig. i. — Pile Cabarro.
- et le zinc, sous la fermeture de résine d, se trouve en e la matière active de la pile, formée de :
- tubes débouchent dans des regards à l’air libre par des manches en caoutchouc h h, ce qui assure une certaine ventilation, et ils sont rattachés par des conducteurs pleins g, à raccords en cuivre.
- Rhéostat Carpenter (1893).
- Les fils R de ce rhéostat sont noyés dans des planches d’émail E, solidement maintenues par
- Chlorhydrate d’ammoniaque....
- Chlorure de zinc.............
- Oxyde de zinc................
- Eau..........................
- Sulfate de magnésie..........
- Argile.......................
- Noir animal...................
- Acide chlorhydrique..........
- Sulfate de mercure...........
- 175
- 100
- i5o
- 125
- 100
- 225
- 25
- IOO
- IOO
- Ozoniseurs Andréoli (1892).
- La caractéristique des électrodes Andréoli pour ozoniseurs est l’emploi de plaques dente-
- lés nervures A de la plaque B, de manière que les dilatations des fils ne fassent ni craquer ni décoller cet émail.
- Fig. 1 et 2. — Electrodes Andréoli.
- lées par poinçonnage ou emboutissage, avec arêtes en dents de scie ou pourvues de pointes
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 2.3 i
- aidant à la décharge de l’électricité par leurs aspérités. Ces électrodes peuvent être formées (fig. i) d’une plaque de verre étamée sur laquelle on a tendu des lames de scie ou des (ils de ronce* ou (fig. 2) par des barreaux d’écartement crénelés comme l’indique le tracé noir.
- Rôtissoire électrique Wallace (1892).
- La caractéristique de cet appareil est une sorte de plaque tournante verticale 2, chauffée par une résistance électrique, à deux faces, divisée en plusieurs compartiments triangulaires
- Electrolyse de cuivre Perreur Lloyd (1893).
- D’après M. Perreur Lloyd, on pourrait, en agitant convenablement les électrodes, obtenir, avec des courants de 5o et même de 100 ampères par décimètre carré de plaque, des dépôts de cuivre au taux de 100 grammes par décimètre carré et par heure, uniformes, sans cristallisations, sonores et résistants comme du Cuivre fondu. Ce serait une véritable révolution dans l’électrolyse du cuivre, et nous serions très heureux de la voir se manifester par autre chose que les affirmations d’un brevet.
- Fig. 1 à 5. — Wallace. Rôtissoire électrique.
- dans lesquels on place les pièces à rôtir par les portes 4. Le jus se recueille dans le bac 5. L’appareil comprend en outre une seconde grille fixe 6 et un chauffe-plats 9.
- Les fils des résistances sont noyés dans un ciment réfractaire.
- Poste téléphonique Humans (1893).
- Chacun de ces postes comprend un transmetteur A, un récepteur B, un appel C, une dyna-
- Fig. 1. — Humans. Téléphone.
- mo d’appel D, et deux commutateurs automatiques F et G.
- En temps ordinaire, les lames / et g de ces commutateurs sont, comme sur la ligure 1, appuyées sur les pointes/' et g'. L’appel C est, à chaque poste, en circuit, prêt à recevoir un si-
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- 232
- LA lumière électrique
- gnal; mais les téléphones et les magnétos D sont' coupés du circuit.
- Quand on saisit, pour envoyer un appel, la manivelle articulée d de la magnéto D, on repousse g de gf sur g2, de sorte que le circuit de la magnéto se trouve relié d’une part à la ligne par g“, g, /3, et, d’autre part, à la sonnerie
- G par l2.
- Quand on enlève le téléphone récepteur B, f passe de f sur /2, séparant ainsi D et C du circuit de la ligne, et y mettant B, par l3, f, l6,
- h\h. ___
- Téléphone à longue distance Haynes (1893)
- Dans ce système, le circuit de la ligne, du transmetteur au récepteur,est interrompu par un certain nombre de relais ou répétiteurs téléphoniques du type représenté par les figures i à 3.
- Chacun de ces relais est constitué par une mem-
- Fig. i à 5. — Haynes. Téléphone
- brane CF disposée entre deux paires d’électroaimants F, et pourvus de bras isolés c c (fig. 3 et q)x appuyant par les pointes métalliques D sur les charbons h, fixés aux lames élastiques K, qui sont elles-mêmes attachées par les ressorts h' et le levier i au cadre Ii du relais. De chaque côté du relais, le courant passe de la borne u à F, puis,
- parp, à D, au charbon k, et à la borne m par i et h’.
- Les courants reçus du transmetteur par le premier relais : aux électros F, de gauche par exemple, font vibrer sa membrane, qui les transmet à la section qui va du premier au second relais des courants semblables renforcés ; et ainsi de suite jusqu’au récepteur.
- Sur le tannage électrique, par Conrad Falkenstein (').
- On sait depuis une trentaine d’années, que l’application d’un courant électrique pendant l’opération du tannage exerce une action favorable, en augmentant la rapidité avec laquelle les matières gélatineuses des peaux se combinent avec le tanin des liqueurs servant à former le cuir. Les peaux sont formées de trois couches : d) l’épiderme, consistant en deux couches, l’une extérieure constamment renouvelée par les matières fournies par la couche intérieure ; b) la pars papillaris, formée de fibres serrées, dans lesquelles sont placées les gaines des poils, les, glandes à graisse, et les muscles qui maintiennent les poils; la partie supérieure de cette couche forme le « grain » du cuir ; c) la pars relicularis ou cornéine, réseau de fibres formant la plus grande partie de l’épaisseur du cuir; cette couche est plus dense vers b que du côté de la chair.
- La première opération consiste à débarrasser les peaux du sang,de la graisse, etc., qui peuvent y adhérer, et de les adoucir par un lavage aidé d’un triturage mécanique. Puis on les traite par des laits de chaux de plus en plus forts, qui ont pour effet de faire gonfler la peau et de déchirer ou de commencer à dissoudre les fibres. Cette action se produit sur les deux faces; du côté du grain elle dissout les cellules extérieures de l’épiderme et les papilles à poils, permettant ensuite d’enlever ceux-ci très facilement au râ-cloir ; du côté de la chair elle fait gonfler la pars relicularis que l’ouvrier distingue ensuite aisément, par sa fermeté, des membranes lâches et graisseuses qu’il doit enlever. Lorsque les peaux sont débarrassées des poils et des fibres, on les racle à nouveau pour chasser la chaux et les derniers résidus de poils qui peuvent
- (') Communication faite à l'Institution of Electrical En-gineers, le 23 mars 1890.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 233
- y rester. Après un nouveau lavage, les peaux sont prêtes pour l’opération du tannage.
- L’action de l’acide tannique est de déplacer l'eau et, tout en convertissant en cuir les fibres gélatineuses, de les maintenir gonflées par une réaction acide après la neutralisation complète de la chaux. Les pieaux sont traitées avec des solutions d’acide tannique de plus en plus concentrées, jusqu’à ce qu’une section fraîchement coupée présente une couleur brune uniforme, plus ou moins foncée suivant les matières tannantes employées.. Le degré de la liqueur tan-
- 20 30 it>
- Temps en heures
- Fig. i. — Courbes A,. Solution de tanin à i o/o.
- nante doit être réglé avec soin, car si après un bon commencement de tannage les peaux n’étaient pas imprégnées de liqueurs de plus en plus fortes, elles perdraient leur fermeté et deviendraient le siège d’une sorte de putréfaction intérieure qui arrêterait la diffusion.
- L’application de l’électricité au cours de ces opérations a- pour but : i° d’accélérer la diffusion ; 2° d’augmenter l’activité chimique de la réaction.
- On a proposé un grand nombre de procédés d’application du courant (1), dont quelques-uns
- (') M. Rigaut a donné des études très complètes sur le tannage électrique dan s Z.a A Mi/uerc Electrique, t. XXXVII, p. a3, et t. XL111, p. toi.
- ont spécialement en vue l’action des gaz formés aux électrodes, et. d’autres sont basés sur les effets endosmotiques du courant. M. Gaulard a breveté en 1883 un procédé basé sur la première méthode ; les peaux étaient suspendues dans une fosse dont le fond perforé laissait monter un courant d’hydrogène venant de la cathode; au bout de huit jours, le courant était renversé et les peaux étaient soumises à un courant d’oxygène.
- La seconde méthode, employée par Gaulard, Landin et Abom, de Méritens, et d’autres, consiste à placer les électrodes latéralement dans la fosse et à faire passer le courant normalement aux peaux suspendues. Ensuite, les
- g 0,029
- £ 0.010
- Vitesse de diffïtslo.
- Fig. 2. — Courbes A,.
- peaux sont empilées entre les couches de tan et submergées. Puis on fait passer le courant entre le fond et la surface.
- L’application de l’électricité dans ces conditions a pour effet de réduire de 120 jours à q5 jours la durée du tannage, comme il résulte de la méthode de MM. Landin et Abom, en Suède, et de M. de Méritens, à Saint-Pétersbourg. MM. Landin et Abom se servent de courants alternatifs. Si l’on favorise l’action électrique par une agitation mécanique de la liqueur, on accélère naturellement l’opération. Divers procédés combinent l’action du courant avec l’agitation mécanique ; nous citerons entre autres ceux de MM. Worms et Bafé, et de M. L. Groth.
- Quant aux effets purement électriques et chimiques, le résultat final établi par les expériences
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 234
- de M. Rideal et Trotter, M. Müntz, le Dr Fœl-sing, le D1' Zerener, est que les peaux se combinent avec leur équivalent d’acide tannique dans l’espace de 4 à 38 0/0 du temps précédemment employé sans électricité.
- Nous donnons plus loin les résultats des expériences que nous avons faites pour étudier l’action du courant. Examinons d’abord ce qui se passe lorsqu’on fait passer le courant dans une solution bien filtrée d’acide tannique, préparée avec avec un extrait de bois de chêne, et en em-
- Tem/is en heures
- Fig-, 3. — Courbes B,. Diff. de pot. = 9 volts. Solution d’acide tannique.
- ployant des électrodes' de platine. Le vase employé était divisé en trois compartiments par deux diaphragmes poreux en terre, chaque compartiment ayant une capacité de 200 centimètres cubes, et contenant i5o centimètres cubes de liquide. Le premier compartiment contenait l’anode, le dernier la cathode, et celui du milieu complétait le circuit. Un courant de 0,0024 am_ père sous une différence de potentiel de 7 volts
- fut envové dans cet élément. Voici ce que l’on \
- observe :
- A l’anode, des bulles de gaz se dégageaient et formaient une écume jaunâtre; à la cathode, le dégagement de gaz était beaucoup plus actif
- et l'écume avait une couleur rouge foncé. Après, quatre-vingt-dix heures de passage de courant, on trouva sur l’anode un précipité brun facilement soluble dans l’eau chaude. La cathode était couverte d’un précipité brun foncé, dur, épais de 1/2 à 1 millimètre. Il était insoluble dans l’eau distillée chaude, mais se dissolvait immédiatement quand on ajoutait quelques gouttes d’acide sulfurique, formant une solution claire d’une couleur brunâtre contenant du tanin. Les liquides des compartiments 1 et 2 étaient très limpides, tandis que le liquide du compartiment 3 tenait en suspension des particules de couleur foncée, solubles dans l’eau chaude et agissant comme le tan. A la fin de l’expérience, le niveau des liquides dans 1 et 2 était tombé au-dessous du niveau dans le compartiment 3.
- Pour étudier ces actions plus complètement, nous avons effectué les expériences suivantes :
- 4 2
- s
- I
- 7
- / /
- 0 0.5 4 1,5 2
- Vitesse de diffusion
- Fig. 4. — Courbe B,.
- I. Comparaison des effets d’endosmose dans des solutions d’acide tannique, avec diverses différences de potentiel, divers degrés de concentration, et avec des diaphragmes de différentes matières. IL Comparaison des quantités d’anhydride précipitées avec ou sans application du courant. III. Dosage du tanin dans le liquide avant et après le passage du courant.
- Endosmose.
- On s’est servi de boîtes en ébonite divisées en deux compartiments par une cloison poreuse. Chaque compartiment avait une capacité de 200 centimètres cubes; on y versait 100 centimètres cubes de liquide, et l’on faisait passer le courant par des électrodes de platine. L’objet des expériences était d’observer la dénivellation des liquides dans les deux compartiments. L’évaporation ne pouvait être une cause d’erreur
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- parce qu’elle était la même pour les deux liquides qui présentaient la même surface libre.
- D’autre part, le diaphragme poreux, dans la plupart des cas une plaque de terre cuite, était soigneusement lavé après chaque série d’expériences, de façon à offrir toujours la même résistance à la circulation du liquide.
- Les premières expériences avaient pour but de déterminer comment varie la diffusion avec le voltage. Les résultats sont indiqués graphiquement dans les courbes At et A2 (fig. i et 2).
- Les courbes montrent que pour une même résistance électrique et mécanique la vitesse de diffusion augmente plus vite que proportionnellement au voltage. Le courant augmente un
- peu plus vite que la vitesse de la diffusion indiquée par la tangente en chaque point des courbes A,. On peut constater que la vitesse de diffusion varie à peu près comme le carré du voltage.
- Dans quelques expériences, on a trouvé qu’entre certaines limites de densité de courant, la résistance du liquide est inversement proportionnelle à la différence de potentiel, mais après avoir soumis la solution à l’électro-lyse pendant un certain temps à la plus grande densité de courant, la résistance semble rester constante à sa valeur minima pour toutes les différences de potentiel au-dessous de la plus élevée employée auparavant. Ce résultat semble indiquer que l’électrolyse altère la structure de la molécule de tanin, séparant autour de la
- Temps en Tveures
- Fig-. 5. — Courbes C. Diff. de pot. = 9 volts. Solution d’acide tannique à 1 0/0.
- cathode sous forme de précipité insoluble la matière résineuse, et laissant un liquide clair de plus haute conductibilité.
- On a étudié ensuite la variation, sous voltage constant, de la vitesse de diffusion avec la teneur en tanin de la liqueur. Les courbes Bt et B2 (fig. 3 et 4) montrent que la vitesse de diffusion augmente avec la concentration de la liqueur. Ce fait est important, car dans les opérations ordinaires de tannage, on sait que la plus grande partie de la gélatine est combinée avec le tanin dès le premier mois; or, pour des raisons que nous avons données plus haut, on augmente graduellement la concentration de la jusée tannique, ce qui donne, pour pénétrer dans les couches moyennes de la peau, une pression hydrostatique plus grande, comme le montre les courbes B. Il se produit donc une sorte d’autorégulation : à mesure que la résistance mécani-
- que de la peau augmente, la pression endosmotique augmente également.
- Le diaphragme en terre poreuse a été remplacé par des parois en cuir; on a comparé les vitesses de diffusion pour une même différence de potentiel et une même concentration du liquide. Dans les courbes C (fig. 5), on remarquera immédiatement l’énorme différence entre la résistance mécanique et la diffusion des cuirs adoucis et travaillés et celle des cuirs bruts. On voit que dans le cas du cuir brut, non travaillé, la dénivellation des liquides tend rapidement vers une constante, ce qui paraît dû à ce que les pores, plus lâches que dans le cuir travaillé, permettent au liquide de refluer, et .qu’à un certain moment ce reflux est équilibré par la diffusion, de sorte que les niveaux restent constants.
- Enfin, on a étudié la diffusion à travers le
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- diaphragme de terre de liqueurs préparées avec différentes matières tanniques. Les courbes D (fig. 6) donnent les résultats des essais.
- Dans toutes ces courbes, une dénivellation de io millimètres correspond au passage de 11,36 cm3 à travers le diaphragme.
- Actions chimiques.
- Il s’agissait de comparer la précipitation de l’anhydride et d’autres matières dans des solutions d’acide tannique, avec et sans passage du courant, toutes les autres conditions' étant les mêmes, et de déterminer la quantité de tannin avant et après le passage du courant.
- A cet effet, on met dans deux verres i5o centimètres cubes de liqueur tannique, contenant 5 o/o de tanin de chêne. Dans l’un des verres, on fit passer pendant 96 1/6 heures un courant de 0,0086 amp., l’autre verre étant placé exactement dans les mêmes conditions sauf l’action de l’électricité.
- Ê Les analyses ont donné les résultats suivants :
- N» Nature du liquide Tanin • O/O \on-Tnn 0/0
- I Liquide avant l’expérience 5,007 0,69
- II Après exposition à l’air sans passage du courant 4,88 0,72
- III N" II, filtré 4,79 0,69
- IV Après exposition à l’air et passage du courant 5,073 0,54
- V N" IV, filtré 4,57 0,48
- En comparant I avec IV, on voit que la quantité,totale de tanin n’est pas modifiée, ou ne l’est que très peu, par le courant électrique. En filtrant IV, on trouve qu’une partie du tannin a été précipitée, probablement sous forme d’anhydride ou de phlobaphène. Ce précipité est produit à la cathode par l’action de l’hydrogène; il est parfaitement utilisable pour le tannage, après chauffage.
- L’action du courant sur le non-tanin est très màrquée; l'exposition à l’air tend à faire augmenter ces matières, tandis que l’électrolyse les réduit notablement.
- En somme, les principales actions chimiques du courant dans une liqueur tannique, en em-
- ployant une densité de courant de 0,17 amp. par décimètre carré, sont : 1. Précipitation de tanin anhydre. 2. Réduction de la quantité de substances non-tanniques. La densité de courant employée est beaucoup plus élevée que dans la pratique, et l’on observe que la solubilité du précipité augmente quand la densité de courant diminue.
- La rapidité aveé laquelle le tanin se combine à la gélatine dépend sans doute de la vibration moléculaire du liquide et des peaux, l’électricité étant une vibration de l’éther, agitant les particules et les combinant selon leurs affinités plus facilement que si elles étaient abandonnées à
- Temfus en heures
- Fig\ f>. — Courbes D. Solutions à i o/o de divers tanins.
- elles-mêmes. A l’appui de cette hypothèse, on pourrait citer ce fait que le tannage est accéléré par la chaleur, autre mouvement vibratoire.
- Dans l’endosmose, nous avons un effet très net, mesurable, poussant le liquide dans la direction du courant. La liqueur tannique est d’ailleurs un milieu très favorable à la production de ce phénomène. En effet, la pression endosmotique augmente avec la teneur de la solution en acide tannique, ce qui correspond dans la pratique avec la diminution de la perméabilité des peaux. La résistance électrique du liquide étant élevée, la différence de potentiel nécessaire peut être obtenue entre des points très rapprochés sans dépense d’énergie trop considérable, étant donné que l’endosmose est
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- proportionnelle au carré de la différence de potentiel.
- Nous pouvons calculer approximativement la quantité de tannin qui passera en une heure à travers une peau de 9 kilog. (à l’état tanné et sec), en employant, par exemple, un courant de 12 ampères avec des électrodes de surface proportionnellement plus grande.
- Surface de la peau 1,40x1,65 = 2,3o mètres carrés.
- Dans l’expérience G, nous avions un courant de 0,0106 amp., et la vitesse de diffusion (tangente à la courbe à l’origine) était égale à
- 10 millimètres 11,36 .
- —.. r-----:— ou -== centimètres cubes par
- 6,3 heures 6,3 ^
- heure. Si nous élevons le courant jusqu’à 12
- ampères et si nous admettons que la diffusion
- est proportionnelle au courant, nous voyons
- qu’il passe en une heure à travers la peau un
- volume de liquide de 1 b36x 12 cenqmg|-res 6,3 X 0,0106
- cubes, ou 2,04 litres.
- Si la liqueur contient 4 0/0 de tannin et que son poids spécifique soit de 1,02, ce volume
- équivaudrait à -4. 4 _ 0 0g3 kilog-. de
- tanin. S’il faut environ 4 kilogrammes de tanin pour tanner complètement la peau, cette quantité passerait dans l’espace de 48 heures.
- Cette étude montre que nous avons plus d'avantage à employer le courant électrique, qui met le liquide en contact intime avec les fibres de la peau et qui favorise les réactions, qu’à nous servir simplement de la diffusion et de l’attraction capillaire, pour forcer le liquide dans les pores, surtout vers la fin de l’opération du tannage, où la peau devient de moins en moins perméable. A. II.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la distribution du potentiel dans un champ électrique dans l’air raréfié, par A. Righi {,).
- Expériences avec le galvanomètre. — Sans admettre comme on l’a fait jusqu’ici que le poten-
- O La Lumière Electrique, 29 avril 1893, p. 192,
- tiel de la sonde soit celui de la couche d’air qui l’environne (nous verrons plus loin que cette supposition n’est pas toujours légitime), il est évident que le galvanomètre placé en dérivation sur la sonde et sur un pôle de la pile ne donnera une valeur exacte du potentiel qu’autant que sa résistance serait très grande, néanmoins il indiquera toujours si le courant qui le traverse passe par un maximum lorsque la sonde s’éloigne de la cathode et par suite, permettra de vérifier le fait annoncé.
- Les connexions peuvent être disposées de deux façons. Une des bornes du galvanomètre est constamment en communication avec la sonde; l’autre peut être reliée soit au pôle positif (fig. 5) soit au pôle négatif (fig. 6) de la pile. C’est la première disposition se rapportant au fait à vérifier qui a été tout d’abord adoptée.
- Le galvanomètre employé était du type Wie-demann, à bobines à long fil rendu presque astatique avec un aimant.
- Le tableau suivant contient les résultats se rapportant aux mesures effectuées en employant comme cathode G une boule de cuivre de 4,2 millimètres de diamètre et une pile de 700 couples.
- d 5 mm. . 2 1,3 0 8
- P 1800 0 O
- 1820 0 O
- I 2S48 104 O —
- »,5 2132 884 O —
- 2 171b 1404 ’ IO —
- S 1248 I&72 27 1274
- 4 — 2028 624
- 5 — 1976 I 09 I 2048
- 6 — 1924 1 196 3328
- 7 — 1872 1222 3874
- 8 — 1794 1 170 418b
- 9 — 1716 1118 4420
- IO — — IO4O 4472
- 1 2 — — 925 4394
- l5 — — 710 3952
- 20 540 "
- La première colonne contient les distances de la sonde et de la boule G (la lettre p indiquant simplement que la distance est inférieure à o,5 mm.); les autres, l’intensité du- courant en unité arbitraire pour les pressions indiquées en tête de chaque colonne.
- Ces chiffres montrent donc que le courant
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-
- 238
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- croît d’abord pour diminuer ensuite ce qui semble indiquer que le potentiel dans l’air diminue jusqu’à un certain minimum pour augmenter de nouveau lorsque l’on va du pôle positif au pôle négatif.
- On voit de plus que la distance pour laquelle le courant est maximum croît avec la raréfaction de l’air.
- Dans l’appareil de M. A. Righi, la cathode et l’anode étant sensiblement sphériques et concentriques ce qui se passe suivant un rayon, se répète dans toutes les directions on peut donc èn conclure qu’il existe autour de la cathode une surface sensiblement sphérique et concentrique, lieu ses points pour lesquels la sonde recueille le courant maximum et que cette surface aug-
- Fig. 5
- mente de diamètre lorsque-la pression diminue. Cette surface avait tout d'abord été désignée par l’auteur sous le nom de surface négative, mais comme le même phénomène a encore lieu, quoique moins marqué, en prenant la disposition de la figure 6, cette dénomination doit être abandonnée.
- Il n’est pas possible pour le moment d’indiquer avec précision la relation qui existe entre cette surface et l’éclair négatif (Glimmlicht), ce dernier phénomène se manifestant à peine dans les expériences de l’auteur.
- Le tableau précédent montre aussi que les variations d’intensité du courant avec la distance de la sonde et de la cathode sont d’autant plus rapides que la pression est plus forte.
- Le phénomène est d’autant plus apparent que la pile est plus faible, pourvu toutefois qu’elle soit suffisante pour déterminer le passage du courant à travers le gaz raréfié.
- Dans ce cas, si l’on allonge lentement la distance, en surveillant la déviation, on voit celle-ci rester nulle, puis prendre tout à coup une valeur maxima.
- Quelques essais effectués avec des piles for-
- mées d’un nombre de couples différents montre que le rayon de la surface du maximum de courant croît un peu lorsque diminue la force électromotrice de la pile et particulièrement aux pressions plus basses.
- Action des radiations et du magnétisme. — L’auteur a fait quelques mesures en envoyant sur la cathode un faisceau lumineux concentré à l’aide d’une lentille de quartz. Les résultats sont en général du même ordre que précédemment.
- Néanmoins, les valeurs du potentiel sont généralement changés; en particulier pour des pressions peu élevées, 2 millimètres par exemple, et pour une certaine distance entre la sonde et
- D'ig. 6
- la cathode on obtient une déviation plus petite lorsqu’on fait agir les rayons., lumineux. Ce phénomène paraît assez singulier, puisque on a montré que dans les expériences actino-électri-ques la présence des radiations augmente la propagation de l’électricité.
- La distribution du potentiel dans ce cas mériterait donc une étude sérieuse, mais elle n’a pu être encore entreprise par l’auteur.
- M. A. Righi avait reconnu il y a quelques années que la présence d’un fort champ magnétique influençait fortement les résultats. Il n’a pu reprendre ici cette influence du magnétisme; néanmoins dans le cas actuel on peut prévoir qu’elle est due à la déformation dans le champ magnétique de la surface de courant maximum, étant donné que cette déformation est liée à celle que subit dans les mêmes conditions l’éclair négatif.
- Expériences faites avec ta disposition 6. — Si l’on fait communiquer la seconde borne du galvanomètre avec le pôle négatif, les résultats changent complètement.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- ^3g
- A priori, il semblerait qu’on dût obtenir dans le galvanomètre une déviation (naturellement en sens contraire de la primitive) d’abord décroissante, puis croissant ensuite lorsqu’aug-mente la distance entre S et C. On trouve au contraire que la déviation du galvanomètre augmente régulièrement avec la distance de S et C, d’abord rapidement, puis avec une grande lenteur, et ces résultats restent analogues lorsqu’on envoie sur la cathode un faisceau de rayons lumineux. Ces résultats sont donc d’accord en gros avec ceux obtenus par d’autres expérimentateurs et en particulier par Warren de la Rue et Müller.
- La contradiction des résultats obtenus dans les deux cas conduit naturellement à vérifier
- P
- d’abord si la sonde fait bien connaître la distribution du potentiel dans l’air qui l’environne; puis, à déterminer laquelle des deux méthodes donne la vraie distribution ainsi que la cause des contradictions constatées.
- Les considérations suivantes de l’auteur lui semblent éclaircir un peu, sinon résoudre complètement cette question.
- Dans le cas de la figure 5, la sonde sert d’anode pour le courant dérivé qui traverse le galvanomètre, tandis que dans la figure 6 elle sert de cathode. Admettons pour un moment que les résultats obtenus avec la première disposition fassent connaître la véritable distribution du potentiel dans le gaz; il est alors certain que dans le second cas il s’établira autour de la sonde une distribution de potentiel analogue à celle qui dans les expériences de l’auteur existe autour de la cathode principale, c'est-à-dire une distribution telle que le potentiel décroisse d’abord jusqu’à une certaine distance pour augmenter ensuite avec la distance. Cette distribution autour de la sonde tendra donc à masquer celle concernant la cathode; de cette façon, seraient
- expliqués les résultats obtenus avec la seconde disposition.
- Si on admet au contraire comme exacte la distribution du potentiel fournie par la seconde disposition, on ne peut plus rendre compte des résultats obtenus dans le premier cas.
- Il est donc vraisemblable que la première disposition donne le véritable état de chose et que la seconde doit être laissée de côté.
- De plus, il est probable que la sonde dans le voisinage de la cathode modifie un peu la distribution du potentiel et que par suite il serait nécessaire, même dans le cas de la première
- Fig. 8
- disposition, de faire subir une correction aux résultats obtenus.
- Il est facile d’expliquer pourquoi le potentiel autour de la cathode a des valeurs plus grandes qu’à une certaine distance. Il suffit pour cela d’admettre la formation a'utour de la boule G d’une couche gazeuse chargée positivement et ayant une densité électrique de volume décroissant à partir de sa surface.
- Cette hypothèse ëst d’ailleurs suggérée par ce fait que dans l’air raréfié le passage de l’électricité positive d’une surface métallique à l’air se fait plus facilement que celui de l’électricité négative. Il en résulte que dans le cas de la figure 6, les résultats doivent être faussés par la présence d’une couche de gaz chargée positivement et entourant la sonde.
- Expériences avec Véleclroscope. — Il semblerait au premier abord, d’après les explications qu’on vient de donner que l’emploi d’un élec-troscope ferait disparaître les causes de diversité
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- 240
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- des résultats obtenus dans les deux dispositions considérées. Mais il n’en est rien.
- En effet, si dans un récipient contenant de l’air raréfié on place, entré l’anode et la cathode, une sonde communiquant avec un électromètre, la mesure qu’elle donnera n’aura de signification que dans le cas où les potentiels sont restés stables en mettant en communication avec le sol, ou avec l'un des plateaux métalliques de l’instrument, une des électrodes, un point du circuit extérieur, ou encore une autre sonde placée dans le mêmè récipient.
- Dans chaque cas une certaine quantité d'électricité passera toujours entre le gaz et la sonde, soit parce que celle-ci se charge au potentiel du point où elle se trouve, soit parce que l’isolement, si bon qu’il puisse être, n’est jamais absolu.
- Si la sonde, par rapport à ce passage de l’électricité, fonctionne comme cathode, il se formera autour d’elle une distribution du potentiel comme on l’a vu plus haut. C’est ce qui arrivera avec le un électroscope à feuilles d'or, si on met la cathode en communication avec le sol, ou encore si avec un électromètre à quadrants la sonde communique avec une paire de quadrants, l’autre paire étant reliée avec la cathode.
- Ceci permet de comprendre pourquoi dans les expériences de Warren de la Rue et Müller les résultats obtenus n’étaient pas concordants.
- L’expérience suivante, facile à répéter, confirme cette explication.
- La disposition est représentée sur la figure 7. Si on met lé pôle négatif en communication avec le sol, et par suite la cathode, puis si l’on augmente peu à peu la distance entre S et C, les résultats obtenus sont les mêmes qu’avec la disposition de la figure 6 : les feuilles d’or se chargent de plus en plus.
- Si, au contraire, c’est le pôle positif de la pile qui est mis à la terre, les résultats sont les mêmes qu’avec la disposition de la figure 5.
- 11 est donc nécessaire de tenir compte dans chaque cas des modifications dans la distribution produites par la sonde, si l’on ne veut pas encourir une série de causes d’erreurs.
- Mesure du potentiel avec l'eleclromètre. — L’électromètre.est le seul appareil à employer dans ces expériences pour la mesure des potentiels et dans chaque cas on devra mesurer non seulement la différence de potentiel entre la
- sonde et l’une des électrodes, mais aussi celle entre la sonde et l’autre électrode.
- Désignons par P la différence entre les deux électrodes, et par A, C, S, lespotentielsdel’anode, de la cathode et de la sonde ; les mesures à effectuer seront celles de P, A — S et C — S. Si P était égal à A — G, c’est-à-dire si le potentiel de la sonde est celui de la couche de gaz qui l’entoure, on aurait constamment
- P - (A - S) = S — C.
- En réalité, P — (A — S) et S — C sont presque toujours différents.
- L’électromètre employé était celui qui avait déjà servi à des recherches anciennes de l’auteur; mais celui-ci se propose de reprendre ses recherches avec un nouvel appareil (fig. 8) qui
- Fig. 9
- n’est qu'une modification de celui de M. Mas-cart. A B est une boîte cylindrique de cuivre dans le couvercle de laquelle sont découpés deux secteurs de 1200. L’aiguille C a la forme indiquée en pointillé en tuvz\ elle communique par l’acide sulfurique de D avec la boîte A B. Le plateau E F peut à volonté se rapprocher ou s’éloigner des secteurs. Enfin, le tout est entouré d’une enveloppe métallique G H.
- d s — c P - (A - S)
- mm. volts volts
- O, I 16,6 214
- o,5 85 120
- I 151 170
- •2 2'8 2iq
- :< 2.35 234
- 4 241 244
- 5 35 I 35 1
- io‘ 250 271
- Comme on peut le prévoir, la déviation de l’instrument est proportionnelle à la racine carrée de la différence de potentiel entre les deux
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 241
- systèmes de conducteur E F G H et A B C D, c'est-à-dire
- £ = IC \jv>.
- Les communications sont indiquées sur la figure 9.
- Le tableau précédent indique les résultats obtenus avec une pile de 800 couples, dans le cas ou la pression de l’air est deo,3 mm., le courant de 14 micro-ampères et la force électromotrice de 499 volts. F. G.
- (A suivre).
- Sur les rayons cathodiques dans les gaz à la pression
- de l’atmosphère et dans le vide le plus élevé, par
- Philippe Lenard (').
- Les rayons phosphorescents projetés par la cathode d’un tube de Geissler sont, d'après Hertz, transmis par des feuilles métalliques minces (2). S’il était possible de trouver une plaque métallique d’épaisseur suffisante pour résister à la pression atmosphérique extérieure sans perdre sa transparence, nous pourrions, en recouvrant une ouverture dans le tube de décharge par cette plaque, permettre à ces rayons de sortir dans l’air extérieur. L’idée est réalisée dans les expériences dont je donne ici une courte description. Elles montrent que les rayons cathodiques, une fois produits, se propagent dans un espace rempli d’air; ce fait offre de plus grandes facilités pour leur observation, et il est ainsi possible de choisir et de varier les conditions d’observation, indépendamment des conditions de production.
- Appareil. — La figure ci-dessous donne le schéma d’une forme d’appareil très commode. E E est le tube de décharge, K la cathode, disque d’aluminium de 12 millimètres de diamètre, A l'anode, à laquelle on donne de préférence une grande surface. A l’extrémité opposée à la cathode, le tube est fermé par une forte plaque métallique mm, percée en F d’un trou de 1,7 millimètre. Cette ouverture est recouverte par une feuille d’aluminium battu de o,oo3 mm. d’épaisseur, cimentée à l’extérieur. Cette feuille, transparente pour les rayons cathodiques, mais barrant totalement le passage à la lumière et à l'air, forme ce que j’appellerai la fenêtre, et l’espace à sa gauche est l’espace d’observation.
- (•) Note présentée par M. Hslmholtz à l’Académie royale de Prusse, d’après The Electrician.
- (*) La Lumière Electrique, t. XLI1I, p. 393.
- La distance entre la cathode et la fenêtre est de 12 centimètres; celle-ci est séparée de la décharge par l’écran V. A l’extérieur, un large écran métallique S S est attaché au support de la fenêtre, et porte lui-même l'enveloppe d’étain G G. Cette dernière, de même que l’écran S S, l’anode et le pôle positif d’une grande bobine d’induction, est. reliée à la terre, tandis que le pôle négatif de la bobine communique avec la cathode.
- La disposition adoptée préserve l’espace d’observation de la lumière et des effets de la décharge électrique. La meilleure raréfaction dans le tube de décharge est atteinte quand la différence de potentiel entre les électrodes correspond à une longueur d’étincelle de 3 centimètres dans l’air. En ce qui concerne les phénomènes qui se produisent dans l’espace d’observation,
- j’ai pu établir les faits suivants, à côté d’autres, moins importants.
- Rayons cathodiques dans l'air libre.
- Les rayons cathodiques produisent une faible luminosité dans l’air. Une lumière bleuâtre entoure la fenêtre, qui est quelque peu brillante à sa surface seulement. On remarque une forte odeur d’ozone.
- Des corps phosphorescents, approchés de la fenêtre luisent brillamment du côté tourné vers elle, avec la teinte qui leur est propre. En s’éloignant de la fenêtre, les phénomènes diminuent rapidement d’intensité et disparaissent à une distance d’environ 6 centimètres. La distance seule détermine l’éclat de la phosphorescence. L’orientation est sans influence, cé^qui n’est pas surprenant, puisque les rayons cathodiques traversent l’aluminium en se diffusant.
- Les phosphures alcalins, le verre ordinaire et
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- le verre d’urane, le spath calcaire et le spath fluor, et d’autres minéraux, la pentadécylpara-tolylkétone, etc., brillent tous avec la même couleur que lorsqu’on les place dans un tube raréfié à portée des rayons cathodiques. La luminosité est particulièrement remarquable dans les phos-phures alcalino-terreux et dans les composés organiques. Parmi les liquides, une goutte de pétrole montre sa fluorescence bleùe. Les métaux, le quartz, le mica, et I'éosine-gélatine, qui est si fortement affectée par la lumière, restent inertes, comme dans le vide ; il en est de même pour les solutions aqueuses d’éosine et de fluorescéine, et de la solution de chlorophylle dans l’éther.
- Tous les phénomènes de phosphorescence dans l’espace d’observation cessent dès qu’un aimant appliqué au tube de décharge empêche les rayons cathodiques d’atteindre la face intérieure de la fenêtre.
- Une plaque de quartz d’un demi-millimètre d’épaisseur et pas trop petite, introduite en un point quelconque entre la fenêtre et un corps phosphorescent, fait cesser la luminosité de celui-ci. Une feuille ordinaire d’or, de cuivre ou d’aluminium ne la diminue presque pas. Toutefois, la transparence ou l’opacité d’une substance est déterminée par l’épaisseur de la lame. Je n’ai pas trouvé de corps solide sensiblement transparent sous une épaisseur d’un cinquième de millimètre, tandis que des feuilles minces de tous les corps sont partiellement transparentes, comme du papier écolier, des pellicules de col-lodion, de la feuille d’aluminium épaisse de o,o3 mm., du verre dilaté, du mica fendu en lames minces. Presque parfaitement transparents sont, outre les feuilles métalliques, du papier de chiffon et des bulles de savon montrant les couleurs au-dessous du sixième ordre.
- L’atmosphère est un milieu « trouble » pour les rayons cathodiques. Ils ne sont pas propagés en ligne droite, mais diffusés. Les effets de phosphorescence pénètrent dans l’ombre d’un corps opaque projetée par la fenêtre, et il n’est pas possible de découper à l’aide de diaphragmes des rayons nettement définis d’un centimètre de longueur. Si l’on place une plaque métallique avec un trou d’un millimètre à bords nets sur le chemifl des rayons cathodiques, on n’obtient d’image nettement limitée de l’ouverture qu’im-médiatement derrière elle. A la distance de 3 millimètres l’image est déjà cinq fois plus grande,
- et diffusée, et à 12 millimètres l’écran est uniformément éclairé sur presque toute sa surface.
- Rayons cathodiques dans le vide.
- Une question fondamentale relative à la nature des rayons cathodiques est desavoir si leur propagation est liée à la présence de la matière ou si elle a aussi lieu dans l’espace vide. L’impossibilité de produire des rayons cathodiques dans un vide parfait a jusqu’ici empêché toute réponse à cette question. Il est maintenant possible de vaincre cette difficulté.
- Nous produisons les rayons comme précédemment, mais nous entourons l’espace d’observation de parois de verre et nous y faisons le vide. A mesure que l’épuisement y progresse, les distances auxquelles les phénomènes de phosphorescence se produisent augmentent, et les rayons découpés par un diaphragme sont plus nettement limités. Lorsqu’on atteint le degré de raréfaction habituel, la phosphorescence des parois de verre indique, outre une plus forte intensité, une propagation rectiligne dans toutes les directions à partir de la fenêtre. La longueur des rayons, nettement découpés, fut portée jusqu’à 3o centimètres et n’était limitée que par les parois.
- A partir de ce degré de raréfaction jusqu’à l’épuisement extrême, on observe peu de changements. Les rayons paraissent seulement un peu plus nets et la phosphorescence du verre un peu plus brillante. A cette raréfaction extrême, à laquelle la pompe à mercure cesse d’agir — preuve la plus sensible de la faiblesse du résidu gazeux — la décharge électrique est arrêtée. Il n’est plus possible de la produire entre deux plaqùes d’aluminium fixées dans l’espace d’observation. La décharge tend à suivre la surface extérieure du verre, quoique les électrodes soient écartées l’une de l’autre de 20 centimètres. Il est difficile d’attribuer des effets sensibles à des traces de matière aussi imperceptibles. En accordant cela, notre expérience prouve que les rayons cathodiques se produisent dans l’éther. S’ils avaient pour support la matière, le vide très élevé serait impénétrable pour eux.
- A ces expériences, on peut ajouter le fait qu’à tous les degrés de raréfaction permettant encore la formation quelque peu distincte de rayons, ceux-ci sont fortement déviés par l’aimant.
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- Rayons cathodiques dans divers gaz.
- Les divers gaz sont des milieux troubles à des degrés très différents. En faisant passer du gaz d’éclairage entre la fenêtre et l’écran phosphorescent, on observe sur ce dernier une considérable augmentation d’éclat. Avec l’espace d’observation rempli d’hydrogène à la pression ordinaire, les phénomènes de phosphorescence se produisent jusqu’à 20 centimètres de la fenêtre, c’est-à-dire plus de trois fois aussi loin que dans l’air à la même pression. Il est aussi possible de découper des rayons à l’aide d’un diaphragme qui donne des taches très nettes à une distance de 3 centimètres. Ces rayons dans l’hydrogène à la pression ordinaire sont fortement déviés par l'aimant. L’oxygène est à peine moins transparent, tous les phénomènes dans ce gaz restant confinés à des distances inférieures à 4 centimètres à partir de la fenêtre. On ne peut obtenir des rayons, même de quelques millimètres seulement.
- De ces faits nous pouvons déduire que les rayons cathodiques sont affectés par les très petites dimensions. Même pour la lumière de la plus petite longueur d’onde connue, la matière se comporte comme si elle remplissait l’espace sans discontinuité; ici, les gaz élémentaires sont, au contraire, les corps qui se comportent comme des milieux non homogènes, chaque molécule agissant comme individu séparé. Le nombre de molécules affectées par les rayons cathodiques dans un même volume de différents gaz est toujours le même ; nous pouvons donc dire que les molécules d’hydrogène rendent l’éther beaucoup moins trouble que ne le font les molécules d’oxygène, et celles-ci troublent l’éther moins que les molécules d’acide carbonique.
- ___________ A. H.
- Sur les relations générales qui existent entre les coefficients des lois fondamentales de l’électricité et du magnétisme, par M. E Mercadier (')
- 1. Considérons ces lois dans l’ordre où elles ont été découvertes. ••
- Les deux premières sont des lois de Coulomb
- (') Comptes rendus, t. CXVI, p. 800.
- Les coefficients k et k' qu’elles renferment doivent être considérés comme caractéristiques des milieux où se produisent les actions, et auraient dû être conservés, par suite, dans toutes les formules d’électrostatique et de magnétisme, tant que leur nature physique n'était pas déterminée, au moins dans toutes les recherches théoriques.
- Admettons que les quantités d’électricité et de magnétisme représentées dans (1) et (2) par q et 1/. soient exprimables en fonction des unités fondamentales de la mécanique (unités de longueur L, de masse M, de temps T), ainsi que les coefficients k et k’, dont nous représenterons les unités par K et Kf.
- Alors, si nous désignons par n et ri des nombres, on peut écrire la définition en dimensions des quantités q et y. de la façon suivante,
- q - n K—1/2 Ml/2 L3/2 T~' = n K-'/3 L ÇFJ (3)
- P- - n' K'"1/* M1/2 L2/s T-* =. n' K.'~1/2 L JT, (4)
- F désignant l’unité dérivée de force = ML T-2.
- On en déduit, d’après les définitions ouïes théorèmes connus, les expressions en dimensions des diverses quantités électriques et magnétiques, en fonction de K et K'.
- 2. La découverte de la pile et des effets de l’électricité en mouvement n'introduisirent dans les formules exprimant ces effets aucun coefficient nouveau semblable à k et k'. Seulement l’identité d’action des courants produits par les piles et les machines électrostatiques conduit tout naturellement à définir l’intensité d’un courant par la quantité d’électricité qui passe dans l’unité de temps à travers une section du circuit, cette quantité étant de la même nature physique que celle qui est représentée, en élec-
- l __
- trostatique, par q = n K~*L \/F. D’après cette conception, confirmée plus tard par Faraday, la définition de cette intensité i est donc
- i= « y OU plutôt i = n ~ = n K ~I/2 L T-1 \J¥, (5)
- n étant bien un coefficient purement numérique.
- 3. En 1820, l’expérience d’CErstedt vint établir un lien entre les courants et les aimants, une relation entre les quantités telles que i et telles que [j.; mais, avant que cette relation ne fût ex-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- primée sous la forme même qu’on donna plus tard à la loi de Laplace, Ampère découvrit les actions électrodynamiques, et la formule
- / = a —p— (2 cos 6 — 3cosacosa')> (6)
- qui en exprime la loi. Il introduisit ainsi un troisième coefficient, que nous représentons par n, caractéristique, comme ketk', du milieu dans lequel se produisent les phénomènes, et dont nous devons laisser la nature indéterminée, nous contentant de représenter son unité par A.
- Les intensités i et f, qui entrent dans la formule d’Ampère, étant définies par la relation (5), cette formule, dont toutes les conséquences ont été d’ailleurs vérifiées par l’expérience, doit être homogène nécessairement.
- Il en résulte, d’après (5), la relation nécessaire suiyante
- £=rtL*T~», . (7)
- relation qu’on peut énoncer ainsi :
- I. Le rappoi't des coefficients qui entrent dans la loi électrostatique de Coulomb et la loi d'Ampère représente le carré dune vitesse.
- Considérons maintenant la loi de Laplace sous sa forme complète
- - . Messin*
- ,-5--• (8)
- Cette formule doit être homogène. En y remplaçant i et g par leurs expressions (4) et (5), on trouve qu’il résulte de l’homogénéité la relation nécessaire suivante:
- IL Le rapport du produit des coefficients de deux lois de Coulomb au carré du coefficient de la loi de Laplace représente le carré dune vitesse.
- En rapprochant l’une de l’autre les équations (7) et (9), il en résulte
- X° — N a. k' ; (10)
- \
- d’où ce corollaire des deux propositions précédentes:
- Le coefficient de la loi de Laplace est, à une constante numérique près, la.moyenne proportion-
- nelle entre les coefficients de la loi d'Ampère et de la loi magnétique de Coulomb.
- Or, si l’on examine les expériences et les calculs d’où Ampère et Savary ont conclu à l’identité des aimants et de certains systèmes de courants; si, comme cela doit être fait, on laisse dans toutes les formules les coefficients k\ X, a, on arrive à ce résultat que l’identification des lois de l’électrodynamique et de l’électromagné-tisme est complète si les valeurs des coefficients satisfont à la condition
- X* = ak', (h)
- c’est-à-dire précisément à la relation (10) déduite uniquement de considérations d'homogénéité, et dans laquelle le facteur numérique N serait égal à 1.
- On peut remarquer :
- 1" Que la relation précédente entreX, a et k’, est indépendante du coefficient k de la loi électrostatique de Coulomb;
- 20 Qu’elle ne dépend pas de la loi d’Ohm ; elle aurait pu être formulée avant la découverte de cette loi.
- 4. Cette loi elle-même n’a introduit en électromagnétisme aucun coefficient nouveau analogue à k, k', a et X. On peut la considérer comme servant à définir la notion de résistance électrique.
- 5. La loi de Joule, comme celle d’Ohm, n’introduit pas de coefficient nouveau, et elle ne donne pas de relation nouvelle entre les coefficients k, /e', a et X.
- 6. La découverte de l’induction, et les conséquences qu’on en a déduites n’ont introduit aucun coefficient autre que ceux dont nous parlons, et qui suffisent pour définir les quantités qui entrent dans les formules de l’induction. En particulier Y induction mutuelle et Y auto-induction s’expriment en dimensions, d’après leur définition physique, quand on laisse dans les formules les coefficients X, k' ou a, par l’expression
- Aa
- n r,-. D, ou bien n A L, lv'
- d’après la relation (10).
- Ainsi les coefficients k,k\ a et X, ou même k et deux des trois autres, suffisent actuellement pour exprimer toutes les grandeurs électriques et magnétiques, et les relations générales (8), (9), ib) qui existent entre eux ne préjugent rien
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- sur leur nature physique : que ce soient des constantes numériques ou des quantités physiques exprimables en longueurs, temps et masses, les relations ci-dessus sont toujours vraies; on peut les considérer comme des conséquences nécessaires des définitions mêmes des grandeurs q, (x, i, et de la forme mathématique des lois de Coulomb, d’Ampère et de Laplace.
- Dans une prochaine communication, j’indiquerai les conséquences générales qu’on en peut déduire.
- Séparation et striation des gaz raréfiés sous l’influence des décharges électriques, par M. E. Baly (').
- L’auteur avait souvent remarqué qu’en examinant au spectroscope un tube contenant des traces d’hydrogène raréfié et traversé par des décharges électriques, les raies de l’hydrogène, très nettes dans le voisinage de l’électrode né. gative, étaient invisibles dans toute autre région. Ayant obtenu le même résultat avec un tube spécialement préparé pour cette observation, il entreprit une série d’expériences pour reconnaître si le même phénomène se produit dans le cas où l’hydrogène est mélangé avec d’autres gaz, et, en général, pour étudier la manière dont se comportent les mélanges gazeux raréfiés soumis aux décharges électriques.
- Les tubes employés ont environ 25 centimètres de longueur et 2,5 cm. de diamètre extérieur; les électrodes, le plus souvent formées d’un fil d’aluminium, ont 5 centimètres de long. Deux tubes semblables sont préparés pour chaque expérience ; on fait le vide dans l’un en le mettant en communication directe avec une pompe à mercure; pour faire le vide dans l’autre on a soin d’interposer entre ce tube et la pompe des substances absorbant les vapeurs de mercure. Les gaz que l’on introduit ensuite sont préparés aussi purs et aussi secs que possible ; leurs pressions dans les tubes varient de 14 à 1/4 de millimètre.
- Les; premiers essais ont porté sur des mélanges, en proportions diverses, d’acide carbonique et d’hydrogène, les pressions des mélanges étant d’environ 3/4 de millimètre. Le premier effet de la décharge est de faire apparaître dans toute la longueur du tube une lueur
- {l)'Philosophical Magazine, t. XXXV, p. 200-204, mars 1893.
- blanche, sans stries, donnant au spectroscope les spectres superposés des deux gaz. Au bout de quelques secondes, la lueur négative se change en une couleur rose et des stries, plus blanches que la lueur précédemment observée, commencent à apparaître. En suivant au spectroscope ce changement, on constate que dans la plus grande partie du tube, les lignes de l’hydrogène disparaissent graduellement, laissant seul le spectre de l’acide carbonique, tandis que dans le voisinage de l’électrode négative, les lignes de l’hydrogène deviennent très brillantes. Si l’on interrompt la décharge, puis que l’on recommence l’expérience une ou plusieurs heures plus tard, les mêmes phénomènes se reproduisent.
- Il semble donc que sous l’influence des décharges, il y ait séparation de l’acide carbonique
- IÎL/Î]
- V
- A
- tu
- A
- Fig. 1
- et de l'hydrogène, ce dernier se portant à l’électrode négative. Pour en donner une démonstration plus nette, M. Baly emploie l’appareil que représente la figure 1. Il se compose de trois tubes A, B, G réunis par des tubes capillaires. L’électrode du tube A est une tige de cuivre qui peut par son poids et en glissant dans le Canal capillaire réunissant A et B, venir au contact avec l’électrode du tube B. L’appareil étant rempli d’un mélange d’acide carbonique et d’hydrogène sous une très faible pression, on fait passer les décharges pendant très longtemps, l’une des électrodes de G servant d’électrode négative, les électrodes de A et B préalablement amenées au contact, servant d’électrode positive. On coupe ensuite avec un dard de chalumeau le tube réunissant B et C, on sépare les électrodes de A et B, et en faisant passer les
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- décharges dans G d’une part, dans B d’autre part, on examine au spectroscope les spectres obtenus. On constate qu’avec G les raies de l'hydrogène sont extrêmement brillantes, tandis qu’avec B c’est le spectre de l’acide carbonique qui: prédomine.
- L’expérience a été répétée avec des mélanges d’hydrogène et d’un grand nombre d’autres gaz, l’azote, l’oxyde de carbone, le sulfure de carbone, l’iode, la vapeur de mercure. Dans tous les cas, l’auteur a constaté une séparation très nette des gaz du mélange, l’hydrogène se portant toujours vers l’électrode négative.
- Lorsqu’on opère sur des mélanges contenant un même gaz, il peut arriver que ce gaz tantôt se rassemble vers l’électrode négative, tantôt reste dans les autres régions du tube. Ainsi dans le cas des mélanges d’acide carbonique avec l’hydrogène, l’oxyde de carbone, ou le sulfure de carbone, ce sont ces derniers gaz qui se rassemblent vers l’électrode négative ; au contraire dans le cas d’un mélange d’acide carbonique et d’azote, c’est l’acide carbonique qui se porte du côté négatif.
- Ges divers résultats montrent que le mode de séparation des gaz d’un mélange ne dépend pas des poids moléculaires relatifs de ces gaz. Toutefois M. Baly a remarqué que lorsque les poids moléculaires sont peu différents, la séparation se fait difficilement et demande, pour s’effectuer, un degré de vide beaucoup plus grand que celui qui est ordinairement nécessaire; c’est ce qui se produit pour l’air.
- L’apparition des stries paraît être en relation avec la séparation des gaz, l’auteur ayant toujours constaté que les stries sont d’autant plus brillantes que la séparation s’effectue plus facilement. D’ailleurs s’il existe réellement une relation entre ces phénomènes, les stries ne devraient pas apparaître quand, par un artifice, on empêche la séparation des gaz de se produire. Pour vérifier cette conclusion, M. Baly se sert de tubes dont une électrode dépasse à peine la surface du verre dans lequel elle est soudée, l’autre électrode ayant 4 ou 5 centimètres de longueur comme à l'ordinaire. En opérant sur un fnélange d’hydrogène et d’acide carbonique sous une pression de 24 millimètres, il n’obtint aucune strie lorsque l’électrode la plus courte est employée comme électrode négative; tandis que les stries apparaissaient presque immédia-
- tement quand il changèait le sens du courant. L’examen d’un grand' nombre d’autres mélanges a toujours donné les mêmes résultats.
- En faisant passer la décharge dans un tube ne contenant qu’un seul gaz ou une seule vapeur, il était probable, d’après ce qui précède, qu’aucune stratification ne se manifesterait. Pour s’en assurer, M. Baly préparait un tube à électrodes dont une extrémité était reliée à la pompe à mercure et l’autre à une ampoule contenant du mercure bouillant. Dans ces [conditions la décharge éclate dans une atmosphère de vapeur de mercure pure et, conformément aux prévisions, aucune strie n’est observée. Mais on obtient une belle phosphorescence donnant au spectroscope les raies du mercure. Si l’on cesse de faire bouillir le mercure dans l’ampoule une petite quantité de gaz contenu dans la pompe passe dans le tube et immédiatement les stries commencent à apparaître. Les mêmes phénomènes furent observés en remplissant le tube, par le même dispositif, de vapeurs de soufre, d’iode, d’arsenic et d’iodure de mercure.
- Lorsqu’on opère sur un gaz, à la température ordinaire, en observe presque toujours des stries, bien que le gaz ait été préparé avec toutes les précautions requises pour l’avoir pur. Mais si l’on tient compte de la presque impossibilité d’obtenir un gaz sans trace d’aucun autre, on conviendra que ce résultat ne peut infirmer les idées de M. Baly relatives à la striation. D’ailleurs, en opérant sur de l’hydrogène préparé dans des conditions de pureté exceptionnelle, l’auteur est parvenu à obtenir la phosphorescence du tube entier avec des stries excessivement fines et très difficiles à distinguer. L’hydrogène provenait de la décomposition au rouge blanc du palladium hydrogéné, obtenue en faisant absorber par du palladium maintenu au rouge sombre de l’hydrogène résultant de l’action de la potasse caustique de l’aluminium.
- En résumé les expériences de M. Baly ont mis en évidence les deux faits suivants :
- i° Les décharges électriques traversant un mélange gazeux raréfié entraînent l’un des gaz vers l’électrode négative ;
- 20 Les stries sont dues à la séparation de deux gaz et ne peuvent se produire dans un gaz ou une vapeur exempts de tout mélange.
- J. B.
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- FAITS DIVERS
- Les moteurs A gaz et à pétrole tendent à disputer aux moteurs électriques la laveur des compagnies de tramways. Nous avons déjà cité plusieurs exemples à l’appui de ce dire. Iran nous apprend que la Compagnie de tramways de Londres à Greenwich a fait construire par M. S. Connelly un moteur à vapeur de pétrole destiné à la traction.
- La vaporisation du pétrole contenu dans un réservoir est produite par une partie de la chaleur résultant de sa combustion dans les cylindres du moteur. A cet effet, l’eau servant à refroidir les cylindres est amenée dans une double enveloppe du réservoir qu’elle réchauffe. On achève le refroidissement de l’eau en la refoulant dans des tubeslogés dans le haut de la voiture.
- En attendant que nous puissions donner â nos lecteurs des résultats d’expériences sur ces systèmes de moteurs dans leur application à la traction, nous nous efforcerons d’enregistrer toutes les données qui viendront à notre connaissance. Nous citons plus loin un autre cas du même genre.
- On vient de mettre à l’étude l’installation d’une ligne de tramways électriques qui relierait la petite ville de Cusset à la grande station balnéaire de Vichy, qui en est distante de près de cinq kilomètres.
- Une ingénieuse application de l’électricité à l’agriculture a été faite dans les Bouches-du-Rhône, près d’Arles, pendant deux ans, et a donné d’excellents résultats. Des thermomètres Richard, à contacts électriques, ont été répartis sur d’importants vignobles et réglés de façon à actionner des sonneries d’appel lorsque la température s’abaisse assez pour qu’une gelée soit â craindre. Dès qu’un abaissement suffisant se produit, les fermiers sont avertis : ils se bornent alors à mettre le feu à des récipients pleins d’huiles lourdes qui forment des nuages artificiels et préservent les vignobles qui donnent d’excellents produits. Il serait à désirer que ces emplois intelligents de l’électricité fussent plus répandus
- M. Crépeaux publie dans la Revue scientifique un article très complet sur l’influence de l’électricité sur la végétation. Après avoir fait l’historique des recherches, il arrive, en en discutant les résultats, aux conclusions suivantes :
- Au point de vue agronomique, l’électroculture n’a pas encore été suffisanment étudiée pour que l’on puisse savoir comment l'électricité agit sur les éléments du sol et de l’atmosphère, et, par suite, quèls engrais complémentaires elle réclame sous peine d’appauvrir la terre.
- Diverses hypothèses peuvent être proposées, et à chacune correspond une restitution différente :
- Si l’électricité met seulement à la disposition de la plante l’azote atmosphérique, la restitution devra porter sur les seuls éléments minéraux.
- Si l’électricité active la décomposition de l’azote contenu dans le sol, sans faire profiter la plante de ï’azote atmosphérique, la restitution doit comprendre l’azote et les sels minéiaux.
- Si l’électricité rend assimilables des sels minéraux qui sans son intervention resteraient inertes, il n’y a, pendant un certain temps au moins, qu’à se préoccuper de fournir l’azote et les sels minéraux sur lesquels le fluide est inactif.
- Si l’électricité active seulement l’assimilabilité des éléments minéraux, il y a nécessité d’opérer la restitution intégrale.
- Où est la vérité? Peut-être partiellement dans chacune des hypothèses. Aussi, dans l’ignorance à peu près absolue où ils sont, sur ce point, les agriculteurs agiront-ils prudemment en considérant l’électricité comme un simple stimulant et en rendant à la terre, par des engrais appropriés, tous les éléments enlevés par les récoltes.
- Dans une lettre au Scientiflc American, M. La Boiteaux indique un moyen d’utiliser les lampes â incandescence à filament brisé. Rien n’est plus facile que de faire d’une telle lampe un tube Geissler. On prendra de préférence une lampe dont un morceau du filament est tombé. On la relie aux pôles d’une bobine d’induction, puis avec une lime très douce on pratique une légère entaille dans la pointe de l’ampoule, de façon à laisser pénétrer lentement l’air extérieur. Au moment où l’effluve se produit on ferme vivement la pointe à la lampe, et l’on possède un tube au dégré de raréfaction voulu pour obtenir de belles effluves. En faisant varier la rentrée d’air, M. La Boiteaux a obtenu une série de lampes donnant des effets lumineux très variés.
- Des ruptures de volants de machines à vapeur sont assez fréquentes en Amérique. Cet accident est arrivé récemment dans la station centrale du nouveau tramway électrique de Lowell (Massachusets, ; Ip volant de la machine fixe s’est brisé. La machine compound, à deux cylindres, sortait des ateliers de Cooper et G", de Mount-Vernon; elle actionnait deux génératrices Thomson-Houston. Le volant avait 6 mètres de diamètre et 1,20 m. de largeur de jante; il pesait 3o tonnes et tournait â 72 tours par minute.
- On ignore la cause précise de raccident,_car le seul homme qui aurait pu donner des renseignements a été tué dans la catastrophe. Néanmoins, comme on a trouvé les armatures des dynamos brûlées et la prise de vapeur à moitié fermée, on suppose qu’il s’est produit un court
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- 2,j8 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- circuit ayant eu pour résultat de couper le circuit en un point. La machine s’est emportée, le régulateur n’ayant pas fonctionné pour une cause ou pour une autre.
- M; Moore, de Columbus (Etats-Unis), a proposé un système de navigation aérienne qui permettrait d’éviter l’usage de moteurs pesants. Les voyageurs seraient transportés par des ballons pourvus chacun d’un moteur électrique et reliés à un conducteur aérien comme les tramways, servant en outre à retenir les ballons à une hauteur dé 3o mètres.
- Le mode d’ascension et de descente n’est pas clairement décrit.
- Le développement de l’éclairage électrique transforme, dans certains cas, les manœuvres des pompiers; voici un curieux accident qui vient d’arriver à Chicago, d’après le Western Electrician.
- Un commencement d’incendie s’était produit sous la chambre des machines de l’usine Edison, d’Adam Street, à Chicago, dans le local où arrivent les divers feeders. Le cas n’était pas très grave: néanmoins, on eut la malencontreuse idée de prévenir télégraphiquement les pompiers. Malgré les supplications des employés de l’usine, qui voulaient auparavant arrêter toutes les machines, les pompiers, ne connaissant que la consigne, inondèrent les câbles; d’où un formidable court circuit et l’arrêt complet de l’exploitation.
- Depuis deux ans, à Paris, la question a été étudiée par des officiers du corps des pompiers. La consigne est, en cas de feu, de se mettre à la disposition du directeur d’une usine électrique.
- MM. Gobbs et Franchot, de Buckingham (Canada), ont fait breveter un procédé de préparation des chlorates alcalins par électrolyse, dont voici la technique résumée pour le chlorate de potasse.
- On soumet une solution de chlorure de potassium à l’action du courant électrique dans une cuve avec une cathode constituée par un oxyde qui cède facilement son oxygène en présence de l’hydrogène naissant, comme, par exemple, l’oxyde de cuivre.
- Lorsque la moitié environ du chlorure de potassium est dissoute et transformée en chlorate de potasse, on fait couler le liquide dans des cristallisoirs où il se refroidit et cristallise. On enlève la cathode, qui est ensuite lavée, séchée, oxydée à nouveau et remise en place. On restitue à l’eau mère séparée du chlorate son degré primitif par une addition de chlorure de potassium et on l’introduit de nouveau dans la cuve pour y être décomposé comme précédemment.
- Le schizéopho'ne est le nom d’un nouvel instrument pour déceler les défauts intérieurs dans certaines pièces métalliques, telles que rails, arbres de machines, supports laminés, etc.
- Cet instrument inventé par le colonel De Place est une application très ingénieuse du téléphone, et rendra probablement de grands services dans beaucoup d’industries. Il consiste, en principe, en une combinaison d’un microphone avec un téléphone. Quand le marteau de l’instrument frappe sur une partie massive de la pièce métallique, le téléphone donne un son d’une certaine hauteur et d’une certaine intensité. Mais quand le marteau rencontre une partie défectueuse, une paille, la cavité intérieure fait boîte de résonance et le son perçu dans le téléphone est beaucoup plus intense.
- Dans les essais faits à Ermont, au dépôt du chemin de fer du Nord, sur un grand nombre de rails, on a pu nettement localiser les défauts et constater leur présente en rompant les pièces aux endroits désignés par l’instrument.
- On trouve dans le Western Electrician de$ renseignements sur le tramway électrique à voie aérienne qui se construit à l’Exposition- de Chicago. La ligné: est construite par la Western Durminy Railroad Company dé^ pendant de la General Electric Çompany. * Elle est .à double voie de 5 kilomètres de longueur. Les portées du viaduc sont de 8 mètres. Elles laissent 4 mètres de jour dans leur partie la plus basse et 8 mètres dans les.parties élevées. La montée la plus rapide n’est que i,5 o/p.!
- Le bâtiment de chauffe contient 10 chaudières Ba’bçock et Wilcox de 3oo chevaux. Le combustible employé sera l’huile de pétrole. Le bâtiment des machines contient une machine compound Reynolds-Corliss, à condenàâtion, pouvant développer 2000 chevaux-vapeur, et acêduplée directement avec un générateur multipolaire Thorijson-Houston de i5oo kilowatts. CeLe dynamo est lajpîus puissante existant à l’Exposition. L’arbre de l’induit*pèse à lui seul plusieurs tonnes, il est en acier de 60 deiiti-mètres de diamètre,
- A une extrémité du bâtiment se trouve une machine compound Reynolds de 750 chevaux actionnant une dynamo multipolaire Thomson-Houston de 5oo kilowatts. A mi-chemin entre ces deux machines est installée une machine compound verticale Hammond-Williams de 75c chevaux couplée avec un second générateur multipolaire de 5oo kilowatts. Une troisième dynamo Thomson-Houston de 5oo kilowatts est actionnée à l’autre extrémité du bâtiment par une machine compound et à condensation de Greene. Enfin, l’installation est complétée par une dynamo de 200 kilowatts.
- Le matériel roulant sera composé de dix-huit trains, chacun formé de quatre .voitures, la voiture de tête .étant munie de quatre mote 1rs, chacun d’une puissance nominale de 133 chevaux. Les moteurs peuvent être couplés en série et en parallèle à l’aide de régulateurs spéciaux.
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- Les voitures, longues de 14,5 mètres, tiennent 96 personnes,
- Le conducteur qui amène le courant de la station centrale aux trains est un rail en acier à T, monté sur des blocs isolants et placé à l’extérieur de la voie. Le courant est transmis de ce rail aux voitures par l’intermédiaire d’un sabot frotteur en cuivre, qui repose sur l’arête supérieure du rail et y est appliqué par un ressort. Le retour se,fait par les masses de fer de la construction.
- Nous avons à revenir aujourd’hpi sur les moteurs mécaniques que l’on propose de . divers côtés pour la traction des tramways. La New Power Company, de New-York, vient de construire un moteur de tramway mû par l’acide carbonique comprimé, et ayant, du reste sauf pour la distribution de quelques parties spéciales, la même disposition qu’une machine à vapeur.
- Le gaz est emmagasiné dans des réservoirs et réduit à l'état liquide sous une pression de 70 kilogrammes par centimètre carré; ces réservoirs sont en acier. Au moment de la détente du gaz comprimé, il se produit un refroidissement intense; il paraît qu’il ne suffirait pas pour amener la congélation, la marche-de l’appareil n’étant qu’intermittente. Néanmoins, on réchauffe le tuyau d’admission à l’aide d’un bec de gaz.
- La machine s’adapte aisément sous une voiture ordinaire de tramway, fonctionne bien et se manœuvre facilement. Bien que l’expérimentation n’ait pas été prolongée, on semble admettre déjà que les résultats en sont favorables. L’appareil consomme, paraît-il, 4,53 kilog. d’acide carbonique par cheval et par 24 heures. Si l’on estime le prix dè l’acide carbonique liquide à o,33 fr. le kilogramme, la dépense, par cheval et par vingt-quatré heures, ressortira à i,5ofi\, ce qui est assez peu.
- Plusieurs correspondants nous demandent l’adresse de la Société d’études pratiques sur l’électricité industrielle, dont nous avons annoncé récemment la formation. Cette société tient ses séances à la Bourse du Commerce, rue du Louvre.
- On sait que les diaphragmes servant à séparer les liquides dans les cuves électrolytiques se détériorent très rapidement. Dans son procédé de fabrication électrolytique du chlore et de la soude caustique, Kellner emploie une disposition très ingénieuse. La paroi qui sépare le compartiment à cathode de celui à anode est formée d’une mince couche de mercure. De la sorte, les produits de l’électrolyse sont nettement séparés. Le sodium se dissout dans le mercure d'un côté et reparaît de l’autre, donnant de la soude caustique absolument exempte de chlore.
- Eclairage électrique.
- M. L. Mundrac, tanneur aux Andelys et propriétaire de la station d’électricité de cette ville, vient de faire une demande pour obtenir la concession de l’éclairage électrique de Louviers par courants continus à basse tension.
- Un emploi de la lumière électrique assez rare jusqu’à présent va être fait en mer pour la destruction des marsouins. Ces animaux qui brisent les filets et détruisent une grande quantité de poisson sont vainement traqués par les pêcheurs qui ne savent comment les capturer. M. Delbreil, entrepreneur de pêcheries, a songé à immerger profondément de puissantes lampes électriques qui, suivant lui, hypnotisent le marsouin et en rendraient la capture aisée. Nous tiendrons nos lecteurs au courant des résultats obtenus.
- L’éclairage électrique a été. installé récemment à la célèbre abbaye d’Einsiedeln, en Suisse.
- L’éclairage électrique continue à être accueilli avec beaucoup d’empressement à Madrid, et les stations centrales qui y existent accroissent constamment leur puissance de production. D’après Industries, c’est la compagnie allemande qui est la plus prospère, quoiqu’elle ne. desserve qu’un district assez restreint. Une nouvelle machine de 5oo chevaux vient d'être installée à son usine, et une autre de 800 chevaux a été commandée.
- Le quartier riche de Madrid, connu sous le nom de Barrios di Arguelles y Pozas, n’est pas encore canalisé. Il y a place pour une installation de 3ooo lampes qui coûterait environ 25oooo francs, et qui, aux tarifs actuels de vente du courant, pourrait réaliser jusqu’à 18 0/0 de bénéfice. '
- On a inauguré une station centrale d’éclairage électrique à Belgrade.
- A la suite de nombreux essais, la Compagnie Paris-Lyon-Méditerranée vient d’adopter l’éclairage électrique des voitures au moyen d’accumulateurs.
- Chaque voiture porte avec elle sa source d’électricité sous forme d’une batterie de douze accumulateurs montés en série.
- Ces accumulateurs sont du système multitubulaire Donato Tommasi à l’électrode protégée par une enveloppe perforée en celluloïd. Chaque élément comprend 12 kilogrammes d’électrodes.
- La batterie est partagée , en quatre groupes de trois éléments* chaque groupe étant logé dans une caisse
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- étanche à trois compartiments. Chaque caisse se place dans un coffre en tôle garni intérieurement en bois.
- Voici quelques données sur l’installation d’éclairage d’une voiture :
- Poids d’une boîte contenant un groupe de
- trois éléments....................... 57 kilog.
- Poids total des quatre boîtes comprenant la batterie complète de douze éléments. aaS —
- Poids total des électrodes seules........ 107 —
- Nombre d’éléments d’accumulateurs...... ia
- Capacité totale de la batterie en watts-
- heures.............................. 5600
- Nombre d’heures d’éclairage en admettant pour chaque lampe une consommation de 38 watts:...................... 36
- Nous reviendrons prochainement sur les applications des accumulateurs à l’éclairage des trains.
- L’éclairage électrique vient d’être inauguré dans l’église Saint-Michel, au Havre. Il comprend dix-sepl grands lustres d’un fort bel effet décoratif.
- Les traités qui liaient la ville de Marseille avec l’entrepreneur de l’éclairage électrique, l’usine à gaz de Marseille, arrivent à leur terme. Le maire a dénoncé le dernier traité qui finit le 3o juin 1893. A partir de cette date, la Ville sera donc libre de choisir l’entrepreneur qui offrira les conditions les plus favorables.
- Télégraphie et Téléphonie.
- On expérimente, en Allemagne, un nouveau conducteur pour téléphonie formé d’une àme en bronze d’aluminium avec enveloppe en bronze de cuivre. Ce fil aurait une grande conductibilité en même temps qu’une très grande ténacité.
- La plus grande portée entre deux poteaux télégraphiques est celle qui traverse le Kistnah, fleuve coulant entre Bezo-rah et Sectanazom, dans l’Inde. La longueur de la portée est de 1800 mètres ; elle réunit les sommets de deux montagnes.
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- Des expériences ont lieu en ce moment en Angleterre pour comparer les divers systèmes permettant d’utiliser les conducteurs à la télégraphie et à la téléphonie simultanées.
- Sur la demande' qui lui en a été exprimée, l’administration française1 a, d’après la Revue des postes et télé-
- graphes, mis à la disposition de M. Preece MM. Cailho et Pierre Picard, tous deux inventeurs de systèmes utilisés en France. On sait notamment que celui de M. Picard a permis de travailler au télégraphe Baudot sans gêner en quoi que ce soit les auditions téléphoniques.
- Nos deux compatriotes auront comme concurrent à Londres M. Jacobs, dont l’invention se rapproche beaucoup de celle de M. Cailho et du système Van Ryssel-berghe, le premier qui fui utilisé sur nos lignes, mais qui est bien décrié aujourd’hui.
- D’après le Temps, le parquet de Châtillon-sur-Seine instruit une affaire de détournement de dépêches commis dans la forêt entre Prussly et Maissey (Côte-d’Or). Un jeune homme s’est introduit sur la voie du chemin de fer, a attaché deux fils très fins recouverts de soie aux fils de l’Etat sur les poteaux télégraphiques et les a amenés dans le bois à un appareil récepteur. Surpris par un ouvrier du service de la voie, il a pris la fuite.
- Vitry-le-François vient d’être relié par une ligne téléphonique avec Châlons, Reims, Epernay et Paris.
- L’Institut de technologie du Massachusets s’est réjuni il y a quelques jours. Ce fait ne semblera pas au premier abord d’un intérêt bien palpitant; les circonstances dans lesquelles il s'est produit sont pourtant bien dignes d’être notées.
- Une partie des assistants à celte réunion, si toi^efois ce terme peut être employé, se trouvaient à Boston ..... et les autres membres n’avaient pas quitté Chicago. Si dans ces conditions le meeting était possible, c’est que le trait d’union entre les deux villes était formé par la ligne téléphonique nouvellement établie et qui n’à pas moins de 1900 kilomètres de longueur.
- Un solo exécuté à Boston a été chaleureusement applaudi à Chicago; ce n’est pas banal. Il faut décidément féliciter les Américains de ne pas s’être laissé arrêter par la loi de Preece.
- Une ligne téléphonique à double conducteur en bronze va relier incessamment le port de Cette à Marseille qui est déjà en communication avec tout le grand réseau Paris, Lyon et ses annexes et avec la ville d’Aix en Provence.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens,
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- La Lumière Électrique
- M.
- Journal universel d}Électricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XV ANNÉE (TOME XLVIII) SAMEDI 13 MAI 1893 N° 19
- SOMMAIRE. — Tramways électriques de Marseille; P. Marcillac. — Le téléphote; J. Blondin. — Le télautographe Elisha Gray; Gustave Richard. — Le chemin de fer électrique pour bateaux du Japon; W. de Fonvielle.— Chronique et revue de la presse industrielle : La précipitation simultanée du cuivre et de l’antimoine par le courant électrique, par W. Hampe. — Block-System Wilson et Salmon. — Perfectionnements au galvanomètre d’Arsonval, par Nelson H. Genung. — La détermination des hautes différences de potentiel, par Ad. Heydweiller. — Revue des travaux récents en électricité : Société française de physique (séance du 21 avril i8g3).— Société internationale des électriciens (séances des 7 avril et 3 mai i8g3). — Sur la distribution du potentiel dans un champ, électrique dans l’air raréfié, par A. Righi. — Sur l’essai et le fonctionnement des alternateurs. — Faits divers.
- TRAMWAYS ÉLECTRIQUES DE MARSEILLE
- On possède maintenant sur le fonctionnement de la ligne électrique de tramways reliant le centre de Marseille au village de Saint-Louis assez de données précises pour pouvoir discuter les résultats de cette expérience de premier ordre (*)•
- Par suite de difficultés administratives, la ligne qui devait être mise en exploitation en septembre 1891 n’a été livrée réellement qu’un an plus tard (22 mai 1892).
- L’augmentation toujours croissante du trafic a nécessité depuis un certain nombre de modifications qui se poursuivent encore à l’heure actuelle. Aussi nous proposons-nous de revenir ultérieurement sur cette étude dans une note complémentaire, pour faire connaître les résultats définitifs au point de vue du coût de l’exploitation.
- Deux mots sur la ville à desservir et sur la nature des quartiers traversés ou à traverser par des lignes électriques de tramways.
- (') Nous tenons à remercier ici MM. Dubbs et Baudassé ingénieurs électriciens de l’entreprise de tramways et chemins de fer électriques Sautter Harlé et usines d’Œrlikon, de Famabilité avec laquelle ils ont bien voulu nous faciliter les recherches nécessitées par cette étude.
- Marseille, en raison de sa situation au bord de la mer, s’étend le long de la côte, en une bande de terrain relativement très étroite, mais, par contre, très allongée.
- Schématiquement et commercialement, elle peut se représenter par la moitié d’une ellipse dont le grand axe serait le décuple du petit. Plaçant en A (fig. 1) le centre d’affaires, très compact, ramassé dans un espace restreint, on aura en B le quartier de Saint-Louis, dont la ligne fait l’objet de cette note, en G le quartier du Prado qui, selon toutes les probabilités, sera desservi électriquement avant peu. Si nous entrons dans ces détails topographiques, c’est qu’il existe une relation immédiate, dans une grande ville, entre le type des lignes à installer et la nature des quartiers à desservir. A Marseille, de A vers B, en dehors du noyau central de haut commerce, s’échelonnent les voies populeuses, les marchés, les usines, les ateliers de constructions maritimes, les tanneries, les abattoirs, les dépotoirs, les campagnes et les villages. Rues laides et malpropres, au charroi lourd et encombrant, au profil très varié, bordées de hautes murailles fumeuses ou de maisonnettes trop basses, trottoirs encombrés par les charrettes que l’on charge et décharge, empêchant par conséquent de suivre les bas côtés de la route, telles sont les voies à parcourir.
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- Il semble que l’on se trouve non pas dans l’enceinte d’une grande cité, mais aux abords d’une bourgade quelconque.
- La ligne aérienne avec ses supports métalliques, sévères mais d’aspect très convenable, semble même élégante par rapport au milieu ambiant.
- Le quartier du Prado, qui forme l’aile droite G de la figure, constitue au contraire un ensemble aristocratique.
- Longue avenue de 4 kilomètres, à triple voie charretière, avec sextuple rangée d’arbres, ourlée de maisons de plaisance, de parcs et de villas, aboutissant à une plage lumineuse bordée elle-même de campagnes somptueuses et de châteaux, tel est l’ensemble de cette troisième partie de Marseille. Ici les cordes, câbles, croisements et enchevêtrements seraient aussi déplacés que dans la rue de Rivoli ou au cœur des Champs-Elysées. Mais comme par suite de
- Fig. 1
- l’absence de charroi et en raison de l’existence des voies latérales, les côtés de l’avenue centrale sont libres, on prévoit et l’on s’imagine volontiers une ligne montée sur des consoles élégantes se cachant presque entre les arbres sous l’épais feuillage desquels les tramways se succèdent sans relâche, sans avoir à franchir la plus petite rampe.
- On se rapprochera dans ce second cas, de l’installation du tramway allant des Champs-Elysées au Palais de l’Industrie, qui fut un des points saillants de l’Exposition d’électricité en 1881.
- Au point de vue artistique que l’on fait intervenir, non sans quelque l'aison, dans toutes les questions de cet ordre, il n’y a donc pas d’objection ou de critique à faire pour la ligne.Mar-seille-Belsunce et Saint-Louis. Le système dit « à fil aérien » assurément plus simple et plus économique que d’autres, est réellement à sa place et ne dépare rien, car il né traverse que des quartiei-s d’une élégance très contestable.
- Ceci dit pour répondre aux critiques de quelques amateurs d’architecture, nous examinerons la ligne et la machinerie comme le ferait un
- voyageur qui parcourrait la voie en allant du terminus Belsunce jusqu’à l’usine d’Arène.
- Ligne. — Voie. — La Compagnie des Tramways, après avoir fait examiner les installations les mieux comprises, de Suisse et d’Autriche notamment, dut rejeter le type à rail central, inutilisable sur des voies publiques, et le type à caniveau, aucun dégagement n’étant possible en cas d’envahissement de la conduite par l’eau. Marseille en effet ne possède pas d’égouts, sauf quelques branchements réellement insuffisants. De grands travaux, en cours d’exécution, doteront avant quelques années la ville de tout un réseau d’évacuation, mais cette ressource n’existant pas encore, la Compagnie dut recourir au-
- Fig. 2. — Aspect de la voie.
- tant par la force des choses que par économie, au système à fil aérien.
- Le circuit est formé par deux conducteurs bien différents : l’un aérien, l’autre placé à fleur de terre. .
- Le premier est constitué par un fil en bronze siliceux de 6 mm. de diamètre dont la conducti: bilité atteint les 98 0/0 de celle du cuivre pur.
- Le second est la voie, dont tous les- rails sont reliés électriquement avec un soin tout particulier, de façon que les' solutions de continuité soient rigoureusement évitées.
- Il est à peine utile de rappeler les raisons qui militent en faveur du système aérien au point de vue purement industriel. Le fil aérien est moins coûteux que le caniveau avec conducteur souterrain. Il peut être posé partout, en s’appuyant sur des câbles transversaux (fig. 2) qui, selon les largeurs de rues seront, soutenus par des consoles, des poteaux ou même par des crochets
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- scellés dans les murailles des maisons en bordure. La vérification à simple vue en est facile et peu dispendieuse, l’accès n’exige qu’une échelle ou un petit wagonnet de hauteur convenable.
- Qu’il pleuve ou qu’il neige, l’isolement de la ligne reste très suffisant, et enfin dans les villes à grand trafic il paraît difficile, sinon impraticable, d’éventrer pour longtemps les grandes artères et de les faire barrer assez fréquemment pour des recherches de défauts.
- Supports et modes de suspension. — Les supports sont des colonnes en fer avec socle en fonte, dont le fût atteint une hauteur de 6,5o m. au-dessus du pavé (fig. 3). Leur distance res-
- pective est d’environ. 40 mètres. En tête de chaque support est fixé un câble, transversal à la voie, en fils d’acier, avec tendeur (fig. 4). Au câble d’acier sont suspendus des isolateurs dont la figure 5 indique les divers types et les aiguilles de croisement ou bifurcation.
- Nous n’entrerons pas dans le détail des pièces, que le dessin explique suffisamment : disons seulement que les constructeurs ont adopté indistinctement tous les isolants, bois de gaïac, ébonite, bois paraffiné, porcelaine, et que les uns et les autres ont jusqu’à présent parfaitement rempli leur rôle électrique et mécanique. Sur les voies très larges les câbles transversaux sont soutenus par des poteaux métalliques;
- Poteau console.
- A isolateur pour feeder; B boule isolante; C tendeur; D couronne à tiges aiguës empêchant l’ascension; E isolateur poulie; F masse en bois; G fil de contact; H fer creux.
- dans les rues plus étroites, les tendeurs sont scellés dans les murs des maisons; enfin sur les places très vastes, telles que la place d’Aix, dont un arc de triomphe.occupe le centre, toute autre suspension devenant impossible, on a posé des supports-consoles mi-partie fonte, mi-partie fer creux, pour soutenir les feeders et le conducteur.
- Voie. — Le second conducteur est, nous l’avons dit, constitué par la voie. Celle-ci est du type Humbert, aux rails à ornières, en acier, de 27 kg, montés sur traverses à mâchoires, entièrement métalliques (fig. 6). L’écartement intérieur est de i,33 m. la surface de roulement est comprise enti-e i,5i et 1 ,q35.
- Sur un point du parcours, dans la rue d’Aix, qui présente une rampe de 6 centimètres par mètre sur une longueur de a5o m., la voie est formée de quatre rails Vignole, assemblés deux
- à deux, avec intervalle égal au boudin des roues.
- La voie, qui partout est double, est unique dans cette rue, passage long, étroit et, par surcroît, encombré à toute heure par des charrettes, fourgons ou diligences de banlieue qui obligent le tramway électrique à stopper maintes fois en pleine rampe.
- Les difficultés surmontées en ce point, qui semble les réunir toutes, sont la meilleure preuve que nous ayons trouvée de la supériorité du système nouveau sur les autres modes de traction.
- Malgré des surcharges et par temps de pluie, nous avons pu constater que le démarrage s’opérait avec une douceur extrême, sans â-coups, à mi-rampe et à très petite vitesse, en suivant des chariots très gênants dont les attelages et les renforts s’abattaient à chaque pas. Là est la
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- section critique de la ligne de Saint-Louis qui donnait de sérieuses craintes, évanouies aujourd’hui, et qui, selon nous, donne bon espoir pour l’avenir de la traction électrique en montrant ce qu’elle peut faire.
- D’autres rampes moins fortes, mais en courbes, sont réparties s^ir la longueur de 6 kilomètres qui sépare les stations extrêmes. Nous
- Fig. 4. — Tendeur.
- en reparlerons lors du calcul de l’effort de traction.
- Toutes les ferrures de la voie, rails à ornière, rails Vignole, en rampe ou en palier, sont reliées électriquement comme il suit (fig. 7): les parties qui doivent être serrées dans les éclisses sont décapées avec soin ; un fil de cuivre dé
- Fig. 5. — Isolateurs et supports divers.
- 3o mm2 de section est rivé à chaque extrémité des rails aboutissant à une même éclissei On a prévu l’enlèvement d’une portion des rails pour lés réparations, et pour parer à cette cause de rupture de continuité du fil de retour, on a placé entre les voies deux fils de fer galvanisés, de 8 mm de diamètre, qui tous les 80 ou 100 mètres sont réunis entre eux par un . fil trans.versal. Tous les 40 mètres environ, c’est-à-dire à demi-
- I intervalle de ces conducteurs transversaux, les fils sont reliés encore à la connexion du rail voisin.
- Dans ces conditions, on a une ligne de terre dont la résistance est inférieure au dixième de celle de la ligne aérienne.
- Le conducteur supérieur a, comme il est dit plus haut, 6 mm. de diamètre, ce qui d’abord
- 1,510__________________________
- Fig. 6. — Rail à ornière.
- parut faible; mais outre que l’expérience prouve que cette dimension est suffisante, il intervient ici une question de prix qui doit être examinée dans une installation industrielle. Un fil plus gros, déjà plus coûteux par lui-même, nécessiterait un rapprochement sensible des appuis; d’où la multiplication de ces derniers et, partant, un surcroît de dépense. L’effet disgracieux serait encore accentué et la bordure des trottoirs serait assez vite encombrée. Il faut donc em-
- ü———ir»———Srü
- Fig. 7.--Mode de jonction des parties de la voie.
- ployer des fils assez gros pour être bons conducteurs, mais assez légers pour permettre l’établissement de longues portées.
- Pour en finir avec les détails de construction de la ligne, ajoutons que les ruptures du fil aérien sont prévues et qu’elles n’entravent nullement le fonctionnement de la ligne entière comme il serait permis de l’admettre a priori. En effet, cette ligne est divisée en quatre sections dénommées Belsunce-Saint-Lazare — Saint-Lazare-Abattoir — Abattoir-Cabucelle — Cabucelle-Saint-Louis, — qui sont calculées de
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- telle façon que le 1/4 environ du travail total soit réparti sur chacune d’elles (fig. 8). Chaque section est reliée au pôle négatif du tableau de distribution de l’usine électrique, qui se trouve placée entre Saint-Lazare et l’Abattoir. La section n° 2, qui offre le profil le plus régulier, et qui se trouve la plus rapprochée de l’usine, est
- flatiai génératrice
- Fi g. 8..— Tableau des sections.
- rattachée directement à celle-ci par des fils de contact. Les sections 1, 3 et 4, plus éloignées, sont reliées par des feeders de fort diamètre se rattachant tous les 100 mètres au fil aérien, par de petits câbles transversaux. Ces feeders sont fixés en tête des poteaux ou des consoles, partie sur des isolateurs en porcelaine, à huile,partie sur des poulies de même matière (fig. 9.) On a placé sur le fil et les câbles reliant l’usine aux sections susmentionnées, des interrupteurs automatiques qui coupent le circuit si, pour une cause quelconque, l’intensité de courant prévue est dépassée. S’il se forme un court circuit dans un des
- Isolateur pour feeders.
- tramways en service, ou bien si le conducteur aérien, venant à se rompre, tombe sur les rails, il passera un courant de très forte intensité qui fera déclencher à l’usine l’interrupteur automatique correspondant à la section défectueuse. Grâce à cette disposition, on prévient de graves accidents, d’autant plus à éviter qu’ils se produiraient dans des centres de population très dense.
- Voitures. — Poursuivant le voyage du terminus à l’usine, parlons maintenant des véhicules en service. Ils sortent des ateliers que la Compagnie des Tramways possède à Saint-Just, aux portes de Marseille, où ils ont été construits sur les plans de M. Piacani, ingénieur en chef de la Compagnie.
- Chaque voiture, du modèle indiqué par la figure 10, est porté par quatre roues formant deux couples.
- Une partie centrale fermée par des glaces peut recevoir 20 personnes; chaque plateforme d’avant et d’arrière doit en porter i5, soit un total prévu de 5o places au maximum. La longueur d’une voiture prise de tampon à tampon est de 8 mètres, sa largeur de 2 mètres et sa
- Fig-. 10. — Voiture du tramway de Marseille.
- hauteur de 3,5o m. Le diamètre des roues, au bandage, est de 1 mètre, leur bourrelet a 0,02 m. de saillie. Sur le dôme du couloir central se trouve, montée sur des lon’grines en bois paraffiné parallèles à l’axe de la voiture, l’embase du trolley ou bras de contact. Cette embase porte une douille dans laquelle est fixé le bras mobile. Cette douille est soumise à la traction énergique de deux puissants ressorts à boudin qui tendent à relever la perche. Il y a intérêt à ce que la tige soit aussi redressée que possible pour éviter un trop grand frottement de la poulie de contact sur le conducteur; le bras doit être presque vertical. La partie frottante est constituée par une poulie à hautes joues, dont la gorge profonde embrasse et suit aisément le fil. Lorsqu’une voiture arrive à une extrémité de la ligne, on renverse le bras du trolley en arrière, à l’aide d’une longue corde, disposée ad hoc, en vue du changement de marche.
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- L’élasticité que présente le mode d’attache et de redressement du bras mobile permet à la poulie de contact de suivre sans difficultés ni ressauts brusques le fil aérien dans toutes ses sinuosités.
- Chaque voiture est munie d’appareils électriques, régulateurs de courant, sur lesquels nous reviendrons, et d’organes mécaniques d’arrêt. Ceux-ci, au nombre de deux, comprennent : un frein ordinaire avec sabots du type courant, commandés par une tige à manivelle que manœuvre sur la plateforme d’avant le conducteur de la voiture, et un frein de sûreté qui permet d’arrêter en pleine pente, même avec une surcharge considérable. Ce second frein consiste en un axe portant un double bras en fonte avec sabots en bois courant au-dessus des rails à une hauteur d’un décimètre environ. Il est manœuvré par un conducteur supplémentaire qui monte sur la voiture lorsqu’il s’agit de franchir la rampe de la rue d’Aix.
- Pour fixer les idées et les distinguer des électriciens proprements dits, on a baptisé ces conducteurs dirigeant les voitures électriques du nom carrctéristique de wattmen (distributeurs de watts), et cette expression est maintenant passée dans le langage de service. Un wattman s’occupe exclusivement du frein de sûreté au point susmentionné.
- En serrant légèrement, il fait appuyer les sabots sur les rails et ralentit la marche ; en serrant fortement, il les coince et immobilise la voiture. Hâtons-nous de dire, d’après expérience, que même en temps de pluie le frein ordinaire suffit. Les ingénieurs de la compagnie voient même d’un bon œil tomber une forte pluie qui, selon le public, doit provoquer un glissement funeste. Cela tient à une cause essentiellement locale qui intervient dans les conditions de travail.
- En effet, de nombreux tombereaux mal clos transportent constamment des liquides visqueux, résidus des nombreuses usines, savonneries, huileries et autres, qui couvrent les quartiers traversés par les tramways électriques. Il eq découle toujours un sillage gras, gluant, qui rend le pavé peu praticable et les rails glissants. D’où la nécessité pour la compagnie des tramways, tant à traction animale qu'à traction spéciale, de faire laver puissamment ses voies, pendant la nuit, à grands jets, et de faire cir-
- culer durant le jour des hommes armés de raclettes ou jetant des poignées de grès broyé pour éviter cette viscosité. Peu d’entreprises du même genre doivent, croyons-nous, avoir contre elles un tel faisceau de petits obstacles locaux et il nous paraît juste de les signaler en toute impartialité.
- Malgré ces inconvénients, avec les électromoteurs actuels, dans le cas inadmissible où les freins manqueraient à la fois, une voiture pourrait encore, en faisant machine arrière, remonter même la rampe de 0,06 par mètre de la rue d’Aix, et à plus forte raison s’arrêter.
- Le poids de la voiture vide est de 6800 kilogrammes.
- En charge normale, il atteint couramment 10 tonnes, et en grande surcharge il est arrivé jusqu’à 12 tonnes.
- L’écartement des essieux est, relativement à la longueur des voitures, un peu faible. On l'a réduit à 1,80 m. en raison du faible rayon de certaines courbes. Toutefois, malgré le porte à faux très marqué qui résulte de cette disposition nécessaire, le mouvement de tangage est presque insensible, même dans les essais de vitesse à outrance faits la nuit avec des moteurs du dernier modèle. Inutile d’ajouter que les mouvements de roulis et de lacet des locomotives qui fatiguent tant la voie, n’existent pas ici.
- Dispositions électriques des voitures. — Les électromoteurs, ou réceptrices, placés sous les caisses des tramways, sont assurément la partie la plus intéressante de l’installation d’un transport de force, en raison des conditions particulièrement délicates dans lesquelles ils sont établis. L’entreprise de tramways et chemins de fer électriques Sautter-Harlé et usines d’Œrli-kon, constructrices de tout le matériel, revendique pour ses moteurs les avantages suivants : réduction de poids, faible vitesse d’induit, marche silencieuse, protection du moteur contre tous risques de poussière, neige, eau; remplacement facile et rapide des pièces essentielles. Il n’est rien dans tout cela qui ne puisse être contrôlé et l’examen détaillé des organes confirme ce que la société avance dans ses brochures. Le poids de la réceptrice n’est, en effet, que de 85o kilos; la vitesse des induits du premier modèle d’électromoteurs était de 1450 tours et a été réduite dans le dernier modèle à 450 tours, les engrenages baignent dans l’huile dans des
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- boîtes bien closes; la machine tout entière est enveloppée de telle sorte que les poussières ou ordures de la route ne puissent se loger entre les organes, et elle s’ouvre à la façon d’une boîte dans laquelle on peut introduire ou changer telle pièce que l’on veut. Les schémas et figures ci-après montrent ces diverses dispositions.
- Nous avons dit que chaque tramway reposait sur deux essieux indépendants, c’est-à-dire que chaque couple de roues est rattaché à part à la caisse de la voiture sans connexion directe avec le second couple. Chaque moteur est supporté en effet (comme le montre la figure 11) d’une part par l’essieu, d’autre part par un ressort compensateur suspendu à la caisse. Il en résulte une grande douceur de mouvements au démarrage. Les deux moteurs sont disposés en
- Fig-. 11.
- série parallèle et commandent chacun un essieu, ce qui permet d’utiliser l’adhérence de chaque essieu : par suite, si les roues d’un essieu patinent pour une raison quelconque, le deuxième moteur est toujours suffisant pour opérer le démarrage. Ce patinage provient fréquemment d’une mauvaise répartition de la charge constituée par les voyageurs. Il y a divers motifs à cette inégalité de répartition, et ce sont là des causes qui ne peuvent être prévues, bien qu’elles aient leur contre-coup sur le calcul du travail dépensé en pure perte.
- L’une d’elles, c’est que le vent plus que vif, ou mistral l’un des fléaux du Midi, gêne souvent les voyageurs qu’il bat de plein fouet; ceux-ci s’entassent alors sur l’arrière: une autre cause est la sensation de vertige éprouvée par diverses personnes. Ceux qui ont eu l’occasion de marcher en arrière à toute vitesse sur une locomotive de service, dite coucou, ont pu observer
- que la voie semble se précipiter vers la machine et que l’on éprouve une sensation d’appel vers le vide indéfinissable, mais forte, que la pratique fait aisément surmonter. A la vitesse même modérée du tramway électrique, des voyageurs fuient pour ce motif la plateforme de l’avant. Ils se groupent en arrière, ce qui, étant donné le porte à faux considérable (3 mètres) de chaque plateforme et le faible empâtement des essieux, fait relever la partie antérieure. Avec l’entraînement quotidien, cet obstacle ira toujours en diminuant. Ces mille riens, négligeables en apparence, finissent par former faisceau.
- Pour ces motifs sagement prévus, les ingénieurs de la société ont jugé bon de ne pas monter les moteurs en tension, parce que si l’un des essieux patine, la force électromotrice inverse du moteur de cet essieu diminuera fortement l’intensité du circuit électrique de la voiture, le second moteur sera partiellement para-
- -28 (ÏCJir-J / / J
- Fig. 12.
- lysé et le démarrage deviendra sinon impossible du moins très pénible. Or, nous verrons plus loin quel rôle important et néfaste jouent les démarrages sur la ligne de Marseille-Saint-Louis.
- Les réceptrices sont reliées avec les deux brins du circuit, c’est-à-dire avec le fil aérien et le réseau des rails, par le trolley d’une part et en second lieu par la carcasse métallique du tramway, dont les roues donnent un contact permanent à la terre. Cette transmission ne se fait pas sans qu’il y ait parfois de brillantes étincelles ou lueurs à la poulie du trolley ou à la jante des roues, qui semblent semer des traînées de topazes; mais les chevaux qui s'ébrouaient obstinément lors des essais des tramways à vapeur semblent peu troublés par les voitures électriques. C’est une chose à considérer dans les voies à grand charroi. -
- Eleclromoleurs ancien modèle. — Les premières réceptrices, d’une force de i3 chevaux chacune, pouvant par conséquent développer la
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- puissance de 25,9 chevaux-vapeur, indiquée par le calcul, attaquaient les essieux à l’aide d’une vis saris fin à double filet placée suivant l’axe de l’induit et engrenant avec une roue hélicoïdale calée sur l’essieu. La roue hélicoïdale, contenue dans une boîte, baignait dans l’huile (fig. 12). Ces moteurs étaient à deux pôles. Leur maximum de vitesse était de 1450 tours à la minute. Le rapport des vitesses entre l’induit et l’essieu était 14 : 1. La vitesse maxima était évaluée à 20 kilomètres environ par heure, Durant une période de plusieurs mois, ces moteurs ont bien fonctionné. Ils ont assuré des démarrages très doux en même temps que puissants.
- Le rendement mécanique avait été évalué
- Fig. i3. — Moteur.
- avant les essais à 65 0/0. Quelque.temps après la mise en service, il atteignait 0/0, résultat attribuable à une diminution des frottements par suite d’une usure convenable des organes.
- Pour des motifs développés plus loin, les premières réceptrices ont été remplacées par des machines un peu plus fortes.
- Nouveaux électromoteurs. — Les nouveaux moteurs ont une puissance de 17 chevaux. Leur vitesse est de 45o tours par minute. Ils sont à quatre pôles. Les masses polaires forment en quelque sorte une boîte en deux pièces, s'ouvrant sur charnière à la partie supérieure, pour permettre de placer ou d’enlever les bobines excitatrices ou les induits. Les roues d’engrenage sont enfermées dans des caisses en fonte (fig. 11, 12 et i3) qui représentent assez clairement pour éviter une description le mode de suspension d’un moteur et cette même réceptrice en position de service et au repos.
- Dans ces nouveaux électromoteurs, l’attaque sur l’essieu se fait par engrenage simple avec pignon en bronze d’aluminium. Nous signalons volontiers cette tentative d’emploi des nouveaux bronzes qui paraissent devoir rendre de sérieux services, si l’on en juge par les essais. Le rapport des vitesses est de 1 : 5. Le rendement a un peu surpris. Il est remarquable, car il atteint couramment 83,5 0/0 et il peut être de 87 0/0. Le poids est d’environ 890 kilos. Expérience faite, un seul des moteurs peut assurer le service sans qu’il y ait à craindre un échauffement dangereux. On s’est appliqué à préserver autant
- Fig. 14. — Rhéostat graduateur.
- que possible les réceptrices des poussières ou souillures quelconques de la voie en enfermant tous les organes, comme nous l’avons dit, dans une sorte de boîte. Toutefois la fermeture n’est pas hermétique et les ouvertures pour le passage des balais servent à ventiler la machine.
- L’angle de calage des balais est nul, les ré-, ceptrices pouvant tourner dans les 'deux sens, l’avant du tramway devenant l’arrière à chaque extrémité de la ligne, pour la marche en sens contraire. Ces balais sont taillés dans du charbon de cornue. Ils s’usent peu et laissent le collecteur en bon état.
- Les spires des induits sont placées dans des rainures creusées sur le noyau métallique. Elles sont recouvertes d’une lamelle isolante; elles se trouvent ainsi à l’abri des corps étrangers qui se logeraient dans l’entrefer, d’ailleurs très réduit.
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- Dans l’installation électrique des véhicules, il reste encore à signaler quelques dispositifs qui, bien que de second ordre, ont leur importance. Ce sont des clefs coupe-circuit et des rhéostats ou graduateurs placés à portée du wattman. Les unes lui permettent d’interrompre toute communication avec la ligne pendant les stationnements prolongés; les autres lui donnent la facilité de graduer l’admission du courant lors de la mise en train.
- La clef est placée au-dessus du wattman sous la marquise en tôle qui couvre chaque plateforme. A chaque terminus, le wattman la fait tourner et rompt le circuit pendant qu’on manœuvre le trolley. Au départ il fait la manœuvre inverse.
- Le rhéostat graduateur est composé d’un jeu de cinq sections en lames de maillechort. La figure 14 le représente fermé et ouvert. Le wattman le commande à l’aide d’un levier vertical qu’il saisit de la main gauche, tandis qu’il manœuvre de la main droite la manivelle du frein ordinaire. On comprend aisément le rôle de cette résistance évitant une trop grande intensité de courant lors, d’un démarrage et protégeant les fils des induits contre des à-coups nuisibles.
- Dans le rhéostat graduateur, on a enroulé sur une certaine longueur de l’axe le câble du circuit de la voiture, pour provoquer la formation d’un tourbillon magnétique servant de souffle-étincelle en vue de prévenir les courts circuits dus à la conductibilité de l'étincelle des arcs de rupture. Sur le circuit du trolley aux électromoteurs se trouve aussi une boîte à deux plombs de sûreté.
- Ajoutons, pour en finir avec l’équipement électrique des voitures, que chacune d'elles porte pour son éclairage cinq lampes à incandescence de 16 bougies, placées en série sur les deux pôles de la ligne. Trois de ces lampes éclairent l’intérieur du véhicule ; chacune des deux autres, munie d’un puissant réflecteur, est fixée à la marquise de chaque plateforme. La projection de lumière est assez forte pour éclairer la route à près de 3o mètres. Il s’ensuit que la vitesse pendant le service de nuit reste à peu près égale à celle du service de jour, les obstacles pouvant être aperçus à temps.
- {A suivre).
- P. Marcillac.
- LE TÉLÉPHOTE
- Dès que l’invention du téléphone eut démontré la possibilité de la transmission à grande distance des ondes sonores complexes émises par la voix humaine, il ne sembla pas téméraire de chercher à transmettre, par l’intermédiaire de l’électricité, les ondes lumineuses émises par les divers points d’une image. Mais malgré les nombreuses tentatives faites dans ce but aucune solution pratique n’a été apportée au problème, et bien que cette solution soit annoncée, périodiquement et à grand fracas, par les journaux politiques, nous ne possédons pas encore le merveilleux appareil qui nous permettra de voir à distance.
- Son nom seul a été créé; il s’appellera le té-léphole.
- Toutefois, si la solution complète du problème de la transmission des ondes lumineuses par l’électricité nous échappe encore dans ses détails, il est évident qu’elle utilisera les phénomènes électriques produits par la lumière, c’est àrdire les phénomènes actino-électriques. Les recherches et les découvertes faites dans ces dernières années sur ces phénomènes les mettant à l’ordre du jour . scientifique nous avons pensé qu’il était utile de résumer et de mettre au point les connaissances que nous possédons sur la transmission électrique des ondes lumineuses.
- C’est à un Français, M. Senlecq, notaire à Ardres (Pas-de-Calais), qu’est due la première idée de cette transmission. Dans une lettre adressée Ç1) en 1878 au fondateur de cette Revue, le regretté Th. du Monc'el, il exposait les résultats des expériences qu’il avait entreprises dès le commencement de 1877, quelques mois seulement après l’apparition du téléphone Bell. Dans ces expériences M. Senlecq utilisait l’augmentation de conductibilité que produit la lumière sur une certaine variété de sélénium. Le sélénium étant intercalé dans le circuit d’une pile, les variations d’intensité du courant étaient utilisées à produire une image au moyen d’un récepteur d’un télégraphe autographique. Il parvint, avec un appareil rudimentaire, à reproduire une surface ombrée avec toutes ses gradations de teintes.
- C) La Lumière Électrique, t. II, p. 447.
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- En même temps que lui MM. Ayrton et Perry arrivaient à une solution meilleure du problème de la transmission de la lumière. L’appareil qu’ils proposaient se compose d’un transmetteur au sélénium formé d’une série de petites plaques carrées constituant une sorte de damier sur lequel on projette l’image à transmettre. Le récepteur comprend autant de solénoïdes qu’il y a de cellules de sélénium au transmetteur, et chaque solénoïde est relié à une cellule par un fil conducteur sur lequel est intercalée une pile; tous ces circuits sont fermés par un fil de retour commun. A l’intérieur des solénoïdes se trouvent de petits aimants solidaires d’une plaque d’aluminium obturant plus ou moinscomplète-ment le cylindre creux sur lequel est enroulé le fil du solénoïde. Une lentille placée à l’orifice de ce tube donne, sur un écran translucide placé au-delà, une image d’une ouverture carrée éclairée par une lampe. Cette image se trouve ainsi d’autant plus éclairée que l’obturateur laisse passer plus de lumière. En disposant l’aimant de manière que l’obturateur soit fermé quand le sélénium transmetteur correspondant est dans l’obscurité et qu’il s’oüvre quand on éclaire le sélénium, on obtient sur l’écran translucide de petites images dont l’intensité lumineuse varie comme celle des portions correspondantes^^ l’image projetée sur le transmetteur.
- La nécessitéd’employer autant de fils de ligne qu’il y a de cellules au récepteur rendrait évidemment difficile l’application de ce système. Mais il est facile de tourner cette difficulté en utilisant, comme l’ont également proposé MM. Ayrton et Perry, la persistance des impressions lumineuses sur la rétine. Pour cela il suffit de prendre une seule cellule transmettrice que l'on promène rapidement sur toutes les portions de l’image à reproduire et de donner au récepteur un mouvement synchrone de celui du transmetteur. Pourvu que toutes les portions de l’image soient parcourues en moins de i/iode seconde, on doit, théoriquement du moins, avoir la reproduction lumineuse de l’image entière. Un appareil construit d’après ces principes permet à MM. Ayrton et Perry de reproduire une image composée de lignes alternativement obscures et brillantes.
- En 1880, M. Sawyer proposa un système utilisant toujours les propriétés conductrices du
- sélénium pour l’appareil transmetteur, mais dans lequel le solénoïde récepteur est remplacé par une bobine d’induction. Les courants provenant du transmetteur parcourent le circuit primaire de cette bobine, et les étincelles qui jaillissent entre les extrémités du circuit secondaire servent à la reproduction de l’image. L’éclat de ces étincelles augmentant en même temps que l’intensité du courant primaire, on conçoit qu’il soit possible d’obtenir cette reproduction.
- La même année M. Shelford Bidwell présentait à la Société de physique de Londres et faisait fonctionner devant elle, un appareil qui, comme celui de M. Senlecq, donnait un dessin del’image lumineuse. Dans cet appareil le transmetteur de sélénium est placé à l’intérieur d’un cylindre animé d’un rapide mouvement de rotation autour d’un axe fileté; un trou, muni d’une lentille, percé dans la surface latérale du cylindre,' permet à la lumière d’arriver sur le récepteur. Par suite du double mouvement de rotation et de translation du cylindre, les points de l’image si-.tués sur le développement d’une hélice ayant pour pas celui de la vis constituant l’axe de rotation viennent successivement influencer le sélénium. Celui-ci est relié au pôle d’une pile dont l’autre pôle est à la terre. Le fil de ligne partant du sélénium aboutit à un style de platine appuyant sur un cylindre métallique recouvert d’une feuille de papier imprégnée d’iodure de potassium. Ce cylindre étant mis en communication avec la terre la feuille de papier se trouve traversée par le courant de la pile du poste de départ, l’iodure est décomposé et une quantité d’iode dépendant de l’intensité du courant est mise en liberté. En donnant au cylindre un mouvement synchrone du mouvement du cylindre du poste transmetteur on obtient sur la feuille de papier une série de traits d’une teinte brune plus ou moins foncée formant un dessin de l’image à reproduire.
- La conductibilité du sélénium augmentant avec l’éclairement, l’intensité du courant croît en même temps que cet éclairement, et les traits du dessin correspondant aux parties fortement éclairées de l’image apparaissent en foncé; en d’autres termes, le dessin est en quelque sorte i un négatif de l’image. Mais cet inconvénient est facile à éviter en installant au poste récepteur une pile locale dont le courant, plus intense que celui qui vient de la ligne, traverse la feuille de
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- papier ioduré en sens inverse de ce dernier. Dans ces conditions toute augmentation du courant envoyé par le transmetteur diminue le courant total produisant l’électrolyse et donne sur le dessin un trait plus clair. Le dessin est alors la reproduction exacte de l’image.
- M. Bidwell est parvenu à reproduire avec cet appareil des dessinsgéométriquesdécoupés dans une feuille d’étain et projetés sur le récepteur. Ces reproductions étaient très nettes, et l’on pouvait espérer qu’avec quelques perfectionnements on parviendrait à reproduire des images à teintes
- I
- L
- Fig.
- en i885 0, paraît fort bien étudié. La figure 1 en représente ledispositif, le poste transmetteur placé à gauche, le poste récepteur à droite. L’image à reproduire, donnée par une lentille P., vient se former sur une sorte de microphone M fermé en avant par une plaque de verre et contenant une membrane sur laquelle sont disposés deux contacts en charbon O. Devant ce microphone tourne un disque S percé de trous dont les centres sont sur une hélice et dont les diamètres sont tels que les bords de deux trous consécutifs sont tangents, l’un intérieurement, l’autreextérieurementà une même circonférence
- (') Elehtrotechnische Zeitschrift, i885. — La Lumière Electrique, t. XVIII.
- dégradées. Malheureusement, depuis ces expériences aucune autre n’a été publiée et tous les projets qui ont été proposés sont restés dans le domaine des spéculations théoriques.
- La plupart de ces projets ayant déjà été analysés dans ce journal, au moment de leur publication, nous n’en donnerons qu’une description succincte, mais toutefois suffisante pour présenter un ensemble complet de la question de la transmission des images.
- Le premier en date, proposé par M. Nipkow
- II
- ayant pour centre celui du disque. Dans ces conditions les diverses portions de l’image viennent successivement impressionner le microphone et produisent des variations dans l’intensité du courant primaire de la bobine d’induction J. Les courants d’induction qui en résultent sont trarrsmis par le fil de ligne au téléphone T dont la membrane constitue un miroir réfléchissant la lumière d’une source Q sur un appareil optique.
- Sousl’influence de l’aimant du téléphone cette membrane réfléchissante se courbe en un miroir concave ou convexe et l’intensité de la lumière envoyée sur l’appareil optique varie. En faisant tourner devant cet appareil un disque S identique à celui du poste transmetteur et tour-
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- nant synchroniquement avec lui, l’œil verra successivement une série de cercles d’éclat variable formant sur la rétine une série d’images dont l’ensemble reproduira l’image à transmettre, pourvu que les disques S tournent assez vite pour que tous les points de cette image agissent sur le microphone en moins de i/io de seconde. Le synchronisme des mouvements des disques est assuré par un système électromagnétique que nous passerons sous silence et dont quelques pièces sont représentées sur la figure en A, C, D, R, a, b, c.
- L’appareil employé par M. Nipkow pour impressionner successivement le transmetteur par toutes les portions de l’image n’est pas le seul qu’on puisse imaginer pour remplir ce but. Les diapasons de Lissajous peuvent parfaitement le remplacer. On sait en effet que la lumière émanée d’un point lumineux P et réfléchie par deux miroirs fixés à deux diapasons vibrant rectangu-lairement donne sur un écran une image de forme et de position invariables si l’intervalle des sons des diapasons est constant et si leur différence de phase reste la même. Sous certaines conditions cette courbe se réduit à une droite que nous appelons D. Il est évident que si en D se trouve placée une droite lumineuse, les divers points de cette droite donneront successivement une image en P, et il suffira de mettre en ce point un transmetteur pour pouvoir reproduire électriquement une image de la droite D.
- S’il s’agit de reproduire une surface lumineuse, on y parviendra en déplaçant les diapasons dès que tous les points de la droite D auront impressionné le transmetteur; les points d’une droite parallèle à D enverront alors de la lumière en P, et on conçoit qu’il soit possible de faire arriver successivement sur le transmetteur la lumière émisepar un grand nombre des points de la surface luminense. Le récepteur donnera ensuite une repi'oduction de ces points et par conséquent une sorte de canevas de la surface ; si les droites formant ce canevas sont suffisamment rapprochées on pourra espérer avoir une reproduction assez nette de l’image primitive.
- La réalisation de ce procédé soulèverait sans doute de nombreuses difficultés. Mais il y a dans l’emploi de la réflexion de la lumière pour projeter successivement sur un récepteurles diverses portions de l’image à reproduire une idée que
- M. Weiller a élégamment mise à profit (1). Son appareil, que représente la figure 2, se compose d’un disque tournant sur la circonférence duquel sont disposés de petits miroirs plans faisant avec le plan du disque des angles différents, mais tous voisins de 90°. Un point lumineux placé devant ce disque donnerait, par suite de la persistance des impressions lumineuses sur la rétine, une série de lignes lumineuses parallèles sur un écran parallèle à l’axe de rotation du disque.
- Inversement, si une image est projetée sur cet écran, les points de cet écran situés sur les lignes précédentes éclaireront successivement
- Fig. 2
- le point où nous supposions placée la source lumineuse. En ce point, M. Weiller met un transmetteur à sélénium. Le courant qui le traverse actionne, au poste d’arrivée, un téléphone dont la membrane constitue l’une des parois d’une capsule manométrique de Kœnig, c’est-à-dire d’un espace fermé où arrive du gaz d’éclairage. En allumant celui-ci on obtient une flamme dont la longueur et l’éclat dépendent des mouvements de la membrane, et, par conséquent, des variations de la conductibilité du sélénium transmetteur. Un disque muni de miroirs, identique à celui du poste de départ, et tournant synchroniquement avec lui, envoie les rayons émis par la flamme dans une lunette, et donne ainsi une reproduction de l’image.
- (*). Le Génie civil, octobre 1889. — La Lumière électrique t. XXXIV, p. 335.
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- Mais si le projet de M. Weiller paraît préférable à celui de M. Nipkow par le système employé pour impressionner le transmetteur, il est certainement inférieur à ce dernier par le système récepteur. Il n’y a en effet aucune proportionnalité entre la variation d’éclat de la flamme et celle de l’intensité du courant du téléphone, et, par suite, entre l’éclat des portions correspondantes de l’image à reproduire et de l’image obtenue; celle-ci ne peut donc être une reproduction fidèle de celle-là. D’ailleurs le système récepteur de M. Nipkow ne remplit pas non plus tous les desiderata du problème; les changements de courbure de la membrane ne peuvent produire sur un écran que des variations d’éclat passant d’un certain maximum à un mi-
- nimum non nul. L’image reproduite se trouvera donc noyée de lumière.
- Sous ce rapport, la solution proposée par M. H. Sutton (x) est préférable. Le poste transmetteur présente la plus grande analogie avec celui de M. Nipkow. Une lentille L (fig. 3) donne de l’image à reproduire une image réelle sur la face plane du ménisque convergent dont le foyer coïncide avec le centre du transmetteur G. Devant ce ménisque tourne un disque D percé de trous disposés en hélice, comme dans celui de M. Nipkow, de telle sorte que les différentes portions de l’image viennent impressionner successivement le transmetteur. Celui-ci est constitué par deux plaques métalliques entre lesquelles se trouve un peu de noir de fumée ou
- vOOÇs
- Fig.
- de sélénium. Le courant ayant traversé le transmetteur et arrivant au récepteur par le fil de ligne., circule dans une bobine K entourant une petite cuve S remplie de sulfure de carbone. De part et d’autre de cette cuve sont deux niçois traversés par les rayons d’une source lumineuse S, rendus parallèles par la lentille L. Les niçois sont réglés à 1 extinction quand le transmetteur est dans l’obscurité. Toute variation du courant circulant dans la bobine K fait tourner d un angle proportionnel à cette variation le plan de polarisation de la lumière tombant sur le second nicol et fait reparaître la lumière. Celle-ci, rassemblée par la lentille Mlt donne sur la face plane du ménisque M une image dont l’éclat dépend de l’éclairement du transmetteur. Un disque D D, qu’un système électromagnétique P P fait tourner synchroniquement avec celui du transmetteur, permet à 1 œil placé en E de percevoir une reproduction de l’image.
- 3
- Le système récepteur de M. H. Sutton présente le grand avantage d’accuser instantanément les variations du courant qui lui est transmis, la rotation du plan de polarisation se produisant en même temps que la variation du courant, d’après les recherches de MM. Bichal et Blondlot. Or, cette obéissance instantanée du récepteur aux variations du courant est absolument nécessaire pour obtenir une reproduction nette, puisque ces variations se succèdent à des intervalles égaux à ceux qui séparent les instants où le transmetteur est impressionné par deux portions consécutives de l'image à reproduire, et que ceux-ci sont excessivement petits, l’image tout entière devant passer devant le transmetteur en moins de i/io de seconde. Toutefois, malgré cet avantage, le récepteur de (*)
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 538; décembre 1890.
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- M. H. Sutton laisse encore à désirer. En premier lieu, l’éclat de l’image reproduite serait toujours très faible, même en employant une source lumineuse très puissante, car une rotation notable du plan de polarisation ne peut être produite par les faibles variations du courant qui se produisent dans l’appareil. D’autre part, les gradations de teinte de l’image primitive ne seraient pas obtenues avec leurs valeurs relatives dans la reproduction, car le plan de polarisation tournant d’un angle proportionnel à la variation du courant, l’augmentation d’éclat serait proportionnelle au carré de cette variation.
- C'est cette proportionnalité entre l’intensité de la lumière sortant du récepteur et celle de la lumière qui tombe sur le transmetteur que M, Brillouin a cherché à obtenir par un système décrit dans la Revue générale des sciences 0. Son récepteur n’est d’ailleurs pas destiné à donner une image observable directement par l’œil, problème que M. Brillouin considère comme impossible dans l’état actuel de la science; il impressionne une plaque photographique donnant ainsi une reproduction exacte de l’image projetée sur le transmetteur.
- Quelles sont donc les raisons qui rendent impossible la réalisation pratique du problème, tel que l’on se l’était posé généralement jusqu’ici ?
- Supposons que nous bornions notre ambition à la reproduction d’une image de quatre centimètres de côté. Pour que le modelé soit conservé, et qu’en même temps les traits présentent une réelle fermeté de tracé, il faudrait certainement ne pas donner plus d’un vingtième de millimètre à la portion de l’image venant influencer le transmetteur, et au faisceau sortant du récepteur. La surface de notre image (40)2
- contiendrait
- 640 000 de ces portions.
- \20 j
- Cette surface devant se trouver décrite en moins d’un dixième de seconde, chacune des portions impressionnera le transmetteur pendant 1/6400000 de seconde, et les variations de courant se produiront dans le récepteur à des intervalles de temps aussi petits.
- A la rigueur, le récepteur de M. Sutton accu-
- (*) Tome II, p. 33, 1891.
- serait des variations aussi rapides, mais nous avons dit que, pour d’autres raisons, il doit être rejeté. Mais peut-on espérer que le transmetteur, qui jusqu’ici est en sélénium ou en charbon, sera sensible à des variations d’éclairement d'aussi courte durée ? Il ne le semble pas à M. Brillouin qui, d’après les résultats obtenus avec le photophone, ne croit pas qu’il faille moins de 1/100000 de seconde pour que l’effet de l’éclairement sur le sélénium soit complet. En admettant ce chiffre, la surface à reproduire devrait être cinquante fois moins grande que celle admise, soit 5 millimètres sur 6 environ, en conservant la même netteté.
- Le résultat obtenu serait encore satisfaisant si la sensibilité de l’œil ne venait opposer des obstacles à sa réalisation. Il n’est pas certain,
- Fig. 4
- en effet, que l’œil pourra conserver pendant 1/10 de seconde la sensation d’un éclairement qui ne durerait qu’un cent, millième de seconde. M. Brillouin pense même que les physiologistes concluraient hardiment par la négation.
- Mais si ces raisons physiques et physiologiques s’opposent, dans l’état actuel de la science, à la reproduction d’une image visuelle, elles rie peuvent s’opposer à la reproduction photographique de l’image à transmettre, puisque l’on n’est plus alors astreint à parcourir la surface entière de cette image en 1/10 de seconde. Le problème se ramène donc à trouver un système pratique pour projeter successivement sur le transmetteur toutes les portions de l’image, et un système récepteur donnant un faisceau dont l’éclat est proportionnel à l’éclairement du transmetteur.
- Pour analyser l’image à transmettre, M. Brillouin propose l’emploi de deux disques placés l’un derrière l’autre et portant une série de lentilles de mêmes distances focales enchâssées
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- dans des fenêtres rectangulaires. Les centres optiques c,, c2, cl0 (fig. 4) des lentilles de l’un des disques sont sur une circonférence ayant pour centre le centre o du disque; les centres optiques C«, C2, G10 de l’autre série de lentilles sont également sur une circonférence décrite du centre O du second disque. Ces deux circonférences se coupant à angle droit, la vitesse de rotation du disque O est 1000 fois plus petite, par exemple, que celle du disque o.
- Pour comprendre le fonctionnement du système, supposons que le disque O ne tourne pas, et considérons un point I situé dans le plan focal de la lentille /.Un faisceau partant de ce point et tombant sur une de ces lentilles donne, après l’avoir traversée, un faisceau parallèle à la droite qui joint le point Iau centre optique de la
- Fig. 5
- lentille. En sortant de la lentille L située derrière, ce faisceau vient converger en un point J situé dans le plan focal de cette lentille et sur la droite menée par le centre optique parallèlement aux rayons que reçoit cette lentille. Par suite du mouvement de la lentille /, ce point décrit un arc de cercle.
- Si le système des lentilles L tourne en même temps, cet arc devient un arc de spirale. La lentille / qui suit celle que nous venons de considérer donne également un arc de spirale; mais comme la lentille L s’est déplacée d’une petite quantité, cet arc ne se confond pas avec le premier. On obtient donc une série d’arcs de spirale parallèles et très rapprochés dans le plan focal des lentilles L. Inversement, si on projette sur ce plan une image réelle des objets à reproduire, les rayons émis par les divers points de ces spirales vont successivement donner une image en I.
- C’est en I que l’on place l’appareil transmetteur à sélénium. .Le courant qui le traverse est
- amené à une bobine C (fig. 5) mobile à l’intérieur d’un aimant ou électro-aimant A. Cette bobine est solidaire d’un miroir concave M sur lequel une lentille L donne une image d’un trou S fortement éclairé par les rayons solaires. Les rayons réfléchis par le miroir tombent sur une lentille L, et viennent former en I une image fixe du trou S.
- Il s’agit maintenant de faire varier l’éclairement de l’image I proportionnellement à celui des diverses parties de l’image à transmettre. Dans ce but, un écran F* (fig. 6) percé d’une ouverture allongée dans le sens horizontal est placé contre la face plane de la lentille Lf; le miroir concave donne de cet écran une image E\ sur la face plane du ménisque L2 où se trouve un écran E2 percé d’une ouverture rectangulaire étroite et verticale. Quand le miroir tourne sous
- Fig. 6
- l’influence du courant transmis, l’image E^ se déplace sur E2 et laisse arriver jusqu’à I .une quantité de lumière dépendant de la déviation. Si celle-ci était proportionnelle à l’éclairement de l’image à transmettre et que la fente de l’écran E2 se réduisît à une ligne géométrique, la fente de l’écran Et devrait être un triangle pour qu’il y eût proportionnalité entre l’éclairement en I et l’éclairement du transmetteur. On pourrait chercher à se rapprocher autant que possible de ces conditions, mais si elles n’étaient pas réalisées il serait encore possible d’obtenir des éclairements proportionnels en cherchant empiriquement le profil de la fente E4.
- Il est nécessaire que l’amortissement de la bobine C soit excessivement rapide. Il ne paraît pas difficile d’y parvenir, puisque le dispositif adopté est celui du galvanomètre apériodique Deprez-d’Arsonval. M. Brillouin propose de suspendre la bobine entre deux fils métalliques gros et courts, de lui donner une très grande résistance et de l’enrouler sur un cadre en cuivre fermé.
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- Pour compléter la description du système, il nous reste à dire que devant l’ouverture I se trouve un système de lentilles tournant synchroniquement avec le système du poste transmetteur et que dans le plan focal des lentilles traversées en dernier lieu est placée une plaque photographique. Le synchronisme des deux mouvements ne peut présenter aucune difficulté, puisque la transmission n’est pas plus rapide que celle des appareils Meyer ou Caselli.
- Sans doute l’appareil de M. Brillouin présenterait un grand avantage sur les télégraphes autographiques, puisqu’il permet de reproduire des objets, tandis que ceux-ci ne peuvent reproduire que des dessins. Mais il est difficile de se résigner à ne pas espérer mieux, et malgré les excellentes raisons développées parM. Brillouin le problème de la vision à distance par l’œil n’est pas abandonné.
- Dans la séance de la Société de Physique de Londres, du 27 janvier dernier, M. Ayrton annonçait, à propos d’une communication de M. Thompson sur les miroirs magiques japonais, qu’il reprenait les expériences commencées il y a quinze ans en collaboration avec M. Perry. Aucun nouveau système n’ayant été proposé, nous nous bornerons à enregistrer cet écho.
- Toutefois, l’ensemble de la discussion permet de se faire une idée des essais auxquels M. Ayr-ton a fait allusion.
- On sait que certains miroirs japonais jouissent de cette curieuse propriété de donner sur un écran des images plus ou moins bizarres quand on projette sur eux un faisceau lumineux. Il est prouvé que la formation de ces images est due à des différences de courbure des diverses portions du miroir et que ces différences de courbures sont obtenues par un martelage minutieux. M. Ayrton lui-même a constaté qu’en rayant la partie postérieure d’un miroir japonais on obtient une ligne brillante et pense que la production simplement mécanique des propriétés magiques des miroirs permettrait de résoudre le problème qui nous occupe à l’aide des surfaces réfléchissantes suffisamment minces.
- Si nous admettons que la force attractive d’un petit électro-aimant soit suffisante pour produire une variation de la courbure de la surface, il devient facile d’imaginer un système permettant la vision à distance. Nous pouvons supposer que
- l’objet à reproduire donne une image sur une série de transmetteurs disposés en damier et que ceux-ci communiquent avec un égal nombre d’électro-aimants, disposés convenablement derrière une surface réfléchissante très mince. Deux distributeurs de courant marchant synchroniquement permettraient de réduire le nombre des fils de ligne en mettant successivement les transmetteurs et les récepteurs correspondants, en communication avec la ligue. Il est certain que le synchronisme serait très difficile à régler et que les objections d’ordre physiologique émises par M. Brillouin subsisteraient, maison n’aurait plus à se préoccuper de l’inertie opposée par le récepteur à l’effet des variations de courant. D’aillèüfs, le nombre des transmetteurs et des récepteur pourrait peut-être être relativement petit, car l’expérience montre que la vision reste nette à travers une toile métallique formée de fils de 1 millimètre de diamètre séparés par des intervalles de même longueur. Dans ce cas, la vitesse du distributeur pourrait être assez peu grande pour qu’une solution pratique fût possible.
- Mais ce sont là des spéculations auxquelles manque une base solide qui ne peut être fournie que par l’expérimentation. Or, pour arriver à donner l’état actuel de la question, nous avons dû décrire beaucoup de systèmes proposés et fort peu de systèmes expérimentés. C’est par l’essai de la réalisation pratique d’un de ces systèmes qu’il faut commencer pour faire avancer la question. Celle du système de M. Brillouin serait la plus facile et elle permettrait, en augmentant de plus en plus la vitesse de rotation des disques à lentilles, de reconnaître s’il est possible ou non de résoudre le problème de la vision à distance tel que MM. Ayrton et Perry, M. Nipkow, M. Sutton se le sont posés.
- J. Bi.ondin.
- LE TÉLAUTOGRAPHE ELISHA GRAY
- La présente notice a pour objet de compléter par la description de quelques détails de construction l’exposé très clair que M. Hess a fait de l’appareil si remarquable de M. Gray, à la page 167 de notre numéro du 29 avril dernier.
- Cette description, forcément aride, en raison
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- de sa minutie même, est justifiée par la grande ingéniosité des mécanismes par lesquels M. Gray est parvenu à réaliser son appareil définitif après de si nombreux essais (1). Nous espérons que ceux de nos lecteurs qui auront le courage de suivre jusqu’au bout, dans cet article, la marche du télautographe de Gray seront, comme nous l’avons été nous-même, récompensés de leur peine par la satisfaction que l’on éprouve à comprendre une belle œuvre.
- Le transmetteur.
- M. Gray a étudié différents types de mécanismes transmetteurs tous très ingénieux.
- Dans le premier type (fig. 1 et 2), la plume A est reliée à chacun des deux mécanismes conjugués orthogonalement par une corde 1 qui passe sous le tambour 2 d’un axe 3, monté sur pointes et rappelé par un ressort 5. Cet axe porte une roue en fer 6, à denture 7, passant entre les pôles 10 et 11 de deux aimants 8 et 9, d’une largeur égale à celle des dents; entre les aimants, bascule l’armature 12. i3, interrompant sur les contacts 14 et i5 le circuit de ligne b.
- Quand la plume se déplace sur le papier transmetteur, ses mouvements sont constamment décomposés sur les deux interrupteurs suivant leurs coordonnées respectives, en rotations de leurs roues 6 proportionnelles en grandeur et en direction aux composantes élémentaixœs de ces mouvements. Quand une dent 7 passe devant les pôles 11 de l’armature 9, elle en ferme le circuit magnétique, annulant son attraction sur 12, et comme, en ce moment, le circuit de l’aimant 8 est ouvert parce qu’il n’y a pas de dent entre ses pôles, ce dernier aimant attire son armature 12 et ferme le circuit de ligne b sur le contact 14; Puis, aussitôt après le passage d’une dent entre les pôles de l’aimant 9, il s’en présente une autre entre ceux de l’aimant 8, de sorte que l’aimant 9 ferme le circuit de b sur le contact i5. On voit que chacun des interrupteurs enverra ainsi au récepteur, par la ligne ô, un nombre de courants interrompus ou d’impulsions proportionnel à la composante correspondante du mouvement de la plume.
- (') Brevets américains 386814, 886815,461470, 461471, 461 472, 461 473, 461 474, 491346, 491 347. Brevets anglais i7955 de 1891, 2696 de 1893.
- ün peut, comme l’indiquent les figures 3 et 4' remplacer l’un des aimants, 9 par exemple, par un ressort de rappel 17.
- Dans le dispositif représenté par les figures 5 à 8, qui est celui préféré par M. Gray, on n’emploie aussi qu’un seul aimant 19, mais avec deux circuits magnétiques partiellement indépendants.
- A cet effet, l’aimant 19 porte à l'un de ses pôles un prolongement en fer doux 20, en forme de fourche dans laquelle passent les dents de la roue 6. L’autre pôle de l’aimant 19 porte un levier en fer 21, constituant l’interrupteur entre les contacts 24 et 25, et dont la fourche a ses bras 22 et 23 écartés de façon qu’il ne puisse jamais y avoir que l’un d’eux en présence d’une dent de la roue 6.
- L’armature 21 oscille à chaque passage d’une dent 7, fermant le circuit magnétique de l’aimant 19 tantôt par 22.7 et 20, tantôt par 23.7 et 20, et complétant le circuit de la ligne b tantôt par 25, puis par 24.
- On peut comme l’indique la figure 9 supprimer l’un des deux circuits magnétiques en remplaçant le bas 22 de la fourche 22.23, par un ressort de rappel 27. Quand ce bras se trouve en face d’une dent, 21 ferme le circuits en 24; puis, quand la dent est passée, le circuit magnétique est rompu, et le ressort 27 rappelle l’armature sur le contact 25.
- On peut enfin remplacer (fig. 9) la roue dentée 6 par une crémaillère 7, animée d’un mouvement alternatif devant la fourche 22.23 de l’armature 21.
- Si l’on se reporte maintenant au schéma (fig. 14), on voit que le circuit de ligne b b est mis en communication tantôt avec l’une, tantôt avec l'autre des piles opposées 3 et z' suivant la position du levier 1 de l’interrupteur B, de sorte qu’il transmet au récepteur des courants alternativement de sens contraire à mesure que l’interrupteur vibre, comme nous l’avons expliqué, suivant l’une des composantes du mouvement de la plume A, et il en est de même pour l’autre composante, par le deuxième interrupteur G et son circuit de ligne c.
- Les circuits inverseurs d e^ e manipulés (fig. i5)par les bras 26, montés à frottement sur l’axe 3 des interrupteurs et indiqués en 2 et 3 sur la figure 11, se ferment suivant la position de ces bras 2 et 3, sur z ou sur z\ soit par les résis-
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- Fig. i et 2. — Vibrateur transmetteur à deux aimants.
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- tances R ou R', soit directement par les contacts 4-5 ou 6-7. Quand on écrit avec la plume A, ses mouvements descendants envoient par B et C, dans les fils b et c, des courants interrompus et successivement opposés, et la pile z' envoie un
- courant positif dans les circuits inverseurs d et e; quand la plume monte la pile z envoie en d et e un courant négatif, de sorte que le sens des courants en d et en e change avec celui de leurs interrupteurs respectifs B et C.
- f—
- Fig-. 5 à S. Yibrateur bifurqué. — Fig. i5. Détail de l’inverseur. Le récepteur.
- La plume G du récepteur a (fig. 16) ses bras ai et 21 commandés au moyen des cordes g3 par les tambours 94, qui tournent synchroniquement avec les interrupteurs C et B du transmetteur. Ces tambours sont commandés par un dyna-
- moteur g5 (fig. 17) dont la vis sans fin 96 fait tourner un arbre 3o, pourvu de deux embrayages à friction 99.
- Chacun de ces embrayages se compose (fig. 20 et 21) d’un moyeu en bronze v, calé sur l’arbre 3o, rendu solidaire d’un plateau en verre 9 par le serrage de l’écrou 12 sur les rondelles 11 à four-
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- rures de caoutchouc 45, chacun de ces plateaux entraîne un arbre 31, par les rondelles 17 et 18, à fourrures en cuir 16. La rondelle 18 porte deux pitons 19 19, pris dans un disque élastique 20,
- -6-
- Ces boulons permettent de régler le frottement de l’embrayage par leur serrage sur le disque 20.
- Fig. 10 — Vibrateur à crémaillère.
- dont les oreilles 23.24, à 9°° des pitons 9.9, reçoivent les boulons 26, vissés dans la rondelle 17 Chacun des arbres 31, en bronze, porte deux et pris dans le plateau 13, calé sur l’arbre 3i. 1 paires de disques en fer doux 29 et 33 (fig. 22 à 24)
- C?
- 7Ef'Sr'
- Fig. n à 14. — Transmetteur. Schéma des connexions principales, d’interlignage et d’interversion.
- tournant entre les pôles des électro-aimants X Y.X'Y' (fig. 25“) et entraînant par frottement électromagnétique leurs armatures 35 et 34, guidées par les tiges 36. Ces armatures sont conjuguées par la corde 3740, à renvois 39 et 41, enroulée autour de l’axe du tambour 94. Cet axe
- porte une roue d’échappement 42, à ancre réversible io5, commandée par le relais H', polarisé par l’aimant 97, et est reliée au tambour 94 par l’embrayage 47, appuyé sur son piton 48 par la pression du ressort 49. Cet embrayage rend ainsi le tambour 64 solidaire de l’axe 46 tant que
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- ê
- Fig. i6, 17 et 18, — Récepteur, plan et coupes 3-3 et 4-4.
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- l’électro-aimant O' n’abaisse pas, par son armature 54 et lavis 109, le collier 5oet le tambour 94, de manière à débrayer 47 de 48.
- Les connexions électriques des électro-aimants X Y X' Y' sont (fig. 14 à -j5) les suivantes.
- Chacun des circuits inverseurs ci et e comprend un relais J J', dont l’armature 53 oscille entre deux contacts 43.44 commutant le courant des piles locales z et z', Les contacts 43 et 44 sont reliés respectivement par y' a! et n aux électros Y' X' et à la terre 5i-52, de sorte que la pile r' excite X' ou Y' suivant que 53 fait contact sur 44 Ou 43. Quand Y' est excité, il tend à entraîner le tambour 94 dans le sens de la flèche, mais ce tambour ne peut tourner que demi-dent par demi-dent de l’échappement io5 (fig. 24) à chaque impulsion envoyée dans son électro H' par
- le circuit c. Quand le courant se renverse dans le circuit e, par suite d’un changement de sens du mouvement de la plume sur le transmetteur, J' ferme le contact 44 sur l’électro-aimant X', qui fait, de même, tourner le tambour 94 en sens contraire de la flèche.
- En résumé, les arbres 31 3j tournant sans cesse avec une force limitée par le frottement de leurs embrayages 99, les électro-aimants X' et Y tendent, suivant le sens du mouvement de la. plume du transmetteur, à faire tourner le tambour 94 dans un sens puis dans l’autre d’une quantité déterminée par le . nombre des vibrations de l’échappement io5, qui doivent être synchrones de celles du vibrateur transmetteur correspondant, G, par exemple (fig. 14). Il en est de même pour les électros X et X, correspondant,
- Fig. 19. — Coupe 2-2 fig. 16.
- par l’électro H et le circuit fi, le relais J et le circuit d, au second vibrateur B, de sorte, qu’une fois le synchronisme, établi au départ, la plume du récepteur suivra sur le papier, cran par cran des échappements io5, les mouvements de la plume du transmetteur.
- Le mécanisme permettant de soulever sans inconvénient la plume au-dessus du papier du transmetteur fonctionne comme il suit, par le jeu des circuits inverseurs de et des résistances R et R'. Le porte-papier repose au transmetteur sur l’extrémité 118 du levier 114 (fig. 11 ; quand on y appuie la plume, ce levier ferme le contact 6-7, séparant ainsi la résistance R du circuit e, et intercalant en d la résistance R', de façon que l’intensité du courant soit suffisamment augmentée en e pour que le relais P' du récepteur (fig. 25) attire son armature, et suffisamment diminuée en d pour que le relais P lâche la
- sienne; l’inverse a lieu par la fermeture du contact 4-5, quand on soulève la plume au-dessus du papier du transmetteur. La plume du récep-teur.est soulevée puis abaisséé par deux électros superposés S et T (fig. 19 et 25a) reliés : S à la pile v par le circuit 133. P'. 134. s. 117. 5e, et T à la pile v’ par i32. P. 128. t. u6. 52. Quand on appuie, au transmetteur, la plume sur le papiers P lâche, comme nous l’avons vu, son armature i32, de manière à fermer le circuit de T, et P' attire la sienne de manière à ouvrir le circuit de S; l’armature 129 (fig. 19) appuie alors la plumé G du récepteur sur le papier jusqu’à ce que l’on intervertisse, en levant la plume au transmetteur, le rôle des électros S et T.
- Le déroulement du papier est (fig. 16, 25, 26 et 27) commandé par l’arbre 3o au moyen d’une paire de disques 55, aimantés et tournant entre les pôles de l’électro-aimant V (fig. 26).
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- Quand cet électro est excité, les disques 55 repoussent vers la gauche l’armature 55, qui fait pivoter, malgré le ressort 61, le levier 5g, de manière que le cliquet 79.81, pivoté en 78, fasse tourner d’une dent ou d'une interligne le rouleau 66, dont le recul est empêché par le contre-cliquet 80.
- Le papier se déroule ainsi de 63.64 (fig- 19) sous la plume G, entre le rouleau 66 et le rouleau 65, appuyé par les ressorts 70, et que l'on peut relever par la manivelle 74 autour de l’axe "9-
- L’électro-âimant V fait (fig. 25) partie du circuit (v, 133, 135, h, i, 136, k, V, l, w, p, i37, i3e,
- f
- ir
- Fig. 20 et ai. — Détail des embrayages 9-9 (fig. 18).
- v'), de sorte qu’il n’est excité que si les deux électros P et P' attirent à la fois leurs armatures, c'est-à-dire, quand les deux circuits inverseurs c et d reçoivent simultanément leur plein courant. Cette opération s’effectue au transmetteur par un commutateur 89 (fig. i3 et 14) soumis à la pression de la plume, et dont l’axe 90 porte deux contacts triangulaires 91.92, pourvus chacun d’une paire de balais 119-120,121-122, reliés respectivement à 119 et 121, ainsi que 91 et 92 à d et à e et 120 et 122, par a et a', aux piles opposées r et r'.
- Pour dérouler le papier d’une interligne à l’unisson au transmetteur et au récepteur, le transmetteur tourne avec sa plume le bras 89, de manière à rompre les circuits de te en 119 et 121, et à les fermer en 120 et 122, et que les piles r et r’ envoient par a et a' leurs cou-
- rants respectifs en d et en e, en plein, sans passer par les résistances R et R', de sorte que les
- Fig. 22 à 24. — Détail d’une transmission réceptrice 94 (fig. iti). Elévation, vue par bout_et plan....
- électros P et P', attirant tous deux leurs armatures, ferment le circuit de V, qui déroule le papier d’une interligne.
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- La mise à l’unisson ou au synchronisme des deux appareils transmetteur et récepteur s’opère (fig. 23 et 25") au moyen des électro-aimants O et O', branchés par o et o' sur le circuit de V ; ces électros ne sont donc excités que si les électros P et P' attirent simultanément leurs armatures,
- ce qui a lieu seulement quand le transmetteur agit sur le commutateur de synchronisation et d’interlignage ioi. En attirant leurs armatures 54 (fig. 22) les électros O et O'déclenchent de leurs échappements io5 les tamboürs 94, qui, obéissant alors librement à l’action de ceux des
- ... . .
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- Fig-. 25. — Schéma des connexions du récepteur.
- électros X Y, X' Y' actuellement en jeu, ramenant vivement la plume G à l’extrémité de la course correspondante.
- Les fils a et a' sont l'eliés aux piles r et r' de
- Fig. 25". — Mise ii la terre.
- façon que les courants envoyés en d et en e tendent à amener la plume réceptrice à la position correspondante à celle qu’occupe la plume du transmetteur sur le commutateur 101, c’est-à-dire vers le coin supérieur gauche du papier récepteur; la plume réceptrice est arrêtée en ce
- point par l’une des butées 84 ou 85 (fig. 22 et 23) des guides 36.36. Il en résulte que, si la plume réceptrice est en avance sur celle du transmetteur, elle sera rattrapée par cette.dernière à là limite de sa course au moment de l’interlignage, et réciproquement. -
- Le circuit du moteur 95 est normalement fermé sur la pile u (fig. 25“) par u\ 88 et la terre 52. Cette terre agit comme un coupe-circuit 'afin d’éviter toute dépense inutile d’électricité quand l’appareil ne fonctionne pas. A cet effet, on a intercalé dans les circuits d et e deux électros L et L’,dont l’armature 197 a son levier 98 en prise, par son piton io3, avec le filetage 108 de l’arbre 3o, mais seulement quand cette armature n’est pas attirée par L, comme en figure 7. En outre, le ressort 106 (fig. 25) appuie ordinairement le levier 98 sur le collet 107, de manière
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- tjue tous les balais 5i, 116,117 et 88 soient admis à la terre par la plaque 52 ; c’est ce qui a 'lieu tant qu’il passe un-courant, par doue, en L
- plaque 52 au bloc isolant 102 et rompent ainsi leurs, circuits respectifs. Ces balais sont d’ailleurs disposés de manière que leurs circuits ne soient interrompus ni par la mise à l’unisson ni par l’interlignage.
- En pratique, chaque poste devra posséder deux appareils : un transmetteur et un récepteur, et les fils de ligne devront pouvoir se transposer de l’un à l’autre, par exemple (fig. 11) au moyen des commutateurs 109, 110, m, 112... (fig. 12) manœuvrés simultanément par la plume A, et transférant les fils a, b, c, d du transmetteur aux fils a', b', c', d! du récepteur.
- Gustave Richard.
- l.E
- CHEMIN DE FER ÉLECTRIQUE POUR BATEAUX DU JAPON
- Fig. 2G et 27. —Entraînement du papier.
- ou en L’. Dès, au contraire, que l’appareil ne fonctionne plus, il ne passe plus de courant en d ni en e; l’armature 197 prend la position indiquée en figure 28, le piton io3 s’engage dans lavis 10S, qui entraîne vers la droite le levier 98 jusqu’à ce que les balais 5i passent de la
- Nous avons déjà parlé de ce chemin de fer (!), dont nous pouvons donner aujourd’hui quelques détails complémentaires.
- Kioto, la seconde ville du Japon, qui fut, pendant bien des siècles, le centre de la puissance des mikados, est construite sur un grand fleuve, à l’embouchure duquel s’élève un des ports ouverts au commerce européen. Cette grande cité se trouve à onze kilomètres seulement du lac Bivoa, grand bassin lacustre dont la superficie est à peu près égale à celle du lac de Genève et qui, comme ce dernier, est environné de villes, de villages et de hameaux h'abités par une population adonnée à l’agriculture en même temps qu’à l’industrie.
- L’idée de relier la rivière de Kioto à une région aussi intéressante par un canal permettant le transport des denrées alimentaires, des combustibles, des porcelaines, des soieries, des paniers, etc., etc., et de faire de la vieille cité sainte de shintoïsme la principale ville industrielle de l’Empire date de la grande révolution de 1868, où le mikado vainqueur du taïcoun se résigna à abandonner la patrie de ses ancêtres pour s’installer triomphalement, à Yeddo. Mais de grandes difficultés s’opposaient à l’accomplissement d’un pareil travail.
- (’) La Lumière Électrique, t. XLV, p. 597.
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- En effet, le niveau du lac Bivoa est de 44 mètres au-dessus de celui de l'Océan, hauteur trop considérable pour être rachetée sans gêner la navigation.
- L'électricité a fourni à M. TakuroSanabe,ingénieur-conseil de la ville de Kioto, un moyen simple de venir à bout de ce grand problème à l’aide d’un chemin de fer à bateaux et en'utilisant une chute d’eau où l’on recueille avec des turbines une force de 25oo chevaux disponible en toute saison. Le chemin de fer à bateaux n’exigeant que 5oo chevaux, 2000 chevaux resteront disponibles pour les besoins de l’industrie locale, i5oo seront employés au transport de la force avec des dynamos Edison, et 5oo, avec des alternateurs Thomson-Houston, serviront à l’éclairage électrique de la cité.
- Cette ligne à peu près unique au monde est à
- Fig. 1
- double voie, l’une pour la montée et l’autre pour la descente. Elle a été établie sur un plan incliné, de 640 mètres de longueur, et présentant 5o mètres de différence de niveau.
- A chaque bout se trouve un bier dans le quel pénètrent les trucks servant au transport des bateaux, soit vides, soit chargés. Chacun des trucks possède une dynamo qui est en communication constante avec la station centrale à l’aide d’un câble métallique. Le retour du courant a lieu par les rails.
- Comme on le voit, M. Takuro Sanabe n a pas reculé devant l’idée, qui eût paru paradoxale à plus d’un de ses confrères européens, de transporter les bateaux le longd’un plan incliné remplaçant d’un seul coup toutes les écluses, qu’on aurait été obligé de leur faire franchir.
- Cet ingénieur a conçu un plan d’une grande hardiesse, auquel on a songé depuis quelque temps en Europe et en Amérique, mais auquel il a donné de plus un cachet particulier d’originalité. En effet, il s’est proposé en outre de réduire à un bon marché excessif les frais de la traction, en chargeant la nature de fournir la force motrice nécessaire pour triompher des obstacles que ses caprices avaient accumulés sur la route qu’il voulait ouvrir au commerce et à l’industrie.
- La première partie du travail a été de creuser un canal de niveau avec le lac de Bivoa, et d’amener les eaux jusqu’au sommet des collines qui dominent Kioto. Elle n’a point été exécutée sans difficultés, car il a fallu tailler dans le roc trois tunnels, ayant respectivement 2800, 125 et 890 mètres de longueur, avant d'arriver sur une hauteur dominant Kioto, et sur laquelle il a ménagé sa chute d’eau et construit son usine hydraulique.
- Lorsqu’on veut faire descendre un bateau à Kioto, on introduit un truck dans le bief d’en haut, puis on ferme la porte regardant du côté de l’aval ; on introduit l’eau à l’aide d’une vanne, on ouvre la porte du côté du lac, et on place le bateau sur un truck complètement noyé.
- Une fois le bateau en place, on ferme le poste d’amont et l’on vide le bief. Une fois l’eau écoulée, on ouvre la porte du côté de Kioto.
- Alors on met en mouvement les dynamos du truck, qui descend le bateau jusqu’au bief de Kioto, dont la porte d’aval est ouverte; on referme cette porte, et l’on fait entrer l’eau du fleuve, par l’autre côté. Une fois le bief plein, on ouvre la porte d’aval, et le bateau se trouve dans la rivière de Kioto.
- Les mêmes manœuvres faites en ordre inverse permettent aux bateaux de remonter de la rivière de Kioto dans le lac Bivoa.
- On estime à 5o chevaux la puissance nécessaire pour faire mouvoir les trucks automoteurs, qui ont 3 mètres de large, 5 mètres de long et 3 mètres de haut, mais qui peuvent remorquer des bateaux de dimensions beaucoup plus grandes. Ils servent pour des barques de 5 à 6 mètres de creux, 6 à 7 mètres de large et de 10 à 12 mètres de long. On n’emploie pas de barques de plus fortes dimensions pour la navigation du Bivoa. Sans cela la dimension des trucks aurait pu être de beaucoup augmentée.
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- Ajoutons, ce qui ne doit pas surprendre dans un pays où l’agriculture est si avancée, que le canal du Bivoa sert à deux tins ; une portion de l’eau qu’il emprunte au lac est consacrée au service des irrigations, dont l’importance est immense dans une contrée dont la latitude moyenne est celle de la ville de Naples. Une source rigoureusement inépuisable mise à la disposition des cultivateurs, est encore un bienfait dont les Japonais seront indirectement redevables à l’électricité, dont ils se sont, du reste, mis à exploiter les propriétés avec un entrain dont l’histoire d’aucun autre peuple ne fournit d’exemple.
- En effet, c’est en 1887 seulement que la première lampe à incandescence fut introduite au Japon, et cinq ans après, à la fin de 1892, on n’y en comptait pas moins de 70000. En outre, 3oo lampes à ârc étaient réparties dans toutes les parties de l’Empire. Les 3oo lampes à arc et 40000 à incandescences étaient fournies par dix-sept stations centrales, appartenant à neuf compagnies qui, presque toutes, ont donné des dividendes à leurs actionnaires. Elles emploient non seulement lescourants continus, mais encore les courants alternatifs qui ont été exploités au Japon, avant de l’étre en France d’une façon régulière.
- W. DE FONVIELLE.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- La précipitation simultanée du cuivre et de l’antimoine par le courant électrique, par W. Hampe.
- L’auteur montre dans les Chemical News que tous les échantillons de cuivre électrolytique qu’il a examinés contenaient avec 99,94 à 99,99 0/0 de cuivre de très petites quantités d’antimoine, de 0,007 à 0,02 0/0. Ce fait montre que dans le raffinage industriel du cuivre par l’électrolyse on précipite toujours un peu d’antimoine.
- De même, dans le dosage électrolytique du cuivre-en solution sulfurique acidifiée par l’acide nitrique, l’antimoine ne se dépose pas seulement après le cuivre, mais en partie simultanément. Il faut tenir compte de ce fait dans les sé-
- parations et dans les déterminations quantitatives. La tension et la densité du courant ne sont pas sans influence. Les observations suivantes indiquent les quantités d’antimoine qui se déposent en même temps que le cuivre.
- 1. Du sulfate de cuivre contenant 25,09 °/° de cuivre, o,oo83 0/0 d'antimoine (c’est-à-dire un cuivre contenant o,o33 0/0 d’antimoine) donna’ par l’électrolyse de sa solution additionnée d’acide nitrique, avec six éléments Meidinger, un cuivre à 0,007 o/o d’antimoine.
- 2. 45,896 grammes d’un alliage de cuivre et d’antimoine furent traités par l’acide nitrique de façon à précipiter une partie de l’antimoine. Le tout évaporé avec un excès d’acide sulfurique fut repris par l’eau, filtré et soumis à l’élec-trolyse, et le courant fut interrompu avant que le liquide ne fût complètement décoloré. La quantité totale d’antimoine, tant dans le liquide que dans le résidu non dissous était de 0,2338 gramme. Le dépôt métallique ainsi obtenu était d’une belle couleur rouge comme du cuivre.
- Ï1 pesait 45,284 grammes. Ce dépôt fut dissous dans i’acide azotique, pour la solution évaporée avec un excès d’acide sulfurique, et reprise par l’eau, et le cuivre y fut précipité par du sulfo-cyanure de potassium et de l’acide sulfureux à l’état de sulfocyanure.
- Le précipité contenait 0,009 gramme d’antimoine et 46,275 grammes de cuivre, soit une teneur en antimoine de 0,01980/0. D’après ces données, la composition de 1 alliage original devait être de 99,441 0/0 de cuivre et 0,529 °/° d’antimoine. Il contenait également 0,015 o/ode fer. -
- Les acides employés étaient exempts d’antimoine; ils avaient été dilués et traités par l’hydrogène sulfuré, décantés et concentrés par évaporation.
- Block-System Wilson et Salmon (1893) (')
- Chaque section comprend trois pédales Tj T2 T3 : une à l’entrée,'une vers la fin et la troisième à la fin de la section.
- Le circuit signaleur principal suit le trajet B n> R' w' i“ w'2 d D rV S t T'z ; le relais R' étant normalement fermé et le sémaphore d’entrée S à voie libre. (*)
- (*) Voir dans la Lumière Electrique du 29 avril 1893, p. 180, le Blocli-System Kenjon-Wilson.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Quand un train pénètre dans la section suivant la flèche, la pédale T' ouvre le contact à ressort C : la rupture temporaire du circuit principal en ce point désarme le relais R', qui lâche son armature iÆ, de manière à rompre définitivement ce circuit en 1*. Le sémaphore S tombe alors au danger.
- Arrivé en T2, le train ferme le contact normalement ouvert 4,établissant le circuitzl22d'D3ip 8ur le fil commun z, de manière que le relais D ferme d2 et ouvre d.
- Quand le train quitte la section en T3, il ferme par trois circuits.
- i° Le circuit z /3 4 5 d» D 6 R'n» r,qui fait que R', attirant son armature i“sur 1*, ferme en ce point
- le circuit principal, qui reste néanmoins encore rompu en d.
- 20 Le circuit z P 4 7 R2 8 B, de sorte que R2, attirant son armature r, ferme le circuit dérivé (zr R2g d' 10 n>2 ian>' R' w B), de sorte que d3, ramenant les commutations d2 d dans la position figurée, complète définitivement la fermeture du circuit principal, coupant S du circuit tant que /3 est fermé et le maintenant ainsi au danger.
- Après le passage de la dernière roue du train en T3, le contact t3 se rouvre; R2 lâche son armature qu.i envoie, par w R' 1 aw*dw3, le courant au signal s, et le remet à voie libre.
- S’il entre un second train en Tj pendant que le premier passe sur T3, la sortie du premier
- Fig. 1.— Block-syslem Wilson et Salmon.
- train ne. remettra pas T en voie libre, parce que le circuit de S, rompu par le passage en Tj du second train, n’a pas encore été partiellement rétabli par son passage en T2. G. R.
- Perfectionnements au galvanomètre d’Arsonval, par Nelson H. Genung (').
- Cette communication a pour but de tracer rapidement l’historique du développement du galvanomètre Deprez-d’Arsonval, et d en décrire une nouvelle forme.
- Pour supprimer plusieurs inconvénients des galvanomètres à système astatique, M. Marcel Deprez eut l’idée, en 1880(2), de placer l’aiguille entre les pôles d’un puissant aimant en fer à cheval, la rendant ainsi indépendante des perturbations magnétiques extérieures, tout en lui
- . (') Extrait d’une communication faite au Franklin In-stitute. .
- (•) La Lumière Électrique, 3o avril et 5 novembre 1881.
- donnant une courte période d’oscillation, mais au détriment de la sensibilité. L’aiguille fut remplacée par une lamede fer doux, et le dispositif résultant de ces modifications est celui représenté par la figure 1, bien connu sous le nom de galvanomètre à arête de poisson. Les déviations étaient très faibles, et nullement proportionnelles aux intensités.
- Un nouveau progrès consista à conserver l’aimant directeur et à rendre le système mobile astatique. M. d’Arsonval (*) y réussit en suspendant la bobine de fil, et en rendant fixe le noyau de fer doux, ce qui permit de rendre le couple de déviation très fort par rapport au couple directeur. Les figures 2 et 3 montrent cette combinaison dans laquelle la bobine oscille sur des couteaux et communique avec des godets à mercure E E situés dans le prolongement de l’axe de rotation.
- (') La Lumière Électrique du 7 septembre 1881.
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- Quelques années après, M. Carpentier construisit le galvanomètre (fig. 4) sous sa forme définitive telle qu’elle est employée encore aujourd’hui.
- En 1884, M. Deprez (') chercha à rendre les indications du galvanomètre d’Arsonval proportionnelles aux intensités de courant. Il atteignit ce but en se servant du dispositif figure 5, dans lequel les, pièces polaires B B et le cylindre de fer doux C, fixés sur l’aimant, ne laissaient entre eux qu’un espace très étroit qui recevait
- (fig. 8); mais la bobine a un grand moment d’inertie et le rapport du fil actif au fil total n'eât pas avantageux.
- Quand, dans un.de ces instruments, la bobine est déviée de sa position d’équilibre, la suspension tend à l’v ramener. C’est la seule force directrice qui agisse sur le système; son moment est une fonction de l’angle de déviation qui peut être amenée à une valeur quelconque en modifiant les dimensions du fil de suspension. Mais le mouvement de la bobine crée diverses forces
- Fig. 1
- la bobine A. Celle-ci tournait ainsi dans un champ magnétique uniforme et toujours normalement aux lignes de force.
- On a proposé (2) une autre disposition des pièces polaires (fig. 6) permettant un plus grand déplacement de la bobine dans un champ parfaitement uniforme. Mais cette disposition présente quelques inconvénients. La bobine pivotant autour du point A possède un moment
- d’inertie relativement grand. La quantité de fil inactif est également assez considérable.
- A ce dernier point de vue, les trois dispositifs que représente la figure 7 sont caractéristiques. Les parties L N et M R du fil contribuent à former le couple de déviation, et constituent la partie active du fil, tandis que les portions L M et N R restent neutres.
- M. Gaiffe (3) emploie pour son milli-ampère-mètre deux aimants cylindriques concentriques
- Fig. 4
- retardatrices, dues à la réaction des: courants induits, à la résistance de l’air, etc., qui tendent à ramener le système au repos et peuvent être exprimées en fonction de la vitesse angulaire de la bobine. L’équation différentielle d’équilibre est
- (*) La Lumière Électrique du i3 décembre 1884. (s) La Lumière Électrique du 24 mars 1888.
- (5) La Lumière Electrique du 3 septembre 1O92.
- dans laquelle 0 est l’angle de déviation au temps /, S772 r2 le moment d’inertie de la, bobine, A et . B . des. constantes pour les forces retar-
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- datrices et la fofce directrice de la suspension.
- Si l’on suppose les forces retardatrices négligeables, la bobine mise en mouvement accomplit une série d’oscillations parfaitement identiques, que nous appelons périodiques-, la durée d’oscillation peut être prolongée par l’augmentation du moment d’inertie ou la diminution de la force directrice.
- Si, laissant B constant, nous faisons croître A, la période devient de plus en plus longue à
- apériodique, c’est-à-dire qu’elle atteint sa nouvelle position sans oscillation.
- 11 n’est pas utile de reprendre toute la théorie de ces galvanomètres, qui a été très complètement étudiée et vérifiée expérimentalement par M. Ledeboer^1), au travail duquel nous renverrons le lecteur.
- Dès 1881, M. Deprez proposa de fermer la bo-i bine en court circuit pour amortir les oscillations. Dans l'instrument Weston, la bobine est
- mesure que le décrément logarithmique décroît. Finalement, lorsque A atteint une valeur considérable, due dans ce cas à la self-induction, les oscillations sont d’abord rapides, puis de plus en plus lentes jusqu’à extinction complète. Théoriquement, le repos complet ne serait at-
- Fig. s
- teint qu’à l’infini; pratiquement, il l’est en quelques secondes.
- Dans le cas où l’amortissement n’est dû qu'à l’induction, on a
- a=-r-’
- en désignant par F l’intensité de champ, par S la surface de la bobiné, par n le nombre de tours de fil, et par R la résistance totale du circuit. En fait, A ne s’annule pas entièrement, puisque l’amortissement dû au frottement de l’air n’est pas négligeable. En diminuant R, on augmente A et la bobiné prend finalement un mouvement
- enroulée sur un cadre de cuivre qui devient le siège de courants amortisseurs. Weston a également proposé de recouvrir la bobine entière d’un dépôt électrolytique de cuivre. Ayrton et Mather enferment la bobine dans un tube d’argent; ils concluent aussi, en ce qui concerne la forme de la bobine, que pour obtenir une grande
- Fig. 9
- sensibilité, il faut employer de très petites bobines sans noyaux de fer fixes, avec un faible écartement des pièces polaires, que les aimants permanents devraient être remplacés par des électro-aimants et que les bobines devraient être longues et étroites. D’après les recherches de Mather, la section de la bobine normalement à l’axe de rotation doit être telle que le quotient du couple de déviation par le moment d’inertie soit maximum.
- Dans la figure 9, on a représenté six de ces (*)
- (*) La Lumière Electrique du 26 juin i$8C>.
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- sections pour lesquelles le quotient en question prend les valeurs suivantes :
- A =1,02 C — o,y7 E = 0,47
- B = 0,80 D = 0,44 F = 0.40.
- C’est donc la disposition A qui est la plus avantageuse, dans le cas de bobines longues et "étroites. On les fait d’ordinaire en fil de cuivre, mais il peut être utile d’employer un métal à faible coefficient de température.
- Pour le fil de suspension, on s’est servi de substances très diverses, comme l’argent, le platine, le platine-argent, le platinoïde, le mail-
- Fig. 10
- lechort, le bronze] phosphoreux, ce dernier métal étant le meilleur parce qu’il ne s’oxyde pas et ne prend pas de torsion permanente.
- Les rubans ont une force directrice moindre que les fils ronds, et l’on recommande de prendre une largeur cinq à dix fois supérieure à l’épaisseur. D’après M. Ayrton une suspension à ruban métallique donne une déviation cinq tois plus grande qu’un fil rond de même section et présente une plus grande surface de refroidissement, ce qui est important quand le fil de suspension doit être mince.
- La figure 10 représeute le nouveau galvanomètre d’Arsonval que construit 'a maison Queen. L’aimant se compose de 35 lames de 2,5 mm.
- d'épaisseur et ii5 millimètres de diamètre extérieur; elles sont découpées dans la tôle d'acier de première qualité et trempées dur; après l’aimantation toutes les précautions sont prises pour éviter que les pièces ne reçoivent des chocs.
- La plaque de tôle inférieure repose sur un plan d’ébonite A (fig. 11) et se trouve ainsi isolée du trépied métallique. Les surfaces polaires sont
- -A. K
- Fig. 11.
- tournées dans la pile de plaques et les arêtes sont arrondies, afin de concentrer autant que possible les lignes de force. Le tube de suspension G, long de 40 centimètres, est glissé dans l’ouverture polaire et s’y trouve fixé avec la cage du miroir D. Ce tube peut être enlevé et remis en place sans qu’il soit nécessaire de desserrer une vis, et on peut le remplacer très rapidement par un autre. Les connexions se font automatiquement par les contacts frottants E et F.
- La bobine G est fixée a l'intérieur du tube
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- d’aluminium A; sa longueur est de 88 millimètres, et le diamètre intérieur du tube, de 14 millimètres. La section de la bobiné est conforme au type désigné par A dans la figure 9.
- Le.sommet du tube d’aluminium porte le miroir I à l’aide d’une pince à trois bras; sa surface argentée est exactement dans l’axe de rotation, comme on le voit en J. La glace K de la cage est légèrement inclinée de façon à éviter la double réflexion de l’image.
- Le fil de suspension est un fil plat de bronze phosphoreux; le conducteur inférieur est formé par un ressort à boudin L placé à l’intérieur du dé en ébonite M. Les extrémités de la bobine traversent la rondelle en ébonite N du tube d'aluminium et se soudent l’une à ce tube en O, l’au-
- Temps en secondes
- tre à la tige P qui communique avec le ressort à boudin, dont l’extrémité inférieure est en relation, par le contact en platine E, avec une des bornes de l’instrument. La communication électrique avec la seconde borne se fait par l’intermédiaire du tube d’aluminium, du fil de suspension, du contact F, de la cage D et des aimants.
- La partie inférieure du tube de suspension entre à frottement doux dans le tube proprement dit; il suffit de la soulever pour décharger le fil de suspension, la partie évasée R portant tout l’équipage.
- La figure 12 donne différentes courbes obtenues à l’aide de cet instrument. A est obtenue en fermant le circuit sur une résistance de façon à produire une déviation d’environ 46 centimètres. La courbe B représente le retour de l’aiguille à sa position d’équilibre après la rupture du circuit. Les courbes G et D donnent des indications analogues, mais pour une déviation d’env*i'ron 16
- centimètres. Toutes ces courbes montrent les phases successives du mouvement apériodique,
- La figure i3 représente la courbe d’étalonnage, dont les abscisses sont les déviations lues sur une échelle à 1 mètre du miroir, et dent les ordonnées donnent îles valeurs des intensités dé courant correspondances, en centièmes de microampères.
- La bobine se composait de 694 tours* de fil de cuivre de 0,193 mm. de diamètre à guipage simple, avec une résistance totale de 178 ohms. Le. fil de suspension de 0,25 mm. de diamètre, était en platine-argènt, de même que le ressort à boudin. Quand la suspension eut été remplacée par une bande de bronze phosphoreux (0,15 X 0,0127
- 160 240 320 < 400
- Déviations en millimètres
- millimètre), la sensibilité devint telle, qu’une tension de 1 volt aux bornes de 200 mégohms donna-sur une échelle éloignée de 1 mètre du miroir une déviation de 1 millimètre.
- Divers autres tubes de suspension, avec ou sans système, amortisseur, pour mesures balistiques, peuvent être employées dans le même instrument.
- A. H.
- La détermination des hautes différences de potentiel par Ad. Heydweiller (*;.
- On a parlé dans ces derniers temps, à propos des expériences de Tesla et de Thomson, de très hautes tensions, dont on.a évalué la valeur jusqu’à un demi-million de volts (z). Or les plus hauts potentiels qui aient été mesurés jusqu’ici
- (*) Elektrotechnische Zeitschrift, 20 janvier 1893. (s) La Lumière Électrique, t. XLIV, p. 240.
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- avec quelque précision ne dépassent guère Soooo volts, et les susdites évaluations, qui n’ont pu être obtenues qu’à l’aide d’extrapola-tiôns très hasardées ou de lois hypothétiques pour les distances explosives, n’ont donc que peu de valeur et sont probablement inexactes même quant à leur ordre de grandeur.
- La détermination des hautes tensions peut s'effectuer le plus aisément à l’aide des distances
- 0,30 0.40
- Valeurs de
- explosives, et pour les tensions périodiquement variables cette méthode présente sur toutes les autres l’avantage de donner la tension maxima et non la tension efficace. Mais elle suppose une prédétermination empirique des potentiels de décharge pour toutes les distances explosives considérées, ou encore la connaissance d’une loi des distances explosives établie sur des bases sûres. Les formules données jusqu’à présent, qu’elles aient les formes linéaire, parabolique, hyperbolique ou logarithmique, concor-
- dent toutes sur ce point que pour une distance explosive croissante le potentiel tend à devenir infini, et cela n’est exact que pour le cas théorique de deux électrodes planes, parallèles, et s’étendant à l'infini.
- Il en est autrement pour le cas le plus fréquent de deux électrodes sphériques. On peut, en se servant d’équations déduites par Kirch-hoff, calculer la force électrique (intensité de champ) aux points de décharge, connaissant les rayons des sphères, la distance explosive et les potentiels. L’auteur donne u n tableau des valeurs des forces électriques gt et g2 pour une électrode isolée et une deuxième électrode mise à la terre, v étant le potentiel de décharge pour diverses distances explosives d, et r étant le rayon de chacune des sphères.
- L’auteur a montré, en se basant sur des résultats expérimentaux, que plus la force électrique sur l’électrode en communication avec le sol diminue, à mesure que la distance explosive augmente, plus la force électrique sur l’électrode isolée augmente; et que ces variations sont telles que la moyenne arithmétique
- est, pour des distances explosives par trop petites, sensiblement indépendante de la distance Q.
- On peut donc, connaissant cette valeur de g dépendante de r, calculer les potentiels de décharge pour des distances explosives quelconques. A l’aide de la première et de la dernière colonne du tableau donné par l’auteur, nous avons construit les courbes (fig. i et 2)
- T di
- donnant la relation entre g - et -, et qui permettent d’effectuer ce calcul. Il suffit, pour obtenir v de multiplier la valeur de g par r, et
- Y
- de diviser le produit par la valeur de g - correspondant au rapport ^ considéré.
- Pour la vérification de cette loi, deux choses sont à considérer. La force électrique g dépend,. comme les potentiels de décharge, de la densité de l’air, et peut lui être supposée proportionnelle pour de petites variations. Elle
- Wiedemann's Annale», n° 40, 1890, p. 464.
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- varie donc d’environ i o/o par variation de pression de 8 millimètres de mercure, et par variation de • température de 3" C. En second lieu, nous devons supposer dans le calcul que les électrodes ne se trouvent pas sous l’influence
- Valeurs de
- Fig. 2
- d’autres corps, condition d’autant plus difficile à réaliser que leur diamètre est plus grand et que la distance explosive est plus considérable. Indiquons ici une conséquence importante dé
- Fig, 3
- la loi énoncée plus haut. A mesure que la distance d croît, la force électrique sur l’électrode isolée, gu se rapproche de la valeur asymptotique 2 g, la force g2 sur l’électrode non isolée tendant à disparaître. Il s’ensuit que le potentiel de décharge tend vers la valeur limite v„mT. —'igi'i et non vers l’infini.
- Pour vérifier ces relations entre des limites beaucoup plus étendues qu’on n’avait pu le faire jusqu’ici, l’auteur a effectué un grand nombre de mesures des différences de potentiel de décharge en se servant de l’appareil représenté par les figures 3 et 4.
- Cet instrument est une balance de torsion.
- R
- R
- Fig. 4
- Dans une sphère A, de 3,5 cm. de diamètre, suspendue bifilairement par des fils de laiton écrouis de 0,01 cm. de diamètre, sont vissés deux bras courbés horizontaux a, se terminant par des sphères b de 2 centimètres de diamètre. La suspension bifilaire est protégée par un tube B, de 3,5 cm. de diamètre. Sur ce tube sont
- Distance cxjtlosix
- Fig. 5. — A : /• = 2,5 cm. ; g — 38 Idlovolls par cm. lî : r = 1,0 cm. ; g — 42 — —
- C : r — o,5 cm. ; g = 48 — —
- fixés latéralement deux anneaux R de 10 centimètres de diamètre formés de fil de o,5 cm. Les sphères b pénètrent dans le plan de ces anneaux par leurs centres, et les couples de torsion exercés entre les deux systèmes s’ajoutent.
- La sphère A est encore munie d’une baguette de verre effilée C portant le miroir S et le sys-
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- tème amortisseur D. La figure 4 montre la position relative des anneaux R et des sphères b ; elle est choisie de façon que les sphères se déplacent dans un champ presque uniforme, la force exercée entre les anneaux et les sphères portés au même potentiel étant presque maxima dans le sens axial et presque minima dans le sens latéral. Les potentiels sont donc à très peu de chose près proportionnels aux racines carrées des déviations, la correction à ajouter ne dépasse pas o,3 0/0.
- L’instrument convient pour la mesure de tensions comprises entre 5 000 et 5oooo volts avec une erreur maxima de 1 0/0. L’étalonnage se fait par comparaison avec l’électromètre-balance de Thomson.
- L’isolement est supérieur à 10 000 mégohms même dans une atmosphère humide et sous une tension de 3oooo volts.
- Le tableau I est un exemple d’une série de mesures faites avec des sphères de rayon o,25 cm.; il contient aussi les valeurs de v calculées à l’aide de la valeur g-= 55 kilovolts par centimètre. Enfin, les courbes de la figure 5 sont construites d’après les valeurs observées (courbes en trait plein) et calculées (courbes pointillées) de v, la pression barométrique étant dans tous les cas de 745 millimètres, et la température ambiante de 18° C.
- TABLEAU I. — Potentiels de décharge v en kilovolts.
- 9 r “ 0|25 cm. = && kilovolts par centimètre.
- d centimètres. v observé. v calculé
- 0,1 4,8 4,8
- 0,2 8,4 8,6
- 0,3 1 ! ,3 «i,4
- 0,4 l3,8 13,7
- 0,5 15,7 i5,5
- 0,6 17,a 17,0
- 0,7 18,3 18.1
- 0,8 19,0 «9,1
- 1,0 20,2 20,5
- 1,5 22,3 22,7
- 2,0 23,2 23,8
- 3,0 24,3 25, J
- 4,0 24,9 25,7
- 6,0 25,7 26,0
- Les différences de potentiel maxima se calculent par la formule vmilx. — 2 gr\ elles sont respectivement de 100, 84, 48 et 27,5 kilovolts, tan-
- dis que la détermination expérimentale a donné pour les deux dernières dimensions de sphères 48,4 et 27,7 kilovolts, c’est-à-dire que la concordance est excellente.
- Pour déterminer des tensions encore plus élevées, on peut employer les valeurs suivantes calculées avec ^ = 35 kilovolts par centimètre pour des électrodes de 5 centimètre de rayon, valeurs probablement exactes au moins à 4 0/0 près.
- TABLEAU II. — Potentiels de décharge calculés.
- Pression barométrlquo 74f> millimètres, température 18° C. r=6 centimètres; g ss 3«f> kilovolts par centimètre.
- d centimètres. v kilovolts» d centimètres. t* kilovolts.
- 1,0 33 4,0 I IO
- 1,5 48 5,0 129
- 2,0 61 6,0 147
- 2,5 75 7,0 162
- 3,0 87 8,0 175
- 3,5 99
- V mm. = 35o
- Tous ces potentiels sont obtenus pour des variations lentes; il resterait à examiner si les valeurs changent pour des variations de charge très rapides. On sait que la résistance des diélectriques diminue à la longue sous l’action de tensions élevées; on n’a pas encore observé un phénomène analogue dans l’air.
- A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- Séance du 21 avril i8g3.
- Contribution à l’étude des égaliseurs de potentiel, par G. Gouré de Villemontée.
- AI. Gouré de Villemontée expose les expériences faites par lui pour déterminer le potentiel en un point de l’air et pour vérifier l’égalisation de
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- potentiel des couches d’air qui recouvrent l’intérieur d’un conducteur creux et l’extérieur d’un autre conducteur : i° par apports successifs d’une balle mobile au potentiel zéro à l’intérieur du premier conducteur et contact de la balle avec l’une des électrodes d’un électromètre ou avec un talon métallique relié par un long fil au second conducteur; 2° par écoulement de limaille d’un vase relié au premier conducteur à travers un tube en communication métallique avec le second.
- i° Méthode des déplacements d'une balle mobile. — Les potentiels à égaliser étaient les potentiels des couches d’air qui recouvrent : i° les faces internes d’un tronc de pyramide en cuivre ; 2° la surface d’un disque de cuivre.
- Tous les conducteurs employés dans ces différentes expériences avaient été recouverts d’un dépôt électrolytique de cuivre. La différence de potentiel au contact dans ces conditions est nulle.
- L’auteur décrit sommairement deux séries d’expériences entreprises : i° pour égaliser les potentiels d’un tronc de pyramide en cuivre et d’un disque de cuivre; 20 pour mesurer avec un électromètre Hankel le potentiel en un point de l’air pris à l’intérieur d’un tronc de pyramide en cuivre maintenu à un potentiel donné. Les résultats d’expériences très nombreuses ont été négatifs.
- M. Gouré de Villemontée discute les expériences et conclut :
- i° A la nécessité de déplacements de la balle mobile beaucoup plus rapides que ceux qu’il a pu réaliser ;
- 2° A la nécessité de supprimer tout support isolant pour soutenir la balle mobile.
- 20 Egalisateurs de potentiel par écoulement. — L’auteur fait remarquer que les égalisateurs de potentiel par écoulement satisfont aux deux conditions précédentes, mais il ajoute que dans l’emploi de ces appareils on étend des théorèmes démontrés pour des conducteurs de forme invariable à des liquides qui coulent à l’intérieur de tubes mauvais conducteurs et qui se séparent en gouttes dans un gaz.
- Les expériences de M. Gouré de Villemontée ont eu pour objet : i° de réaliser un appareil à gouttes dans lequel tout frottement sur un corps mauvais conducteur et toute déformation du corps en mouvement sont évités ; 20 de vérifier
- avec cet appareil la possibilité d’égaliser le potentiel d’un vase et d’un tronc de pyramide de cuivre par écoulement de grenaille de cuivre à travers ce tronc de pyramide ouvert aux deux bases.
- Le vase en forme d’entonnoir est terminé par un tube dont l’extrémité s’ouvre à l’intérieur du tronc de pyramide. Aucun contact n’existe entre l’entonnoir et le tronc de pyramide. Les dimensions ont été choisies de manière à éviter les chocs de la grenaille contre les parois au moment de l’écoulement et à voir l’extrémité sous le plus petit angle possible depuis les ouvertures.
- Un bouchon en cuivre mû à distance par un manche isolant permet de vider l’entonnoir au moment où l’on veut observer les effets de l’écoulement. L’entonnoir, posé sur trois cales isolantes, est relié au plateau inférieur d’un condensateur dont le plateau supérieur est maintenu en communication avec le sol. Un jeu de commutateurs permet de rompre la communication avec l’entonnoir et d’en observer la charge avec un électromètre très sensible de Hankel. Le cuivrage par électrolyse de l’entonnoir, de grenaille de plomb très fine, des plateaux du condensateur et des faces internes du tronc de pyramide, permet d’obtenir des pièces métalliques ne présentant au contact aucune différence de potentiel. Tout l’appareil est monté à l’intérieur de caisses dont les parois sont couvertes de feuilles d’étain reliées au sol.
- On vérifie, avant et après chacune des séries d’expériences, que le déplacement des plateaux du condensateur et le jeu des commutateurs ne déterminent aucune charge :
- i" dans le cas où l’entonnoir est vide;
- 20 dans le cas où l’entonnoir rempli de grenaille est vidé à travers le tronc de pyramide maintenu au sol.
- Deux méthodes ont été successivement suivies :
- i° Méthode d'opposition. — On mesure la charge acquise par le condensateur lorsqu’on fait écouler la grenaille à travers la pyramide maintenue au potentiel V ;
- 20 On cherche la différence de potentiel, empruntée au circuit d’une pile constante, qu’il faut intercaler entre l’entonnoir et le condensateur pour rendre nulle la charge du condensateur au moment de l’écoulement.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- »
- La différence de potentiel ajoutée est égale et de signe contraire à la différence de potentiel produite par l’écoulement de la grenaille.
- Les résultats ont été :
- Potentiel V (lu tronc de pyramide.
- Différence
- de potentiel Intercalée entre l'entonnoir i ol le condensateur.
- -f 0,2 volt + 0,2 volt
- — 0,19 volt
- — 0,21 VOlt
- L’approximation des mesures ne pouvant pas dépasser 0,01 volt, les écarts sont dans les limites des erreurs d’observation.
- 20 Méthode des charges alternatives. — i° On mesure la marche du condensateur porté au po-tentiel V par une dérivation prise sur le circuit d'une pile constante. 20 On évalue la charge que le condensateur, séparé de la dérivation et relié à l’entonnoir, prend par le fait de l’écoulement de la grenaille à travers le tronc de pyramide porté au potentiel V. 3° On répète la première mesure. L’égalité des déviations dans les expériences i et 3 permet de vérifier la constance de la capacité du condensateur et l’invariabilité de l’appareil pendant les expériences.
- Les résultats sont résumés dans le tableau suivant; les déviations sont évaluées en divisions du micromètre.
- Potentiel
- de charge Déviatio
- condensateur de la feuille do l'éloctromfetro
- ou de par la décharge
- a pyramide du condensateur chargé par
- contact écoulement Différences
- volt div. div.
- — 0,1.... — 9,7 — 9,? + 0,2
- 4 0,1.... + I I 4 h O
- — 0,2.... — 20 — 20 O
- -h 0,2. . + 24 4- 24 O
- - 0,3.... — 3o — O
- + 0,3.... + 3o 4- 3o O
- — 0,4.... — 40 — 40 0
- + 0,4.... + 5o + So O
- — 0,6.... — 52 — 52 0
- -}- 0,6.... + 70 + 70 0
- + 0,8.... 4-110 4-110 0
- + 1 4 120 4-120 0
- L’erreur de lecture est inférieure à une demi-division. Une différence de potentiel de 0,1 volt correspond à une déviation de 10 divisions, l’erreur absolue dans les mesures est de o,oo5 volt.
- L’égalité des nombres de la deuxième et de la
- troisième colonne montre l’identité des charges prises dans les deux cas.
- L’auteur discute les conditions des expériences et indique les soins qu’il est indispensable de prendre pour obtenir l’égalité des nombres indiqués, et conclut que : L’égalisation de potentiel d’un tube et d’un récipient de même métal, rempli de grenaille de ce métal, peutêtre obtenue en faisant écouler, du récipient à travers le tube, de la grenaille du métal.
- 3° Expérience de vérification. — M. Gouré de Villemontée termine sa communication en montrant comment il a vérifié la possibilité d’établir la même différence de potentiel entre les couches d’air qui recouvrent les surfaces d’un disque de cuivre et les lames de zinc :
- i° En formant un condensateur avec le disque de cuivre et les lames de zinc;
- 2“ En reliant le disque de cuivre à un entonnoir cuivré et en faisant écouler, comme il a été dit, de la grenaille cuivrée à travers une pyramide formée avec les lames de zinc de l’expérience précédente, conséquence de la conclusion énoncée plus haut.
- M. P. Curie a étudié les propriétés magnétiques des corps à diverses températures.
- Il expose d’abord les raisons qui l’ont déterminé à entreprendre ce travail. Les corps peuvent se diviser au point de vue de leurs propriétés magnétiques en trois groupes distincts :
- i° Les corps ferromagnétiques qui comprennent le fer, le nickel, le cobalt, le fer aimant;
- 2" Les corps faiblement magnétiques, tels que le palladium, le platiné, l’oxygène, le bioxyde d’azote, les sels de manganèse, de nickel, de fer, de cuivre, etc. ;
- 3° Les corps diamagnétiques.
- Existe-t-il un lien continu entre ces trois cas distincts? Un même corps peut-il, lorsque l’on modifie son état physique, faire partie successivement des trois groupes que nous venons de considérer, et, s’il en est ainsi, par quel mécanisme s’opère le passage d'un groupe à l’autre? Pour élucider cette question, il faut faire de nouvelles recherches en plaçant les corps dans des conditions aussi variées que possible au point de vue de la température, de la pression et de l’intensité du champ magnétique.
- M. Curie cite une expérience de Faraday qu’il a répétée en étudiant de plus près les phéno-
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- LA LUMIÈRE ÊLECTRIQU
- mènes. Cette expérience montre qu’au rouge, au-dessus de sa température de transformation, le fer est encore magnétique et peut être classé alors parmi les corps faiblement magnétiques (2" groupe).
- Pour étudier les propriétés magnétiques d’un corps, on le place dans un champ qui n’est pas uniforme.
- La disposition du champ est telle que la force agissante soit dirigée normalement au champ. Soit Hy l’intensité du champ dirigé suivant l’axe des 4-, la force normale étant dirigée suivant l’axe des x. En désignant par K le coefficient d’aimantation spécifique, on a
- /=)bKhÆ.
- ' 9 d.x
- Dans la plupart des cas étudiés K était une constante, quel que 6oit Hy. On a alors grand avantage à choisir, pour placer le centre du
- dti,
- dx
- corps, un point tel que ^ H„ ] soit
- mum. On détermine dans une étude préalable et pour l’endroit choisi les valeurs de Hy et d H,.
- de --4^ pour diverses valeurs de l’intensité du dx
- courant dans l’électro-aimant; mais on a soin de toujours faire varier le courant d’une façon continue entre + 8 ampères et —8 ampères par une suite de cycles identiques entre eux. La valeur du champ se détermine à l’aide d’un galvanomètre balistique et d’une petite bobine que l’on fait tourner de 1800 dans le champ. La va-dH„
- leur de la dérivée
- peut s’obtenir à l’aide
- du galvanomètre balistique et d’une bobine dont le plan des spires est normal au champ. On fait subir pour cela brusquement à la bobine un très petit déplacement connu suivant l’axe des x. Mais il est préférable, en se basant sur la
- relation placer le plan des
- spires normalement à l’axe des x et de déplacer la bobine suivant l’axe des y. Il n’est pas possible de déterminer par des mesures géométriques la surface de la bobine qui sert à prendre la dérivée, parce que cette bobine contient un assez grand nombre de spires de petit diamètre. On compare cette surface par une méthode électrique à celle d’une bobine formée de quelques spires de grand diamètre.
- Pour mesurer la force qui agit sur un corps magnétique, on utilise le couple de torsion d’un fil métallique. Enfin, pour chauffer les corps en expérience, on se sert de petits appareils de chauffage électrique qui permettent d’élever la température jusqu’à 1400°. Un couple thermoélectrique Le Chatelier donne la température.
- M. Curie décrit les expériences qu’il a faites avec l’oxygène : à chaque température, le coefficient d’aimantation spécifique de l’oxygène est constant, quelle que soit l’intensité du champ (entre 200 et i35o unités) et quelle que soit la pression (entre 5 et 20 atmosphères).
- La loi de variation avec la température est remarquablement simple : entre 20° et 45o° le coefficient d’aimantation spécifique K* varie en raison inverse de la température absolue : on a
- on en déduit, pour le coefficient Xt d’aimantation d’un centimètre cube d’air :
- io° X,
- 1760
- -TpT-
- Cette formule sert à corriger les déterminations magnétiques faites dans l’air à toutes les températures.
- C. R.
- SOCIÉTÉ. INTERNATIONALE DES ÉLECTRICIENS
- Séance du 3 mai 1893.
- M. Raymond, le nouveau président de la société, rappelle en termes émus les services que notre regretté collaborateur, M. Géraldy, a rendu à l’industrie électrique et en particulier cette parole si facile et si chaude que la société avait appréciée encore tout récemment, comme on se le rappelle.
- M. Armagnat, ingénieur de la maison Carpentier, présente un ohm-mètre destiné à la mesure des isolements avec une approximation un peu plus grande que celle que donnent habituellement les appareils similaires, très peu nombreux du reste, et parmi lesquels il cite ceux d’Ayrton et Perry et d’Evershed.
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- 289
- M. Armagnat reprend tout d’abord l’historique de la question des mesures d’isolement des lignes et des installations.
- Autrefois, et même encore beaucoup aujourd’hui, les ouvriers s’assurent de la bonne qualité de l’isolement de l’installation qu’ils viennent de faire à l’aide d’une sonnerie et d’une pile de quelques éléments.
- M. Armagnat a eu entre les mains un pareil dispositif fonctionnant encore sous une résistance de 20000 ohms. L’isolément est apprécié à l’amplitude des vibrations de l’armature; c’est une appréciation des moins exactes.
- L’appareil le plus commode pour la mesure des isolements serait évidemment le pont de Wheatstone; malheureusement son usage n’est possible qu’avec une force électromotrice assez faible, alors que les mesures d’isolement demandent à être faites avec un voltage au moins égal à celui qu’aura à supporter la canalisation en fonctionnement.
- Il y avait donc beaucoup à faire de ce côté, et c’est ce que s’est proposé la maison Carpentier.
- Le nouvel appareil de cette maison n’est que le perfectionnement d’un premier type présenté à l’Académie des Sciences en 1881.
- Le principe de cet appareil, d’ailleurs fort simple, était le suivant.
- La résistance à mesurer est placée en dérivation avec une résistance connue; ces deux résistances contiennent chacune un cadre placé perpendiculairement l’un à l’autre et concentrique. Au centre du système se meut une aiguille aimantée qui sous l’influence des actions des deux courants prend une dérivation proportionnelle aux intensités et par suite aussi aux résistances.
- Ce dispositif avait l’inconvénient de ne pas rendre l’action de la terre négligeable; c’est pourquoi M. Carpentier a renversé en quelque sorte cette première disposition en rendant l’aimant fixe et en lui donnant la forme adoptée pour les galvanomètres industriels ordinaires.
- La grande difficulté à vaincre fut d’obtenir un système de pivotage pour l’ensemble des deux cadres, devenus mobiles et placés cette fois l’un au-dessus de l’autre.
- On pensait, même encore dans ces dernières années, que les appareils à pivots étaient très difficiles à construire et par suite très dispen-
- dieux; la maison Carpentier est arrivée à trouver le tour de main nécessaire pour cette construction, ce qui permettra d’introduire couramment cette disposition dans les appareils industriels.
- Le courant est amené aux deux bobines par quatre boudins placés le plus près possible de l’axe des cadres, de façon à ce que la force antagoniste qu’il développe soit négligeable.
- y ne aiguille fixée aux cadres se meut sur un cadran divisé contenant plusieurs graduations et permet d’évaluer les résistances d’isolement jusqu’à environ 5 mégohms. On passe évidemment d’une graduation à l’autre en shuntant une des bobines.
- A cet appareil est jointe une petite dynamo à manivelle, à courant redressé; elle est multipolaire de façon à rendre le courant pratiquement continu pour éviter les effets de capacité et de self-induction qui changeraient complètement les résultats. Avec 100 tours de manivelle par minute, elle donne environ 120 volts.
- Gomme approximation, M. Armagnat pense que les mesures faites dans de mauvaises conditions ne conduisent pas à une erreur supérieure à 100/0; c’est là un résultat important étant donné que les meilleurs appareils construits jusqu’ici n'avaient guère qu’une approximation de 5o 0/0, limite un peu large, même pour des mesures d’isolement.
- Quant aux plus mauvais appareils, ils vont jusqu’à 200 ou 3oo 0/0, c’est-à-dire n’ont aucune valeur, même industrielle.
- L’appareil est des plus légers; il ne pèse qu’environ 8 kilog. et est par suite d’un transport des plus faciles.
- M. Desroziers, à propos du concours de Mulhouse, expose quelques considérations sur les distributions de force motrice.
- Deux procédés se présentent dans les distributions de force, les stations centrales à vapeur et les chutes d’eau; le premier seul était à considérer pour le projet de Mulhouse.
- Les courants alternatifs simples ou polyphasés ont été rejetés par tous les concurrents primés.
- Les raisons de cette défaveurysont connues ; difficulté du démarrage, vitesse invariable aux différents régimes, si l’on emploie des moteurs synchrones, rendement moins élevé, etc.
- Le courant continu a donc été seul adopté, du
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- moins parmi les trois projets primés, et tous les trois sont à trois fils.
- Les unités sont de 800 à 1200 chevaux, montées en quantité deux à deux, chaque groupe étant commandé par un moteur à vapeur à triple expansion.
- Deux des projets avaient adopté les moteurs système Coleman, de Vienne (Autriche).
- Les procédés de réglage étaient les suivants pour les trois projets :
- Le premier utilisait la variation de la caractéristique des réceptrices ; le second réglait le potentiel par un compoundage inversé, c’est-à-dire enroulement shunt et enroulement série en sens inverse; enfin le troisième projet, celui de M. Desroziers, maintenait le voltage fixe par le compoundage ordinaire et réglait la perte en ligne.
- Tous ces projets comprennent plusieurs circuits à haut voltage, 3ooo volts au plus environ.
- M. Desroziers entre ensuite dans une longue étude des résultats obtenus et en particulier il recherche s’il y a intérêt à rapprocher la station centrale du centre houiller destiné à lui fournir du combustible. Ses calculs montrent qu’il n’y a aucun avantage à opérer ce rapprochement.
- M. Hillairet pense que la question de brûler le charbon sur le carreau de la mine ne doit même pas se poser, du moins actuellement, car il est évident que tant que le matériel des chemins de fer sera en bon état, il y aura toujours avantage à faire le transport, celui-ci n’engageant aucun capital d’établissement.
- M. Hillairet développe ensuite la question de l’emploi des chutes d’eau.
- Les chutes d’eau éloignées du point d’utilisation n’ont aucune valeur immédiate ; cela ne veut pas dire qu’on ne doit pas les utiliser.
- Les chutes voisines peuvent être utilisées avec profit, et leur prix d’achat — droits de rive-raineté et autres charges —ne doit pas dépasser 20 0/0 du capital engagé.
- M. Desroziers avait montré que la distribution de la force motrice ne pouvait se faire avantageusement au-dessous de 80 chevaux. M. Hillairet en conclut qu’il n’y a pas intérêt à faire unb distribution de force motrice si l’on ne peut descendre au-dessous de 80 chevaux et termine en disant qu’il y aurait plutôt avantage à revenir aux petites installations.
- Séance du 7 avril 1893.
- Au cours de cette séance (1), M. Boucherot avait critiqué la définition de la self-induction proposée par M. Blondel. Celui-ci a répondu depuis (2) par quelques observations qu’ii nous paraît intéressant de résumer ici.
- La définition proposée pour le coefficient de self-induction n’est pas inexacte; elle n’est pas non plus nouvelle, comme l’a cru M. Bouche-rot (3).
- Il y a en effet plusieurs définitions des coefficients de self-induction :
- r Par la force électromotrice induite
- d*ï> T di e =r dt “* L' dt ’
- Fig. 5.
- 2° Par le flux propre <I>
- 4> = L,î; (1)
- 3° Par l’énergie intrinsèque du courant
- W = P id$= - Lsi* (2)
- */o 2
- , Si l’on trace la courbe (fig. 1) représentant le flux propre 4> en fonction de i, L, est le coefficient angulaire de la droite OM; L2 celui de la tangente en M, L3 le rapport de la surface K' ni M au rectangle O mn ri construit sur O m
- comme base avec une hauteur mn= - i.
- 2
- M. Ledeboer a montré que le coefficient L2
- (*) La Lumière Electrique, i5 avril 1893, p. 84.
- (s) Bulletin de la Société internationale des Electriciens, avril 1893.
- f) Ledeboer. Thèse de doctorat (Sur la détermination du coefficient de self-induction). — Sumpner. The variations oj coefficients of induction, (Phil. Mag.), juin 1887.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- pouvait être mesuré par l’extra-courant de rupture, on en déduit la courbe <I> et par suite la valeur de Lj, Lo et L3. Les trois coefficients sont du reste reliés par les relations obtenues en dérivant (1) et (2),
- L, — L» + i
- . d L,
- d t
- L — L 4- - --t? L‘_L3+2 dt
- Il paraît plus logique de définir un coefficient dit d'induction par la considération de la force électromotrice induite que par celle du flux propre dû au courant; on pourrait du reste supprimer avantageusement la notion du coefficient de self-induction variable.
- Quant aux définitions secondaires de l’inductance par les expressions w L et------^ et du
- M
- décalage par tang ^ , proposées par M. Bou-
- cherot, exactes seulement dans le cas de la loi du sinus, elles sont inacceptables dans le cas général des courants alternatifs pratiques.
- F. G.
- Sur la distribution du potentiel dans un champ électrique dans l’air raréfié, par A. Righi (').
- Le potentiel P — (A — S) présente donc bien une valeur minima, elle a lieu à une distance d’environ o,5 mm. entre la cathode et la sonde, et l’accroissement du potentiel près de celle-ci est due à la couche de gaz électrisée positivement qui l’entoure; il en est de même de l’augmentation de S — G.
- A une distance de 2 à 5 millimètres de la cathode les deux valeurs du potentiel de la sonde sont sensiblement égales. Il semble donc qu’à cette distance l’atmosphère gazeuse électrisée ne se forme plus. Cette distance correspond au point où se termine l’éclair négatif.
- La figure 10 représente graphiquement les résultats du tableau page 240. Les abscisses représentent, à une échelle 10 fois plus grande les distances entre S et L. La courbe B C D E correspond à P — (A — S) et O F G à S — C. Les deux courbes, bien distinctes dans le voisinage de la cathode, se confondent ensuite pour se séparer à environ une distance de 5 millimètres.
- Pour des pressions plus faibles le phénomène reste sensiblement le même.
- Il est à remarquer que la distance de la cathode pour laquelle a lieu le minimum du potentiel est plus faible que celle qui correspond au maximum du courant dans la méthode du galvanomètre. Ce désaccord peut s’expliquer en remarquant que dans le galvanomètre une partie du courant ne passe plus au travers du gaz séparant la sonde de la cathode, et que par suite les conditions de l’expérience sont un peu différentes.
- A une distance de 3 millimètres le rapport de la valeur minima du potentiel à celui de l’anode est d’environ 0.24. Ce rapport croît lorsque la pression diminue; en d’autres termes, l’effet de l’atmosphère gazeuse entourant la cathode mo-
- 0 <J5 V
- difie d’autant mieux la distribution du potentiel que la pression est plus faible.
- M. Righi a étudié avec beaucoup d’attention l’influence de l’isolement de l’électromètre. Il supprima tous les supports non indispensables en ne conservant que le tube Fl de l’appareil (fig. 2) et deux colonnes en ébonite soutenant la boîte A B de l’électromètre (fig. 8). L’isolement du tube FI était évidemment très bon, à cause de la présence de l’acide sulfurique; quant aux deux colonnes en ébonite, on les lavait à l’alcool, et on les essuyait; l’électromètre contenait de plus un vase à chlorure de calcium destiné à les maintenir parfaitement sèches.
- En expérimentant ainsi on obtint avec une pression de 2,87 mm. les résultats représentés graphiquement par la figure 11. Ces résultats confirment ce qui a été dit plus haut; ils montrent en effet qu’avec un isolement parfait de l’électro-
- (') La Lumière Electrique, 6 mai, 1893, p. 192.
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- 292
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mètre, même dans la mesure de S— G il se produit un minimum de potentiel à une certaine distance de la cathode.
- Dans le cas d’un bon isolement, l’atmosphère de gaz électrisé ne se forme plus ou se forme incomplètement.
- Les résultats précédents font voir aussi que le voisinage de la sonde modifie les conditions de
- la charge de la cathode; cette influence n’est certainement pas la cause de la variation constatée du potentiel dans le voisinage de la cathode. L’existence d’un minimum à une certaine distance de la cathode est donc, d’après l’auteur, complètement démontrée.
- Mesure des potentiels près de l'anode. — Il était à
- Fig-. 12.
- supposer qu’aux pressions plus élevées que précédemment se manifeste près de l’anode une variation du potentiel semblable à celle que l’on a reconnue près de la cathode pour les pressions faibles. M. Righi s’est servi pour cette étude du même appareil que précédemment en lui donnant la disposition indiquée sur la figure 12. Selon que les paires de quadrants de l’électro-mètre communiquent avec G et A, ou S et A ou
- S et G on peut mesurer les quantités F, A — S et S — G et en déduire P — (A — S), c’est-à-dire le potentiel de la sonde.
- Pour une pression donnée la différence de potentiel P entre les deux électrodes est notablement supérieure,la petite sphère ne communique avec le pôle positif que quand elle communique avec le pôle négatif et l’intensité du courant est moindre dans le premier cas que dans le second.
- Pour donner une idée des résultats obtenus dans la mesure des potentiels près de l’anode, nous indiquons seulement une série de ces mesures où la pression était de 2,87 mm., le courant d’environ 7,7 micro-ampères et la force électromotrice de la pile 733 volts.
- d s — c P - (A - S)
- mm. volts volts
- 0,41 707 729
- 0,28 716 723
- o,4r 700 709
- 646 646
- 3 521 537
- 5 448 463
- O -44 375
- r 23 2 3X6
- Les résultats de ce tableau sont représentés graphiquement par la figure 13 ; S — G par la courbe C D et P — (A — S) par la courbe P B.
- ün reconnaît que S — G a une valeur maxima à une petite distance de la cathode et que la distance augmente, S -r- C est moindre que P — (A — S). Néanmoins, cette différence est très faible et n’est digne de remarque que parce qu’elle se présente constamment dans chaque série de mesures.
- Pour expliquer le phénomène actuel on admet qu’autour de l’anode se forme une couche de gaz électrisée négativement. Cette couche est moins dense électriquement que celle qui se forme autour de la cathode;de plus, elle dispax-aît lorsque la pi'ession diminue; les deux courbes du potentiel sont pi'esque confondues, et la courbe décroît constamment lorsqu’on va de l’anode à la cathode.
- Lorsque la pression de l’air diminue jusqu’à 0,2 à 0,1 mm., le phénomène change brusquement. Les quantités S — G et P — (A — S), qui étaient sensiblement égales près de l’anode, deviennent ti'ès difféi'entes à mesure que la distance d diminue.
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- Gomme exemple, le tableau ci-dessous reproduit les nombres d’une série de mesures avec une pression de 0,14 mm., un courant de i3 micro-ampères et une force électromotrice de 590 volts.
- Fig. 1.3.
- La ligure 14 représente graphiquement cette série de mesures; on voit que les potentiels de la sonde, déduits de ceux de l’anode et de la cathode, sont très différents, même dans les meilleures conditions d’isolement. Il en résulte que
- Fig. 14.
- le potentiel de l n’est pas toujours égal à celui qu’aurait l’air raréfié si la sonde n’existait pas.
- Nous avons vu dans le paragraphe précédent que les deux courbes représentant le potentiel, confondues jusqu’à la limite de l’éclair, se séparaient ensuite et que les valeurs de S — G sont alors inférieures à celle de P — (A — S). On voit
- ici que tandis qu’aux pressions relativement fortes les deux courbes tendent à se réunir près de l’anode, aux pressions faibles elles restent presque parallèles l’une à l’autre.
- M. R.ighi a recherché pour quelle pression a lieu le passage de la courbe i3 à la courbe 14. Pour une pression de 0,24 mm., on obtient un résultat analogue à celui de la figure i3; en diminuant graduellement la pression, on obtient brusquement à 0,12 mm. les courbes de la figure 14.
- d s — c P - (A - S)
- inm. volts volts
- o,o3 429 —
- 0,06 3i3 533
- 0,16 152 536
- o,3o i5o 53o
- 0,45 i5r 53o
- 0,75 153 528
- I i55 529
- 2 154 528
- 5 152 5i8
- 10 i5o 5i8
- En augmentant de nouveau la pression, les courbes conservent la forme 14 jusqu’à une pression de 0,18 mm. pour laquelle on revient brusquement aux courbes i3. La pression de passage est donc différente suivant que l’on augmente ou diminue la pression.
- Un fait assez intéressant a été de plus constaté par l’auteur : on sait que pour déterminer le passage d’un courant électrique dans un gaz il faut une force électromotriçe différente dans chaque cas et celle-ci présente un minimum pour une certaine pression. Or, M. Righi a constaté ce fait que quand le courant circule il persiste lorsqu’en faisant varier la pression du gaz la force électromotrice devient inférieure à la limite nécessaire pour déterminer le passage du courant à la nouvelle pression.
- Parmi ces résultats, l’un d’eux a un intérêt pratique immédiat; c’est que le potentiel de la sonde dépend le plus souvent du choix de l’électrode prise pour comparaison. Les mesures des potentiels faites au moyen d’une sonde communiquant avec une paire de quadrants d’un électromètre ou un galvanomètre dont l’autre paire de quadrants ou l’autre borne communique avec une des électrodes ou avec une autre sonde sont pour le moins douteuses. Il faut dans chaque cas vérifier si les résultats restent invariables
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- lorsque la seconde paire de quadrants communique avec l’autre électrode ; si les résultats sont différents, la mesure n’aura aucune exactitude.
- Quant à rendre compte des résultats de ses expériences, l’auteur reconnaît que la chose présente une très grande difficulté. L’hypothèse de la formation d’une couche gazeuse électrisée entourant l’électrode paraît acceptable au moins pour expliquer les variations constatées au potentiel au voisinage des électrodes.
- Si on détermine le potentiel de la sonde par comparaison avec celui de la cathode (c’est-à-dire S — G), la sonde joue le rôle de cathode, soit avec un électromètre mal isolé, soit avec un galvanomètre. La couche positive se formera donc autour de la sonde et dissimulera la présence de celle qui entoure la cathode.
- Si l’on admet la théorie électrolytique de la décharge dans les gaz, les couches électrisées entourant les électrodes sont formées par des ions libres.
- Dans les expériences de M. Righi, étant donnée la forte résistance de la pile, le courant n’était certainement pas continu; de plus, la faible force électro-motrice employée ne permettait d’expérimenter qu’entre des limites de pression très restreintes.
- L’auteur se propose de reprendre ses recherches avec des appareils permettant d’opérer entre des limites plus étendues. Nous aurons donc probablement l’occasion d’y revenir.
- F. G.
- Sur l’essai et le fonctionnement des alternateurs
- Nous donnons ci-dessous un extrait de la discussion qui s’est engagée à l’Institution of Elec-trical Engineers sur le mémoire de M. Mordey que nous avons publié C1)- M. Ayrton nous ayant communiqué ses observations et celles de M. Miller, le lecteur les trouvera dans le prochain numéro.
- Le prof. Silvanus P. Thompson. — Le travail de M. Mordey touche plusieurs points très intéressants. Ainsi, le très curieux diagramme du courant dans l’armature pour des excitations variées montre, mieux que toute autre considération, la signification delà prévision du D‘‘ Hopkinson d’après laquelle un moteur peut tourner en don-
- nant une force électromotrice supérieure à celle de la génératrice qui l’alimente. Il est, en effet, évident que dans ce cas les deux machines ne peuvent pas être en phase exactement opposée, de sorte que le courant est alors supérieur à la valeur minima qu’il pourrait atteindre. On peut, à l’aide du rapport entre le courant minimum et le courant qui passe effectivement, calculer le décalage.
- C’est une question d’une certaine importance pratique, car il faudrait toujours se placer dans des conditions telles que le courant soit minimum, afin de réduire autant que possible la perte dans les câbles.
- Les inconvénients à faire disparaître dans ces cas sont analogues à ceux que présentent les transformateurs exigeant une forte excitation.
- M. Mordey partage l’armature en deux et actionne la machine moitié en génératrice, moitié en réceptrice.
- Ce ne sont pas là exactement les conditions d’un transport de force, puisque dans la disposition Mordey les machinés, étant solidaires, sont exactement en opposition de phase, tandis que dans une transmission de force il peut y avoir de la self-induction ou de la capacité entre elles.
- De plus, M. Mordey admet que le rendement de la réceptrice est le même que celui de la génératrice.
- Cela peut ne pas toujours être exact; dans la génératrice le courant de l’armature peut, par exemple, désaimanter partiellement les inducteurs.
- Il y a quelques années, la maison Siemens construisait des machines à courants alternatifs de faible voltage, 40 ou 5o volts. Ces machines n’auraient plus de raison d’être aujourd’hui. Elles contenaient un grand nombre de circuits en parallèle, et on constatait avec étonnement qu’elle absorbait une puissance relativement considérable en tournant à vide. Tout d’abord, nous supposions que la perte était due à la production de courants de Foucault dans les pièces qui maintenaient les bobines; mais ces pièces ne s’échauffaientnullement, et nous ne pouvions attribuer la perte qu’au mode de couplage en parallèle des circuits. Ceux-ci, n’étant pas tous identiques, donnaient lieu à des courants locaux, qui absorbaient une partie de l’énergie fournie à la machine.
- (') La Lumière Électrique, 22 et 29 avril 1893.
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- Si un moteur tournant à vide n’absorbait aucun travail, la courbe (fig. 6) du mémoire de M. Mordey ne présenterait pas son minimum au-dessus de l’axe des abscisses, mais descendrait jusqu’à zéro. Elle se réduirait alors à deux droites.
- Avec une excitation convenable la force électromotrice du moteur peut être exactement équilibrée à chaque instant par la force électromotrice extérieure.
- Mais avec une excitation trop forte ou trop faible, les deux forces électromotrices ne seraient pas exactement en opposition et donneraient lieu à un courant décalé en avant ou en arrière. Si l’aimantation des inducteurs du moteur était à chaque instant proportionnelle au nombre d’ampères-tours, les deux parties de la courbe seraient des droites.
- En réalité, l’aimantation n’est pas proportionnelle. Toutefois, les courbes sont presque composées de deux droites, parce que l’aimantation est toujours de beaucoup inférieure au point de saturation.
- Dv Hopkinson. La méthode générale d’essai, dont M. Mordey a décrit un cas particulier, présente deux grands avantages. En premier lieu, elle permet d’effectuer les essais avec la moindre dépense dénergie possible; d’autre part, la précision des mesures est très grande.
- M. Mordey a parlé de la possibilité d’essayer une machine à courant continu portant deux circuits séparés et deux commutateurs en reliant les circuitsde façon que l’énergie électrique développée dans l’un reproduise du travail mécanique dans l’autre partie. Une méthode de ce genre ne peut, comme l’a fait remarquer M. Ayrton, faire connaître les propriétés mécaniques d’une machine ; l’arbre ne serait pas soumis au couple de torsion normal. D’autre part, le champ magnétique ne serait pas tordu, et le calage des balais ne serait pas celui correspondant à la pleine charge. Dans la généralité des cas ce ne serait peut-être pas un grand inconvénient, ni une cause d’erreur considérable, mais il peut y avoir des machines pour lesquelles on trouverait un rendement supérieur au rendement que donneraient deux machines séparées employées mécaniquement et électriquement.
- On sait, par exemple, que dans le cas de la machine Brush employée comme génératrice, les pièces polaires s’échauffent, particulièrement
- à l’endroit où l’armature quitte la pièce polaire ; lorsque la même machine marche en réceptrice, c’est la pièce polaire dont s’approche l’armature qui s’échauffe.
- Si l'on disposait sur cette machine deux commutateurs avec deux circuits opposés l’un à l’autre, cet échauffementseraitbeaucoup moindre et l’on obtiendrait un plus grand rendement. La méthode de M. Mordey pour l’essai des alternateurs est, jusqu’à un certain point, sujette à la même objection.
- M. Kapp. — Nous pouvons mentionner un cas pratique où les particularités décrites par M. Mordey dans ses courbes (fig. 6) ont été vérifiées. Il s’agit de la transmission de force par courants alternatifs établie à Gassel. Deux alternateurs Aj et A2 (fig. 1) couplés en parallèle
- OOP
- envoient leur courant à deux alternateurs récepteurs A3 et Aj. Ceux-ci sont couplés chacun avec deux dynamos à courant continu D, D2 et D3 D.,, alimentant des distributions à trois fils.
- Quand cette installation fut mise en route l’ouvrier électricien découvrit qu’il pouvait faire varier le courant dans l’armature en changeant l’excitation, sans pour cela modifier le voltage de distribution. Pensant avec raison que si la station pouvait fonctionner avec 20 ampères au lieu de 3o, cela n’en serait que mieux, il régla son rhéostat de façon à avoir le courant minimum.
- Nous avons étudié cette singularité, et nous avons calculé à l’aide de la caractéristique du moteur, le courant nécessaire dans l’induit pour la production d’une puissance donnée. Les courbes de la figure 2 donnent les résultats de cette investigation.
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- On trouve que si l’excitation est telle que le voltage de la machine serait de 2000 volts en génératrice, elle donnerait 10 kilowatts en réceptrice avec le courant minimum. Avec une excitation plus forte correspondant à 3ooo volts, le courant nécessaire pour la même puissance de 10 kilowatts est plus élevé. Il en est de même lorsque l’excitation est plus faible.
- La courbe n’est pas une droite; si l’on réduit l’excitation au-dessous d’un certain point, le courant dans l’induit devient très intense, il atteint environ 2 1/2 fois la valeur minima; en diminuant encore l’excitation la machine s’arrêterait.
- Les courbes en pointillé sont obtenues en ne tenant pas compte de la réaction de l’induit, les
- 14 16 18 20 24 26
- Courant d’excitation en am/ières
- Fig. 2
- courbes en trait plein en tiennent compte; la partie pointillée de ces dernières indique des conditions de fonctionnement impossibles à réaliser par suite de leur stabilité. Les courbes ont été construites pour trois puissances; 20, 10 et 1 kilowatt; quelques points sont indiqués pour les puissances intermédiaires.
- M. Swinburne. — Un essai à pleine charge doit remplir plusieurs conditions. Il doit déterminer la résistance mécanique de l’armature, le frottement aux coussinets, réchauffement des bobines de l’armature et des inducteurs. De plus, il faut tenir compte des pertes dans les courroies ou les çâbles. Ces conditions n’ont pas toutes été remplies dans les expériences de M. Mordey.
- Nous ne sommes pas non plus tout à fait d’accord avec M. Mordey en ce qui concerne les conditions de couplage en parallèle. Il ne suffit pas de considérer les dynamos, il faut aussi ne
- pas négliger le régulateur de vapeur. Vouloir coupler en parallèle des alternateurs actionnés par des machines à vapeur séparées ayant chacune son régulateur de vapeur est aussi absurde que de vouloir atteler ces machines sur le même arbre.
- M. Mordey. — D’après M. Ayrton notre méthode d'essai n’indique pas si l’arbre de la machine présente une résistance suffisante. Cela est vrai, mais sans importance, puisque nos ingénieurs savent parfaitement les diamètres à employer dans les divers cas.
- M. Thompson dit que les conditions de fonctionnement de la machine dans nos expériences ne sont pas les mêmes qu’en service normal. Il y a, en effet, quelques différences; c’est ainsi, par exemple, que les couples sont de sens opposés dans les deux parties, mais nous ne croyons pas que ces petites différences puissent affecter la précision des mesures.
- Il a été question des effets inégaux exercés sur les inducteurs du côté générateur et du côté moteur.
- Il y a un certain temps, nous avions fait l’expérience suivante : une bobine d’un alternateur avait été complètement exclue du circuit et reliée à un voltmètre; en faisant varier la charge sur les autres bobines, l’indication du voltmètre ne variait aucunement. Gela indiquerait que la réaction de l’induit sur le champ n’était pas appréciable.
- Nous pensons que les courbes de M. Kapp ne sont pas exactes; sa machine se désynchronisait avec un courant deux à trois fois supérieur au courant minimum; or, dans nos courbes nous avons atteint un courant vingt fois plus intense que le courant minimum sans désynchronisation.
- M. Swinburne a critiqué notre méthode en nous reprochant de ne pas avoir suffisamment tenu compte des conditions mécaniques. Nous cherchions à essayer un alternateur et non une machine à vapeur ou une courroie. Nous pourrions, d’ailleurs, parfaitement admettre que notre machine est actionnée par commande directe.
- En tout cas, la traction latérale due à la courroie n’est pas un facteur bien important, et sa détermination ne devait pas faire partie de nos essais. A. II.
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- CORRESPONDANCE
- Neuilly-sur-Seine, 3 mai 1893.
- Monsieur le directeur,
- Je lis dans le n° 17 un article descriptif du secteur des Champs-Elysées ayant pour auteur le regretté Géraldy.
- A propos de la phrase qui commence par ces mots : « On avait dès Vabord décidé, conformément aux meilleurs principes » et finissant par : « On en avait même déterminé remplacement avant de choisir le système électrique », vous me permettrez de faire remarquer que c’est moi qui ai posé le principe d’une usine centrale unique, et que c’est moi aussi qui ai fixé le lieu de cette usine après avoir fait toutes les démarches nécessaires pour l’acquisition du terrain, au moment où M. Mildé, concessionnaire du secteur, était en négociations avec M. Rawson, de Londres, pour la constitution d’une Société d’exploitation.
- Suum cuique.
- Veuillez agréer, etc.
- Emile Dieudonné.
- FAITS DIVERS
- La compagnie allemande Elmore a établi à la fin de l’année dernière une importante usine dans la Prusse rhénane, à Schladern,à une soixantaine de kilomètres de Cologne. Cette usine, dont The Eleclrician donne la description, est établie sur un cours d’eau, la Sieg, affluent du Rhin, qui fournit une puissance totale de 1200, chevaux dont 55o sont actuellement utilisés.
- Deux turbines Knap, fonctionnant sous une hauteur de chute de près de G mètres, commandent, par l’intermédiaire de transmissions un certain nombre de dynamos de la compagnie Helios donnant 1200 ampères et 5o volts
- Les bâtiments sont établis pour recevoir 200 bacs d’é-lectrolyse, correspondant à une production de 35 tonnes de cuivre par semaine. Actuellement 40 bacs seulemen^ sont en service, mais on en installe une nouvelle série de 40. Ces bacs permetten de fabriquer des tubes de 5f> centimètres de diamètre et de 3,25 m. de longueur Les 40 bacs sont alimentés en série.
- Un autre atelier, près des turbines, contient des bacs
- spéciaux très vastes pour la fabrication de tubes de i3
- «
- centimètres de diamètre et de 4,60 m. de longueur, cet atelier contient aussi les bacs à cyanure, où toutes les pièces de fer reçoivent leur première couche de cuivre.
- La force motrice nécessaire à la circulation des liquides
- et au mouvement des brunissoirs est fournie par de petits moteurs électriques. Une puissante machine à essayer est constamment en service; aucun tube ne sort de l’usine sans avoir été au préalable soumis à des essais de résistance à la rupture et autres.
- L’objet principal de l’usine est la fabrication de tubes de cuivre et de cylindres pour l’impression des calicots; elle recouvre également d’une forte couche de cuivre durci des cylindres en fer destinés aux papeteries et aux machines à traiter les textiles. L’usine peut avoir un grand avenir, car elle est située dans une des régions les plus industrielles de l’Allemagne.
- /yywwwwwvvwvvw
- M. C. Vernon-Boys a présenté à l’Association Britannique un mémoire fort intéressant sur la photographie de balles de fusil en mouvement au moyen de la lumière formée par l’étincelle électrique.
- Le procédé, qui consiste à opérer dans l’obscurité et à n’éclairer la balle que durant un temps assez court pour que son déplacement soit négligeable, a été déjà appliqué à d’autres observations par divers savants, parmi lesquels M. Chichester Bell, lord Rayleigh, M. F. J. Smith, etc.; mais pour photographier des balles, animées de vitesse de 63o mètres à la seconde, il fallait réduire notablement la durée de l’étincelle électrique sans trop affaiblir son intensité lumineuse. M. Boys emploie le dispositif suivant :
- Deux condensateurs, un grand, formé d’une plaque revêtue de tain sur ses deux faces, et un petit, constitué par une bouteille de Leyde. Les circuits sont établis de manière à ce que la balle, en passant, provoque la décharge de la bouteille de Leyde, et l’étincelle produite complète le circuit du grand condensateur qui, lui, donne une étincelle brillante. Cette étincelle projette l’ombre de la balle sur la plaque photographique. La décharge de la bouteille ne donne qu’une étincelle trop faible pour agir sur cette plaque. La bouteille de Leyde est chargée par le grand condensateur à l’aide d’un fil humide qui, durant la décharge brusque, se comporte comme un isolant, propriété qui a permis à M. Boys de concentrer sur le point utile toute la décharge du grand condensateur.
- M. Boys est arrivé par ce procédé à des résultats fort intéressants sur le mouvement des balles et sur les ondes aériennes auxquelles il donne lieu.
- La Compagnie continentale du gaz de Dessau exploite, comme on sait, une station centrale d’électricité dans cette ville. Dans son rapport pour l’année 1892 nous trouvons que le moteur à gaz Otto de 120 chevaux, commandant directement une dynamo, a fourni comme rendement maximum 994 watts-heures par mètre cube de gaz, et comme moyenne pendant le mois de décembre, 864,8 watts-heures par mètre cube, la puissance électrique étant mesurée aux bornes de la dynamo.
- t
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- Les consommations moyennes de gaz par cheval effectif ont été pour les années 1890, 1891 et 1892 respectivement de 750, 730 et 710,3 litres de gaz.
- La station de Dessau alimente actuellement 3365 lampes à incandescence et 62 lampes à arc.
- L’éclairage à incandescence par le gaz, système Auer, commence à lui faire concurrence.
- ÎJElecirical Engineer propose un moyen bien simple en apparence pour éviter la détérioration des conduites d'eau et de gaz par les câbles électriques souterrains. Le remède consisterait à relier ces conduites directement aux conducteurs électriques en autant de points que possible, de façon à exclure la terre comme conducteur intermédiaire.
- L’expérience va être tentée à Boston, par une station centrale de tramways électriques.
- Nous trouvons dans le numéro du iS avril du Scientiflc American une lettre de M. Fitzer, sergent du Signal corps, qui donne des détails sur un curieux effet des courants telluriques observés dans l’après-midi du-i5 mars sur la ligne militaire traversant du nord au sud t’Arizona. Des courants, qui n’étaient point engendrés par les piles en service sur la ligne, ont eu une intensité suffisante pour faire parler les appareils placés aux différentes stations, sur une longueur de 370 kilomètres.
- Pendant la même journée, M. Moureaux constatait sur les feuilles des appareils enregistreurs, dont nous avons décrit l’installation dans notre numéro du rp avril, des courants énergiques. Les magnétographes ont également indiqué pendant cette journée du |5 mars de violentes perturbations. Le maximum de ce phénomène a été observé vers 3 heures du soir* temps moyen de Paris.
- Il n’est donc pas étonnant que des courants spontanés se soient produits sur la ligne de l’Arizona. Mais M. Fitzer ajoute une circonstance qui, si elle est exactement rapportée, donnerait un intérêt tout particulier à son observation. II dit que les appareils Morse de la ligne militaire ont donné les signaux d’appel en usage par les télégraphistes du South-Paciflc RaMwayt qui n’avait aucune communication avec la ligne militaire. Il faudrait donc que les signaux perçus eussent passé d’une ligne à l’autre en franchissant une distance de 100 mètres. Il est fort douteux qu’un semblable phénomène puisse se produire, â moins que la production de courants spontanés n’indiquât l’existence d’un état particulier du réservoir commun, [spécialement favorable à la propagation de courants artificiellement produits, et cela dans certaines directions dépendant probablement de la nature du sous-sol. Mais nous n’avons jamais entendu dire que des observations de ce genre, qui seraient du reste • fort
- importantes et auraient des conséquences théoriques nombreuses, aient jamais été faites jusqu’ici.
- Les observations relatives à la nature et à la valeur du potentiel de l’air pendant la sécheresse calamiteuse qui s’est déclarée au commencement de mars ont dû être interrompues à l’observatoire de Saint-Maür, par suite des travaux nécessités par l'installation d’un appareil imaginé par M. Mascart pour déterminer les variations de l’intensité de la pesanteur par suite des mouvements de la lune et du soleil.
- Il est fâcheux que ce progrès dans l’installation de l’observatoire ait nui à des observations si intéressantes à analyser.
- Dans la matinée du 7 mai, deux ou trois cents personnes se sont rendues, à l’appel de la Société des Inventeurs, sur la tombe de M. Archereau, qui est né en 1819 dans un village de la Vendée. Circonstance qui n’a point été relatée dans sa biographie, il a fait ses études au séminaire. Mais il a abandonné la carrière ecclésiastique pour celle de l’invention. Il a fait de nombreuses conférences sur les propriétés de la lumière électrique et ses avantages à l’époque où il a exécuté ses premières expériences.
- C’est à la Saint-Philippe de 1843 que la lumière électrique a paru pour la première fois en public à Paris. En 1845, Archereau s’est rendu à Saint-Pétersbourg, et la lumière électrique a été employée pour la première fois dans cette capitale à célébrer la naissance de l’empereur actuel,
- i-
- C’est dans le but de se procurer des charbons à lumière plus homogènes que le charbon de cornue qû’Archereau a découvert les principes de l’agglomération; ;.
- Lorsqu’il a obtenu ses premiers charbons, il les a présentés à -M. Lecomte, ingénieur en chef de ja ligne de Paris à Lyon, qui lui a répondu, après avoir fait des essais fort prolongés : 0 Jamais, monsieur Archereau, nous n’emploierons vos charbons dans nos locomotives ». Vingt ans plus tard, lorsque M. Archereau revint au chemin de fer de Lyon, l’ingénieur en chef, qui avait assisté à la conversation avec M. Lecomte lui dit : « Ah monsieur Archereau, mon prédécesseur avait bien tort, car nous n’employons plus aujourd’hui que vos charbons, et l’économie que nous réalisons est de plus de 6 millions par an ».
- La neuvième chambre du Tribunal de la Seine vient de rendre son jugement dans le procès depuis longtemps pendant des lampes à incandescence.
- On se souvient que la Société générale des lampes incandescentes, propriétaire des brevets d’Edison,.avait, il y a longtemps déjà, attaqué en contrefaçon M. D. Augé, seul dépositaire pour la France des lampes système Kho--tinsky.
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- Le Tribunal a déclaré :
- i° Que les brevets Edison, invoqués par les demandeurs sont nuis en eux-mêmes et ne peuvent, en raison des antériorités examinées par les experts,’ permettre â la Société des lampes incandescentes de revendiquer la propriété exclusive d’une lampe électrique constituée, en principe, par un filament de charbon, de haute résistance, enfermé .dans une ampoule vide d’air et relié à des conducteurs en platine traversant le verre de Pampoule;
- 2“ Que le filament de Khotinsky, constitué par une pâte cellulosique, amorphe et colloïde-n’a, d’ailleurs, rien de commun avec les filaments d’Edison, formés de fibres ou matières' filamenteuses.
- Cette décision, conforme à l’opinion de tous les électriciens qui ont étudié de près la question, ramène à leur juste valeur les revendications exagérées introduites par Edison dans ses brevets.
- Le jugement appuyé sur le rapport des experts, dit le Génie civil, est, d’ailleurs, très clairement et très fortement motivé. En dehors de la question de la lampe proprement dite, le tribunal a, de plus décidé, sur point de fabrication tout spécial, qu’il y avait contrefaçon dans le fait de réemployer, pour des lampes neuves, d’anciennes douilles brevetées provenant de lampes mises hors de service.
- Sans diminuer la valeur d’Edison, la décision de la neuvième chambre rend à ses devanciers la part d’invention qui leur revient équitablement.
- Eleclrical Indus try décrit une pompe électrique à incendie. Cette machine, pourvue de pompes rotatives mues par un moteur électrique, peut projeter à une hauteur de 5o mètres, de i5oo à 2000 litres d’eau par minute.
- Cette pompe ne peut évidemment rendre des services que dans les villes pourvues de réseaux de distribution électrique.
- La nouvelle revue mensuelle de l'aéronautique, lVléro-phile, contient d’intéressantes études de MM. Georges Bans, W. de Fonvielle, G. Hermite, et des relations très attachantes de voyages aériens, entre autres de l’exploration de la haute atmosphère par le ballon « l’Aérophile ».
- Un décret en date du 21 avril vient de fixer la forme sous laquelle devra être faite par les maires la déclaration d’un accident survenu dans un établissement industriel de leur commune. C’est une conséquence de l’article 2 de la loi du 2 novembre 1892, ainsi conçu :
- « Tout accident ayant occasionné une blessure à un ou plusieurs ouvriers, survenu dans un des établissements mentionnés à l’article 1er, sera l’objet d’une déclaration par le chef de l’entreprise, ou, à son défaut et en son absence, par son préposé.
- « Cette déclaration contiendra le nom et l’adresse des témoins de l’accident; elle sera faite dans les 48 heures au maire de la commune, qui en dressera procès-verbal, dans la forme à déterminer par un règlement d’administration publique. A cette déclaration sera joint, produit par le patron, un certificat du médecin indiquant l’état du blessé, les suites probables de l’accident, et l’époque à laquelle il sera possible d’en connaître le résultat définitif. »
- Les expériences que le colonel Beaudouin a organisées avec le concours du Petit Journal pour provoquer la pluie artificielle avec un.cerf-volant à pointe de fer n’ont pu être organisées à cause de la difficulté d’élever le cerf-volant à une hauteur qui nécessairement doit beaucoup dépasser celle de la Tour Eiffel. Pour que ces expériences, dont le succès paraît douteux, aient un sens, il faut qu’elles soient tentées avec un ballon captif. C’est du reste ce que M. W. de Fonvielle a recommandé dans ses Éclairs cl Tonnerres, sans se prononcer d’avance sur l’issue de l’opération.
- Il est fâcheux que M. Beaudoin ait perdu un temps précieux sans que son expérience apprenne quelque chose. En effet, les tentatives faites dans une période d’orages et de grains fréquents, comme celle qui succède généralement aux sécheresses, n’auront pas de sens réellement défini.
- M. Sée a signalé à la Société industrielle du nord de la France le système d’appareillage électrique dont les Américains et les Allemands commencent à faire grand usage. Les modifications portent surtout sur les canalisations électriques et sur les divers appareils de commutation.
- Jusqu’ici on employait pour protéger les fils Conducteurs des enveloppes adhérentes sujettes à se détériorer et de préférence pour les changements de directions, des supports de porcelaine. On emploie aujourd’hui des tubes en papier recouverts d’un enduit spécial qui les rendent très isolants. Ces tubes, dans lesquels passe le conducteur, sont raccordés par des emmanchements en laiton qui les rendent étanches. Les raccordements des tubes viennent s’adapter sur des boîtes spéciales, où il est très facile de faire les prises de courant.
- On donne aujourd’hui quelques détails sur l’emploi de l’électrolyse en sucrerie^
- Lorsqu’on fait passer le courant pendant quelques minutes dans du jus de diffusion chaud entre des électrodes de zinc, il se dépose sur l’électrode positive un précipité épais et boueux qui s'amasse petit à petit au fond du bac;
- Le courant produit la coagulation des matières albuminoïdes qui entraîneront toutes les autres matières en suspension. L’o&yde de zinc formé se combine avec di-
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- verses substances organiques et le précipité contient,en effet i/3 d’oxyde de zinc. Le jus et le sucre n’entraînent pas de sel de zinc.
- L’Elmore’s Krench Copper Depositing Company, qui avait été mise en liquidation parce que l’usine établie à Dives pour une production mensuelle de 38otonnes .de cuivre n’en fabriquait que 3o, essaie de se reconstituer.
- C’est sous le haut patronage de M. Secrétan que la nouvelle affaire est présentée au public, auquel on offre pour 2 5oo ooo francs de titres.
- Une société suisse a proposé à la direction des chemins de fer d’Arad et de Csanad de remplacer la traction â vapeur par la traction électrique. La ligne doit être aérienne et les voitures ne subiront pas de transformation notable.
- Éclairage électrique.
- On construit a Bristol une station centrale d’éclairage électrique qui sera terminée en septembre. Cette station comprend deux alternateurs de 210 kilowatts, et deux autres de 88 kilowatts. Ceux-ci serviront à l’éclairage des particuliers; ils donnent 2000 volts et sont reliés par des câbles armés à 11 sous-stations. Les dynamos pour arcs fourniront chacune un courant de 80 ampères sous 65o volts aux arcs groupés en série par 12 Ces dynamos sont couplées directement sur des machines Willans.
- Le charbon est amené sur la grille par des chargeurs automatiques. Les conduites de vapeur sont disposées de façon que Ton puisse arrêter une section sans toucher aux autres.
- Les câbles à haute tension sont concentriques; les câbles de distribution, également concentriques, contiennent trois conducteurs, la distribution se faisant par trois fils. Enfin, des câbles simples avec enveloppe de plomb et armature en fil d’acier sont employés pour l’éclairage par lampes à arc.
- 96 lampes de i5uo bougies seront disposées tous les 45 mètres, de côté et d’autre de la chaussée.
- Pour l’éclairage privé, 38oo consommateurs ont déjà donné leur adhésion.
- La Compagnie du gaz de Puy est en pourparlers avec la municipalité pour l’établissement de l’éclairage électrique. Deux points de la ville seront éclairés électriquement, le sommet de Corneille et la place du Breuil, cette dernière au prix de 10 centimes l’hectowatt-heure ; mais toutes les rues de la ville seraient réduites, pendant 24 ans encore, à l’éclairage au gaz.
- Les habitants du Piiy ne se montrent pas enthousiastes de la conclusion du traité. Espérons que la grande
- voirie sera bientôt libre et que la concurrence pourra s'établir dans des conditions d’égalité.
- La campagne entreprise pour l’abaissement du prix du gaz a amené la Compagnie de Dax à consentir un rabais de 5 centimes par mètre cube. Il est question maintenant de l’installation de l’éclairage électrique à l’établissement balnéaire. MM. Sautter, Harlé et Ce auraient déjà fait une proposition.
- Télégraphie et Téléphonie.
- A plusieurs reprises, nous nous sommes occupés du projet de câble entre le Queensland et la Nouvelle-Calédonie. Le Parlement a adopté un projet de loi autorisant le gouvernement à passer une convention pour l’établissement de ce câble. M. Delcassé, sous-secrétaire d’État aux Colonies, a traité avec la Société française des télégraphes sous-marins, qu’il a autorisée à exploiter la ligne pendant trente années, à condition qu’elle soit établie avant le 22 septembre 1893 et que les conditions du cahier des charges soient remplies.
- Une subvention est accordée par l’Etat, sous forme de garantie des deux tiers d’une recette annuelle de 3ooooo francs, cette somme devant s’appliquer au service d’intérêt et d’amortissement des titres spéciaux à émettre par la Société, les frais d’exploitation étant fixés à 60000 francs. La taxe de transit du câble est fixée à un maximum de 90 centimes par mot. Les spécifications du cahier des charges prévoient un câble neuf pesant 48 kilog. de cuivre et 63 kilog. de gutta-percha par mille marin; la Société devra faire usage des appareils les plus rapides et les plus perfectionnée.
- Dans sa dernière session, le conseil général du territoire de Belfort a émis le vœu qu’une ligne téléphonique soit installée entre Paris et Belfort.
- Celui du Gard a également émis le vœu que Nimessoi^. relié téléphoniquement avec Paris.
- Dans le Var, on a demandé que le gouvernement pn> fi te du renouvellement des conventions maritimes postales pour établir un serviee postal direct entre Toulon et la Corse.
- Erratum. — Dans la description du télautographe parue dans notre avant-dernier numéro, il y a p. 169, 2"colonne, 10e ligne à partir du bas, une lacune à combler. Au lieu de : au ...ème de leur grandeur naturelle... lire : aux 3/5 de leur grandeur naturelle.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
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- Journal universel d’Electricité
- 51, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XV’ ANNÉE (TOME XLVIII) SAMEDI 30 MAI 1893 N° 30
- SOMMAIRE. — Transport et distribution de l’énergie électrique par courants polyphasés à Heilbronn-sur-Neckar ; Ch. Jacquin. — Tramways électriques de Marseille; P. Marcillac. — Les lampes à incandescence; Gustave Richard. — Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe; P.-F. Motte-lay. — Les distributions d’énergie électrique; J.-P. Anney. — Chronique et revue de la presse industrielle: Isoiateur ajustable Eichberg. — Moteurs à champ tournant de la Société générale d’électricité de Berlin, par M. von Dolivo-Dobrowolsky. — Modification de l’électromètre à quadrants de Thomson. Note du professeur Emilio Villari.—Dispositifs de sûreté pour accumulateurs, par J. Trumpy. — Dispositions pour le contrôle permanent de l’état d’isolement et pour l’indication automatique des points défectueux sur les réseaux électriques, par M. Kallmann. — Nouvelle machine-outil électrique. — Reyue des travaux récents en électricité : Société de physique de Londres (séance dû 28 avril 1893). — Sur l’équation différentielle du courant électrique, par T.-H. Blakesley. — Sur la réflexion des ondes électriques à l’extrémité d’un conducteur linéaire, par M. Birke-land. — Multiplication du nombre de périodes des courants sinusoïdaux, par M. Désiré Korda. — Faits divers.
- TRANSPORT ET DISTRIBUTION
- DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
- PAR COURANTS POLYPHASÉS A HEILBRONN-SUR-NECKAR
- Le transpqft d’énergie électrique de Lauffen-sur-Neckar à Francfort-sur-Mein, qui fut expérimenté lofs de l’Exposition d’électricité de Francfort, est encore présent à l’esprit de tous. Les expériences exécutées par la Commission d’essai ont montré qu’une puissance de 120 chevaux produite sur l’arbre des turbines pouvait être transmise et distribuée à 175 kilomètres de distance — sous forme de courant électrique pris sur le circuit secondaire des transformateurs — avec un rendement commercial de 72 0/0. Ce résultat remarquable indique clairement que les dynamos et transformateurs à courants polyphasés n’ont rien à envier aux appareils distributeurs pour courants continus ou alternatifs ordinaires.
- Les expériences ont également démontré les qualités de simplicité de marche et de mise en route des moteurs à courants polyphasés.
- La palme resterait donc à ces derniers s’il avait été prouvé qu’ils pussent actionner des moteurs avec un rendement aussi élevé que les
- autres courants. Malheureusement, nous ne connaissons aucun chiffre donnant les résultats d’expériences précises effectuées dans ce sens ; espérons que le rapport officiel complet de la Commission d’essai de l’Exposition de Francfort élucidera ce dernier point. Sans connaître de nombre exact, des expériences sommaires ont déjà montré que les moteurs à courant polyphasé donnent un rendement satisfaisant.
- Il n’est pas sans intérêt de savoir ce qu’il est advenu, après la clôture de l’Exposition,du matériel employé pour les ess.ais de Lauffen. Ce qui décida surtout le Comité à entreprendre une si coûteuse expérience, ce fut l’assurance de pouvoir utiliser ultérieurement la plus grande partie de l’installation. Vers le mois de novembre 1889, la Société wurtembergeoise de Ciment Portland,qui possédait à Lauffen-sur-Nec-kar une chute d’eau de i5oo chevaux dont elle n’utilisait que 600 pour sa fabrication, songea à consacrer l’excédent d’énergie disponible, soit 900 chevaux, à la création d’une usine électrique qui transporterait le courant jusqu a Heilbronn, ville distante de 10 kilomètres environ. Elle avait reconnu, par une enquête sommaire, que l’électricité trouverait, dans cette cité industrielle de 3oooo âmes, un débouché suffisant tant pour la force motrice que pour la lumière.
- La Société fit donc annoncer qu’elle recevrait
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- les devis et projetsdes constructeurs électriciens offrant une garantie suffisante pour l’exécution des travaux, toute latitude étant laissée quant au choix du système et à la nature du courant à employer. En réponse à cette annonce la Direction de la Société wurtembergeoise reçut six projets, rentrant tous, malgré certaines différences de forme, dans deux catégories bien distinctes : les uns se servant du courant continu avec accumulateurs, et les autres utilisant le courant alternatif ordinaire. Les systèmes de distribution par courant continu furent écartés tout d’abord, en raison du prix élevé résultant de l’acquisition et de l’amortissement des accumulateurs, et de la difficulté de construire des dynamos à haute tension fonctionnant d’une façon parfaite. Le courant alternatif, en permettant l’emploi d’un matériel robuste et peu coûteux, convenait beaucoup mieux pour l’utilisation d’une force naturelle, dont le transport à assez longüe distance n’offre d’intérêt que lorsqu’il peut se faire dans des conditions économiques. L’on hésita pourtant à adopter le courant alternatif ordinaire, à cause des multiples inconvénients que présentaient à cette époque les moteurs à courant alternatif. Même à l’heure présente ces moteurs laissent encore beaucoup à désirer. On est parvenu à augmenter considérablement leur rendement de façon à en faire d’excellents appareils récepteurs, ainsi que le prouve l’installation faite à Cassel par M. Oscar von Miller. Mais l’on n’est pas encore arrivé à. les perfectionner suffisamment pour rendre leur emploi pratique comme machines motrices placées chez des abonnés.
- Pour sortir de l’embarras, la Société des Ciments confia en 1890 à M. Oscar von Miller, l’ingénieur bien connu de Münich, le soin d’étü-dier un nouveau projet. Il était assez difficile de concilier la haute tension nécessitée par la longueur de la ligne avec la condition du fonctionnement simple des moteurs. Pour résoudre le problème, M. Miller eut recours au Drehslrom ou courant polyphasé qui, jeune encore, commençait pourtant à faire parler de lui. Entre temps s’était forméle Comitépréparatoiredel’Ex-position d’électricité de Francfort, qui avait élu comme directeur technique M. Miller. L’idée vint à ce dernier de tirer double résultat de l’installation de Lauffen, en transportant l’énergie de la chute d’eau, pendant l’été de 1891 à l’Exposition
- de Francfort, et ensuite définitivement à Heil-bronn. L’idée ingénieuse de M. Miller fut, comme bien l’on pense, favorablement accueillie par le Comité, et les travaux commencèrent aussitôt. L’usine génératrice de Lauffen fut installée pour un service définitif.
- Pour les expériences de Francfort on coupla les transformateurs de façon à obtenir des tensions variables depuis 10 ooojusqu’à3o 000 volts. Enfin une ligne aérienne constituée par trois fils de cuivre nu de 4 millimètres de diamètre, établie sur 175 kilomètres et ne pesant pas moins de 60 000 kilogrammes, réunit pendant six mois environ Francfort à Lauffen.Nous nedirons riendeplusdes expériences qui eurent lieu pendant l’Exposition. Dès que les mesures de la Commission d’essai furent terminées, c’est-à-dire à la fin de l’année 1891, la ligne allant de Lauffen à Francfort fut enlevée et remplacée sur le parcours Lauffen-Heilbronn. En même temps une partie du matériel de Francfort était transporté à Heilbronn, où l’on y ajoutait d’autres appareils pour compléter l’usine. Enfin le 10 janvier 1892 le courant put êtreenvoyé pour la première fois à Heilbronn, et le rr avril 1892 commença l’exploitation régulière de cette installation, que nous allons décrire.
- L’usine hydraulique établie sur la Neckar utilise une chute d’eau de 3,85 mètres et comprend actuellement deux turbines de 3oo chevaux ; la place est réservée pour en installer une troisième lorsque le besoin s'en fera sentir. Ces turbines ont été fournies par les ateliers de Geislingen. Elles tournent à la vitesse angulaire de 35 tours par minute, vitesse que l’on maintient constante en faisant varier l’admission de l’eau au moyen d’un régulateur à main. L’axe vertical de la turbine actionne, par l’intermédiaire d’un engrenage conique, la dynamo génératrice à axe horizontal. Une seule dynamo suffit actuellement pouf assurer le service, la seconde ne sert que comme réserve. Chaque dynamo a son excitatrice propre.
- La dynamo Brown à courants triphasés, construite par les ateliers d’Œrlikon, engendre un courant de 4 000 ampères sous une tension de 5o volts, à la vitesse angulaire de i5o tours par minute, soit une puissance de 200 kilowatts. Elle se compose essentiellement d’un inducteur mobile et d’un induit fixe (fig. 1). L’inducteur est un disque monté en porte-à-faux sur l’arbre, qui
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- passe du côté de la turbine, dans deux paliers assez éloignés l’un de l’autre et solidaires du bâti. L’induit a la forme d’une couronne boulonnée sur le bâti au moyen de deux pattes latérales venues de fonte vers le bas delà couronne, dont la partie inférieure reste libre au-dessus d’une excavation du bâti. Un système de glissières à crémaillère permet de déplacer facilement l’induit dans le sens de l’axe, de façon à l’éloigner de l’inducteur, ce qui.facilite beaucoup le nettoyage de la machine.
- La construction de l’inducteur est très simple et très efficace en même temps. C’est une modification de l’excitation à bobine unique employée déjà dans les alternateurs Mordey. Quoique portant 32 pôles, le système inducteur ne comprend en tout que quatre pièces; d’abord un disque venu de fonte sur lequel l’arbre de rotation est calé, comme on le voit sur la figure 2. Sur la périphérie de ce disque on emmanche une couronne ou bobine unique en fil de cuivre constituant l’enroulement excitateur et se trouvant dans l’excavation située au-dessus des pièces polaires. Lorsque la bobine excitatrice est placée sur le disque inducteur, on visse sur chacune desffaces latérales de celui-ci une joue ou plaque en fer doux terminée à sa circonférence par 16 projections perpendiculaires formant pièces polaires. Le courant qui circule dans la bobine excitatrice aimante l’une des joues positivement et l’autre négativement, et comme les pièces polaires de chaque joue sont entrecroisées on obtient une sorte de couronne, bien visible sur la figure 1 et formée par 32 palettes ayant des polarités alternées. L’inducteur étant mobile, le courant d’excitation doit être amené par des balais ou par un système équivalent. La disposition adoptée consiste à amener le courant de ta dynamo excitatrice, au moyen de deux bornes fixées en haut de l’armature fixe, à deux poulies également fixes. Le courant est transmis ensuite par deux cordelettes en laiton, qui le conduisent sur deux gorges isolées placées au bout de l’arbre, et qui sont reliées par des barres métalliques aux deux extrémités de la bobine inductrice.
- Le courant d’excitation est fourni par des dynamos bipolaires à anneau Gramme, actionnées par une petite turbine indépendante. Ces dynamos produisent, à la tension de 60 volts, un courant continu de 20 ampères. L’énergie dépen-
- sée dans le circuit inducteur de l’alternateur n’est que de i25o watts, soit 0,6 0/0 seulement de la puissance totale ; cette très faible perte montre que les dispositions du circuit magnétique et particulièrement du système inducteur, sont excellentes.
- La construction de l’armature ne présente pas non plus grande complication. L’intérieur de la couronne fixe solidaire du bâti est constitué par des lames de tôle formant une couronne, vers la partie interne de laquelle sont percés, à égale distance et parallèlement à l’axe, 96 trous. Dans ces conduits circulaires sont logées 96 tiges de cuivre de 29 mm. de diamètre entourées d’as-beste, substance qui procuré un isolement ininflammable.
- C’est à dessein que les conducteurs en cuivre ont été mis à la partie interne de la couronne de fer. S’ils avaient été placés à l’extérieur de la couronne, des courants de Foucault très puissants se seraient développés dans la masse métallique, tandis qu’ils sont réduits de beaucoup par la disposition inverse. En fait l’énergie dissipée dans l’armature par les courants de Foucault est très faible dans cette dynamo ; il en est de même de toutes les autres causes de perte, le rendement commercial de la dynamo atteignant, d’après les constructeurs, 96 0/0.
- Les barres de cuivre de l’armature dont nous avons parlé, après avoir traversé la couronne de fer, dépassent légèrement de chaque côté. Les extrémités en sont soudées à des pièces de connexion en cuivre qui les relient de 3 en 3 (voir fig. 1); il y a ainsi sur -chacun des côtés de la couronne 48 pièces de connexion, et les deux extrémités restées libres de chaque côté sont reliées avec 6 bornes terminales fixées sur le haut de la couronne.
- Il est facile de voir qu’on obtient ainsi 3 circuits indépendants, composés chacun de 32 barres ou spires élémentaires, c’est-à-dire autant que de pôles. Ces circuits occupent chacun une position différente par rapport au champ magnétique. Par exemple si les spires du premier circuit sont entre un pôle nord etun pôlesud, celles du second seront devant un pôle sud et celles du troisième entre un pôle sud et un pôle nord. Chaque circuit se comporte donc, lorsque l’inducteur tourne comme l’armature simple d’un alternateur ordinaire, mais les courants sinusoïdaux produits dans chacun des circuits se
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- trouvent décalés de i2o°les uns par rapport aux autres. ' >
- La figure 3 indique schématiquement la marche des courants depuis la dynamo génératrice jusqu'au lieu d’utilisation.
- Il s’agit, nous l’avons vu, de transporter à Heilbronn, pour y être distribué, le courant engendré à Lauffen.
- Avant de lancer dans la ligne le courant triphasé produit par la dynamo de Lauffen, il est nécessaire d’élever sa tension, qui est très basse, à une valeur suffisante pour permettre de le
- Fig. i. — Dynamo génératrice à courants triphasés de la station de Lauffen.
- transporter à io km. de distance avec des conducteurs de faibles dimensions. A cet effet un transformateur B placé à la station de Lauffen transforme le courant de 5o volts et 4000 ampères en un autre courant de 5ooo volts et 40 ampères. On a trouvé plus commode, malgré la perte supplémentaire due au transformateur principal, d’employer une machine à basse tension que d’avoir une dynamo produisant directement la tension de 5ooo volts, à cause de la plus grande facilité de construction de l'alternateur et de son absence complète de danger. En enlevant la tension élevée de la dynamo, qui est l’objet de manipulations continuelles, pour la reporter sur un transformateur, auquel il n’est
- pas nécessaire de toucher, on diminue dans de grandes proportions les chances d’accidents. C’est pour la même raison qu’une opération inverse, consistant à réduire la tension de 5ooo volts à i5oo volts est effectuée par un transformateur principal C placé dans la banlieue d’Heilbronn. A partir de cet endroit les conducteurs aériens ont dû être remplacés par des câbles souterrains pénétrant dans la ville, et l’on comprend qu’il est plus prudent de transmettre par ces câbles des courants de i5oo volts que d’avoir une tension de 5ooo volts. Le même esprit a conduit également à l’adoption de petites stations secondaires où le courant est retransformé de i5oo volts à 100 volts, de sorte que tout danger se trouve
- Fig. 2. — Schéma du système inducteur de la dynamo génératrice à courants polyphasés.
- écarté pour le consommateur qui n’est exposé qu’à une différence de potentiel tout à fait inoffensive. De même à Sontheim, bourgade desservie sur le passage de la ligne, up transformateur D a été installé isolément de façon à former une petite station qui abaisse directement la différence de potentiel de 5ooo à 100 volts, tension sous laquelle le courant pénètre dans les maisons.
- Comme on le voit sur la figure 3, toute la canalisation est à trois fils. Chaque transformateur porte six bobines, dont une moitié pour l’enroulement primaire et l’autre moitié pour l’enroulement secondaire. Une extrémité de chacune des bobines primaires aboutit à des connexions extérieures b, c, d, tandis que les trois autres sont réunies ensemble intérieurement.
- Le circuit secondaire présente le même montage de sorte que le transformateur peut être représenté par une double étoile à trois branches. On retrouve encore la même disposition pour les trois circuits à courants alternatifs de la dynamo génératrice; Trois des bornes
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- de la machine, sont reliées respectivement aux trois points libres bcd du circuit primaire du transformateur principal. Le point central primaire o du transformateur est réuni par un conducteur p à l’autre extrémité rst de chacun des trois circuits de la dynamo. Les trois points libres du circuit secondaire du transformateur aboutissent aux trois fils de cuivre de la ligne à haute tension de io km. de longueur. A Son-theim, petite bourgade située à peu près au milieu de l’intervalle qui sépare Lauffen d’Heilbronn, une dérivation de faible longueur G est prise sur les trois fils aériens. Les trois fils de ce circuit se rendent aux trois bornes primaires
- d’un transformateur. Des bornes secondaires de ce transformateur part un réseau local K à trois fils, qui alimente la ville.
- La ligne aérienne à haute tension se termine aux portes d’Heilbronn, par une sous-station G où se rendent les fils primaires'aboutissant aux bornes primaires d’un gros-transformateur C. Trois conducteurs souterrains M jouant le rôle de feeders partent des bornes secondaires de ce transformateur pour se rendre au milieu de la ville. Ce centre de distribution Q est le point de départ d’un réseau P à i5oo volts et à trois fils, parcourant les principales rues et se terminant par environ vingt-cinq stations secondaires où
- Schéma de la distribution du courant entre Lauffen et Heilbronn.
- Fig. 3.
- A dynamo génératrice de Lauffen à 5o volts à six bornes a, m,n et r, s, t ; B transformateurs principaux de Lauffen avec les bornes extérieures c, d, e et le point central intérieur des circuits o ; G dérivation de la ligne à 5 ooo volts se rendant à Sontheim ; D transformateur de Sontheim ; K réseau de distribution à ioo volts de Sontheim ; C transformateur principal de là sous-station d’Heilbronn ; M feeders secondaires à i5oo volts; Q centre de distribution d’où part le réseau secondaire P à i5oo volts ; L stations secondaires dans les rues d’Heilbronn ; R réseau tertiaire à ioo volts pour la distiibution dans les maisons.
- se trouvent de petits transformateurs L. Pour finir on a un réseau tertiaire R, à trois fils égale ment, qui dessert tous les abonnés. Ce réseau est rattaché en divers points aux trois fils venant du circuit induit des transformateurs qui fournitune tension de ioo volts.
- Ce mode de distribution par feeders et réseaux, qui est avantageux à tous les points de vue, était réservé autrefois aux courants continus; il tend aujourd’hui à se généraliser pour les courants alternatifs.
- (A suivre). Cii. Jacquin.
- TRAMWAYS ÉLECTRIQUES DE MARSEILLE
- Usine. — Continuant notre visite, nous arrivons à l’usine ou station génératrice. Celle-ci n’occupe pour le moment qu’un espace relativement restreint dans le grand enclos acheté par la Compagnie des tramways au milieu des terrains vagues qui se trouvent au premier tiers de la longueur de la ligne.
- Autour de la salle des dynamos (fig. i5) s’é-
- (J) La Lumière Électrique du i3 mai r8g3, p. 251.
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- tendent les bureaux, les ateliers de réparation, des réservoirs à eau et à charbon, des hangars ouverts abritant des voitures à vapeur, à air comprimé, à chevaux, et enfin des tramways électriques.
- Le bâtiment réservé à l’installation électrique n’est qu'en partie construit ou, plus exactement,
- est limité par des cloisons faciles à abattre en cas d’extension du service. Ainsi on a prévu un groupement de 14 chaudières, et 3 seulement fonctionnent. Cette batterie est desservie pour l’évacuation de la fumée par une cheminée monumentale de 64 mètres de hauteur. Les trois chaudières alimentent les trois machines à va-
- hiane aerienne
- Fig-, i5. —Tableau de distribution.
- A ampèremètres ; b interrupteurs bipolaires (circuit général); d interrupteurs (dérivation, voltmètre); y interrupteurs (fil d’équilibre); i interrupteurs automatiques; p parafoudres à peignes; P parafoudre placé dans un puits; R rhéostat d’excitation'; l coupe-circuits à fil fusible.
- peur qui actionnent trois dynamos génératrices de 100 à 120 chevaux chacune et une petite dynamo auxiliaire assurant l’éclairage de la station. Un moteur de 5 chevaux branché sur le circuit principal assure de son côté la marche des machines-outils d’un atelier de réparations.
- Chaudièfes. — Les chaudières multitubulaires sont du type dé Næyer, de Lille. Elles sont tim-
- brées à 12 kilogrammes. Chacune d’elles fournit par heure 1200 à i5oo kilos de vapeur à la pression de 10 kilos, en vaporisant de 8 à 8,5 litres par kilogramme de combustible, qui est du charbon de bonne qualité laissant à peine un déchet de 10 0/0 y compris les cendres et le mâchefer.
- Nous passons ici la parole aux constructeurs pour quelques détails. Chaque chaudière est
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- constituée par un faisceau de 80 tubes de 2,98 m. de longueur et de 1,12 de diamètre (placés 8 en largeur et 10 en hauteur) et par un ré-chauffeur de 64 tubes (placés 8 sur 8). Les dimensions sont les mêmes pour les deux séries de tubes.
- La surface de la chaudière égale 90 mètres carrés, celle du réchauffeur 70. Celle de la grille est de 3 mètres carrés. Le réservoir supérieur de vapeur a 4,5o m. de long et i,5om. de diamètre.
- Les constructeurs ont tenu à avoir un grand réservoir, parce que la consommation de vapeur étant extrêmement variable, il y a lieu de parer à une chute de pression et à des entraînements d’eau qui se produiraient avec un réservoir plus petit au moment où il faut fournir aux machines une grande quantité de vapeur.
- L’eau des çhaudières passe, avant injection, dans un épurateur. Il y a sur la conduite d’adduction de vapeur des chaudières aux moteurs, de grands appareils de purge qui retiennent l’eau d’entraînement et l’eau de condensation. Une pompe Worthington sert à l’alimentation, bien que chaque chaudière ait un injecteur.
- Machines à vapeur. — Ces moteurs sont du type Hoffmann. Ils sortent des ateliers d’Œrli-kon. Ils sont verticaux, à deux cylindres, dont les diamètres sont D = 0,26, D =0,40. La course des pistons est de o,3o m.; les manivelles sont calées à i&o0; les tiroirs sont cylindriques. Les régulateurs automatiques sont très sensibles, et c'est une condition nécessaire dans le cas particulier qui nous occupe, car en raison des surcharges extrêmement variables de voyageurs et des démarrages fréquents qui ont lieu à des intervalles de quelques mètres, il se produit des variations excessives de l’effort résistant. On s’est appliqué à ne donner aux pièces mobiles qu’une très faible masse, pour réduire autant que possible le coefficient de frottement et les chocs. D’autre part, en vue de compenser le plus possible les variations excessives du travail résistant, on a muni chaque machine d’un volant très massif.
- Ces machines sont à échappement libre, et cela pour deux raisons :
- i° Parce que l’on ne disposait que de l’eau livrée par la ville à des conditions qui seraient vraiment onéreuses;
- 2° Parce que au-delà d’une certaine vitesse et
- d’une certaine pression on n’a pas jugé nécessaire l’emploi d’un condenseur.
- Les avis sont, il est vrai, partagés sur ce point. Des expériences suivies trancheront la question.
- Générateurs d'électricité. — Les dynamos donnant 55o volts et 120 ampères à 275 tours, destinées au service de la voie, sont actuellement au nombre de trois. Elles sont accouplées directement avec les machines à vapeur par l’intermédiaire de lames de cuir joignant les volants des moteurs aux volants des génératrices de courant. On a préféré ce système pour divers motifs, entre autres celui-ci : c’est que les courroies ordinaires pourraient glisser, sauter ou se briser en raison des variations trop grandes de l’effort résistant. Ce mode d’accouplement fait que les machines sont à peu près isolées des dynamos.
- Autour et au-dessous de celles-ci le plancher de la station est recouvert d’une couche d’asphalte de plusieurs centimètres supportant des tapis épais en caoutchouc ou en linoléum, en vue de mettre le personnel à l’abri de secousses violentes dans le cas de contacts maladroits ou accidentels. Aussi la sensation que l’on éprouve en touchant les balais est-elle insignifiante.
- On trouvera peut-être que ces détails sont inutiles, à ne considérer que le côté électrique. Ils sont plutôt, croyons-nous, insuffisamment développés, car pour faire une étude complète de l’installation de la ligne et de la station centrale des tramways électriques de Marseille-Saint-Louis, il faudrait pouvoir entrer dans le détail de tous les éléments d’exploitation : usine, machines, voitures, supports, etc., qui ont été très minutieusement calculés par la société concessionnaire.
- Selon nous, en effet, l’intérêt réel de cette expérience réalisée en grand malgré tous les règlements administratifs à vaincre, à tourner ou à satisfaire, et malgré bien d'autres obstacles, réside précisément dans la connaissance intime de tous ces éléments de fonctionnement, et non dans la nouveauté de l’idée. Sans cela, les essais de Marseille n’ont rien de neuf ni d’imprévu. Le principe du transport de la force est connu, admis et appliqué. Au point de vue théorique, la question est déjà vieille. La preuve en est que 1 on jette volontiers à la tête des électriciens d’Europe les merveilles accomplies dans la jeune Amérique! On cite d’innombrables lignes
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- qui transportent des millions de voyageurs, lorsqu’elles ne les tuent pas ! Il faut reconnaître que sur ce dernier point les Américains font grand.
- Si nos journaux ne tarissent pas, durant des semaines, sur un accident quelconque, les feuilles exotiques, plus entraînées à ce genrede faits divers, enregistrent couramment des hécatombes sur lesquelles on jette vite un voile, et que l’on passe aux profits et pertes avec une certaine désinvolture. Notre vieille civilisation a contre elle le respect de la vie humaine, que les dollars sont impuissants à remplacer. Mais quand nous songeons à Dumont d’Urville broyé par des matériaux ineptes, à des existences précieuses qu’un accident détruirait sans retour, nous estimons que des mesures de prudence peuvent être aussi intelligentes qu’un surmenage du progrès, taxé et surtaxé.
- C’est pour ce motif que nous nous arrêtons volontiers aux menus détails de surveillance, de protection, etc., que nous avons pu recueillir malgré la réserve extrême observée par les ingénieurs et employés des tramways électriques de Marseille.
- Chaque dynamo de la station centrale donne 66000 watts sous une tension de 55o volts, à la vitesse de 275 tours par minute, ainsi que nous l’avons dit plus haut.
- Ces machines sont du type Manchester à inducteur bipolaire avec induit à anneau (type Gramme) et sortent des ateliers de MM. Sautter et Harlé, de Paris.
- Nous n’insisterons pas sur les détails des pièces, parce que ce modèle a déjà été décrit dans maintes études. Disons cependant que ces machines sont à double enroulement ou com-pound, de façon que l’on ait aux bornes une différence de potentiel sensiblement constante. Mais comme les variations de travail sont très brusques'et que les dynamos ont à fournir une intensité plus grande que celle qui correspond au travail normal, on en a fait des machines ultra compound; en d’autres termes, le nombre de spires de l’enroulement en série est un peu plus grand que dans une machine simplement compensée. Il s’ensuit que lorsqu’une dynamo dépasse les 120 ampères qui ont été prévus comme maximum, la différence de potentiel ne diminue pas si le nombre d’ampères qui traverse le gros enroulement n’excède pas de beau-
- coup ces 120 ampères; ce que prouvent les diagrammes relevés avec un voltmètre enregistreur.
- Le rendement des dynamos est, à pleine charge, de go 0/0, et à charge moyenne de 85 à 86 0/0.
- La figure i5 représente le tableau de distribution.
- Les trois dynamos peuvent être accouplées en quantité sur les barres en cuivre formant les deux pôles du tableau de distribution. On réunit les positifs des dynamos au moyen d’un fil d’équilibre et d’un jeu d’interrùpteufs placés sur ce fil.
- Ce que l’on recherche dans le cas spécial dont il s’agit, c’est le maintien sur la ligne d’une tension aussi constante que possible, tandis que
- fil d'equiHlrç
- Fig. 16.
- l’énergie absorbée par les réceptrices est éminemment variable. On arrive à ce résultat par l’accouplement en quantité des dynamos donnant un courant au même potentiel.
- Pour conjuguer deux génératrices en circuit, on réunit leurs pôles positifs par le fil d’équilibre, on ferme l’interrupteur réunissant les pôles des dynamos aux barres du tableau; on fait marcher les machines motrices réglées pour un même nombre de tours.
- Pour ajouter une génératrice au repos à une génératrice en action, on fait la jonction des positifs par le fil d’équilibre. On augmente graduellement la vitesse de l’induit de la seconde dynamo à conjuguer, tant que son voltage n’a pas atteint celui de la dynamo en marche. On suit l’accroissement à l’aide de deux voltmètres du tableau, montés en dérivation l’un sur les barres polaires, qui donne le voltage de la dynamo en service, l’autre sur les pôles de la génératrice que l’on accouple. L’équilibre une fois établi, on ferme l’interrupteur de la dynamo ajoutée. Chacune des génératrices donne dès
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- lors, sensiblement la moitié du courant nécessaire pour les réceptrices des voitures.
- L’effet du fil d’équilibre (fig. 16), qui est d’égaliser les champs magnétiques des génératrices en maintenant les balais reliés au même potentiel, est surtout intéressant au moment de la fermeture de l’interrupteur principal de la dynamo que l’on veut accoupler. A ce moment, s’il n’y avait pas de fil d’équilibre, l’induit de la génératrice qu’on met en marche tendrait à ralentir, il pourrait se produire un renversement de polarité de ses inducteurs éi la force électromotrice devenait moindre que celle de la dynamo en action.
- Quand on veut, au contraire, supprimer une génératrice en travail, on attend que l’intensité soit faible, ce que l’on voit aux ampèremètres, et, au moment voulu, on ouvre l’interrupteur qui relie les barres du tableau et les balais de la dynamo qu’on supprime, puis on ouvre l’interrupteur du fil d’équilibre, On choisit l’instant où l’intensité est faible parce que si l’on coupait le circuit alors que les ampèremètres accuseraient par exemple go ou 100 ampères, on aurait un arc d’extra-courant de rupture dont l’étincelle pourrait mettre la génératrice en court circuit sur elle-même d’une part, tandis que d’autre part la seconde génératrice en marche, ayant à produire un travail trop considérable, pourrait se trouver calée.
- Le tableau ne porte pas les coupe-circuits à plomb interposés entre les pôles des dynamos et les barres polaires. On a mieux aimé les placer sur les bâtis des dynamos mêmes pour éviter, lors d’une fusion, que le plomb qui coule ne détériore quelques pièces des appareils accessoires. La légende accompagnant le schéma du tableau de distribution nous dispense d’en détailler les pièces et d’en indiquer les connexions.
- Appareils accessoires. Parafoudres. — Sur chacune des quatre sections composant la ligne (fig. 8, p. 255), on a placé un parafoudre relié d’une part à la ligne de terre, d’autre part aux deux fils de contact de la section n° 2, plus rapprochée de l’usine que les trois autres, ou aux feeders de ces trois dernières.
- Ces parafoudres sont formés d’une/série de rondelles en fer isolées les unes des autres par de minces disques de mica et enfilées dans un manchon d’ébonite. Leur action est bien préfé-
- rable à celle des appareils à peignes. Avec ceux-ci en effet, lorsqu’il y a foudroiement, l’étincelle éclatant entre les pointes peut servir de conducteur, mettre la dynamo en court circuit sur elle-même (fig. 17); la décharge peut brûler la machine ou la caler. Avec le système à disques la décharge se fait de rondelle à rondelle, et pour ainsi dire par cascade de décharges,
- O
- Fig. 17.
- entre les disques métalliques séparés par l’intervalle infiniment petit des rondelles de mica. La somme de ces intervalles représente une longueur de près de 0,08 cm. Or, à l’instant où passe la foudre, les rondelles s’aimantant forment un tourbillon magnétique qui sert de souffle-étin celles et qui prévient par conséquent le jaillissement de celles-ci d’un disque à l’autre, c’est-à-
- JParaf
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- L igné e€e terre
- Fig-. 18.
- dire la mise en court circuit des rondelles du parafoudre.
- A la station génératrice, on n’a employé que de simples parafoudres à peignes (fig. 18) : mais pour éviter le court circuit par étincelle entre peignes, on a relié la terre des parafoudres à la ligne de terre à travers un paratonnerre spécial composé d’une cloche métallique et d’une plaque en cuivre placée en dedans de la cloche, le tout immergé dans un puits. La foudre franchit l’obstacle formé par l’eau : il n'en est pas de même du courant des dynamos. Nous retrouvons là un dispositif bien ancien, celui du paratonnerre Pouget, à alcool ou' à chloroforme,
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- longtemps employé en télégraphie. Aux dimensions près les appareils sont identiques, ce qui n’enlève rien d’ailleurs à la valeur de l’application.
- Coupe-sections. —La ligne, avons nous dit, est sectionnée et à chaque section correspond un feeder. Le mode de jonction s’opère sur des organes que la figure 19 explique suffisamment.
- Ampèremètres. Voltmètres. — Nous ne décrirons pas les ampèremètres et voltmètres enregistreurs de MM. Richard, qui sont d’usage courant et bien connus aujourd’hui. Nous donnons simplement ci-dessous (fig. 20 et 21) deux des diagrammes obtenus à l’usine avec les instruments Richard, montrantlesvariations du voltage lors du fonctionnement de huit voitures desservies par un seul groupe électrogène et les variations d’intensité lors de la marche de quinze voitures desservies par les trois groupes de mo-
- Fig. 19.
- teurs et de génératrices. Rigoureusement, ainsi qu’on a pu le voir par les valeurs indiquées plus haut, deux groupes électrogènes devraient et pourraient suffire. Mais, par mesure de sécurité et pour soulager les machines, dès que le nombre des voitures est égal à quinze, on met en marche les trois groupes. De cette façon, réchauffement éventuel d’une pièce de machine ne peut occasionner une entrave au service. Il suffit, en opérant le désaccouplement électrique indiqué précédemment, de retirer une génératrice du circuit général. Les deux autres groupes qui suffisent largement, continuent alors à assurer le service.
- Cahier des charges. Travail à fournir. —Considérons la mise en action de tous les éléments d’exploitation successivement énoncés dans les conditions imposées à l’entreprise. Le cahier des charges disait : « Le service des voyageurs sera assuré par huit voitures pendant la semaine et do\ize les dimanches et jours de fêtes. Quarante personnes en moyenne, cinquante au maximum, trouveront place dans chaque voiture. Il sera accordé une période de temps de 40 minutes pour parcourir la ligne, soit 80 pour
- l’aller et le retour, avec maximum de 1 h. 3o'soit 90 minutes pour un parcours total de 12 kilomètres, y compris des arrêts de 5 minutes à chaque terminus. Tout voyageur aura la faculté de faire arrêter la voiture dans l'intervalle des cinq stations échelonnées entre les terminus. Comme, en tenant compte des arrêts, il ne restera guère qu’une période de 25 minutes à utiliser, soit 5o minutes pour le parcours entier, une vitesse moyenne de i5 kilomètres à l’heure sera nécessaire. Le profil de la voie étant des plus variés, les vitesses seront fixées comme il suit : en rampes n’excédant pas 25 0/00, 20 kilomètres à l’heure; en rampes telles que celle de la rue d’Aix, qui varie de 52 0/00 à 590/00, 10 kilomètres à l’heure. »
- Il convient de noter que les voitures électriques peuvent atteindre des vitesses supérieures, mais que le trafic considérable des voies suivies leur impose, même en cas de retard à rattraper, de ne pas dépasser une vitesse horaire de 20 kilomètres.
- Abstracton faite des deux terminus, il resterait trois stations pour les arrêts. Malheureusement ces trois points prévus sont remplacés par un nombre indéterminé de stations facultatives. Ainsi sur une rampe longue de 200 mètres, on voit couramment, en vertu de la clause étonnante du cahier des charges, la voiture s’arrêter deux ou trois fois. Les démarrages se succèdent coup sur coup et occasionnent une dépense anormale d’énergie. Ici encore intervient, on le voit, une cause locale, dans l’évaluation des frais d’exploitation.
- En cherchant d’après le profil de la voie (que nous représentons simplifié dans la figure 22) la puissance nécessaire en chaque point du par-, cours pour mouvoir une des voitures à une vitesse donnée, ainsi que le travail qu'elle absorbe pour un certain parcours, on trouve pour la ligne Marseille-Saint-Louis, P= 10 kilog. pour l’effort de traction en palier par tonne, et P'=i kilog. pour l’effort supplémentaire à ajouter à P, par millimètre de rampe. L’effort total de traction est donc alors par exemple sur rampe de 8 0/00 de 18 kilog, soit 180 kilog. pour une voiture normale de 10 tonnes. En pente, l’effort de traction sera, par contre, diminué de 1 kilog. par millimètre de pente, c’est-à-dire réduit (pour la même voiture et la même rampe de 8 0/00) à 20 kilog. Lç résultat indiqué est très approché,
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- mais non absolu, car il varie suivant l’état de la voie et les conditions atmosphériques.
- Le tableau ci-joint fournit l’évaluation du travail correspondant à la traction d’une voiture chargée, pour un voyage complet, et la détermination de la puissance nécessaire pour la traction en chaque point du parcours. En tenant compte du sens des flèches (voir colonne des Observations) on remarquera que pour la pre-
- mière longueur par exemple, l’effort de traction sera de 5o kilog. quand la voiture descend et qu'au retour l’effort atteindra i5o kilog. quand elle remonte. Les électromoteurs ou réceptrices ont, dans ce cas, développé sur les essieux une puissance de 3,7 chevaux-vapeur à l’aller et de 11,i thevaux au retour. A certains moments ou en certains points, ils auront à développer 25 à 26 chevaux-vapeur.
- TRAVAIL TOTAL
- correspondant à la traction d’une voiture du poids de 10 tonnes, pour un parcours complet : aller et retour.
- Puissance nécessaire en chaque point du parcours pour la traction de cette voiture aux différentes
- vitesses données.
- 1 B -4 « es a > 0 zt s 3 s « I i Déclivité en tnilllm. .. par mètre de | longueurs partielles. Effort de tr 10 to Aller. 3 action pour nnes. Retour. 4 Travail oorrcspo pour la tractlot Aller. 5 ndnnt (en kgm.) \ de lu voiture. Retour. 6 | Vitesse en kilom. par heure. Durée de parcours 00 des longueurs partielles. Puisse chcvuujc-v chaque long 9 nce en apeur sur . partielle. IO
- 45 5 5o * i5o 2250 6750 20 8,1 3,7 11,1
- i3o 7 170 S 3o 22100 3goo 20 23,4 12,5 2,2
- 125 i5 25o » 3i25o .') 20 22,5 18,5 ))
- 60 25 35o /• » 21000 » 20 10,8 25,9 ))
- 82 59 690 S » 5658o » 10 29,5 25,6 ))
- 210 52 620 S » 130200 » IO 75,6 23,0 »
- 385 20 3oo s » 1i55oo » 20 69,3 22,3 »
- 95 14 )) V 240 )) 22800 20 17,1 » 17,8
- 235 40 )) V 5oo )) 117500 IO 84,4 » 18,5
- 80 3o )> 400 » 32000 i5 21,6 » 19,8
- 265 i3 » V 230 » 60950 20 47,7 » '7,i
- 265 8 20 V 180 53oo 47700 20 47,7 1,5 13,4
- 460 i5 » s 25o » 1iSooo 20 82,8 » 18,5
- 7i5 2 120 s 80 858oo 57200 20 128,7 8,5 5 9
- 700 IO 200 s )) 140000 » 20 126,0 14,9 »
- 140 3 70 V i3o ioi5o i885o 20 26,1 5,3 9,7
- 95 6 160 40 J 5200 38oo 20 17,1 n,9 2,9
- I IO 3 70 V i3o 7700 14300 20 19,8 5,2 9,7
- 600 3o 400 s )) 240000 » i5 162,0 19,8 ))
- 470 I I JO s 90 51700 42300 20 84,6 8,1 6,7
- 85 25 35o A )) 29750 » 20 i5,3 25,9 ))
- 385 42 520 s )) 200200 )) i5 109,0 24,6 »
- 60 27 370 s » 22200 » i5 16,2 18,2 ))
- 275 12 220 s » 6o5oo » 20 49,5 16,4 »
- 1247380_ _ 543o5o 1294,8
- 1790430 kgrn. 21,1/2
- min.
- Observations.
- Les flèches des colonnes 3 et 4 indiquent le sens de la déclivité des longueurs partielles en considérant le profil de la voie de Belsunce vers Saint-Louis.
- La vitesse de la voiture doit être de 20 km. sur les rampes n'excédant pas 25 mil. par mètre. Dans la rue d'Aix dont la rampe minimum est de 52 mil. par mètre, les voitures doivent monter à une vitesse de tokilom. Pour les rampes de 25 à 52, la vitesse des voitures devra être de 15 kilom. à l’heure.
- L'effort de traction en palier par tonne est de i o kilog.
- Le poids total d’une voiture vide est de 6860 kilog. y compris le poids des moteurs et l'équipement électrique.
- On voit, d’après le tableau, qu’on peut évaluer le travail total nécessaire pour un trajet complet d’une voiture supposée en charge normale, à 1 790430 kilogrammètres, soit en nomhre rond 1 800000 kilogrammètres. Cette valeur doit être majorée de 35 0/0 et même de 40 0/0 si l’on tient compte des démarrages infiniment trop nombreux et de quelques rampes en courbes de
- faible rayon. Le rendement industriel du système de traction étant d’environ 55 0/0, l’usine doit donc fournir 100 chevaux effectifs sur l’arbre pour que l’on ait les jo chevaux sur l’essieu. Le trajet étant évalué pour un aller et retour à peu près à ih.3o’, soit 5400 secondes, il faut que l’usine donne en moyenne 11,25 chevaux-vapeur pour une voiture, par seconde.
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- Gomme en temps ordinaire, il y a huit voitures en circulation, on doit prévoir par suite Sx ii,25 chevaux-vapeur = 90 chevaux-vapeur. Mais, étant donné qu’à un moment ou à un autre, par suite de la situation de plusieurs voitures sur de fortes rampes ou d’une surcharge
- de voyageurs sur d’autres véhicules, l’effort peut dépasser ces 90 chevaux, on a installé des machinés susceptibles de développer 100 chevaux. Et comme d’autre part, le cahier des charges prévoit la mise en route de douze voitures pour les dimanches et jours fériés, on voit qu’une
- Intervalle de Z minutée
- Fig. 20. — Voltage. Service à 8 voitures. Un seul groupe électrogène en service. Tension moyenne à la station, S40 volts.
- force de 12X1 i,25chev.-vap. = 135 chev.-vap. est strictement nécessaire les jours de service extraordinaire. Cette valeur ne peut plus être obtenue qu’à l’aide de deux machines. Aussi a-t’on, dès le début, installé une troisième machine de
- rechange en prévision d’un arrêt d’une des deux premières.
- Il faut revenir sur les difficultés des démarrages, que l’on doit, bien à regret, imputer surtout aux voyageurs. Nous ne faisons pas une
- Fig-. 21. — Intensité du courant en ampères. Service à 15 voitures (aller et retour en i h. 10). Trois groupes électrogônes
- en service.
- étude de moeurs et ne tiendrions nullement à signaler les scènes de brutalité sauvage dont les faibles surtout, femmes et enfants, sont victimes, autour des voitures de tramways et que la presse locale elle-même a dû parfois blâmer, si elles ne se rattachaient à la question technique. Mais la chose existe, elle intervient dans les conditions de travail, elle accroît l’effort ré-
- sistant et elle entraîne une consommation de vapeur qui ne laisse pas que de surprendre. La cause en est dans des mœurs et coutumes d’une autre époque. Nulle règle, aucune limite de places, le droit absolu que s’arroge une population cosmopolite de n’observer aucun règlement, de monter en marche par l'avant des voitures malgré des barrières, et de faire, par
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- contre, arrêter à tout caprice pour descendre tranquillement par l’arrière, tous les vingt pas, au grand énervement des voyageurs étrangers peu habitués à une telle façon d’agir, tel est le mode d’exploitation que l’entreprise a dû subir après avoir vainement lutté et tenté de réagir. Les chiffres sont éloquents et ne se discutent pas. Les voitures, calculées pour quarante places avec maximum de cinquante, ont souvent été envahies par quatre-vingts, et jusqu’à quatre-
- vingt-sept personnes, soit le double de la charge prévue !
- En présence d’un tel débordement de voyageurs, l’Entreprise a augmenté d’office le nombre des voitures, accru la puissance de ses électromoteurs, déployé toutes les ressources de l’usine qu’elle se met en devoir de développer, et enfin réduit le temps des voyages de i h. 3o à i h. io, ce qui a provoqué une plus forte affluence de clients.
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- Fig. 22. — Plan et profil de la voie.
- Malgré ces efforts louables, nombre de gens, auteurs principaux des surcharges extravagantes, n’ont pas manqué de crier bien haut contre quelques rares accidents de personnes qui s’obstinent à descendre à contre-voie et qui se font tamponner ; certains ont déclamé en style décadent contre les conducteurs aériens qualifiés de « fils mortels ». Ils suivent en cela la tradition des foules contre les inventions nouvelles. Arago et Thiers ont fait autrefois le procès des chemins de fer et des tunnels ! Si de telles intelligences ont pu se tromper à ce point, on peut
- excuser ceux qui ne cherchent dans les applications scientifiques que leur satisfaction étroite, sans en voir les difficultés. Il n’en est pasmoins réel que cette inertie inconsciente se répercute sur les moteurs, sur des organes qu’il faut surmener, d’où la difficulté de se rendre un compte précis d’un fonctionnement normal, d’évaluer les dépenses et les efforts, d’établir même une échelle exacte de prix pour les transports.
- Cependant, cette exagération même d’engouement milite en faveur de la traction électrique ; c’est une preuve que ce nouveau mode de trans-
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- port répond à un besoin. Les chiffres ici sont encore très clairs. De juin 1892 à novembre de la même annnée, les tramways de Saint-Louis ont transporté 1 400000 voyageurs.
- Ainsi qu’il a été dit, les moteurs primitifs fatiguant beaucoup à cause des surcharges et ne pouvant plus donner aussi facilement la vitesse requise, l’entreprise les a changés, en portant leur puissance de i3à 17 chevaux par essieu. Le service a été assuré, la vitesse a même été augmentée et la durée du parcours réduite de 20 minutes. En l’état actuèl, au lieu des huit voitures prévues d’abord, on peut en mettre jusqu’à dix-huit en service. Cependant, on l’a vu par la courbe de l’ampèremètre, les variations de l’effort résistant sont très brusques et il ne faut rien moins que. des machines de construction très soignée pour satisfaire constammentaux besoins de la ligne. En quelques instants, le travail peut être de 100 chevaux-vapeur, tomber à zéro, atteindre 5o chevaux, etc., soit que le travail maximum devienne nécessaire pour le démarrage de plusieurs voitures surchargées ou sur rampe, soit qu’il devienne nul parce que plusieurs voitures sont à l’arrêt et que les autres roulent sur pentes par le simple effet de la gravité. Ces grandes variations de l’effort résistant expliquent la consommation de vapeur qui est relativement élevée.
- A toutes ces variations en correspondent d’autres qui touchent encore à la question électrique. En effet, la ligne, constituée par un fil aérien soigneusement isolé et par des rails ou fils de retour non isolés, subit évidemment des pertes de courant. Ces pertes sont variables. Les mesures ont donné les résultats suivants : pendant un service de huit voitures, la perte moyenne de voltage était de 4,2 0/0 au terminus de Saint-Louis et de 0,8 0/0 au terminus de Belsunce ; la perte maxima à Saint-Louis a été de 14,8 0/0 et de 11,8 0/0 à Belsunce. Ces maxima correspondent à des démarrages de plusieurs voitures à la fois. On remarquera une sensible différence de perte pour Saint-Louis et pour Belsunce : il convient de rappeler (voir le profil de la ligne) que le terminus Belsunce est plus rapproché de l’usine génératrice que le terminus Saint-Louis.
- Dans la ligne actuelle, le pôle positif est mis à la terre, c’est-à-dire relié à la voie, et le négatif est rattaché au conducteur aérien. Les ingénieurs de l’entreprise estiment qu'ils peuvent
- éviter ainsi certains effets d’électrolyse, bien connus d’ailleurs, qui se produiraient avec des rails reposant constamment sur un terrain plus ou moins humide. Les effets galvaniques qui auraient lieu pourraient, pensent-ils, altérer les surfaces de contact et avoir pour conséquence définitive un accroissement de la résistance de la ligne. Ces idées ont été combattues par d’autres électriciens. En télégraphie, sur une moindre échelle, la question est tranchée depuis longtemps. Nombre de fils à torsades ancien modèle ou à joints défectueux, ont été ramenés par le courant négatif à une conductibilité bien supérieure que l’envoi permanent du positif leur fait perdre en créant des résistances énormes par oxydation des torsades.
- Par un temps sec, la résistance kilométrique a été trouvée égale à 40000 ohms et, par temps pluvieux de 35ooo ohms, sans voitures sur la voie.
- Frein électrique. — Si l’on ferme sur lui-même le circuit des électromoteurs lorsqu’une voiture descend par l’effet de la gravité, à l’aide d’un interrupteur à main disposé pour cela, la force contre-électromotrice des induits développé un courant qui tend à arrêter les moteurs. De là une ressource pour modérer les descentes, que l’on pourrait effectuer à une vitesse donnée, sur une pente donnée, en intercalant dans le circuit des électromoteurs une résistance telle que l’effort résistant engendré fasse équilibre à la gravité. ün pourrait donc user du frein électrique si cela était utile. On ne s’en sert pas toutefois, attendu que sur la ligne de Marseille l’avantage serait compensé par l’inconvénient d’une manœuvre continuelle de l’interrupteur, la voie étant très inégale; mais sur des pentes très longues, régulières comme celles du chemin de fer électrique de montagne de Mürren, qui a 35oo mètres de long, avec une rampe continue de 5 0/0, le frein électrique peut rendre de réels services.
- Effets sur les fils téléphoniques. — Les premiers effets observés sur les fils qui se trouvaient placés sur la route suivie par les tramways électriques furent tellement énergiques que, l’audition étant presque impossible, le service de l’État suspendit quelque temps la mise en marche des voitures. Les sons perçus par le téléphone ressemblaient à ceux d’une sirène avec de brusques variations de hauteur du son qui passait sans
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- transition des notes les plus graves aux plus élevées. On eût dit une série de diapasons excités par des électros, donnant chacun telle ou telle note d’une façon continue et commandés par un clavier d’interrupteurs qui aurait permis de les faire chanter à tour de rôle pendant quelques secondes. Quelques contacts s’étant produits, par suite de la rupture des fils très fins du réseau téléphonique, entre ces derniers et la ligne de force, il y eut à deux ou trois reprises brûlure des bobines dans les appareils récepteurs de divers abonnés.
- En présence de ces accidents, le service des télégraphes fit assurer le parfait isolement des conducteurs de l’entreprise et des siens, prescrivit le déplacement de certaines sections de fils téléphoniques, fit élever les appuis et doubler, partout où il y avait une influence à craindre, les lignes des abonnés, qui étaient à simple fil. Un réseau d’égouts n’existant pas à Marseille (sauf quelques tronçons), ainsi que nous l’avons expliqué au début de cette note, le réseau téléphonique, qui dans la plupart des grandes villes est souterrain, se trouve établi en fils nus, en bronze de ii/io mm., sur les toitures, sur les façades des maisons et même en beaucoup d’endroits sur des poteaux plantés en bordure des trottoirs. A la route de Saint-Louis, en particulier, les appuis de l’État alternaient avec les supports des tramways et l’on devine aisément l’influence de la ligne de force sur les nappes de fils qui lui étaient parallèles dans une longueur de plusieurs kilomètres. Les mesures prises et l’emploi d’un fil de retour firent disparaître les inconvénients signalés, et depuis l’exécution des travaux terminés il y a.peu de temps, les effets d’induction sont si faibles, lorsqu’ils se produisent, que le service de l’État les considère comme négligeables et incapables d’entraver les communications. Le doublement des lignes ayant donné ces résultats, l’administration des télégraphes a décidé de faire désormais doubler par un fil de retour les fils qui pourraient suivre le même parcours que les tramways, et la difficulté paraît définitivement tranchée.
- Néanmoins il restait à prévoir les accidents causés par une chute de fil téléphonique sur le conducteur des tramways. L’administration des télégraphes a obligé, dans ce but, la compagnie, à protéger son propre réseau par des fils métalliques placés au-dessus des conducteurs de force
- et parallèlement à ceux-ci. Ces protecteurs sont fixés à des poulies isolantes et vont ainsi d’un soutien transversal à un autre, en sorte que dans le cas d’une rupture; le ou les fils téléphoniques tombent sur eux et ne peuvent toucher aux fils de force. Les accidents de contact sont évités ainsi. La figure 3 (p. 253) montre un support muni de deux croissants en fer supportant les poulies isolantes auxquelles l’on attache les fils protecteurs.
- Telle est, dans ses détails, l’installation de la ligne de tramways électriques de Marseille-Saint-Louis, considérée avec ses avantages ou ses inconvénients et en tenant compte des moindres circonstances qui peuvent intervenir dans son exploitation.
- A ne considérer que le côté technique, elle fournit à peu près les données suivantes.
- Résumé. — La ligne a une longueur de six kilomètres, un profil très accidenté avec rampes allant jusqu’à 6 o/oo; sauf en un point, elle esta double voie : son fil d’aller est en bronze silicieux de 6 millimètres de diamètre, la ligne est divisée enquatresectionsindépendantes, de i5oomètres, avec feeders d’alimentation. La station génératrice est à deux kilomètres du terminus Bel-sunce. Elle comprend trois chaudières Næyer, de 90 mètres carrés de surface de chauffe et avec réchauffeurs de 70 mètres carrés, trois machines à vapeur compound verticales et autant de dynamos. Chaque groupe peut fournir de 100 à 120 chevaux et on peut accoupler électriquement ces trois groupes. La tension normale du courant est de 55o volts. L’éclairage de la station a un groupe spécial de 10 chevaux. Il y a dix-huit voitures de quarante à cinquante voyageurs. Chacune a deux moteurs de 17 chevaux. L’éclairage des tramways comporte cinq lampes de i5 bougies. La vitesse de marche varie entre 10 et 25 kilomètres à l’heure suivant la voie et son encombrement. Deux groupes générateurs assurent la traction de douze à quinze voitures. La dépense moyenne de force à la station est de 8 chevaux par voiture. La dépense de charbon par voiture-kilomètre est de 2,5 kg. en moyenne. La dépense d’énergie électrique en hectowatts-heures à la station varie de 7 à 8 par voiture kilomètre et de 0,80 à o,85 par tonne-kilomètre. La consommation de vapeur par cheval-heure indiqué atteint 15,8 kg. Les frais de traction n’excèdent pas 22 centimes pour un parcours journalier de
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- 1200 kilomètres au moins. Les voitures font 160 kilomètres environ chacune par jour. La recette kilométrique est de i,o5 en moyenne par voiture.
- En comparant la traction électrique à latrac-tion animale, nous trouvons pour la ligne de Marseille que la voiture électrique parcourt en moyenne 160 kilomètres par jour et produit i,o5 par voiture-kilomètre, tandis que le tramway à chevaux parcourt seulement 80 kilomètres et donne une recette de 65 centimes.
- Tous les genres d’essais ont été faits à Marseille au point de vue de la traction des tramways sur les diverses sections du réseau général, par voitures, à chevaux avec ou sans renforts, à vapeur, à air comprimé, et l’on a même tenté l’exploitation par accumulateurs. Cette dernière idée a été abandonnée presque aussitôt. Une seule section considérée comme impraticable est précisément celle de la rue d’Aix à laquelle on a appliqué la traction électrique par transmission à distance. Nous en avons dit les difficultés et constaté les résultats. Si nous ajoutons qu’il ne s’est produit avec ce système ni les . arrêts subis par les voitures à air comprimé, ni les effarements de chevaux qui ont fait proscrire les machines à vapeur, ni l’usure rapide des bêtes de trait qui ne peuvent fournir qu’une assez courte carrière, nous aurons développé à peu près tous les arguments qui peuvent militer en faveur du nouveau mode de traction et il est fort probable que l’expérience d’un an faite sur la ligne de Marseille, avec plein succès, malgré des entraves sérieuses, contribuera pour une large part à donner aux populations une plus grande confiance dans un tel mode de locomotion et à développer en France les chemins de fer électriques urbains et bientôt peut-être interurbains.
- P. Marcillac.
- LES LAMPES A INCANDESCENCE 0
- M. J. Swinburne aurait récemment constaté que l’on peut sans inconvénient remplacer les attaches en platine par des attaches en fer ou en nickel étamés ; le scellement se ferait par une
- (') La Lumière Électrique, t" avril 1893, p. 617.
- dissolution d’oxyde d’étain dans le verre, On peut aussi employer divers métaux ou alliages recouverts de plomb, avec un émail particulier
- qui dissolve leurs oxydes et,s’unisse au verre; par exemple, des attaches en laiton, lutées au
- Fig-. 3. — Attache Dedreux au mercure (1892).
- silicate de soude, et qui se soudent sans craquer le verre. Le cuivre peut s’employer avec un mince émail d’arsenic; mais il risque alors de
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- fondre au chalumeau, ce que l'on évite en l’employant entre deux extrémités d’attaches en fer, de manière à ne pas soumettre le cuivre à l’attaque directe du chalumeau.
- M. Von der Kammer propose de sceller à la base de la lampe une plaque métallique B (fig. i et 2) à laquelle on a soudé les attaches G et les fils J ainsi que le tube F, que l’on ferme au
- Fig. 4 et 6. — Monture à rhéostat Mac Laughlin (1893).
- chalumeau comme en F', après avoir fait le vide. C’est un procédé qui ne paraît pas, a priori, bien avantageux, car le large raccordement de la plaque B avec le verre ne doit pas toujours se faire facilement, ni tenir aussi bien le vide ou résister aux chocs comme le scellement ordinaire.
- M. Dcdreux supprime le platine en réunissant les attaches Cj dx du filament aux conducteur c
- Fig. 7 à 9. — Monture Prentiss (1892).
- et d par des poches de mercure b venues dans le culot a de la lampe. Les fils cx dx c et d peuvent alors être en fer, le mercure tenant le vide.
- La lampe Mac Laughlin, représentée par les figures 4 à 6, est pourvue d’un rhéostat permettant d’en graduer facilement l’éclat. Ce rhéostat se compose d’un anneau de carbone 8, isolé sur un disque 4, et interrompu en 9 par un
- petit secteur isolant. En temps ordinaire, le courant passe du fil 11 au fil uf au travers de la lampe par la languette 12, en contact avec le charbon 8, un arc de ce charbon d’autant plus long que l’isolant 9 est plus écarté du balai i3, ce balai, l’axe 3 du disque 4, et le contact 14. Quand on tourne la clef 5 d’une quantité limitée par la butée 22, de manière à amener comme en figure 6 l’isolant 9 sous la languette 12, cette languette est séparée du charbon 8, et rompt le circuit de la lampe.
- La monture de la lampe Prentiss se compose (fig. 7 et 8) d’une capsule métallique H filetée en B sur la vis du culot de l’ampoule et main-
- Fig. 10. — Réparation Kruger (1892).
- tenue par la bague filetée I. En outre, pour faciliter le remplacement de-filaments, le globe de l’ampoule est raccordé au culot par une bande de verre fusible cc qui permet de l’en détacher et de l’v raccorder facilement. Ce raccordement peut se faire aussi c c (fig. 9) par un culot fusible C (*).
- M. Krüger effectue (fig. 10) la même opération en coupant la lampe en c sans aucun emploi de verre fusible. On raccorde ensuite les parties a et b au chalumeau par soudure ordinaire, puis on fait le vide par le haut au moyen d’un tube.
- Au lieu de parcheminer d’abord à l’acide sulfurique, la soie ou le coton de ses lilamentSj M. Pope se contente de les plonger dans un
- (•) La Lumière Electrique, 1" avril 1893, p. 618, (lampe Applegate).
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- oain de paraffine sous pression, puis il les carbonise ensuite comme à l’ordinaire.
- Le filament de Boehm est, au contraire, métal-
- Ce fil mince, bouilli dans un hydrocarbure à point de fusion le plus élevé possible, est découpé en forme de filaments que l’on recouvre
- Fig. il et 12. — Fabrication du filament métallique Boehm (1892).
- Fig. i3 â i5. — Coupe-circuit Edison (1891-1893).
- lique, en un alliage de 2 de fonte très riche en carbone, avec un d’aluminium ductible, poreux et, paraît-il, suffisamment mauvais conducteur.
- d’une couche de carbone en les chauffant comme à l’ordinaire dans une atmosphère hy-drocarburée, puis d’un vernis de goudron et de
- JG $
- Fig. i5 à 17. — Lustre Doubleday (1893) ; ensemble et détail du réacteur C ; schéma des circuits.
- noir de fumée délayés dans de l’alcool. Aussitôt après ce vernissage, on place le filament a dans une ampoule A (fig. 11) où l’on fait le vide par un tube a, de manière à épuiser les matières vo-
- latiles de ce vernis volatilisées par la chaleur d’un faible courant électrique. Enfin, le filament est flambé dans un second récipient B (fig. 12) mis en rapport avec une distillation d’hydrocar-
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- bure Ce, et pourvu d’une pompe qui en aspire les vapeurs.
- Le coupe-circuit de la lampe Edison représenté par les figures i3 à i5 se compose d’un piston 12, empêché en temps ordinaire, par un crochet 13, de venir au contact de la borne 8, mais si, après la rupture des filaments, il se produit entre les attaches un arc qui brise le scellement 5, l’air pénètre dans la lampe par l’ouverture 15 de la borne 8, et autour du piston 12 en soulevant ce piston de manière à déclencher le crochet i3; puis, quand la pression se rétablit dans la lampe, le ressort 14 rabaisse le piston 12 jusqu’au contact de la borne 8, parce que le crochet déclenché traverse librement
- Fig. 18 à 21. — Montage Hutchinson (1893).
- l’ouverture 10. Ce contact coupe la lampe du circuit par le trajet 8, 12, 14, 10, 9 et 16. dont le fil 16 aboutit à la douille-borne 7 de la lampe.
- Afin de pouvoir‘facilement régler les diffé. rentes lampes d’un même lustre, M. Doubleday dispose (fig. i5 à 17) au centre du lustre un réacteur C, au fil f duquel aboutit l’un des conducteurs c2 du circuit, dont l’autre cx se branche, par Bj B2 B3 sur l’un des pôles de chaque lampe. Les seconds pôles de ces lampes sont reliés par des commutateurs K, K2 K3 à des touches /e2/e3... qui permettent de les relier par h3 h3.. à différents points du réacteur, de manière à introduire dans leur circuit une longueur plus ou moins grande de son fil/, et à faire ainsi varier indépendem-ment l’éclat des lampes. Sur les touches /f1, le réacteur est complètement supprimé, et la course des aiguilles kvk3... est limitée par des butées k.
- La clef des lampes de M. Hutchinson est (fig. 18 et 21) accrochée sur le bras 1 par un étrier 6 constitué d’une feuille de métal convenablement découpée et recourbée; la clef proprement dite 16 est suspendue au rebord 18 de cet étrier, et portée en deux contacts 11, qui viennent s’appuyer, pour fermer le circuit, sur les touches 12, 12, du fil 3. Cet appui est assuré par la traction du ressort 21 sur le bloc 13, auquel sont fixés les contacts 11.
- Le coupe-circuit de Badt représenté par la
- Fig. 22. — Coupe-circuit Badt (1893).
- figure 22 a pour effet de couper, dans une petite installation d’éclairage particulier, la dynamo des accumulateurs qu’elle charge, et d’arrêter en même temps le moteur qui la fait tourner, dès que ces accumulateurs sont suffisamment chargés. A cet effet, dès ce moment, l’électro à fils fins a ferme par b le circuit du relais c, qui, déclenchant e, laisse le poids /rompre le circuit de la dynamo en g, et fermer la prise de gaz h. En outre, le rhéostat np, monté sur /enroulement en dérivation d'es inducteurs et actionné par l’électro £>, en série sur le circuit mo maintient l’intensité du courant invariable pendant toute la durée du chargement.
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- La lampe de sûreté de Rees a (fig. 23) son enveloppe d remplie d’air comprimé refoulé par le tube f et la pression de cet air appuie le diaphragme h sur le contact l, de manière à
- Fig. 23. — Rees. Lampe de sûreté.
- fermer le circuit de la lampe par (p, n, l, h, m, c, m', r, n' p'). Si l’enveloppe a se brise, h se soulève et rompt aussitôt ce circuit en /.
- Gustave Richard.
- HISTOIRE CHRONOLOGIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ, DU GALVANISME, DU MAGNÉTISME ET DU TÉLÉGRAPHE (1).
- 1788. Barthélemy (Jean-Jacques), qui succéda à Gros de Boze comme conservateur du Cabinet royal des médailles, publie à Paris la première édition de son Voyage du jeune Anacharsis. Dans ce livre bien connu l’auteur fait allusion à la possibilité de télégraphier à l’aide de pendules ayant des aiguilles aimantées., et dont la rotation agirait à distance sur des systèmes analogues et permettrait de transmettre par des mouvements conventionnels les lettres de l’alphabet.
- 1789. Adrian Paets Van Troostwvk et Jean Rodolphe Deiman, chimistes hollandais, complètent les expériences de lord Cavendish, et annoncent dans le Journal de Physique, leur
- (') Tous droits réservés.
- La Lumière Electrique du 6 mai 1893, p. 220.
- découverte de la décomposition de l’eau par les étincelles électriques, transmises par des fils d’or très fins. Ile se servaient d’une puissante machine à deux plateaux.
- 1790. Révéroni-Saint-Cyr propose un télégraphe électrique pour annoncer les numéros aux tirages de loteries, mais on ne trouve pas d’indications précises sur le mode de construction de son système.
- 1790. Downie, capitaine du vaisseau Glory, rapporte que sous toutes latitudes, à une distance quelconque de l’équateur magnétique, « les extrémités supérieures des boulons en fer acquièrent une polarité opposés à celle de la latitude », observation qui concorde avec l'expérience de Marcel, faite en 1702.
- 1791. Leslie (sir John), savant anglais, professeur de philosophie naturelle à l’université d’Edimbourg, écrit un mémoire intéressant intitulé : Observations on eleclric théories, présenté à la Royal Society et publié en 1824.
- 1791. Le traité de chimie de Gmelin indique qu’en 1791 J. Keir observa que du fer plongé dans une solution de nitrate d’argent ou d’acide azotique fumant passe de son état actif ordinaire à un état passif ou électronégatif et perd entièrement ou partiellement sa propriété de décomposer les acides et les oydes métalliques.
- 1792. Valli (Eusebio), membre correspondant de l’Académie des sciences de Turin, publie ses Expériences sur l'électricité animale, où il démontre pour la première fois qu’en employant un arc formé de deux métaux, étain et argent, les contractions les plus violentes sont obtenues quand on met l’étain en communication avec les nerfs et l’argent avec les muscles, et que de tous les métaux, le zinc appliqué aux nerfs produit l’excitation la plus forte.
- 1792. Chappe (Claude), mécanicien français, introduit le sémaphore, qu’il appela d’abord le tachygraphe, mais auquel M. Miot, chef de division au ministère de la guerre, donna en 1793 le nom de télégraphe. Chappe avait imaginé quelque temps auparavant un dispositif analogue à celui mentionné par Barthélemy (1788), mais qui ne fut pas mis en usage.
- 1793. Dalton (John), célèbre naturaliste anglais,donne dans sesMeleorological observations and essays le résultat des nombreuses expériences sur l’électricité effectuées par lui à Kendall et à Keswick de 1786 à 1793.
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- Il prouva que les aurores exercent une action irrégulière sur l'aiguille aimantée,que les rayons lumineux de l’aurore boréale sont parallèles à l’inclinaisondel’aiguille, que les courbes coupent le méridien magnétique à angle droit, que l’arc le plus large de la lumière horizontale est bis-secté par le méridien, et que la limite d’une aurore est la demi-circonférence d’un grand cercle passant par le méridien magnétique à angle droit.
- 1793. Le professeur Hildebrand, d’Erlangen, fait d’importantes observations sur l’influence de la forme et de la nature des corps sur l’étincelle électrique. Il trouve, parmi d’autres résultats, qu’un cône d’un angle de 52 degrés donne une étincelle beaucoup plus brillante qu’un cône de 36 degrés. Il dit aussi que l’étincelle est blanche quand on la tire avec un métal et violette quand elle est tirée avec le doigt.
- 1794. Read (J.) donne dans sa Summary view of the spontaneous eleclricily of the earih and atmosphère les résultats d’une longue série d’observations sur l’électricité atmosphérique, faites presque heure par heure en 1791 et 1792. Sur 987 essais, il trouva 664 indications d’électricité positive, et dans 404 expériences faites en une année, l’air était électrisé positivement dans 241 cas, et négativement dans 156 cas.
- On lui doit aussi des observations sur l’électricité des végétaux, qui furent développées plus tard par Pouillet, et c’est aussi Read qui mit en usage un explorateur et un paratonnerre fixes pour la collection de l’électricité atmosphérique.
- 1794. M. J. Churchman publia son Magneiic allas or variation chqrls of the whole lerraqueous globe, etc. (cartes des variations magnétiques du globe), que sir John Leslie jugea plus tard l’ouvrage le plus précis et le plus complet du genre. Dans ces cartes, les lignes de variation sont rapportées à deux pôles, dont il place l’un pour l’année 1800, par 5o° de latitude nord, et 134° de longitude ouest de Greenwich, tandis que l’autre pôle se trouve par 58° de latitude sud et par i65° de longitude est de Greenwich. 11 suppose que le pôle nord fait une révolution en 1096 années, et le pôle sud en 2289 années.
- 1794. Reusser (ouReiser), de Genève, adresse une lettre au Magasin für das Neueste ans der Physik, de Johann Ileinrich Voigt, t. IX, p. i83, dans laquelle il décrit un nouveau genre de
- poste aux lettres électrique. Son système est basé sur la transmission des étincelles par des fils enfermés dans des tubes de verre placés sous terre. Reusser propose aussi d’attirer l’attention du correspondant en déchargeant un pistolet électrique à l’aide de l'étincelle; c’est donc lui qui eut le premier l’idée de se servir en télégraphie d’un signal d’appel spécial.
- 1794. Le professeur Bœckmann perfectionne le télégraphe de Reusser en cherchant à réduire le nombre de fils transmetteurs. Il n’emploie plus que deux fils, et il groupe un certain nombre d’étincelles en diverses combinaisons.
- 1794. Edgeworth (Richard Lovell), père et collaborateur littéraire de Maria Edgeworth, invente son lellographe (par contraction du mot lèlélo-graphe « machine envoyant des mots à distance ». C’est un télégraphe optique fonctionnant par la combinaison de triangles isocèles montés sur des poteaux.
- M- Edgeworth prétendait avoir fait dès 1767 des expériences avec un moulin à vent ordinaire dont les ailes et les voiles étaient combinées de manière à indiquer les lettres de l’alphabet.
- 1795. Lord George Murray soumet à l’amirauté anglaise son télégraphe à volets, modifi-, cation du système Chappe. Il permettait de transmettre très rapidement les nouvelles de Londres à Douvres, et fut maintenu jusqu’en 1816, où il fut remplacé par le sémaphore de l’amiral de Popham.
- 1795. Salva (Don Francisco), médecin espagnol distingué, lit à l’Académie des sciences de Barcelone un mémoire sur un nouveau système de télégraphie, employant des bouteilles de Leyde.
- On dit qu'il a suggéré le 16 décembre 1795 l’idée d’employer des câbles télégraphiques sous-marins à plusieurs conducteurs, et d’en poser un entre Barcelone et Palma, dans l’île de Majorque.
- En 1798, Salva construisit une ligne télégraphique à fil unique entre Madrid et Aranjuez, sur une distance de 42 kilomètres, par laquelle les signaux étaient transmis sous forme de décharges de bouteilles de Leyde. C’est la ligne attribuée par Alexander von Humboldt à .M. L. de Bétancourt, ingénieur françaisjdans une note des Resullate, etc., de Gauss et Weber, 1837. ...
- Le 14 mai 1800 et le 22 février 1804/ Salva communiqua à l’Académie des sciences de Bar-
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- celone deux mémoires sur l’électricité, dans lesquels il propose un appareil télégraphique actionné par la pile de Volta.
- 1795. Les télégraphes du Rév. J. Gamble consistaient en cinq planches diversement disposées. Cet auteur exprime dans son Essay on lhe different modes of communication by signais, etc., des doutes relativement à la possibilité d’employer l’électricité pour la transmission des signaux.
- 1795. Garnet (John) propose également un télégraphe optique, dans lequel un bras se dé-, place sur un cercle portant les diverses lettres de l'alphabet.
- 1795. Wells (Charles William), médecin pratiquant en Angleterre, a publié dans les Philo-sophical Transactions un mémoire sur l’action qui produit les contractions musculaires des animaux dans les expériences de Galvani. Il démontre que l’on peut produire une action voltaïque en combinant du charbon de bois avec du zinc.
- 1797. Pearson (George), médecin et chimiste anglais, communique à la Royal Society une note très intéressante intitulée : Experiments and Observations made with the view of ascertai-ning the nature of the gas produced by passing electric discharges through wàler; with a description of lhe apparalus for lhese experiments (Expériences et observations faites en vue de déterminer la nature du gaz produit par les décharges électriques dans l’eau; avec une description des appareils pour ces expériences).
- 1797. Dans le Reichsanzeiger, publication allemande, n° CCXXII, il est dit qu’une certaine personne ayant suspendu au mur de son étude un aimant artificiel avec un morceau de fer y adhérant remarqua, pendant plusieurs années, que les mouches qui se posaient fréquemment sur les autres objets en fer ne venaient jamais sur l’aimant.
- 1798. 11 est délivré à Perkins (Benjamin) une patente anglaise pour le traitement des douleurs et des maladies du corps humain en touchant les parties affectées avec des métaux électrisés.
- 1798. Monge (Gaspard), éminent savant français, appelé « l’inventeur de la géométrie descriptive », construit un télégraphe qui est installé sur le palais des Tuileries à Paris, mais dont on ne semble pas avoir publié de description.
- Il fait aussi beaucoup d’expériences en optique
- et en électricité et d’utiles observations sur la production de l’eau par l’air inflammable, indépendamment de celles effectuées par lord Ca-vendish.
- 1798. Berton (Henri Montan), compositeur français, professeur au Conservatoire de Musique et membre de l’Académie des Beaux-Arts, imagine un nouveau télégraphe électrique auquel il est fait allusion, sous le titre de Note historique sur le télégraphe électrique, dans les Comptes rendus de juillet i838.
- 1799. Fabbroni (Giovanni Valentino M.), professeur à Florence, communique un mémoire à l’Académie florentine, dans lequel on trouve la première indication relative à l’origine chimique de l’électricité voltaïque. L’auteur se demande si le phénomène du galvanisme n’est pas uniquement dû aux affinités chimiques dont l’électricité peut être un des effets concomitants. Il attribue les convulsions violentes d’une grenouille aux changements chimiques produits par le contact d’un des métaux avec un liquide du corps de l’animal.
- 1799. Hemmer (J.-J.), de Mannheim, donne dans les Transactions of Electoral Society , un compte rendu des séries d’expériences les plus complètes qui aient jamais été faites sur l’électricité du corps humain. Elles montrent que l’homme ne possède pas d’organes électriques régis par la volonté. Parmi les résultats de ses observations on trouve que l’électricité du corps à l’état normal est positive; mais qu’après un violent exercice, elle est négative.
- 1779. Humboldt (Friedrich Heinrich Alexander, baron von) — 1769 à 1859 — natif de Berlin, est l’auteur du célèbre ouvrage le Cosmos.
- Il publia à Paris ses Expériences sur le galvanisme. Entre 1799 et 1804, Humboldt fit des observations sur l’intensité du magnétisme terrestre, relatées dans le volume XV des Annalen der Physik.
- Ces expériences furent commencées sur le continent américain, au cours de son voyage si fécond en observations; elles furent continuées en i8o5 et 1806 lorsque Humboldt fit en compa-gniede Gay-Lussac un voyage en France, Suisse, Italie et Allemagne, dont on trouve le récit dans le premier volume des Mémoires de la Société d'Arcueil.
- Dans le troisième volume de sa Relation historique l’auteur dit : « Les expériences sur la
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- variation du magnétisme terrestre auxquelles je me suis livré pendant trente-deux ans, à l’aide . d’instruments comparables entre eux en Amérique, en Europe et en Asie, embrassent une surface s’étendant sur 188° de longitudeet depuis 6o° de latitude nord à 120 degré de latitude sud. Je considère la découverte de la loi du décrément de la force magnétique du pôle à l’équateur comme le résultat le plus important de mon voyage en Amérique. »
- Humboldt fit, le premier, des observations spéciales sur ces perturbations irrégulières auxquelles il appliqua le nom de « tempêtes magnétiques », dont il remarqua les effets à Berlin, en 1806. Il les décrit dans son Cosmos, en disant que lorsque le mouvement horaire ordinaire de l’aiguille est interrompu par une tempête magnétique, la perturbation se manifeste souvent simultanément, dans le sens le plus strict du mot, sur des centaines et des milliers de lieues.
- Dans ce même ouvrage, il donne une description graphique des phases d’une aurore boréale complète.
- L’établissement de stations magnétiques en différents points de la terre pour les observations simultanées a été suggéré par Humboldt.
- Dès 1806, ce grand naturaliste avait publié à Erfurt son Enquête sur les poissons électriques. Se trouvant l’année précédente à Naples,- avec Gay-Lussac, il avait examiné les propriétés delà torpille, et avaitobservéque cesanimauxdevaient être irrités pour donner des secousses, qui sont toujours précédées d'un mouvement convulsif des nageoires pectorales, et que l’action électrique est empêchée par. la moindre blessure au cerveau du poisson.
- A la requête du roi de Prusse, Humboldt retourna en 1827 de Paris dans sa ville natale, et c’est pendant l’hiver de 1827-1828, qu’il commença ses conférences sur le Cosmos, titre de son ouvrage principal universellement admiré comme l’une des plus grandes productions scientifiques qui aient jamais été publiées.
- 1800. William Nicholson, éditeur du journal qui porte son nom, et sir Anthony Carlisle, chirurgien anglais, découvrent au cours d’u.ne série d’expériences de chimie qu’à l’aide de la pile voltaïque l’eau est décomposée en ses constituants, oxygène et hydrogène.
- Cette découverte, de même que la décomposition des sels due à Hisinger et Berzélius, la dé-
- composition de l’ammoniaque, de l’acide nitrique, etc., faite par le distingué chimiste Dr William Henry, combinées avec la décompô-sition des terres et des alcalis créent, au début d’un nouveau siècle, une nouvelle époque dans l’histoire de la chimie.
- 1800. Grout (Jonathan, Jr.), de Belchertown, Massachusetts, prend le premier brevet pour un télégraphe optique, aux Etats-Unis.
- 1800. Cruikshanks (W.), de Woolwich, confirme les expériences de Nicholson et de Carlisle et emploie une pile composée de quarante à cent couples de zinc et d’argent.
- Cruikshanks est l’inventeur de l'auge galvanique remplaçant la pile de Volta. Son projet fut adopté pour la construction de la puissante pile de six cent couples dont Napoléon Bonaparte fit présent à l’Ecole polytechnique.
- Cette pile fut perfectionnée par le Dr William Babington (i756-i833), qui souda ensemble des plaques de zinc et de cuivre et les réunit sur une tringle de bois, suspendue au-dessus d’une auge divisée en un nombre correspondant de compartiments.
- Cette modification fut adoptée dans la construction d’une pile très puissante entreprise pour la Royal Institution, de Londres, par Eastwick, sous la direction de sir Humphrey Davy et de John George Children. La pile contenait deux mille plaques doubles de cuivre et dezinc ayant une surface totale de 128000 pouces carrés (82.5 mètres carrés), et William H. Pepys la chargeait habituellement d’un mélange de de 1168 parties d’eau, 108 parties d’acide nitreux et 25 parties d’acide sulfurique.
- {A suivre) P.-F. Mottelay.
- LES DISTRIBUTIONS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE (*)
- DISTRIBUTION A TROIS FILS
- La distribution simple en dérivation soit par circuits séparés, soit par réseau et feeders, devient très coûteuse aussitôt que le~réseau de l’usine dépasse une certaine étendue.
- (*) La Lumière Électrique du i5 avril 1893, p. 101.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Quelques usines qui l’avaient primitivement adopté l’ont maintenant abandonné pour faire usage du système dit à trois fils dont la figure i représente le schéma.
- Deux dynamos sont groupées en tension, et des deux bornes extrêmes du groupe ainsi que du fil reliant les deux machines en tension, partent trois conducteurs.
- Celui du milieu agit comme compensateur quand il y a plus de lampes d’un côté que de l’autre. Si l’on suppose qu’il y ait un nombre égal de lampes de même intensité allumées sur les deux circuits, le fil compensateur sera parcouru par deux courants égaux et de sens contraire que l’on considère comme s’annulant. On pourrait donc interrompre le fil compensateur sans qu’aucun changement ne se manifeste dans le régime des courants ; on a en réalité deux
- -t-
- Fig. 1
- machines en tension alimentant des lampes montées par deux en tension.
- Si l’on supprime toutes les lampes sur l’un des côtés de la canalisation, la machine correspondante ne fournira plus de courant; l’autre fonctionnera seule et le fil compensateur sera devenu le filde retour de cette dernière dynamo.
- Si on allume un nombre différent de lampes sur lés deux côtés de la canalisation, le fil compensateur sera parcouru par un courant égal à la différence des intensités fournies parles deux machines.
- Dans certaines distributions, pour obvier à l’inconvénient résultant d’une trop grosse dépense sur un circuit, et d’une trop faible dépense sur l’autre, on a, au début, fait pénétrer les trois fils chez l’abonné, et celui-ci, au moyen d’un commutateur, pouvait passer d’un circuit sur l’autre, suivant l’éclat de ses lampes.
- Mais actuellement on branche sur les conducteurs entrêmes tous les récepteurs, lampes, moteurs, pouvant fonctionner au voltage total.
- De plus, on répartit à peu près également lés petits abonnés de part et d’autre, et ceux réclamant un fort éclairage ont leurs lampes disposées sur deux circuits, de manière à obtenir une compensation autant que possible locale.
- Ces précautions évitent que certaines parties du conducteur de compensation ne soient parcourues par des courants d'une notable intensité, et permettent ainsi de réduire la section du fil compensateur ainsi que la perte d’énergie.
- Les diverses parties du fil compensateur sont en effet parcourues par des courants d’intensité et de sens variables, suivant le groupement des lampes allumées, quand bien même lè nombre de celles-ci serait égal de part et d’autre.
- On donne généralement au fil compensateur une section inférieure à celle des conducteurs extrêmes; d'habitude on la prend moitié moindre que celle de ces derniers.
- Dans certains cas, lorsque le nombre des appareils récepteurs branchés sur les conducteurs extrêmes est important, on peut encore réduire la section du fil compensateur, mais il serait imprudent de la prendre inférieure à i/3 de celle des conducteurs extrêmes.
- Les conducteurs intermédiaires des feeders sont aussi généralement pris d’une section moitié moindre que celle des deux câbles extrêmes; cependant on peut, avec moins de chances d’in convénients que sur le réseau, réduire la section à i/3, les variations totales de la consommation n’atteignant, sur un réseau convenablement équilibré, jamais une différence de i/3 entre les deux circuits dont il est composé.
- Le calcul de l’économie de cuivre que permet de réaliser la distribution à trois fils peut être ainsi effectué :
- Dans la distribution à deux fils, quand la machine fournit une force électromotrice de iio volts aux bornes, on calcule généralement'la résistance des conducteurs de manière qu’ils n’entraînent qu’une perte de io volts, et leur
- résistance est évidemment r— y. Si nous supposons une intensité de ioo ampères, la résistance —— = o,i ohm, d’où l’on peut déduire la 100“
- section du conducteur.
- Pour deux machines réunies en tension, le calcul s’effectue de la même manière. En effet, les deux machines réunies donnent 220 volts,
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- dont 20 doivent être absorbés par les conducteurs pour rester dans les mêmes conditions de perte de charge que dans le cas précédent.
- Les lampes étant placées par deux en tension, l’intensité sera de 5o ampères, et la résistance
- des conducteurs devra être de j^-0 = 0,4 ohm,
- c'est-à-dire quatre fois plus grande qu’avec le système à deux fils, ce qui conduit à employer des conducteurs de section quatre fois moindre.
- Au lieu d’avoir deux fils pesant chacun 1, comme dans le système en dérivation, on aura deux fils pesant chacun 1/4, et un autre, pesant 1/8, et le poids de cuivre à employer pour un réseau de même étendue sera par conséquent 3,2 fois plus petit avec le système à trois fils à perte de charge égale pour un réseau de même étendue.
- Les avantages du système de distribution à
- Fig. 2
- trois fils sont donc très importants, mais il a quelques petits inconvénients que nous allons signaler.
- Il est tout d’abord nécessaire de faire emploi de deux dynamos au lieu d’une. Une usine d’une puissance déterminée comportera donc des dynamos moitié moins puissantes et deux fois plus nombreuses que dans le système à deux fils. Il est vrai que cet inconvénient est limité aux dynamos, car le moteur peut toujours être de même puissance; il conduit une seule dynamo dans le cas de deux fils, et deux dans le cas de trois fils. Cette disposition, outre qu’elle complique un peu l’installation, entraîne encore une dépense un peu plus grande de premier établissement, car une dynamo de 3oo kilowatts, par exemple, ne coûte pas deux fois autant qu’une machine de i5o kilowatts.
- Le rendement des dynamos de puissance moitié moindre est aussi légèrement inférieur et la surface occupée par l’usine bien supérieure.
- On peut diminuer beaucoup, presque supprimer lesinconvénientsque nous venons de signaler en ne faisant usage que de dynamos fournissant la force électromotrice totale branchées sur les deux conducteurs extrêmes.
- On pare alors aux variations de consommation qui peuvent se produire entre les deux circuits de la distribution en disposant sur chacun d’eux soit des dynamos, soit des batteries d’accumulateurs (fig. 2 et 3) fournissant chacune un courant de force électromotrice correspondant à celle de chacun des deux circuits.
- Les accumulateurs ont en même temps l'avantage de permettre l’arrêt complet des moteurs pendant les périodes de faible débit et aussi de permettre de parer à l’arrêt accidentel d’un des moteurs.
- L’emploi des accumulateurs dans la distribution à trois fils se prête encore à une autre disposition quipeutêtre particulièrement employée lorsqu’il s’agit d’utiliser une chute d’eau qui se trouve située à une certaine distance des points de consommation et dont la puissance n’est pas
- Fig. 3
- suffisante pour alimenter directement la totalité des lampes.
- Dans ce cas l’usine comprend une dynamo chargeant un ou plusieurs groupes de batteries doubles disposées dans la ville à desservir. Ces batteries sont continuellement en charge en même temps qu’elles se déchargent dans le réseau. Cette disposition permet de ne faire usage que d’une seule machine et par suite d’une ligne principale de transport constituée par deux fils seulement. Les batteries d’accumulateurs assurent l’équilibre sur les deux circuits de la distribution.
- Pour obtenir que chacune des batteries se décharge uniformément.on peut adopter un dispositif permettant plusieurs fois par jour d’inverser rapidement la connexion des batteries avec les deux circuits du réseau.
- Cette inversion ne doit pas intervertir le sens du courant dans le réseau, afin que les pôles des lampes à arc qui s’y trouvent reliées ne soient pas également intervertis. — -
- Cette manœuvre a encore l’avantage de faire travailler plus également les éléments extrêmes des batteries, dont le nombre en circuit est va-
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- riable pendant le fonctionnement afin de réaliser le maintien constant du voltage aux bornes des lampes.
- Les dynamos compensatrices de Thomson permettent aussi de se dispenser de l’emploi de groupes de deux dynamos associées en série et même du fil intermédiaire des feeders des réseaux de distribution à mailles, mais l’emploi de ces dynamos compensatrices est beaucoup plus avantageux dans les distributions mixtes à plus de trois fils.
- Dans la distribution à trois fils la différence de potentiel entre les deux conducteurs' et la terre est doublée partout; il en résulte une augmentation dans la même proportion des chances d’accidents et de pertes dues à l’insuffisance de l’isolement. De plus ces pertes amènent des ennuis plus sérieux que dans la distribution à deux fils. Elles ne se produisent presque jamais sur la canalisation principale elle-même, mais chez les consommateurs, sur les dérivations alimentant les lampes et surtout par contact des conducteurs avec les appareils à gaz.
- Si des pertes viennent à se déclarer sur l’ün des fils extérieurs et sur le fil du milieu à la fois, il en résulte des pertes dites à 200 volts et les lampes du circuit brûlent aussitôt. Si des pertes se produisent à la fois sur les deux fils extrêmes, les lampes des deux circuits sont compromises. Pour éviter ces fâcheux accidents on a eu l’idée de mettre le fil intermédiaire en communication avec la terre ; dans ces conditions, la différence de potentiel entre la terre et l’un des pôles étant de 100 volts,les accidents sont moins à redouter, mais il importe,pour qu’il en soit ainsi, d’isoler complètement au moyen d’un raccord isolant convenable toute la canalisation de gaz intérieure de l’abonné de celle de la rue. Il est, en effet, préférable d’isoler la conduite principale que d’isoler seulement, comme on le fait habituellement,chaque support de sa conduite qui reste en communication avec la terre. Si cette précaution n’était pas prise, il pourrait arriver les plus graves accidents, comme la fusion des tuyaux de gaz, l’échappement du gaz et par suite incendies ou explosions.
- \ Avec cette disposition il n’est plus nécessaire de mettre un fil fusible sur chacun des conducteurs à l’entrée chez les abonnés, un seul fil est nécessaire sur chacun des conducteurs extrêmes, par suite de la fermeture du circuit par la terre.
- Si la mise à la terre offre certains avantages, on lui a reconnu dans la pratique quelques inconvénients assez graves pour qu’ils aient fait songer à son abandon. A notre point de vue personnel nous pensons qu’il est inutile de recourir à un tel expédient si les installations intérieures d’abonnés sont convenablement établies.
- En résumé les inconvénients de la distribution à trois fils sont inférieurs aux avantages qu’elle procure, aussi toutes les usines d’éclairage de quelque importance et dont le rayon d’action n’est pas trop étendu font usage de cette distribution.
- DISTRIBUTION A CINQ FILS
- L’économie dans la canalisation augmente progressivement en employant quatre conducteurs avec trois machines, cinq conducteurs avec quatre machines. Ce dernier système, appelé distribution à cinq fils, est composé de deux distributions à trois fils réunies en tension.
- Ce système de distribution exige un groupe spécial de machines pour l’alimentation de chaque feeder. Un seul groupe de machines ne pourrait pas alimenter plusieurs feeders, car il deviendrait impossible de maintenir constante la tension entre les branches de ceux-ci à leurs points de jonction avec le réseau, les pertes dans les divers feeders n’étant jamais les mêmes, par suite de leurs débits variables. En introduisant ou en retirant des résistances sur les conducteurs extrêmes on fait bien varier le voltage total, mais cette variation n’est due qu’à celle des deux circuits extrêmes 1 et 4, les autres 2 et 3 conservent leur même tension. Il est également impossible de faire varier la force électromotrice d’un des circuits intérieurs en introduisant ou en retirant des résistances sans faire varier celle des deux circuits immédiatement voisins. La seule manière d'obtenir le réglage de la différence de potentiel de chacun des circuits d’un feeder consiste donc à faire emploi pour chacun de ceux-ci d’un groupe spécial de machines correspondant à chacun des circuits. Les machines d’un même groupe fonctionneront donc à des voltages variables si les circuits ne sont pas également chargés et au même voltage si les circuits sont également chargés.
- Il est facile de voir que ce système compliquerait singulièrement l’installation des usines
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- électriques et serait peu économique. Il est vrai que pendant les moments de faible débit de l’usine on pourrait grouper en quantité les deux systèmes à deux fils et ne fonctionner qu’avec deux dynamos et obtenir une marche plus économique tout en exigeant moins de surveillance.
- La multiplicité des conducteurs est le second et aussi un important inconvénient car elle augmente beaucoup le prix de la canalisation et est très gênante lorsqu’on a à canaliser des rues dont les trottoirs sont très exigus.
- Il est probable que jamais ce système de distribution n’aurait reçu d’application si l’on n’était pas parvenu à supprimer ces deux graves inconvénients.
- La figure 4 montre schématiquement com-
- Fig. 4
- ment les distributions à cinq fils sont actuellement installées. Un seul groupe de machines électriques réunies en quantité fournit le vol-tagê nécessaire entre les deux conducteurs extrêmes. Les feeders ne comportent que deux conducteurs, les conducteurs intermédiaires n’existant que dans le réseau de distribution.
- On donne à chacun de ces conducteurs intermédiaires une section égale à la moitié de celle de l’un des conducteurs extrêmes.
- De même que dans la distribution à trois fils, si un grand nombre ou de puissants récepteurs susceptibles de fonctionner à la force électromotrice totale sont branchés sur les deux conducteurs extrêmes on peut encore arriver à réduire la section des conducteurs intermédiaires.
- Pour maintenir sur les divers circuits du réseau l’égale tension nécessaire aux récepteurs on intercale sur chacun de ces circuits des appa-
- reils régulateurs composés de dynamos ou de batteries d’accumulateurs.
- Régulateur s-dynamos. — Suivant que la distribution se fait à trois ou cinq fils, on fait usage de deuxoude quatre dynamoscalées sur le même axe, couplées en tension et branchées entre les extrémités des feeders venant de l’usine. Les fils du réseau viennent se brancher à ces dynamos comme dans le cas des réseaux ordinaires à conducteurs multiples. Les inducteurs de ces dynamos sont excités en dérivation.
- Les communications étant ainsi établies, si les charges ou les tensions sont égales sur tous les circuits, c’est-à-dire si les fils compensateurs ne sont parcourus par aucun courant, les circuits des dynamos sont traversés par des courants égaux et tournent comme des moteurs électriques dévéloppant une force contre-électromotrice sensiblement égale à la tension existant entre les deux balais. Dans ces conditions les circuits absorbent une quantité de courant très minime.
- Si l’on éteint des lampes dans un des réseaux, la tension correspondante augmente, et le courant qui alimentait ces lampes se dérive en partie à travers l’induit groupé sur le même réseau. Ce fait amène une augmentation de la vitesse, de l’arbre commun et par suite un accroissement de la force électromotrice des induits voisins qui deviennent générateurs et envoient un courant supplémentaire dans les lampes des mêmes réseaux ce qui relève le voltage aux bornes de celles-ci.
- On peut simplifier ces régulateurs-dynamos en construisant des induits à double ou à quadruple enroulement dont chacun correspond à un circuit distinct et tournant dans un inducteur unique ce qui diminue la dépense de l’excitation et le prix de ces appareils.
- Ce mode de régulation entraîne une très faible dépense d’énergie, celle absorbée par l’un des induits étant restituée en grande partie par les autres induits.
- Les régulateurs dynamos doivent être choisis relativement puissants et posséder un champ magnétique intense et fixe pour diminuer la surveillance et éviter le décalage des balais avec la charge. Il faut en outre, pour obtenir un réglage très précis que la résistance intérieure de l’induit soit aussi minime que possible, afin que les courants engendrés aient toujours la même
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- force électromotrice. Aussi choisit-on des régulateurs dont les induits sont capables de supporter un courant double de celui maximum qui doit les traverser.
- Les dynamos régulatrices doivent être installées en ville, dans des locaux spéciaux. Elles exigent peu de surveillance et de minimes dépenses d’entretien : graissage des paliers et remplacement des collecteurs et balais lorsqu’ils sont usés.
- Régulateurs-accumulateurs.' — Au lieu d’employer des dynamos à la régularisation des différences de charge qui se produisent sur les divers circuits du l'éseau, on peut faire usage de batteries d’accumulateurs, qui se chargent lorsque les circuits ne travaillent pas et se déchargent si les circuits sont au contraire trop chargés.
- Les accumulateurs ont l'inconvénient d’être encombrants, d’être plus coûteux que les régulateurs dynamos, d’être d’un rendement moins grand et de demander un entretien dispendieux. Au point de vue de la précision du réglage les accumulateurs sont inférieurs aux dynamos régulatrices, car leur force contre électromotrice est variable suivant l’état de charge des éléments.
- Par contre, les accumulateurs ont l’avantage d’assurer une sécurité plus grande au service étant moins sujets aux dérangements que les régulateurs dynamos et pouvant pendant un certain temps suffire à l'éclairage dans le cas d’ac-cidentaux machines delà station centrale si l’on a choisi des éléments de capacité suffisante.
- Afin de diminuer les dimensions des appareils régulateurs, ainsique la sectiondes conducteurs intermédiaires, il est nécessaire que le nombre de lampes en fonctionnement sur les réseaux diffère aussi peu que possible. Pour obtenir ce résultat on fait pénétrer chez les abonnés deux, trois, quatre ou cinq fils, suivani. l’importance de l’installation, et sur chacun des circuits on groupe autant que possible les lampes de manière que chacun d’eux en ait toujours le même nombre en service.
- Les compteurs que l’on emploie avec ce système de distribution, sont d’une construction spéciale, la bobine de l’ampèremctre est composée de une, deux, trois ou quatre sections parcourues par les courants des circuits correspondants, de telle manière que le compteur in-
- dique la quantité totale en ampères d’électrici té dépensée à la tension de ioo volts dans les c ir-cuits alimentant l’abonné.
- J.-P. Anney.
- (A suivre).
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Isolateur ajustable Eichberg (1893).
- Cet isolateur est monté sur un ressort G, suffisamment flexible pour céder aux grands vents, aux chocs, etc., et porté par un bras E à encoches E', permettant de le fixer au moyen du boulon F dans divers inclinaisons par rapport à
- Fig. — Isolateur Eichberg.
- sa base K, que l’on peut alors attacher sur un arbre par exemple, sans qu’elle doive être verticale. G. R.
- Moteurs à champ tournant de la Société générale d’électricité de Berlin, par M. von Dolivo-Dobro-wolsky (’).
- C’est en 1889 que la Société générale d’électricité de Berlin a fait connaître son premier moteur à champ tournant sans contacts à frottement. De nombreuses controverses se sont produites depuis sur les avantages et les inconvénients de ce nouveau genre de moteurs. Tandis (*)
- (*) Communication faite à la Société élcctrolechnique de Berlin.
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- que d’un côté on ne voulait pas entendre parler des courants alternatifs simples ou polyphasés, le parti adverse prédisait la victoire au courant alternatif simple, et ne fut point convaincu des avantages des moteurs à champ tournant.
- 11 ne serait pas utile de renouveler ces débats ni de nommer les maisons et les personnes qui ont combattu les courants polyphasés. La meilleure preuve que la Société générale d’électricité s’est engagée dès le début dans la bonne voie, c’est que presque toutes les maisons construisent aujourd’hui, ou se proposent de construire, des moteurs à courants polyphasés, et particulièrement ceux à courants triphasés que nous avions recommandés.
- Si les moteurs de quelque puissance, et spécialement ceux de la transmission Lauffen-Francfort, étaient pourvus de contacts frottants, c’est que l’on voulait pouvoir produire un puissant couple de démarrage sans dépense d’énergie trop considérable. Il fallait, en effet, comme nous l’avons indiqué, régler le courant par des résistances intercalées dans le circuit de l’induit. L’emploi de balais frotteurs, qui devient alors nécessaire, nous a toujours semblé assez désagréable, et nous nous étions fixé pour but de les supprimer, même dans les moteurs d’une puissance supérieure à 10 chevaux. Nous avons cherché à conserver l’armature très simple que nous employions jusqu'ici, et le problème est résolu aujourd’hui.
- La Société générale d’électricité de Berlin a envoyé récemment à l’Exposition de Chicago une série de moteurs sans commutateurs ni balais frotteurs, dont un type de 5o chevaux. Ce dernier nécessite au démarrage une intensité de
- Fig-. 1. — Moteur à courants polyphasés de la Société générale d’électricité de Berlin.
- courant qui ne dépasse la valeur normale que de 40 0/0.
- Le rendement total véritable du moteur était de 90-93 0/0. Le courant était de 280 ampères par circuit à 100 volts.
- Types Puissance mécanique. Chevaux Consom- mation en watts Ampères à pleine charge Tension. Volts Nombre de tours à vide Nombre de tours à pleine charge Rendement Nombre de pôles Poids en kilogrammes
- D. R t... 1/8 23o 1,4 60 2380 23CO . . 2 18
- D. R. 1... j/2 51S 4 60 1490 . 1400 0,71 4 63
- D. R 10.. I 985 8 60 1490 1375 0,75 4 94
- D R. 5o.. 5 438o 36 60 1490 1395 0,84 4 245
- D. T. 5oo. 5o 40200 280 60 745 725 0,91 8 1200
- Le nombre de tours de ce moteur à huit pôles est à pleine charge de 725 par minute. Au bout d’une durée de fonctionnement à 5o chevaux de 8 heures, la température du moteur ne s’est élevée que de 40 à 5o°. Le poids du moteur est de 1200 kilogrammes.
- On trouve dans le tableau ci-joint les principales données relatives à ces divers modèles de moteurs. A. IL
- Modification de I’électromètre à quadrants de Thomson. Note du professeur Emilio Villari.
- L’emploi de l’acide sulfurique pour amortir les oscillations de I’électromètre à quadrants de ' Thomson ou de ses diverses modifications rend difficile le retour au zéro, de sorte que l’instrument est d’un usage pénible et souvent difficile.
- MM. Donati et Curieadoptèrent un frein électromagnétique en substituant une lame d’acier aimanté à la lame de cuivre de I’électromètre de
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- Branly; ils n’obtinrent, d’après l’auteur, pas de bons résultats. M. Donati chercha ensuite à améliorer son appareil et en 1887 la maison Carpentier construisit divers électromètres assez compliqués et destinés spécialement aux usages industriels.
- Ne pouvant me servir au cours de mes expériences d’un électromètre Thomson-Mascart à cause de l’irrégularité de ses indications, j’ai fait construire un appareil, avec frein électromagnétique et d’une assez grande précision.
- Cet électromètre est représenté parla figure 1. Un disque de cuivre formant la base de l’instrument peut tourner autour de son axe et est disposé sur un pied à vis calantes. Il peut être arrêté dans sa rotation à l’aide de la vis V. Sur cette base sont fixés un fort aimant formé de quatre plaques d’acier, et deux colonnes B B soutenant le couvercle D. Celui-ci porte en son centre un tube de verre mastiqué dans une virole de cuivre pouvant tourner autour de son axe, soit lentement à l’aide d’une vis v, soit rapidement à la main après avoir tiré en avant, la vis v qu’un ressort tient appliquée contre la virole munie d’un engrenage. Le tube porte à sa partie supérieure une autre virole de cuivre dans laquelle est fixé un bouchon de paraffine pp (fig. 2) portant un long barreau longitudinal sur lequel est fixée une pièce de cuivre cc soutenant la poulie 0. A cette poulie est attachée l’une des extrémités du fil de suspension, lequel passe dans une fente pratiquée sur la poulie et s’allonge ensuite sur sa gorge. La pièce qui commande la poulie est coupée en long et le fil touche l’angle aigu de la fente. Ce fil est en argent et très mince.
- Un couvercle Q recouvre la partie supérieure en s’adaptant sur la virole supérieure de façon à préserver l’appareil des poussières. La base inférieure du disque D porte quatre colonnes de verre destinées à supporter les deux paires de quadrants. Les deux quadrants opposés sont réunis par un fil de cuivre roulé en spirale. Les quadrants antérieurs portent deux colonnes de cuivre passant librement dans deux trous pratiqués dans le disque D et terminées par des serre-fils servant de bornes à l’instrument. Deux petits couvercles peuvent glisser le long de ces colonnes et venir fermer les deux trous. Les deux paires de quadrants peuventse rapprocher l’une de l’autre en faisant glisser les viroles des co-
- lonnes qui les supportent dans deux fentes pratiquées dans le disque D.
- Cette disposition permet d’introduire l’aiguille à l’intérieur des quadrants qui forment comme à l’ordinaire uns sorte de boîte. L’aiguille, qui a la forme ordinaire (fig. 3), porte dans le milieu une petite fente permettant d’attacher un fil d’a-
- />
- 'a?*
- Fig. 1. — Electromètre à quadrants avec frein magnétique de M. Villari.
- luminium. Ce fil est accroché à sa partie supérieure au fil de suspension et supporte un tube d’aluminium T de 3o mm. de hauteur et de diamètre et de g5 mm. d’épaisseur oscillant entre les deux pôles de l’aimant.
- L’appareil entre la base et le couvercle D est entouré par un manchon de cuivre pouvant s’ouvrir et se fermer à volonté. 11 est muni à sa
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- partie supérieure de deux fenêtres oblongues bouchées par des lames de mica permettant de voir à l’intérieur de l’appareil. De plus un trou circulaire fermé par une plaque de verre plane permet d’observer un petit miroir collé sur le fil et dont le déplacement sert à mesurer la déviation.
- La construction du tube d’aluminium exige une attention particulière pour éviter que sous l’action du magnétisme ce tube acquière une force directrice par suite des impuretés que contient l’aluminium du commerce.
- Tout d’abord je plaçai à la partie supérieure du tube un étrier en aluminium qui servait à le fixer à l’aiguille, mais il était légèrement attiré par l’aimant; depuis, après quelques tentatives,
- Fig. 2 et 3.
- la suspension fut, faite avec un petit disque de liège. Les bords de la plaque destinée à fermer le tube doivent être très nets, puis réunis avec un petit nombre de vis en aluminium; enfin la jointure doit être disposée à égale distance des deux pôles.
- Ces soins sont indispensables, car, si l’action de l’aimant sur le tube est renforcée outre mesure, soit par l’élargissement des pièces polaires, soit par l’introduction dans le tube d’un noyau de fer destiné à concentrer les lignes de force, soit encore en adoptant un tube peu long d’aluminium, on introduit une force directrice qui fausse les indications de l'appareil. Cette perturbation peut être mise facilement en évidence.
- J’ai, dans mes recherches, préféré charger les quadrants avec une pile et l’aiguille avec le potentiel à déterminer, et cela pour deux rai-
- sons : la première c’est qu’il est beaucoup plus facile de bien isoler l’aiguille que les secteurs, la seconde que les déviations sont dans ce cas proportionnelles au potentiel de l’aiguille.
- Pour charger les quadrants j’ai employé une pile de 8o éléments cuivre-zinc-eau, isolés dans la paraffine. Les pôles de cette pile sont réunis aux deux bornes 5 s de l’instrument, le milieu de la batterie étant en communication avec le sol à l’aide d’un fil de cuivre attaché à un clou fixé au mur, les conduites de gaz n’offrant pas de communication suffisante avec le sol.
- L’appareil ainsi disposé revenait au o, même en déplaçant de quelques piles la communication avec le sol.
- De plus la déviation fournie par une série de cinq éléments Daniell est bien quintuple de celle obtenue avec un seul élément.
- Les diverses communications étaient établies à l’aide d’un commutateur inverseur à mercure isolé à l’ébonite.
- L’auteur fit ensuite plusieurs séries d’expériences avec son appareil dans des conditions différentes.
- Dans une première série on avait renforcé l’action magnétique en introduisant dans le tube d’aluminium un petit cylindre soutenu par une colonne de cuivre. Dans ce cas les déviations de l’instrument croissent un peu plus rapidement que le potentiel de l’aiguille.
- Les oscillations sont assez lentes et il faut attendre un certain temps, mais elles sont parfaitement amorties.
- Deux autres séries furent faites, la première en augmentant la surface des pièces polaires, et la seconde en employant un tube d’aluminium d’une longueur double du diamètre. Dans ces deux cas les résultats furent analogues aux premiers.
- L’auteur essaya aussi l'action produite par un tube de cuivre, mais il fut nécessaire de renforcer le champ en introduisant un petit tube de fer; l’apériodicité est alors à peu près égale à celle donnée par l’aluminium.
- Une modification importante consiste à employer, suivant les cas, trois aiguilles au lieu d’une seule. Ces aiguilles ayant cpmme.plus haut la forme indiquée sur la figure 3, sont disposées l’un au-dessus, la seconde au-dessous et la troisième à l’intérieur des quadrants et le plus près possible de ceux-ci.
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- L’emploi de ces trois aiguilles a deux avantages principaux.
- Le premier est que la sensibilité de l’appareil est beaucoup plus grande, le second qu’il est plus facile de disposer les trois aiguilles symétriquement par rapport aux quadrants.
- F. G.
- Dispositifs de sûreté pour accumulateurs, par J. Trumpy (').
- Les accumulateurs peuvent être soumis à des régimes de charge ou de décharge forcés, comportant des densités de courant de beaucoup supérieures à la densité normale sans se détériorer d’une façon immédiatement sensible. Tandis que dans les dispositifs mécaniques une surcharge trouble immédiatement le fonctionnement, on ne s’aperçoit souvent des détériorations dans les accumulateurs que beaucoup plus tard. Cette propriété des accumulateurs a bien souvent fait négliger les mesures de précaution qu’il convient de prendre pendant la charge et la décharge des batteries, la durée des éléments est alors considérablement abrégée et leur rendement ne tarde pas à baisser dans une grande mesure.
- Le constructeur de même que le propriétaire de l’installation ont intérêt à maintenir . les éléments dans les limites de rendement garanties et à éviter toute surcharge. Pour atteindre ce but et pour avoir au moins une indication des incidents survenus pendant le fonctionnement on se sert de certains appareils de sûreté qui n’ont toutefois pas rendu jusqu’ici les services qu’on en attend.
- L’appareil le plus employé est un dispositif qui doit couper le circuit dès que l’intensité du courant dépasse une certaine limite. Mais la mise hors service brusque des accumulateurs est dans la plupart des cas un inconvénient, et détruit en tout cas l’avantage principal de ces appareils, celui de constituer une réserve à tout instant disponible.
- Il arrive donc fréquemment que les personnes ayant à surveiller les batteries suppriment les appareils de sûreté dont la présence ne leur semble pas avantageuse. De même, les fils de coupe-circuit sont souvent remplacés par des (*)
- (*) Elehtrotechnische Zeitschrift-, 3i mars 1893.
- fils plus gros, et les disjoncteurs automatiques sont quelquefois calés. Même les appareils avertisseurs ne rendent pas les services voulus, parce que leur fonctionnement trop fréquent fatigue l’attention.
- La fabrique d accumulateurs de Hagen ‘a introduit dans ces appareils plusieurs modifications qui sont destinées à supprimer ces inconvénients. Dans toutes les installations où une batterie d’accumulateurs de capacité relativement faible est placée en dérivation sur des dynamos, la batterie est sujette à des surcharges.’ Comme la fabrique garantit une certaine durée et un certain rendement pour ses éléments, elle a intérêt à rendre impossibles les régimes forcés.
- L’appareil de la fabrique de Hagen avertit le
- surveillant par un signal d’alarme, sans cependant interrompre le circuit. Quand la surcharge dure plus de cinq minutes, un appareil très simple combiné avec la sonnerie enregistre le fait, en faisant avancer d’une division une aiguille sur un cadran. S’il est remédié à l’accident avant que les cinq minutes se soient écoulées, l’appareil ne marque pas, tandis que pour toute période de cinq minutes au-delà de la première l’enregistreur avance d’un trait.
- L’appareil est enfermé sous plomb au moment de sa mise en service, de façon qu’il ne puisse être arrêté par le surveillant. Dans les petites installations, où la surveillance ne peut pas être très étroite, l’appareil est disposé pour diminuer automatiquement l’intensité de courant.
- Gomme on le voit par la figure 1, le circuit de la batterie contient un disjoncteur automatique
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- réglé pour l’intensité limite que l’on s’est fixée. En dérivation sur ce disjoncteur se trouve une résistance R. Lorsqu’une surcharge se produit, le disjoncteur coupe le circuit principal, et le courant passe par la résistance R sans subir aucune interruption. On a alors tout le temps nécessaire pour rétablir les conditions normales. Il n’y a pas à craindre que les surveillants cherchent à empêcher cet appareil de fonctionner, car son maniement est des plus aisés, et dans beaucoup de cas il retombe de lui-même à sa position normale.
- On peut, toutefois, lui adjoindre le dispositif enregistreur dont nous avons parlé, et l’appareil présente alors toute sécurité.
- Dispositions pour le contrôle permanent de l’état d’isolement et pour l’indication automatique des points défectueux sur les réseaux électriques, par M. Kallmann (*).
- L’énorme extension que prend l’éclairage électrique par stations centrales donne un intérêt de jour en jour plus considérable à la question du contrôle et de l’entretien des réseaux de distribution. Le premier devoir d’une industrie arrivée à un degré aussi élevé que celle de l’éclairage électrique est de se rendre compte d'une façon bien nette des causes possibles des perturbations et des dommages, afin de pouvoir en éviter les conséquences désastreuses. Nous examinerons donc la question suivante : Quels moyens peut-on employer pour localiser les défauts d’isolement des réseaux électriques et pour éviter leurs conséquences nuisibles ?
- M. le Dr Frœlich (2) a présenté récemment toute une série de méthodes pouvant répondre à cette question, mais on ne saurait nier que ces méthodes semblent compliquées pour la pratique. Non seulement les appareils à employer sont trop délicats, mais l’applicabilité des méthodes Frœlich est liée à des conditions que l’on trouve rarement réalisées. M. Frœlich dit en effet : « ...il faut faire exception pour le cas où un point du circuit, par exemple le fil neutre d’une distribution à trois fils, se trouve à la terre; dans ce cas, il est impossible d'effectuer des mesures d’isolement pendant la marche... »
- (*) Communication faite à la Société électrotechnique Je Berlin, le 28 février 1893.
- (!) La Lumière, Electrique, t. XLVII, p. 475 et 5ao.
- et cette exception comprend presque tous les grands réseaux à courant continu.
- Si ces méthodes peuvent donc être appliquées aux canalisations à câbles nus, par exemple, dont l’isolement se chiffre par des millions d’ohms, il ne peut plus en être de même lorsqu’on cherche l’isolement total du réseau avec toutes les installations particulières qui s’y rattachent. Prenons par exemple les réseaux de Berlin. Même en admettant que l'isolement n’y descend, à aucun endroit, au-dessous de la limite fixée, on ne peut exiger un isolement total supérieur à 14 ohms, étant donné que le débit total atteint 80000 ampères sous une tension de 110 volts. On voit qu’il serait superflu de surveiller l’état de l‘isolement total d’un grand réseau.
- Pour les stations centrales à circuits peu compliqués, et pour les petites installations, les conditions sont plus favorables, et l’on peut se servir pour le contrôle permanent de l’état d’isolement de voltmètres avertisseurs montés entre chaque pôle et la terre. Il faut dire, en général, que l’on n’a pas apprécié jusqu’ici à leur juste valeur les services que peuvent rendre ces indicateurs de terre.
- Les difficultés sont plus grandes lorsqu’il s’agit d’installations aussi considérables que celles des usines d’électricité de Berlin, dont le réseau couvre une surface de près de 7 kilomètres carrés avec une longueur totale de câbles souterrains de 700 kilomètres. Dans les réfections du pavage et l’affouillement du sol pour la pose ou la réparation de conduites, etc., les ouvriers entament quelquefois la couverture isolante des câbles électriques, et il est nécessaire d’avoir à sa disposition un système d’indicateurs automatiques des défauts. Au commencement de 1892, plusieurs systèmes de ce genre ont été étudiés par l’Allgemeine Elektricitæts-Gesell-schaft, et introduits dans les stations centrales de Berlin.
- ün se sert à cet effet des fils pilotes qui suivent les câbles d’alimentation et sont renfermés sous la même enveloppe isolante. Comme les diverses parties du réseau de Berlin sont reliées entre elles par des fils compensateurs, il n’est pas possible de diviser le réseau en districts bien séparés pour rechercher les défauts. On a donc eu recours à l’artifice suivant : On a formé de petits réseaux indépendants avec les fils pilotes; ceux-ci suivent, par exemple, les feeders
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- usqu’au centre d’alimentation et se rattachent là aux fils pilotes accompagnant les conducteurs de distribution.
- A Berlin, les conditions sont telles que chaque paire de fils témoins contrôle une surface de 245 X 245 = 60000 mètres carrés, ce qui correspond en moyenne à une longueur d’environ 2000 mètres de câbles, et il suffît généralement d’ouvrir trois boîtes pour atteindre le conducteur défectueux et le mettre hors de service.
- Le montage de ces dispositifs de contrôle est représenté schématiquement par la figure x.
- Dans chaque boîte de distribution les fils pilotes P sont reliés aux joints des câbles par l’intermédiaire de plombs fusibles B, mais en ayant soin de relier le fil pilote qui suit le câble positif au joint négatif, et le fil pilote qui suit le
- Fig. 1
- câble négatif au joint positif ; il existe alors entre le câble et son fil pilote une différence de potentiel, 220 volts pour les réseaux de Berlin, qui distribuent à trois fils. De la boîte de distribution des fils rayonnent dans toutes les directions, mais se terminent aux limites du district que l’on s’est fixé, quoique les câbles aillent plus loin et rejoignent les districts voisins.
- A la station centrale, chaque fil pilote aboutit à un relais qui attire son armature et actionne une sonnerie d’alarme dès qu’il se produit une différence de potentiel de 200 volts. Les fils témoins ne servent pas seulement à faire connaître la tension à chaque centre de distribution, mais en leur adjoignant des résistances W convenablement proportionnées, ils indiquent la tension moyenne du réseau, et c'est celle-ci que l’on règle à la station, d’après les indications du voltmètre V.
- Lorsque par suite d’un accident l’isolement d’un câble est endommagé, le courant qui î
- s’échappe à la terre ne tarde pas à détruire la couche isolante mince qui sépare l'âme du câble du fil pilote. Le contact qui se produit met les deux pôles en court circuit; le plomb fusible saute, et l’armature du relais se trouve attirée sous l’influence des 200 volts qui agissent maintenant.
- Le volet du relais rompt, lorsqu’il se trouve attiré, le circuit du fil pilote, ce qui a pour but d’éviter que les indications du voltmètre de la station ne soient faussées, et aussi que le fil pilote ne soit détérioré.
- Tandis que la disposition précédente du relais pourrait être appelée le montage en série, celle représentée par la figure 2 correspondrait au montage en dérivation. Ici, chaque relais dessert simultanément deux fils pilotes de polarité opposée; on l’intercale, comme un voltmètre avertisseur, entre les deux pôles; il est donc constamment excité avec 220 volts et tient son armature attirée.
- Au moment où un contact se produit entre l’âme d’un câble et le fil pilote, la différence de potentiel de 200 volts disparaît, et le relais abandonne son armature.
- Il est évident que le relais peut être mis à fonctionner non seulement dans les cas de lésion du câble, mais aussi à la suite de tout contact accidentel se produisant pendant le montage ou par l’infiltration de l’eau dans les puits ou les regards, etc. C’est là un avantage considérable de ce système de contrôle, car il permet d’entretenir le réseau dans un état parfait.
- ün pourrait objecter à ce système que l’emploi de différences de potentiel dé 100 à 200 volts entre fil pilote et câble pourrait finir par détruire la couche isolante très mince qui les sépare. Quoique ces craintes ne paraissent pas justifiées, après un service de plusieurs mois nous avons modifié le système de façon à permettre le fonctionnement du relais avec une différence de potentiel beaucoup moindre.
- Il a suffi pour cela d’intercaler des résistances dans les circuits des fils pilotes, pour déplacer et réduire la tension (fig. 3).
- Comme précédemment un relais à grande résistance est monté en dérivation, mais l’extrémité du fil pilote est reliée, par l’intermédiaire d’une résistance W', au même pôle que le câble î qu’il accompagne. De cette résistance dépend la
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- différence de potentiel entre fil et câble, elle peut être de 10, 20, 3o volts, et le relais fonctionnera par exemple avec une tension de 220 — 2X20= 180 volts. Lorsqu’un contact se produit entre le fil pilote et le câble, la résistance West mise en court circuit, la tension totale s’établit de ce côté, et sous l’action de 200 volts le relais attire son armature et fait fonctionner le signal d’alarme.
- Au lieu de placer un relais dans chaque circuit, on pourrait n’en employer qu’un seul qui serait mis en communication successivement avec tous les fils par un commutateur tournant; mais l’installation d’un certain nombre de relais est relativement peu coûteuse.
- Les mesures à prendre lorsqu’un défaut d’isolement est signalé sont des plus simples. Par le
- numéro du relais, on connaît la région contenant le défaut; il suffit donc d’ouvrir la boîte terminale du feeder de cette région, et l’on détache les différents fils pilotes.
- On peut alors trouver à l’aide d’un voltmètre, d’un galvanoscope ou d'une lampe le câble défectueux qu’on coupe en enlevant le plomb fusible.
- 11 nous reste maintenant à décrire notre système d’indicateurs automatiques des défauts, système qui présente une solution générale du problème, s’appliquant aussi bien aux réseaux à câbles nus qu’aux câbles à couverture isolante, aux canalisations souterraines et aux fils aériens, et permettant de contrôler l’isolement total d’un grand réseau complètement fermé sur lui-même aussi bien que l’isolement de chaque section du réseau.
- Dans les petites installations on peut mesurer l’isolement en plaçant un voltmètre et la terre. Ce procédé n’est pas praticable sur un plus
- grand réseau à cause de la faible valeur de l’isolement total. Dans certaines conditions, on pourrait constater un défaut en plaçant le voltmètre entre les deux pôles, parce qu’on trouverait alors eu une certaine section une consommation de courant anormale ; mais il faut pour cela que le défaut soit très considérable, qu’il laisse passer quelques centaines d’ampères, l’application de ce moyen ne peut donc qu’être restreinte.
- Mais il n’y a qu’un pas â faire pour trouver une solution plus générale du problème. Étant donné que les différences de potentiel entre un pôle et la terre sont pour tous les points du réseau presque exactement les mêmes, il ne semble pas logique de mesurer ces tensions de 100 ou de 200 volts, mais qu’il est préférable de
- Fig, 3
- mesurer les différences de potentiel entre divers points de la terre.
- Le principe de notre système est donc le suivant : Le passage du courant d’un point du réseau à la terre ne peut avoir lieu que si l’autre pôle est également à la terre.
- Dans ce dernier cas, on peut suivre les chutes de potentiel dans la terre, malgré la conductibilité qu’offrent les tuyaux de fonte, l’armature des câbles, etc.
- Supposons que dans une canalisation à trois fils le pôle positif, par exemple, prenne contact avec la terre. On peut déterminer l’emplacement du défaut par le dispositif représenté dans la figure 4 pour deux sections, et dans la figure 5 pour une seule section.
- Des divers points du réseau, par exemple, de chaque boîte de jonction principale, on mène un fil isolé P à la station centrale, on y intercale un relais R, dont l’autre extrémité est mise à la terre. On relie de même l’autre pôle, soit le
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- fil compensateur S à la terre de la station par une ligne où l’on peut intercaler au besoin une résistance.
- Sur le réseau, chacun des fils P est également relié à la terre, par exemple à l’armature du câble K, aux boîtes en fonte ou aux tuyaux d’eau. On peut prendre sur ce fil de contrôle P des feeders des embranchements, qui peuvent être constitués par les fils pilotes des câbles neutres K, et qui suivent les conducteurs de distribution. On cherche, en somme, à mesurer à la station centrale le potentiel du plus grand nombre possible de points de la terre.
- En admettant que le pôle positif du réseau vienne à présenter une fuite à la terre, il ne faut pas s’imaginer qu’il existe alors entre ce
- Fig. 4
- point de la terre et la station centrale une différence de potentiel de ioo volts. La plus grande partie de l’énergie se dissipe surtout au point défectueux même du câble, c’est là que se produit la plus forte chute de potentiel, de sorte que dans la terre même le potentiel ne peut guère monter de plus de quelques volts au-dessus de celui des régions voisines de la terre.
- On peut donner aux relais divers degrés de sensibilité; on peut les faire fonctionner avec 1/4, 1/2, i ou 2 volts selon que l’on se propose de déceler les défauts les plus faibles ou. seulement ceux de quelque importance.
- Voici quelques détails sur les installations qàie nous avons faites sur les réseaux de Berlin. Pour diverses raisons on n’a pas cru devoir régler les signaux pour des terres laissant passer I moins d’une cinquantaine d’ampères, car un I
- courant de cette intensité peut se produire assez facilement et momentanément, et l’on sait qu’un signal d’alarme qui fonctionne trop souvent perd son efficacité. La sensibilité des relais a donc été réglée pour que les armatures ne soient attirées que sous l’action d’une différence de potentiel de i,8 volts environ, qui se produit lorsque la fuite de courant atteint de 70 à 80 ampères. La résistance des relais est de i5o ohms, c’est-à-dire assez élevée pour compenser les différences des résistances des fils de contrôle P.
- A l’instant même où une fuite de courant de 80 volts se déclare, le volet d’un des relais R tombe et fait marcher la sonnerie, tandis que tous les autres relais restent inactifs. Mais dans
- + 0 -
- Fig. 5
- le cas ou la fuite atteindrait, par exemple, 3oo ampères, la différence de potentiel serait de 4 volts dans la terre avoisinante et monterait sur un grand nombre de points du réseau au-dessus de i,5 volts. Un grand nombre de volets d’annonciateurs ou de relais tomberaient par conséquent. Pour trouver dans ce cas l’emplacement du défaut, on se sert d’un voltmètre G très sensible, auquel on peut ajouter la résistance p lorsqu’on veut diminuer la sensibilité.
- Une borne de ce galvanomètre est reliée avec une fiche de contact T que l’on promène sur les touches correspondant aux divers circuits d’épreuve. On détermine ainsi la région présentant la plus grande différence de potentiel et qui contient donc le défaut. Cette détermination est naturellement d’autant plus facile et plus précise que le nombre de fils de contrôle est
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- plus,grand et que les différentes sections du réseau sont plus petites.
- Comme tout notre système est basé sur la distribution du potentiel dans le sol, nous allons envisager la question au point de vue théorique. Le schéma (fig. 6) qui donne la distribution des lignes électriques suppose que le sol présente une conductibilité uniforme. Si le courant entre par le conducteur B dans le sol, il suit dans la couche considérée les courbes i qui convergent dans les points A et C. Les lignes équi-potentielles e sont normales à ces lignes. Soit dq un élément de ligne de courant et dp un élé-
- ment de ligne équipotentielle; la résistance opposée au passage du courant par un élément de la couche d’épaisseur 8 et de résistance spécifique y est :
- La chute de potentiel qui se produit le long de dq est, pour une intensité de courant i,
- — de — idr;
- mais comme
- 1 i 1 1 » y
- » 1 1 4 V ^ '
- I
- 7-------""
- Conducteur
- neutre
- on obtient
- d’où
- En considérant une intensité de courant constante, on peut, à l’aide du calcul indiqué par Kirchhoff, exprimer la différence de potentiel entre le point initial B et un autre point quelconque de la surface du sol, par l’équation
- E, = E0 +1 — L_ log t
- Y 2 TC Ô p
- Dans cette expression E0 est le potentiel de axe vertical du système (e5 ou e2,5 de la figure 6),
- • de =
- i dq y dp ~8'
- de dp 8
- ~dqŸ~'
- tandis que p et p' désignant les distances entre un point d’intersection de deux courbes normales et le point B ou le point A.
- Pour obtenir l’équation des courbes équipo-
- tentielles e on se sert de la relation £ = con-
- P
- stante, qui exprime une propriété des lignes iso-électriques. Cette équation est celle d’un cercle dont on trouve le rayon R, en appelant a. et p ses points d’intersection avec l’horizontale, par les relations _
- B « Aa
- = constante
- B P
- -t-7 = constante; A P
- Ba + Bp = 2R;
- B« +
- B a
- constante
- = AB;
- B p = constante (AB + Bp);
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- qui donnent
- i — constante'
- On peut de même trouver les rayons des lignes de courants qui sont également des cercles. L’expression ci-dessus trouvée pour le rayon montre que R = oo, lorsque constante = i, c’est-à-dire lorsque le point a est équidistant de A et de B.
- Supposons que par suite d’une fuite de courant de 3oo ampères sur un des conducteurs extérieurs (-(- ou —), il existe au point B une différence de potentiel maxima de io volts par rapport à la terre (ew à e0), et que le fil neutre ne soit à la terre qu’à la station centrale (point A), la différence de potentiel doit aller graduellement en diminuant de io volts à o, du défaut à la station centrale. Tous les rayons qui se trouvent dans l’axe vertical (e5) du système présentent alors par rapport à la terre en A une différence de potentiel moyenne de 5 volts; le potentiel est d’autant plus élevé que nous sommes plus près du défaut, et il n’est de 10 volts qu’au défaut même.
- S’il se produit une autre terre G sur le conducteur neutre, les courbes se divisent en deux groupes convergeant respectivement vers A et C. Si la résistance de passage du câble B -|- à la terre est, par exemple, de o,33 ohm, de sorte qu’à 100 volts il passe 3oo ampères, la chute de potentiel qui était auparavant de io volts avec une seule terre, diminue maintenant et devient par exemple 5 volts, puisque les deux parties de la résistance à droite et à gauche du pont B sont en parallèle. Enfin, on peut dire d’une façon générale, que plus un conducteur présente de points de contact avec la terre, plus la différence de potentiel entre deux points quelconques du réseau est faible.
- Avec un fil neutre en cuivre nu posé en contact direct avec la terre, il ne doit se produire aucune différence de potentiel entre deux points de la terre, en supposant toutefois que la résistance du conducteur est très faible. Ces conclusions présentent un intérêt tout particulier en ce qui concerne la question des troubles apportés dans les circuits téléphoniques par les courants s’échappant des réseaux d’éclairage. Il semble qu’il est toujours plus avantageux de réunir franchement à la terre le fil neutre d’une ca-
- nalisation à trois fils, ne serait-ce que pour cette raison qu’un défaut se produisant sur un autre conducteur se manifesterait immédiatement par une fuite de courant très intense, capable de faire sauter les coupe-circuits et de supprimer par cela-même la cause du danger.
- A. H.
- Nouvelle maohine-outil éleotrlque.
- L’application de l’électricité à l’actionnement des machines-outils se répand de jour en jour. Non-seulement la transmission électrique est souvent plus avantageuse que la transmission mécanique, mais elle permet quelquefois d’effec-
- Fig. i. — Machine électrique à raboter.
- tuer des travaux ordinairement accomplis manuellement.
- L’une des plus récentes machines utilisant ce mode de transmission est représentée par la figure i,que nous empruntons à The Electrician. Il s’agit d’une machine destinée à raboter le pont des navires, inventée par M. Sutherland, ingénieur de la maison de constructions navales W. Denny and brothers, à Dumbarton.
- Elle consiste en un moteur électrique fixé sur une plaque d’acier montée sur deux rouleaux et formant chariot. Le mouvement du moteur est transmis au rabot par des engrenages. Les lames coupantes sont disposées en hélices autour d’un arbre qui tourne à raison de 3ooo tours par minute, le moteur tournant à 2000. Les rouleaux sont montés dans des paliers disposés de façon à permettre, par un mouvement de levier, de régler la hauteur des couteaux et par suite l’épais-segr de la coupe.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- La machine fonctionne très bien et travaille plus vite que le rabotage à la main, qui est pénible et coûteux.
- Le courant est amené au moteur par un câble flexible. A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- récents en électricité
- SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE DE LONDRES
- Séance du 28 avril 1893.
- M. E -C. Rimington communique ses observations sur les décharges lumineuses dans les tubes à air raréfié sans électrodes.
- Les anneaux lumineux produits dans des tubes raréfiés par la décharge de bouteilles de Leyde à travers des bobines qui les entourent ont été attribués par Tesla à l’action électrostatique des circuits voisins plutôt qu’aux variations rapides de l’induction magnétique dans le gaz raréfié.
- L’auteur décrit diverses expériences qui lui font penser que l’induction magnétique variable est la cause principale de la production des anneaux lumineux. Elles montrent également qu’un champ électrostatique superposé au champ magnétique favorise la production du phénomène.
- La plupart des expériences décrites ont été répétées dans la séance même, quelques-unes d’entre elles donnant des effets particulièrement brillants.
- Dans une expérience, un globe à air raréfié (fig. 1) a été placé à l’intérieur d’une bobine a b reliant les armatures extérieures des bouteilles de Leyde A et B et placée entre deux plaques métalliques C et D, qui pouvaient être reliées à volonté avec les armatures extérieures des bouteilles. Le déflagrateur S fut ensuite réglé de façon qu’on n’aperçût aucune lueur dans le globe raréfié. En reliant une des plaques métalliques ou les deux à la fois avec les bouteilles à l’aide des fils ef de façon à augmenter l’intensité du champ électrostatique à travers le globe, on faisait apparaître immédiatement des anneaux lumineux. Un champ électrostatique produit par une petite
- bobine d’induction reliée à une feuille d’étaîn sur le globe faisait apparaître et disparaître alternativement les anneaux.
- Dans une autre expérience, deux boucles de fil (fig. 2 et 3) en série furent placées sur le globe de façon à former un champ magnétique
- Fig. i, 2 et 3.
- intense, mais un faible champ électrostatique les anneaux se formaient également dans ce cas, mais quand les effets magnétiques des spires étaient de sens opposés on pouvait renforcer le champ électrostatique sans que les anneaux parussent.
- En plaçant le fil de la forme indiquée figure 3 sur un globe on obtenait une décharge en forme de quartier d’orange (fig. 4).
- Fig. 4
- L’auteur a traité le sujet mathématiquement : il détermine les valeurs maxima du courant et de la différence de potentiel entre les armatures extérieures des bouteilles et exprime en une série géométrique l’intégrale de la.vitessede variation du courant dont dépend l’effet sur l’œil. En prenant un cas approximatif, l’auteur montre que cette intégrale est à peu près proportion-
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- nêlle à la racine quatrième de la capacité. Les bouteilles à grande surface ne sont donc pas beaucoup plus avantageuses pour la production dù phénomène que les petites bouteilles, ce qui concorde avec l’observation.
- En ce qui concerne les décharges en apparence non fermées sur elles-mêmes, comme celles obtenues dans des spirales roulées sur des tubes raréfiés, l’auteur observe que ces décharges sont en réalité fermées, mais que le retour est toujours très diffus et de faible intensité. Quelques expériences présentées dans la séance montrent que dans certaines conditions un globe à air raréfié agit comme un circuit métallique fermé, tandis que dans d’autres conditions les effets produits sont différents.
- Le professeur S.-P. Thompson dit qu’un champ électrostatique favorise la décharge, même dans le cas où son sens n’est pas le même que celui de la force électromotrice due à l’induction magnétique variable. Planté a trouvé que des tubes raréfiés à travers lesquels 800 éléments étaient insuffisants pour produire une décharge étaient immédiatement traversés parunedéchargequand on en approchait à trois mètres de distance un bâton d’ébonite frotté. Cet effet était indépendant de la direction du champ. Des effets analogues ont été observés par le professeur Schuster. A. H.
- Sur l’équation différentielle du courant électrique) par T.-H. Blakesley.
- Nous avons déjà donné un résumé du mémoire de M. Blakesley lors de ea communication à la Société de Physique de Londres Q); l’importance de ce travail nous engage à le publier in extenso.
- L’objet de ce mémoire est d’établir que la théorie de la décharge électrique et les expressions mathématiques employées pour représenter les faits physiques ne peuvent expliquer tous les phénomènes observés, et de montrer que pour remédier aux imperfections de la théorie actuelle il est nécessaire d’admettre certaines propriétés de la matière que l’on néglige habituellement.
- Dans quelques-unes de mes recherches, je n’emploierai pas exclusivement des symboles
- (') La Lumière Electrique, t. XLVIII, p. 129.
- algébriques, mais je me servirai de la méthode géométrique dans tous les cas où elle présentera des avantages. Il en est surtout ainsi dans les cas où les grandeurs considérées peuvent avoir des valeurs négatives. Tous les effets de flux et de reflux, en employant ces termes dans leur sens le plus général, comportent des grandeurs, de ce genre. Des courants électriques dans un conducteur donné peuvent assumer toutes les valeurs possibles dans un sens ou dans le sens opposé, mais sont limités en ce cjui concerne les autres éléments.
- La projection de la ligne joignant deux points' de l’espace, sur une droite fixe, est une grandeur géométrique de ce genre. En ce qui concerne la direction dans l’espace, l’un des points projetés se trouvera tantôt d’un côté du second point, tantôt de l’autre. Une telle ligne présente donc toutes les propriétés nécessaires pour représenter une autre grandeur du même caractère.
- De cette façon j’emploierai la projection pour représenter la force électromotrice, et quelquefois aussi le champ magnétique en un point. Parmi les termes scientifiques dont je me servirai, le seul qui pourrait donner lieu à une ambiguité est la force électromotrice efficace. Mais ce terme s’appliquera à la force électromotrice numériquement égale au produit du courant par la résistance, à chaque instant. La force électromotrice efficace est la somme algébrique de toutes les forces électromotrices appliquées et induites, elle est représentée par E. Si V est la somme de toutes les forces électromotrices imprimées et P la somme des forces électromotrices induites, il subsiste alors l’équation générale V + F = E.
- , Géométriquement, si AB, B G sont des lignes dont les projections sur une droite fixe représentent la somme des forces électromotrices induites et la somme des forces électromotrices imprimées, la projection de A C représente la force électromotrice efficace.
- Les trois lignes doivent former les côtés d’un triangle, celles correspondant aux forces électromotrices imprimées et induites étant prises dans le même sens autour du triangle, celle correspondant à E étant prise dans la direction opposée.
- Si les variations des grandeurs sont harmoniques et de même période, il est évident que les lignes AB, BG, AC seront de longueur con-
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- stante et le triangle tourne dans son propre plan à une vitesse uniforme de valeur telle qu’une révolution complète corresponde à la période. Le triangle montre ainsi admirablement les phases successives de ces grandeurs. Une conséquence des propriétés du mouvement harmonique est encore que pour une différence de phase d’un quart de période entre deux grandeurs de même période les lignes à projeter se coupent à angle droit. Par suite, le taux de variation d’une grandeur harmonique diffère en phase de la grandeur elle-même par un quart de période. Mais dans le cas le plus simple d’un circuit soumis à une force électromotrice harmonique V, on considère généralement que la force électromotrice induite varie comme la vitesse de variation du courant, c’est-à-dire :
- F
- : — L
- dl d t
- L dE R dt’
- pour E = RI.
- L’équation donnée plus haut devient alors
- V-L^7 = E = RI .
- 11 t
- En multipliant tous les termes par I et en intégrant pour une période complète,
- J~ y\dt — L J' I ^tdl = R J' I2 dt.
- Le premier terme représente le travail effectué par la source.
- Le deuxième terme disparaît.
- Le troisième terme représente le travail transformé en chaleur dans le circuit.
- Or, on admet que lorsque la période devient assez courte, il se produit un rayonnement d’énergie dans l’espace. Une partie de l’énergie rayonnée est quelquefois absorbée par un circuit voisin et transformée en chaleur.
- On introduit alors dans l’équation un coefficient d’induction mutuelle et un terme supplémentaire correspondant. Mais devons-nous supposer que le rayonnement n’aurait pas lieu sans la présence d’un conducteur dans le voisinage? Ce serait contraire à la théorie électromagnétique de la lumière.
- Si les ondes électromagnétiques peuvent être envoyées dans l’espace, nous ne pouvons plus considérer l’établissement d’un courant dans un circuit comme analogue à la tension d’un ressort
- ou à la mise en mouvement de roues d’engrenages rigides. Les roues doivent avoir des rais ou des dents en caoutchouc.
- L’équation transcrite plus haut ne tient aucun compte de ce rayonnement qui se dissipe à l’extérieur du fü, ni d’aucune autre énergie localisée autre part que dans le conducteur ; et pour celle-ci, l’équation la rend égale à l’énergie dépensée dans la propagation de la force électromotrice. Même le cas d’une substance placée dans le champ et parcourant un cycle d’aimantation avec perte d’énergie sous forme de chaleur n’est pas compris dans l’équation.
- Or, les phénomènes tels que le rayonnement de l’énergie sous forme d’ondes électromagnétiques, ou l’absorption de l’énergie dans le champ, sont fréquemment observés. Ces cas ne pourront donc être traités par une équation dans laquelle la force électromotrice induite est en quadrature avec le courant, c’est-à-dire où F est
- de la forme — L
- a l
- Il s’ensuit que dans la représentation géométrique la ligne de la force électromotrice induite ne doit pas être à angle droit avec celle de la force électromotrice efficace ; c’est-à-dire, l’angle BCA.(fig- 1) n’est pas un angle droit; il est, d’ailleurs, aisé de voir qu’il doit être plus grand, car B G peut être décomposé en BD, DG, l’angle B DG étant un angle droit. Le travail total est AD AG
- alors représenté par---—. Le travail trans-
- AG AG
- formé en chaleur est-----^—-, et la différence,
- 2 K
- AG DG
- ou le travail dissipé dans le champ, est——.
- Par suite, si D se trouvait entre G et A, AD serait plus petit que AC, et le travail effectué par la décharge serait inférieur à celui nécessaire pour échauffer le conducteur ; en d’autres termes, il faudrait qu’une certaine quantité d’énergie fût fournie par le milieu ambiant.
- Les forces électromotrices induites peuvent donc être représentées par deux composantes, l’une A D en quadrature, l’autre DC en opposition avec le courant,
- -L
- dl
- dt
- — >,I
- 7
- où X peut ne pas être une constante, mais est de la nature de la résistance.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 342
- L’équation entre les forces électromotrices peut être écrite
- dl
- V — L
- dt
- XI=RI,
- En multipliant par I dt, et en intégrant pour une période complète on obtient
- I*di + J' XI*dt>
- Le second terme du premier nombre s’annule comme précédemment, le premier terme représentant le travail total. Dans le second membre le premier terme correspond à réchauffement du conducteur et le second terme à l’énergie communiquée au milieu.
- La méthode géométrique nous permetd’exami-ner de plus près les causes déterminant cette composante de force électromotrice induite, BC,
- à A E. En supposant tout d'abord que cette composante existe seule, et en employant les lettres : v pour le champ appliqué — A G, induit = C E, efficace = AB, de self-induction magnétique*
- /
- e —•
- l = coefficient de sorte que
- <2 B dt
- f* pour la perméabilité, et B pour l’induction par unité de surface (centimètre carré), nous obtenons
- d B 1 dt ‘
- __B
- >*
- Pour établir une équation entre les énergies nous devons multiplier, non par B, comme on
- pourrait le faire par analogie, mais par dix
- section transversale, d’après l’équation de dimensions :
- [l3 T 2 M J ’L 3 T 'm5] x[.
- 1 5
- 2 _ 2 _ — 2 2
- L T M
- -i r 1 r Flux]/
- 2J T = [ Champ J |_ t j
- r d B ,, , rfdB^lt
- J '•dt dl-‘J (m) ‘“=JidtdL
- la ligne de la force électromotrice induite (fig. 2), doit être normale à l’induction, car c’est la variation de cette dernière qui produit la première. À E, perpendiculaire abaissée de A sur B. G représentera la phase de l’induction magnétique. Mais AC étant en phase avec le courant est également synchronique avec le champ. Donc E A G, ou GBD qui lui est égal, est un retard de phase magnétique, et l’on peut dire que A E est en phase avec le champ efficace, et par conséquent avec l’induction.
- Ceci indique qu’en employant les lignes inférieures de la figure pour représenter des champs, nous pouvons construire un triangle AGE (fig. 3), tel que A G soit le champ appliqué, GE un champ induit, et A E un champ efficace, lorsque ces longueurs sont projetées sur une droite fixe; G E peut être normal à A E, mais ne l’est pas forcément. Toutefois, il est certain que G E doit avoir une composante perpendiculaire
- Le second membredisparaîtici nécessairement
- a
- j dt.
- Cette quantité ne s’annule que pour t=o, c’est-à-dire lorsqu'il n’existe pas de composante du champ en quadrature avec l’induction, curieuse antithèse du problème électrique. Si le champ induit était synchrone avec l’induction, il n’en résulterait pas de dissipation d’énergie.
- Si la phase de l’aimantation dans un cycle quelconque coïncidait avec la phase du champ, il ne pourrait y avoir d’hystérésis; de plus, un aimant alternatif ne rayonnerait pas d’énergie.
- Ces deux phénomènes ontd’ailleurs été observés depuis de nombreuses années. On en conclut que lorsque l’induction dans un espace quelconque varie, un champ magnétique est induit qui réagit contre la variation.
- On peut remarquer que les tangentes des angles de décalages, électrique ou magnétique
- et l’énergie dépensée est égale à l J
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- contiennent au numérateur un certain coefficient et au dénominateur la valeur de la période. Elles augmentent lorsque la période diminue. Il peilt donc se faire qu’il soit nécessaire d’avoir une extrême vitesse de variation pour que l'on puisse observer un décalage du courant ou de l’induction. Les décalages et, dans tous les cas, les coefficients de self-induction sont facilement mesurables. L’auteur a mesuré dans plusieurs cas à l’aide de certains artifices des décalages magnétiques, mais, lorsqu’il s'agit d’un milieu à faible perméabilité, comme l’air, la période doit être extrêmement courte pour que le retard de phase soit sensible, et jusqu’à présent aucune machine ne possède une fréquence suffisamment élevée pour produire cet effet. On a eu recours aux oscillations rapides qui se produisent quand on décharge une bouteille de Leyde. Dans ces expériences le rayonnement a été fréquemment observé et mesuré approximativement, et c’est dans ces cas particuliers que la rectification de la formule devient importante.
- Je me propose d’étudier la décharge de la bouteille de Leyde surtout à l'aide de la géométrie qui peut donner une représentation graphique très claire de la décharge oscillante. Nous prendrons d’abord la formule usuelle, nous en chercherons la représentation géométrique et, en observant les parties défectueuses, nous passerons par une transmission aisée au mode de représentation correspondant mieux à l’état réel des choses.
- Dans le cas de la décharge d’un condensateur à travers un circuit éloigné de tout autre, nous avons à nous occuper des équations suivantes :
- (O (2)
- (3)
- (4) OÙ
- I est le courant de décharge;
- C la capacité du condensateur;
- L le coefficient de self-induction;
- R la résistance ;
- F la force électromotrice induite;
- E — — efficace;
- V la différence de potentiel entre les armatures du condensateur.
- v + F = E, E = RI,
- cil
- F = -L I = — C
- dt' dV dt *
- En éliminant E et F de (i), à l’aide de (2) et (3), il vient
- V-l|]_RI = o. (5)
- En différentiant :
- £V *1 di dt h dt* Rd<
- dV
- et en substituant pour -jj- d’après (4)
- I T d81 „dl C hdt* Rdi~°’
- I + CRÜ+Lcg
- équation différentielle de I.
- E
- Puisque I = l’équation
- E + CïÆ+LC — ^o dt dt
- est également vraie, et représente donc l’équa tion différentielle de E.
- D’autre part, d’après (5) et (4) :
- dl d8 V
- a t ” d i8 ;
- de sorte que
- V + RC^+Lofl
- équation différentielle de V.
- Enfin, en différentiant deux fois l’équation
- V + F — RI = o,
- d8 V £F - dM _ dt* + dt* K d t*
- D’après (3), on obtient en différentiant
- d31___ 1 d F
- dt*~~ Ldi’
- et d’après (4)
- d8I _ 1 dl dt*~ C dt*
- ce qui se réduit à ^
- Vd
- F
- L’
- Par conséquent
- F gPF R d F CE + dp + L dt
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ou
- d F d* F
- F + CRd7 + CL -JT'
- équation différentielle de F.
- On voit donc que les variables V, F, E, I présentent toutes la même forme d’équation différentielle. Pour que ces équations soient homogènes, il faut que C R soit de la nature d’un temps, et G L de la nature (temps)2.
- C L peut être écrit CR^,ou mieux ^
- nous posons
- Si
- sL . „
- R-'**
- CR
- — /a
- 4 et /3 sont des constantes de temps du circuit, et l’équation différentielle est mise sous la forme
- _ . , <2E
- E + 2 4 yy + U
- d‘ E dt* ’’
- Dans cette expression les deux constantes de temps peuvent être considérées comme étant indépendantes l’une de l’autre.
- A. H.
- (.A suivre).
- Sur là réflexion des ondes électriques à l’extrémité d’un conducteur linéaire, par M. Birkeland.
- La théorie de M. Poynting sur le mouvement de l’énergie électro-magnétique peut nous donner des idées assez claires de ce qui se passe dans un champ où se produisent des oscillations hertziennes, même dans le cas où nous ne pouvons pas résoudre les équations de Maxwell.
- Nous nous proposons ainsi de déduire quelques conséquences intéressantes à l’aide de la théorie selon laquelle l’énergie électromagnétique se meut dans l’espace suivant une direction normale aux lignes des forces électriques et magnétiques en chaque point, en sorte que la somme algébrique de l’énergie passant par l’unité de surface pendant l’unité de temps est égale au produit des deux forces par le sinus de
- leur angle et le facteur —I-r-> La direction du
- ° 4 x A
- courant d’énergie est celle d’une vis à droite, quand on la tourne de la direction positive de la force électrique vers celle de la force magnétique. Examinons donc comment l’énergie rayonne des environs d'un excitateur avec les appareils complémentaires indiqués dans la figure i.
- Au moment où une étincelle jaillit en F, chaque
- élément d’espace possède déjà, d’après les idées de Maxwell, une certaine énergie électrostatique qui se trouve essentiellement dans le voisinage de l’excitateur entre les plaques collectrices. Quand la décharge commence, une quantité d’électricité sera amenée par le courant de conduction de A à A' par exemple, et, par conséquent, nous aurons un courant de déplacement vers A et s'éloignant de A'.
- Considérons dans l’espace un élément cylindrique G parallèle au courant de déplacement. Pendant que A reste positif, la force électrique sera dirigée comme l’indique la flèche, et par suite opposée au courant de déplacement.
- La valeur de l’intégrale curviligne de force
- Fig. x
- magnétique prise le long d’un contour autour du cylindre est 4ni, i étant le courant traversant l’élément, ce qui nous permet de déduire de la théorie de M. Poynting que la quantité d’énergie qui sort de l’élément est plus grande que celle qui y enti’e. Or, après un quart de période, A devient négatif, tandis que le courant conserve sa direction. Par conséquent, une quantité d’énergie retournera à l’élément et l’on remarque que, pendant la durée d'une demi-oscillation de l’excitateur, l’énergie dans l'élément en fait une entière.
- Si nous considérons un élément C' entre les deux plaques condensatrices, l’énergie y accomplira des oscillationside même nature, et si nous suivons l’énergie dans son chemin, dans le voisinage d’une plaque collectrice et le conducteur correspondant, nous trouverons qu’elle marche le plus concentrée tout près du métal et, d’après ce que nous savons de la direction des lignes de force électrique dans le cas des oscillations très rapides, l’énergie se mouvra suivant les surfaces de niveau existant dans l’état électrostatique le moment avant la production de l'étincelle en F (deux de ces surfaces sont indiquées schémati quement autour de B' E').
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- Gomme nous le savons, les éléments G et C' rie reçoivent pas des environs autant d’énergie qu’ils en envoient ; il y a un amortissement dé-peridant des conditions métalliques et qui, généralement, n’est pas le même pour les divers éléments. On peut s’en convaincre facilemént en partant du fait expérimental qu’un circuit secondaire, placé dans le champ de l’excitateur, a un décrément logarithmique beaucoup plus petit que .celui-ci.
- ' D’après cela, il ne taut pas admettre que 1 ’a-mortissement de l’excitateur, déterminé expérimentalement par des recherches sur les ondes stationnaires dans le conducteur B E, et qui doit correspondre à un amortissement moyen pour des éléments entre lés plaques du conducteur, sera le iriême que l’on trouverait si l’on pouvait, conformément à l’artifice de M. Hertz, calculer ce qui rayonne hors d’une sphère très grande en négligeant la perte d’énergie due à la résistance des diverses partie de l’appareil.
- Suivons maintenant la quantité d’énergie, lâchée.périodiquement par les éléments entre les plaques du condensateur, qui s’avance en onàés lé long du conducteur pour être réfléchie en E, Essayons dé pénétrer dans la nature de cette réflexion et nous verrons un moyen d’expliquer une différence paradoxale qui se pré-. sente entre quelques résultats expérimentaux sur la longueur de la première demi-onde stationnaire comptée à partir de E, obtenus, les premiers par des mesures avec des circuits secondaires, les seconds par la détermination directe du potentiel le long du fil. Comme on sait, MM. Sarrasin et de la Rive (x) trouvent cette longueur trop courte ; ils constatent une perte de phase par la réflexion, tandis que les mesures sur le conducteur principal donnent la valeur sans cétté perte.
- Or, l’énergie arrivée jusqu’au bout du fil va continuer à rayonner perpendiculairement à la force électrique, de sorte que la somme algébrique d’énergie passant par un élément de surface est déterminée par l’expression de M. Poynting, c’est-à-dire elle suivra sensiblement les surfaces de niveau, le fil étant supposé en possession, pour un moment, d’une charge statique. Quel-qués-unes de ces surfaces sont indiquées dans la figure pour le voisinage de E ; des quantités
- d’énergie s’avancent simultanément sur les surfaces et font un tour en E pour continuer ensuite leur marche dans la direction opposée.
- Maintenant, il est très facile de comprendre la différence expérimentale signalée plus haut. Le second « choc », celui qui établit les maxima et minima dans le secondaire de MM. Sarrasin et de la Rive est évidemment retardé par cet extra-tour de l’énergie autour de E et, si notre explication est vraie, il faut que ce retard , soit d’autant plus grand que la distance entre les conducteurs B E, B' E' et le secondaire est plus grande elle-même. Sur le fil même, au contraire, il ne doit exister aucun retard sensible, ce que montrent aussi les recherches expérimentales. ;
- Multiplication du nombre de périodes des courants sinusoïdaux, par M. Désiré Korda (* *).
- J’ai montré, dans un travail précédent (2), qu’en faisant tourner des inducteurs excités par un courant sinusoïdal on recueille, dans un circuit fixe placé dans le champ magnétique à axe tournant ainsi produit, un courant d’un nombre double de périodes.
- Je veux indiquer ici comment on peut Se servir de ce dispositif pour tripler le nombre des périodes d’un courant sinusoïdal, tout en ne dépassant pas, pour la vitesse de rotation, le synchronisme avec le courant inducteur. Quant aux avantages que peut offrir une augmentation importante des nombres de périodes : la possibilité de se passer du fer et de son hystérésis dans les transformateurs, ainsi que de rendre pratique l’emploi des condensateurs, en réduisant considérablement la capacité nécessaire pour combattre la self-induction, ils sont suffisamment connus pour qu’on n’ait pas besoin d’y insister. Chaque pas dans cette voie a donc son importance.
- Imaginons que les deux inducteurs fixes d’un alternateur soient excités par un courant de période T et que l’induit soit composé de deux enroulements en forme de deux bobines égales a et b, fermées sur elles-mêmes et perpendiculaires l’une par rapport à l’autre, ainsi que par rapport à l’arbre. Alors, dès que ce dernier est
- (*) Comptes rendus t. XVI p. 3o6.
- (*) Académie des Sciences de Hongrie, séance du 14 novembre 1892.
- (<) Archives de Genève, t. XXIII, p. 2; 1890.
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- -346 3: : : la lumière Electrique : o
- inis en rotation synchrone avec le courant T, chacun de ces enroulements mobiles devient le
- T
- siège d’un courant de période —, ainsique je l’ai •déjà trouvé auparavant. Si, au moment ou l’in-
- ? . 2 7C
- tensitéduchampdesinducteurSjHsin t passe
- par zéro, a est perpendiculaire et b parallèle à la direction du champ, dans le premier s’établira un courant sinus. Leur expression sera
- HSv 2ic /41t. \
- — tcos (-t t-9),
- HSv 27c . [4 . \
- — T sm(T/-9j,
- où S signifie la surface d’une spire, v le nombre des spires, p la résistance apparente de l’enroulement, et <p l’angle de retard dû à la self-induction.
- Les deux flux magnétiques qui en résultent, et <ï>2> vont se composer et produiront un champ magnétique tournant dont l’intensité constante sera
- et dont la vitesse angulaire, relative à la position fixe des enroulements dans l’espace sera de Mais, puisque ces enroulements possèdent de
- 2 7Ç .
- leur côté une vitesse angulaireil s’ensuit que,
- . suivant que la rotation relative du champ est du même sens ou du sens contraire, la vitesse angulaire du champ tournant par rapport aux
- 6 TC
- spires d’une bobine fixe sera de -tjt ou bien de
- Ce champ induira donc dans une bobine c,
- placée de façon que les inducteurs fixes ne puissent avoir aucun effet d’induction sur elle, dans le premier cas, un courant sinusoïdal ayant trois fois plus de périodes et dans le second cas, un courant ayant le même nombre de périodes que le courant inducteur.
- Le deuxième cas se produira, conformément à la loi de Lenz, chaque fois que les courants xdes deux enroulements mobiles différeront également de 900, comme les forces électromotrices induites. Par contre, si l’on produit dans l’un - de ces enroulements, pour le courant, un décalage de 1800, son champ magnétique sera ren-
- verse et le champ résultant tournera dans le même sens que l’arbre. Le plus simple est de fixer sur lè même arbre une autre paire de bobines perpendiculaires a' et b’, placées derrière a et b et reliées chacune en série avec l’une des dernières. Le champ produit par a! et b' tournera dans lè même sens que l’arbre, pourvu que l’une d’elles soit enroulée en sens inverse de la bobine avec laquelle elle se trouve reliée en série. L'appareil ne nécessite alors aucun balai.
- On peut appliquer le même dispositif dans le cas d’un alternateur multipolaire, en faisant correspondre à chaque pôle inducteur une paire de bobines perpendiculaires a et b. Le nombre des pôles étant 2m, et n le nombre des tours par tseconde, le courant ainsi transformé aura un -nombre de périodes de 3 mn par seconde.
- Dans le cas où la rotation de l’arbre est exactement synchrone, l’intégrale des couples agissant entre l’induit et l’inducteur est nulle. Pour y arriver on peut fixer les parties mobiles de l’appareil directement sur la génératrice.
- Si, par contre, l’arbre tourne avec une vitesse
- angulaire co' < <o, où <0 = on a, pour les courants induits dans les enroulements mobiles,
- , A Ito-j-fi/ , to — co* . /w , I
- = L pT7cos(“+ )i—? + —" c°s(«-co')i—4»J»
- ,,= ^L prSln(M+ * ^ + —— SHi(a>-,»')* —+J-»
- en posant
- tang 9 =
- L (to + to') R~ »
- tang 4
- L (to — to')
- R »
- pa, = Ra + (“ + ai')* L4 et pat = Ra + (u — io')a La,
- qui, de leur côté induisent, dans la bobine fixe, une force électromotrice
- ma rO w1. .. . t.
- e = ---, I------(to + 2 (t)') COS (to + 2 to') t — 9
- 2 to L p:
- + —----— (w— 2 to') COS (to — 2to') t—*
- P* J
- Pour w' > <», le couple en résultant est positif et l’on transforme du travail mécanique en énergie électrique. Pour <»' < w, le couple est, au contraire, négatif, et l’action électrodynamique peut être utilisée sous forme d’énergie mécaniqqe.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 347
- FAITS DIVERS
- Plus d’un électricien a détérioré sa montre de poche en s’approchant de trop près d’une dynamo. Théoriquement, il suffirait pour neutraliser l’aimantation des pièces d’acier de la montre de se placer en face du pôle opposé de la machine; mais la chose n’est pas très pratique, car on risquerait de produire simplement une aimantation dans l’autre sens. Aussi a-t-on combiné des dispositifs permettant de désaimanter les montres à l’aide d’un champ alternatif d’intensité graduellement décroissante.
- Dans les observatoires et dans les laboratoires de physique les dynamos peuvent agir à une très grande distance sur les. instruments sensibles. Le John’s College, d’Oxford, a réussi à protéger ses instruments contre les perturbations magnétiques pouvant provenir d’une dynamo puissante que renferment ses bâtiments, en faisant construire les murs de la salle des machines avec des briques creuses, dont les cavités ont été remplies de limaille de fer. Cette disposition est des plus efficaces, car on n’a pu constater, avec les instruments les plus sensibles, aucune trace de l’influence magnétique provenant de la dynamo.
- Le nombre des bateaux de plaisance qui circuleront sur les lagunes de l’Exposition de Chicago sera très considérable. 54 d’entre eux seront mus par l’électricité. Ces derniers, qui appartiennent à l’Electrical Launches and navigation Company, de New-York, ont 10,5 mètres de longueur, 2 mètres de largeur et 66 centimètres de tirant d’eau à pleine charge. Chacun d’eux est muni d’un moteur Thomson-Houston de 4 chevaux, mis en mouvement, à 400 tours par minute, par 62 éléments d’accumulateurs, dont là charge suffit pour un voyage de 100 kilomètres. Chaque bateau peut contenir 3o personnes.
- Parmi beaucoup de curiosités contenues dans Précis historique et expérimental des phénomènes électriques, de Sigaud de la Fond (Paris, 1781), la Nature relève ce passage qui révèle un état d’esprit auquel les hommes de science sont peu accoutumés aujourd’hui : « La tour de cette ville (Florence) était, dit-on, très sujette aux irruptions de la foudre. A peine fut-elle armée d’un conducteur, qu’au premier orage, la foudre reprit sa route accoutumée; mais le conducteur qu’on venait d’y élever trompa son attente. Au lieu d’endommager la tour comme ci-devant, elle la parcourut tranquillement de haut en bas, suivant la chaîne dans tous ses tours et détours, et pénétra en terre, désarmée de toute sa fureur. »
- De nos jours, on trompe encore la foudre en Italie, ou plutôt on l’exorcise. Un de nos amis nous racontait avoir
- vu pendant un orage décrocher la crémaillère suspendue à la cheminée, et la jeter dehors en prononçant des paroles sacramentelles. A part ce dernier détail, rien, du reste, n’est plus rationnel. L’air chaud s’élevant du foyer prépare le chemin de la foudre, qui trouve, par surcroît, un conducteur métallique pour pénétrer dans la cuisine. En supprimant ce dernier, on diminue le danger; mais les paysans croient exercer ainsi sur la foudre une espèce de sortilège.
- Le Prahtische Maschinen-Constructeur décrit un composteur électrique indiquant la date, le mois, l’heure et la minute. Il est constitué de quatre types de roues dentées, dont le mouvement est réglé par un électro-aimant qui est relié avec une horloge. Les roues de l’horloge correspondent exactement à celles du composteur. A l’aide d’un contact isolé dans le mouvement de l’horloge, le courant électrique est envoyé chaque minute; l’armature de l’électro-aimant est attirée et la roue donnant la minute avancée d’un cran; après 60minutes celle des heures est également avancée d’un cran et ainsi de suite. Le composteur est donc automatique.
- Par cet appareil on peut timbrer les lettres et les munir d’une indication donnant le moment où elles ont été reçues ou expédiées, et il peut servir de contrôle pour l’entrée et la sortie des ouvriers.
- Gomme graisses consistantes pour machines on peut se servir des mélanges suivants :
- 10 Résine blanche, galipot.... 100 parties
- Huile de résine.............. 5o »
- Axonge...................... 300 »
- On mélange l’huile de résine avec le galipot, puis on ajoute I’axonge en remuant toujours.
- 20 Naphtaline brute ou paraffine ioo parties Huile de navette............. 5o-ioo »
- En premier lieu, on fond la naphtaline ou la paraffine et on ajoute plus ou moins d’huile de navette, suivant la dureté que l’on désire obtenir.
- La compagnie Thomson-Houston vient de signer avec la compagnie du tramway de Bordeaux-Bouscat au Vi-gean un traité par lequel elle s’engage à livrer au public avant le 3o septembre, la ligne de tramway électrique qui, partant du boulevard, desservira le Bouscat et le Vigean.
- C’est M. Camille Besançon qui a été chargé de mener à bonne fin cette entreprise.
- Aux nombreux faits qui ont été déjà publiés au sujet des préférences de la foudre pour certaines essences
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’arbres, il convient d’ajouter les intéressantes observations qui ont été recueillies par M. Woekert. Ce savant est arrivé â cette conclusion que les arbres â feuilles poilues ou ciliées sont, toutes autres conditions étant égales, moins exposés à la foudre que les arbres à feuilles glabres. Le fait s’expliquerait de la façon suivante.
- Le danger de la foudre pour les arbres dépend non-seulement de leur hauteur, mais encore de leur conductibilité, déterminée par leur plus ou moins grande richesse en sève, et en outre de la tension électrique. Ainsi, le hêtre est moins exposé â la foudre que le chêne, parce que ses feuilles sont pubescentes et ciliées. Ses nombreux poils et cils des feuilles de hêtre ne permettent pas la production d’une forte tension électrique dans cet arbre, parce que, durant un orage, l'électricité accumulée dans l’arbre s’écoule en grande partie par la multitude de pointes que constituent les poils et les cils.
- Une feuille de hêtre attachée à un conducteur électrique diminue la tension de celui-ci d’une quantité déterminée, en moins de temps que ne le fait une feuille de chêne dans les mêmes conditions. Le même résultat a été constaté dans des expériences où l’on s’est servi comparativement de rameaux de chêne et de rameaux de hêtre. Dans les premiers, il s’accusait toujours une quantité d’électricité deux fois aussi grande que dans les branches de hêtre, et ils la conservaient aussi pendant beaucoup plus longtemps.
- M. l’abbé Piedfort a présenté au congrès des sociétés savantes un appareil permettant de réaliser la télégraphie multiple sur un seul fil. Cet appareil est, croyons-nous, semblable au télégraphe harmonique de Gray; mais M. Piedfort veut l’appliquer à l’étude des mouvements ondulatoires, et, en général, de l’état physique des corps en présence pendant l’acte même de leurs combinaisons.
- Un lecteur de la Nature communique â ce journal la description d’une cravache électrique fabriquée pour un sportsman. Dans le manche en celluloïd se trouve une bobine de 2000 mètres de fil fin et une pile Trouvé; le contact pour fermer le circuit est établi à l’aide d’un ressort. Deux fils conduisent le courant à l’extrémité de la cravache, où sont placées deux rondelles en cuivre garnies de pointes assez aiguës pour pénétrer le poil du cheval sans toutefois le blesser. Le poids total de la cravache est de 200 grammes.
- On Va inaugurer en juillet le monument élevé à la mémoire de Claude Chappe, l’infortuné constructeur du télégraphe à bras qui fut si étroitement mêlé aux fastes de Hotte histoire militaire pendant la première République.
- L’Administration des Postes et Télégraphes avait ouvert urie souscription qui rapporta 35 000 francs environ.
- Un comité, composé exclusivement de sculpteurs ; MM. Paul Dubois, directeur de l’École des Beaux-Arts, Barrias, Mercié, membres de l’Institut, Bartholdi; et d’architectes : MM. Vandremer, Pascal, membres de l’Institut, et de MM. Ch. Yriarte et Renaud, inspecteur des Beaux-Arts, a examiné les projets présentés par vingt-neuf concurrents. Le premier prix est décerné à M. Damé, chargéf de l’exécution et du piédestal; le deuxième à M. Boisseau; le troisième à M. Pézieux. Le monument aura 9 mètres de haut, dont 4,5o m. pour le socle, 3 mètres pour la statue et i,5g m. en arrière de la figure pour une reproduction scrupuleuse du télégraphe à bras.
- La ville de Paris a concédé le terrain nécessaire, à l’intersection du boulevard Saint-Germain, de la rue du Bac et du boulevard Raspail. L’inauguration aura lieu le i3 juillet. Une reproduction en plâtre du monument sera placée dans le fond de la cour du bureau centrai des Télégraphes, rue de Grenelle, sous la haute tour dénommée tour Chappe.
- On nous annonce d’Amérique une nouvelle importante.
- Le juge Hallet, de l’État du Missouri, a refusé de reconnaître la validité de la patente des lampes à incandescence d’Edison. Son jugement dans le cas de la compagnie Columbia est précisément l’inverse de celui du juge du circuit de l’état de New-York, qui a condamné la Compagnie d'éclairage électrique des États-Unis. Dans les deux cas, ce sont les affidavits de Gœbell qui sont opposés à la compagnie Edison. Cependant le juge Hallet oblige la compagnie Columbia à donner caution de ‘ioo 000 francs dans le cas où elle serait condamnée par la cour suprême. Il est évident que les deux jugements lui seront déférés.
- Le 8 mai on a procédé, dans la prison de Sing-Sing, à l’électrôcution d’un étudiant de New-York, reconnu coupable d’avoir empoisonné sa maîtresse avec une pilule de morphine. Le crime avait été commis avec une perversité particulière qui n’a pas permis à M. Flâwer d’exercer son droit de grâce. En effet, le condamné avait frauduleusement introduit une pilule contenant 20 centigrammes de morphine au milieu d’autres parfaitement inoffensives qui en contenaient une petite quantité afin de justifier la présence du poison dans les organes, si l’on faisait l’autopsie.
- L’exécution n’a nécessité qu’une seule application faite par le procédé définitif, le casque sur la 'tête et une ligature au mollet droit. L’électrode est introduite à l’aide d’une section pratiquée dans le pantalon.
- La mort a été instantanée. Afin sans doute de répondre aux critiques dont l’électrocution vient d’être Pobjet en Europe, le directeur de la prison de Sing-Sing a prié des spectateurs de s’approcher pour se convaincre que le cou-
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- rant n’avait laissé aucune cicatrice sur le corps du patient. ;
- L’autopsie a été faite par trois médecins.
- L’exécution a été très rapide, quoique le patient ait j demandé la faveur de dire quelques mots. H en a profité j pour protester de son innocence, ce que les empoison- ; neurs manquent rarement de faire. Suivant les crimina- ' listes, il est sans exemple qu’un empoisonneur ait avoué. | On nous écrit d’Amérique que la prochaine électrocu-1 tion sera très probablement celle d’un médecin qui vient. d’ètre également condamné à mort pour un crime ana-. logue commis sur sa seconde femme, qui le gênait pour ; reépouser la première d’avec laquelle il avait divorcé.
- Les physiciens auront prochainement à leur disposition une nouvelle revue. Les éditeurs américains Mac Millan et C° nous promettent pour le 1" juillet de cette année la j publication de la Physical Review, sous l’éminente ! directioh de MM. Edward L. Nichols et Ernest Merritt, |
- La nouvelle revue sera bi-mensuelle ; chaque numéro [ contiendra au minimum 64 pages. Elle se propose de ; publier des travaux originaux en physique, des résultats i de recherches, etc. ; elle reproduira intégralement ou en ! partie seulement les mémoires les plus importants pro- ; duits à l’étranger. Dans cette partie, la nouvelle revue ne 1 fera pas double emploi avec les « Beiblætter » de Wiede-: mann ni avec d’autres journaux européens; son but est! simplement d’attirer l’attention sur les travaux présentant ; un intérêt immédiat, et de les discuter dans un esprit ; scientifique.
- Notre nouveau confrère sera soutenu financièrement ‘ par l’Université Cornell, d’Ithaca (New-York), dont les j ressources lui permettront de publier les mémoires. scientifiques avec le plus grand soin en ce qui concerne ; l’exécution des dessins et l’impression des formules ma- : thématiques.
- L’emploi du séparateur magnétique permet d’éliminer du minerai de fer les échantillons à forte teneur de phos-1 phore. Ce procédé rend possible la production d’un acier de première qualité, contenant beaucoup de carbone et très peu de phosphore. Cette sorte d’acier peut être laminé à une température relativement basse et donne des rails d’excellente qualité. Près de 100000 tonnes de ces rails ont été mis en service sur les principales voies ferrées des ' États-Unis dans ces trois dernières années, et l’on affirme que jusqu’à présent on n’a eu à constater aucune rupture.
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- La Compagnie Westinghouse est, comme on le sait, : propriétaire du brevet Hopkinson pour la distribution à i trois fils. Trois municipalités anglaises, celles de Brighton, Hull et Dundee,, avaient fait faire des installations d’après !
- ce système. Dernièrement la Compagnie Westinghouse s’est décidée à faire valoir ses droits Les municipalités de Dundee et de Hull se sont exécutées, celle de, Brighton a refusé. La Compagnie Westinghouse n’exige qu’une taxe de 62,5o francs par an et par tonne de cuivre dans les canalisations.
- Pour fabriquer de l’iode par l’électrolyse, MM. Parker et Robinson se servent d’un appareil composé de deux compartiments séparés par une cloison poreuse. Dans un compartiment on place une solution de soude caustique dans laquelle on plonge l’électrode négative en fer. L’autre contient une dissolution d’iodure de potassium et l’électrode positive, en charbon, platine ou tout autre métal inattaquable. Cette solution est acidulée par l’acide chlorhydrique ou sulfurique, ou même additionnée d’ùn sulfate double, tel que ceux de sodium, de potassium ou de magnésium qui, étant électrolysé en même temps que l’iodure, fournit la quantité voulue d’acide. La présence de l’acide a pour but de prévenir la formation des iodates.
- Les solutions doivent être moyennement concentrées. L’iode se rassemble à l’électrode positive ; on le lave et on le sèche dans un courant d’air.
- Le brome peut se fabriquer par la même réaction, mais avec certaines modifications. Dans une cornue de fonte émaillée, munie d’un diaphragme, on met, du côté de l’électrode négative, de la soude caustique, et du côté de l’électrode positive, du bromure de potassium et du sulfate de sodium. La cathode est en fer et l’anode en charbon. On porte le liquide à une température voisine de ioo° et on fait passer le courant. On facilite le dégagement du brome en faisant passer un courant d’acide carbonique dans le compartiment positif. Les vapeurs de brome sont reçues sous de l’acide sulfurique et traitées comme à l’ordinaire.
- On peut remplacer la dissolution de bromure de potassium par les eaux-mères des marais salants, concentrées de manière à obtenir directement le brome, sans passer par le bromure de potassium. Jusqu’à ce jour, aucune application véritablement industrielle n’a été faite de ce procédé.
- L’électrolyse du bromure de potassium en fusion ignée donne aussi de grandes quantités de brome, mais n’est pas pratique. Il n’en serait pas de même pour la fabrication de l’iode. Dans ces conditions, 100 kilogrammes d’iodure de potassium donneraient, avec la plus grande aisance, 75 kilogrammes d’iode et 25 kilogrammes de potassium dans un jour, avec une puissance de 20 chevaux.
- M. G. Nahusen, de Hanovre, électrolyse des solutions de bromure de potassium concentrées et refroidies à o°, dans des cuves à diaphragme. Les solutions s’enrichissent en brome après une certaine durée de la réaction ; lorsqu’il s’en est accumulé une quantité suffisante, on là sépare de la solution sans autre manipulation, il est
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- pratique de se servir de plaques insolubles comme anodes, de préférence au charbon de cornue. La tension doit être de 20 à 3o 0/0 plus élevée que celle indiquée par le calcul; la densité de courant ne doit pas s’abaisser au-dessous d’un quart d’ampère par décimètre carré.
- Depuis quelque temps on emploie un nouveau procédé pour cuivrer les surfaces métalliques ou pour déposer d’autres métaux. Au lieu d’immerger l’objet à cuivrer dans un bain liquide, on le brosse simplement avec un sel insoluble du métal à déposer, en ajoutant un peu d’eau pour donner de l’adhérence. La brosse, métallique, est reliée avec un des conducteurs, l’objet avec l’autre.
- On voit que la pratique du procédé est très simple ; l’opération est une sorte de peinture laissant une couche de métal. Ce procédé est également applicable aux alliages, et l’on dit qu’il a permis de recouvrir l’aluminium d’argent et d’or, ce qui a toujours été très difficile.
- Eclairage électrique.
- La ville de Saint-Didier, voulant éclairer ses rues et les locaux occupés par les services publics, et voulant ainsi permettre aux particuliers d’employer le même système d’éclairage, concède à la Société électrique du Lignon, dont le siège est à Saint-Etienne, le droit exclusif déposer des canalisations souterraines ou aériennes destinées à cet usage, au-dessus et au-dessous des dépendances de la petite voirie. La concession a une durée de trente ans.
- L’éclairage public sera payé à raison de 24 francs par lampe de 10 bougies jusqu’à concurrence de 5o lampes, avec 10 centimes de rabais pour chaque lampe en sus, et remplacement moyennant forfait de 3 francs par an. L’éclairage sera fourni aux particuliers soit à forfait soit au compteur, sur la base de 36 francs les 10 bougies pour cafés, 3o francs pour boutiques, 24 francs pour appartements et 20 francs pour bureaux avec heures d’extinction proportionnelles, ou. 7,5 centimes l’hectowatt-heure; les lampes usées étant remplacées moyennant 2,10 francs.
- La force motrice sera fournie à 100 francs par mois et par cheval pour les petits moteurs, et 40 francs pour les moteurs au-dessus de 5 chevaux.
- Le réseau de la Société internationale d’électricité de Vienne alimente actuellement 5oooo lampes à incandescence. La station centrale sera prochainement considérablement agrandie. Cette société se trouve en état de réduire son tarif, et fournit maintenant l’hectowatt-heure à n centimes; de plus, elle accorde des rabais jusqu’à 40 0/0 selon le nombre d’heures d’éclairage. La lampe-heure de 16 bougies revient donc aux consommateurs de Vienne à un prix compris entre 5,5 et 2,7 centimes, selon l’importance de la consommation.
- Télégraphie et Téléphonie.
- Les services électriques transatlantiques sopt aujourd’hui admirablement organisés. Nous en voyons la preuve dans ce fait remarquable que la Direct Cable Company a transmis d’Angleterre en Amérique les résultats des régates d’Oxford-Cambridge en treize secondes, ce temps comprenant la transmission à travers Londres, puis à travers l’Atlantique, et, de plus, la communication de la dépêche à YUnited Press de New-York.
- On nous dit que même pour les dépêches commerciales courantes, il est rare que la durée totale de la transmission dépasse dix minutes.
- L’Association amicale des postes et télégraphes tenait dimanche soir, au Grand-Hôtel, son quatorzième banquet annuel, auquel assistait M. Terrier, ministre du commerce et de l’industrie.
- M. Guillebert, directeur des bureaux ambulants, président de l’Association, était à sa gauche et présidait le banquet. M. de Selves, directeur général des postes et télégraphes, était en face du ministre. Venaient ensuite : MM. Darcq, chef du personnel des postes; dé Laboulaye, administrateur de la Caisse d’épargne; de Margueritte, directeur des postes de la Seine; Musart, chef du poste central des télégraphes; Bourdon de Launay, Guisset, Broquisse, Edmond Stoullig, Gâtineau; lin grand nombre de chefs et de sous-chefs de bureau, de sociétaires, etc.
- M. Guillebert a fait connaître les résultats obtenus par l’Association. Son avoir social est actuellement de 36i 000 francs. Elle a, depuis sa fondation, dépensé en secours de toutes sortes, 175 000 francs, répartis entre 1800 sociétaires. Elle compte près de 25oo membres participants et 200 membres honoraires. L’Association a, en outre, créé une caisse spéciale de réserve, qui ne possède pas moins de 21 000 francs, et destinée à prolonger les indemnités assurées aux sociétaires malades et à en donner aux veuves et orphelins des sociétaires décédés.
- M. de Selves, directeur général des postes, a rendu hommage au concours dévoué que lui prêtent, à tous les degrés, les agents des postes et télégraphes.
- M. Terrier, ministre, prenant à son tour la parole, dit toute son admiration pour le personnel des postes et télégraphes, dont il a pu apprécier le dévouement, l’énergie, l’intelligence.
- Le ministre affirme sa ferme volonté d’apporter toutes les améliorations possibles au sort de ses agents pour lesquels il professe la même sollicitude que le directeur général. Il félicite enfin l’Association amicale des résultats qu’elle a obtenus.
- 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
- XV ANNÉE (TOME XLVIII} SAMEDI 27 MAI 1893 N» 21
- SOMMAIRE. — Recherches de M. Ditte sur la pile Leclanché et autres piles similaires; A. Renault. — Oscillation d’un fil métallique traversé par un courant électrique continu ; D. Hurmuzescu. — Applications mécaniques de l’électricité; Gustave Richard. — Moteurs à courants alternatifs de la Société Œrlikon ; F. Guilbert. — Transport et distribution de Fénergie électrique par courants polyphasés à Heilbronn-sur-Neckar; Ch. Jacquin. — Chronique et revue de la presse industrielle : Pile-étalon Weston. — Electro-dépositions métalliques sur verre, porcelaine, etc., procédé Potier.— Câbles téléphoniques Felten et Guilleaume.— Compteur Kapp à régime variable. — Instruments et procédés de mesures magnétiques. — Compteur de la General Electric C°. — Coupleur à vitesse variable pour traction électrique. — Revue des travaux récents en électricité : Viscosité magnétique, par J. Hopkinson, E. Wilson et F. Lydall. — Sur l’équation différentielle du courant électrique, par T.-H. Blaliesley. — Mesure de la différence de phase de deux courants sinusoïdaux, par M. Désiré Korda. — Sur l’influence de l’aimantation longitudinale sur la force électromotrice d’un couple fer-cuivre, par M. Chassagny. — Nécrologie : Sir James Anderson. — Faits divers,
- RECHERCHES DE M. DITTE SUR LA PILE LECLANCHÉ
- ET AUTRES PILES SIMILAIRES
- La pile Leclanché, que son inventeur fit connaître vers 1866, est peut-être de toutes les piles la plus répandue. Grâce à sa faible résistance intérieure et à l’économie qu’elle présente en ne s’usant pas du tout en circuit ouvert, cette pile est entrée très rapidement dans le domaine de la pratique. Ces deux qualités la rendent en effet très commode pour divers usages industriels ou domestiques.
- Dans la seule année 1876, la maison Leclanché eut à construire 3oooo éléments de sa pile pour les compagnies de chemins de fer, et aujourd’hui encore l’Administration des télégraphes emploie cette pile dans tous les bureaux secondaires, où l’on n’a pas sous la main un personnel bien familier avec la manipulation des piles; enfin, c’est à l’élément Leclanché que s’adresse toute personne désireuse d’installer chez elle une sonnerie électrique.
- Cependant si le côté pratique de l’élément Leclanché a été vite connu, il n’en a pas été de même, des réactions chimiques dont il est le siège. De nombreux chimistes se sont pourtant
- occupés de cette question et ont donné chacun leur théorie; mais, comme il arrive toujours en pareil cas, plus est grand le nombre des explications relatives à une question, plus on a de chances de n’en pas trouver de bonne.
- On sait que l’élément Leclanché, dernier modèle, consiste essentiellement en une solution de sel ammoniac présentant une teneur de 16 à 20 0/0 (J), dans laquelle plongent un barreau de zinc, qui est le pôle négatif, et un aggloméré de charbon de cornue et de manganèse aiguillé, qui est le pôle positif; extérieurement à la pile, le courant va donc de l’aggloméré au zinc en circuit fermé.
- L’aggloméré est constitué (*) par 55 0/0 de charbon de cornue, 400/0 de manganèse aiguillé, et 5 0/0 de gomme laque, comprimés à ioo° au moyen d’une presse hydraulique, dans un moule en acier pouvant supporter une pression de 3oo atmosphères. On y ajoute parfois quelques centièmes de bisulfate de potasse pour diminuer la résistance de l’aggloméré et dissoudre les oxychlorures qui s’acccumulent petit à petit sur lui.
- (') Dans la pile Leclanché destinée aux communications téléphoniques, on prend une solution saturée de sel ammoniac.
- (2) Leclanché. — Comptes rendus, t. LXXXIII, p. 55 ; 1876.
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- Si l’on examine ce qui se passe dans l’élément Leclanché, on constate qu’au bout de. quelque temps de service cet élément a son barreau de zinc fortement rongé : le diamètre de ce barreau diminue progressivement du haut en bas, où il se termine en une pointe au-dessous de laquelle viennent se rassembler les impuretés du zinc, telles que le plomb; l’aggloméré, surtout vers sa partie inférieure, se recouvre de cristaux blancs; enfin, au fond du vase de l’élément, on aperçoit des cristaux, formant bouillie parfois, qui deviennent plus abondants lorsque la température s’abaisse. A l’analyse, on constate qu’ils renferment de l’ammoniaque, du zinc, du chlore et de l’oxygène.
- Pour expliquer ces différents phénomènes, M. Leclanché (*) admet tout simplement que le
- Fig. 1
- chlorhydrate d’ammoniaque transforme le zinc en chlorure de zinc, tandis que l’ammoniaque, mise en liberté, reste dissoute, et que l’hydrogène dégagé se porte sur le manganèse et le ramène à l’état de sesquioxyde en formant de l’eau. La réaction, d’après lui, serait ;
- . 2 Az H1 Cl + Zn + a Mn 0‘
- = Zn Cl8 + 2 Az H3 -f Mn2 O3 + H2 O.
- Cette explication vraiment trop simple n’établit pas l’origine des chlorures doubles et des oxychlorures que l’on rencontre dans cette pile.
- D’autres chimistes ont cru tenir compte de ces faits. Ainsi, Priwosnik (Pogg. Ann. t. CXLII, p. 467), constate l’existence sur le zinc d’un composé ammoniacal de Zinc auquel il donne là formule (Az H3) Zn Cl2; et G. Davis (Chem. News, t. XXV, p. 265) attribue aux mêmes
- (*) Leclanché. — Les Mondes, t. XVI ; 1868.
- cristaux la composition Zn O, Az H4 Cl, H2 O. Mais indépendamment de l’incertitude où l’on reste sur la composition exacte de ces cristaux, leur genèse n’est pas expliquée. C’est pour combler cette lacune que Divers (Chem. News, t. XLVI, p. 259) a divisé les réactions présentées par l’élément Leclanché en primaires et secondaires et, en combinant celles-ci avec celles-là, a fini par en faire un tout auquel on ne comprend pas grand’chose.
- L’explication des phénomènes présentés par l’élément Leclanché vient seulement d’être donnée par M. Ditte, professeur de chimie minérale à la Faculté des sciences de Paris. On verra que si ce savant a été plus heureux que ses prédécesseurs dans cette étude, cela tient tout simplement à ce qu’il a mieux su séparer les conditions de son expérimentation. Il convient d’ajouter qu’après ses nombreuses recherches sur les équilibres présentés par les sels dissous, M. Ditte était mieux placé, que personne pour saisir ce qui se passe au sein de la liqueur électrolytique de la pile Leclanché.-
- Tout d’abord, afin d’éliminer la part d’action qui pourrait revenir à l’aggloméré de manganèse et de charbon de cornue, M. Ditte lui substitue une simple lame de platine. L’effet du platine en pareil cas est connu : il absorbe l’hydrogène produit au pôle positif de la pile avec dégagement de chaleur. En dehors de cette circonstance, la lame de platine reste inerte; elle ne donne pas lieu à des réactions secondaires. Si dans ces conditions, les phénomènes présentés au sein du liquide électrolytique sont les mêmes avec un pôle positif en platine ou en aggloméré, on pourra conclure à l’inertie du rôle de l’aggloméré, contrairement à l’opinion déjà reçue.
- Enfin, au sel ammoniac est substitué le sel marin, dont les propriétés chimiques, voisines de celles du sel ammoniac, présentent cependant assez de différence avec celles de ce dernier pour permettre de faire la part de chacun de ces sels quand on les remplace l’un par l'autre.
- PILE AU SEL MARIN
- M. Ditte réalise donc un élément de pile au sel marin (à 10 0/0 dont le pôle négatif est un barreau de zinc, et le positif une lame de platine. Au bout dHin certain temps, qui dé-
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- pend de la distance entre les pôles au sein du liquide, c’est-à-dire de la résistance intérieure de l’élément, le zinc apparaît comme enveloppé d’une draperie d’oxyde de zinc tantôt blanc mat, tantôt gélatineux et translucide, qui descend le long du . barreau depuis la surface libre du liquide jusque vers le bas, où elle s’étend en une nappe horizontale placée à une distance de un à deux centimètres du fond du vase.
- Cette nappe, en formant cloison, sépare le liquide salé en deux portions inégales et de composition différente. Au-dessus de la cloison, l’électrolyte est devenu plus ou moins alcalin et ne renferme pas de zinc dissous; au-dessous, au contraire, il est neutre ou à peine alcalin, mais il renferme du chlorure de zinc, et en proportions d’autant plus grandes que l’élément est resté plus longtemps en service. Quelques nombres permettront d’en juger :
- Durée de l'expérience
- Nature du liquide
- î5 heures
- 48 heures
- 14 jours
- milligrammes
- Soude libre
- Liquide supérieur (100 cm5)
- Zn Cl* dissous
- Soude libre
- Liquide inférieur (100 cm1)
- Zn Cl* dissous
- M. Ditte trouve l’explication de ces phénomènes dans l’étude des propriétés chimiques relatives des corps qui interviennent ici, et dans la considération des densités respectives de la soude et du chlorure de zinc formés.
- En premier lieu, la chaleur de formation de l’oxyde Zn O (83e, 6) comparée à celle de l’eau H2 O (69e) montre que le zinc doit décomposer l’eau; la réaction n’est arrêtée que par le dépôt immédiat sur le métal d’une couche d’oxyde insoluble dans l’eau, et qui le protège contre toute attaque ultérieure. De même, dans une solution de sel marin, où l’oxyde de zinc est à peine soluble, la réaction ne se produit qu’avec une extrême lenteur; au bout d’un mois de contact, une lame de zinc placée à la température ordinaire dans une éprouvette remplie d’une solution saturée de sel marin et renversée sur un vase rempli de la même liqueur, dégage à peine un centimètre cube d’hydrogène.
- Ainsi, d’après ces expériences, au cas où l’électrolyse aurait lieu au sein de la pile, l’oxyde de zinc se dissoudrait à peine dans l’électrolyte.
- L’électrolyse a lieu d’ailleurs. Car si le chlorure de sodium absorbe — 192,4 calories pour se décomposer en chlore gazeux et en sodium, ce dernier, en se transformant en soude et hy-
- drogène aux dépens de l’eau, dégage -f-86,2 calories (+ i55e,2 — 69e), et le chlore, en formant du chlorure de zinc -f- 112,8 calories.
- La chaleur ainsi dégagée est supérieure à la chaleur absorbée, même si l’on néglige la combinaison possible des deux chlorures de sodium et de zinc, ainsi que l’absorption exothermique de l’hydrogène par la lame de platine. L’électrolyse du sel marin aura donc lieu sans le secours d’aucune énergie étrangère; elle s’effectue, du reste, en donnant naissance aux composés précédents; on aperçoit même parfois de fines bulles d’hydrogène dans l’oxyde de zinc qui entoure le barreau de zinc; ces bulles proviennent de la décomposition de l’eau par le zinc, et sont retenues mécaniquement par la gaine d’oxyde, surtout quand celui-ci est gélatineux.
- D’autre part, à la température ordinaire, la densité d’une solution de sel marin à 10 0/0 est 1,073, celle d’une solution de soude renfermant moins de neuf centièmes d’alcali est inférieure à ce nombre, et celle d’une solution de chlorure de zinc lui est supérieure, dès qu’elle renferme plus de huit centièmes de ce chlorure.
- Il en résulte tout naturellemenfque la soude, formée au voisinage du platine, montera vers la surface libre du liquide, tandis que le chlorure
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- de zinc descendra le long du barreau de même métal vers le fond du vase. On constate en effet que la surface libre devient très rapidement alcaline. Puis, grâce à la diffusion, la soude se répand dans toute la partie supérieure du liquide, et se rencontrant le long du barreau de zinc, avec le chlorure de zinc, décompose ce dernier en oxyde qui bientôt forme gaine autour du barreau, et empêche ainsi le chlorure formé ultérieurement de prendre contact avec la soude ; ce dernier, descend dès lors, entre le barreau de zinc et la gaine d’oxyde, jusqu’au fond du vase, où il s’accumule en une couche, qui reprend contact avec la soude par sa surface supérieure ; là encore il se forme une nappe d’oxyde de zinc qui, venant se raccorder à la gaine du barreau de zinc, établit ainsi une cloison complète entre le chlorure de zinc au fond et la soude au-dessus. Si l’électrolyse continue par la fermeture du circuit, la nappe d’oxyde qui sépare l’électrolyte en deux régions ne fait que s’accroître ; toute molécule de soude qui pénètre du côté du chlorure y détermine la formation d’oxyde de zinc, et réciproquement. La région supérieure à la cloison sera riche en soude et exempte de zinc; la région inférieure, au contraire, sera neutre et riche en chlorure de zinc.
- Quand, toutes choses égales d’ailleurs, on substitue à la lame de platine l’aggloméré ordinaire de l'élément Leclanché, les mêmes phéno-
- mènes apparaissent, à la rapidité et à l’intensité près cependant ; car alors, la distance entre les pôles étant réduite au minimum, par la conformation même de cet aggloméré, qui n’est séparé du zinc que par une gouttière de porcelaine, la résistance intérieure de l’élément diminue; d'autre part la polarisation, considérable avec la lame de platine, disparaît ici presque entièrement. On conçoit donc que dans ces conditions
- Fig. »
- les choses soient plus nettes encore. La cloison d’oxyde de zinc devient alors assez épaisse pour retenir en une grosse bulle l’hydrogène provenant de l’attaque de l’eau salée par le barreau de zinc dans sa partie située au-dessous d’elle; au bout de 24 à 36 heures, la cloison devient même dure, tout en restant cependant friable. Voici les nombres qui se rapportent à ce cas :
- Nature du liquide I” EXPÉRIENCE Durée de l’expérience 2" EXPÉRIENCE Durée de l'expérience
- ch. 3o 2 heures 8 heures 26 heures 7 heures 48 heures
- mllligi-. milligr* milligr. milUgr. mitligr* milligr.
- ( Soude libre Liquide supérieur (100 cm5) < 81 io3 121 352 202 1148
- ( Zn Cl* O O 0 O O O
- 1 Soude libre Liquide inférieur (ioo cm5 \ O O O 0 O O
- ( Zn Cl* 340 771 1206 1290 1905 9307
- Quelquefois la couche supérieure du chlorure de zinc présente une faible alcalinité, due à ce qu’un peu d’oxyde de zinc s’est dissous dans le chloruré en formant un oxychlorure.
- La présence du manganèse dans l'aggloméré île change donc en rien la nature de l’électro-lÿse au Sein de la pile. Une troisième expérience
- de M. Ditte l’établit plus nettement encore. Au lieu de l’aggloméré ordinaire, il prend comme pôles un barreau de zinc d’une part, et de l’autre un vase poreux, de forme cylindrique, rempli d’un mélange par portions égales de coke et de bioxyde de manganèse, et présentant vers sa base des fentes étroites, de quelques
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- centimètres de long, correspondant à trois génératrices équidistantes du cylindre. Dans ces conditions, à la forme près de la cloison d’oxyde de zinc, qui présente ici un aspect assez curieux, l'électrolyse du sel marin s’effectue d’une façon absolument identique à ce qui précède.
- La bioxyde de manganèse n’a d’autre rôle que celui d’une matière dépolarisante capable de débarrasser la pile de l’hydrogène qui l’encombre. Mais il n’agit nullement sur le liquide électrolytique, pas plus d’ailleurs que les oxydes qui pourraient provenir de sa réduction. On ne trouve d’ailleurs • pas de manganèse dans la région alcaline de l’électrolyte; la région neutre du chlorure de zinc en renferme seulement quelques traces.
- Les nombres suivants, trouvés par M. Ditte dans ce dernier cas, établissent son analogie complète avec les précédents :
- Durée de l'expérience
- Nature du liquide '——
- 24 h. 48 h.
- uitlUgr. miUlgr.
- (Soude libre. 125 312
- Liquide sup. (ioocm5)}
- (Zn Cl2 0 0
- (Soude libre. O 0
- Liquide inf. (ioo cm1)
- (Zn Cl2 173 1641
- Ainsi, en résumé, dans la pile Leclanché, où le sel marin est substitué au sel ammoniac, le pôle positif n’intervient que comme dépolarisant; la soude produite à ce pôle s’élève dans la partie supérieure de l’électrolyte, tandis que le chlorure de zinc produit à l’autre pôle s’accumule dans les parties inférieures: en même temps, par suite d’une réaction secondaire, entre la région alcaline de la soude, qui est la plus élevée, et la région neutre et inférieure du chlorure de zinc, il se forme une cloison d’oxyde de zinc qui sépare ces deux régions.
- Les mêmes expériences que les précédentes, reproduites avec un barreau de cadmium, au lieu de zinc, donnent naissance aux mêmes phénomènes , mais avec une intensité et une netteté moindres. Avec le cadmium, en effet, l’électro-Hyse ne devient exothermique qu’en faisant in-
- tervenir la chaleur de formation d’un chlorure double de sodium et de cadmium ou la chaleur d'absorption de l’hydrogène par le pôle positif.
- PILE LECLANCIIÉ PROPREMENT DITE
- Cette étude complète des piles précédentes une fois achevée, M. Ditte put aborder avec assurance le cas plus compliqué de la pile Leclanché proprement dite : les résultats déjà acquis allaient la guider dans ses recherches.
- Tout d’abord, l’examen des réactions présentées par le zinc dans des solutions différemment concentrées de sel ammoniac est tout indiqué. Ici, en effet, non-seulement le zinc peut décomposer l’eau, mais l’oxyde de zinc est soluble dans le sel ammoniac. On ne verra donc plus, comme
- Fig. 3
- avec le sel marin, une couche d’oxyde de zinc se déposer sur ce métal et empêcher toute action ultérieure. Il convient dès lors d’examiner les équilibres différents avec la' concentration auxquels peuventdonner lieu les composés résultant de l’action du zinc sur le chlorhydrate d’ammoniaque.
- M. Ditte examine trois cas différents :
- i° Le premier est celui d’une solution à io o/o de sel ammoniac. Une lame de zinc est placée dans un tube de verre, fermé à une extrémité et effilé à l’autre en un tube étroit, recourbé trois fois de manière à constituer un tube de dégagement; ce tube est rempli de la solution précédente, son orifice de dégagement introduit sous une éprouvette remplie de la même, liqueur, et tout le système enfin placé dans un vase plein du même liquide.
- L’action est très lente à la température ordinaire. Cependant l’hydrogène se dégage peu à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- peu. En deux mois, on en recueille 6 à 7 centimètres cubes dans l’éprouvette ; la surface de la lame de zinc ne présente alors que quelques taches noirâtres sans profondeur. Il faut 6 mois pour que l’altération du zinc devienne manifeste. A la longue de petits cristaux blancs se déposent sur la lame, s’étendent et grossissent à mesure que l’opération se prolonge. Après 4 ans de contact, le zinc est entièrement couvert de cristaux; ce sont de petits mamelons blancs, formés d’aiguilles soyeuses, nacrées, accolées ensemble, ou de petits prismes transparents. Chauffés, ils commencent par s’effleurir en perdant de l’eau et devenant d’un blanc mat; à plus haute température, ils laissent dégager des vapeurs de chlorhydrate d’ammoniaque. Ils répondent à la formule 2(AzH4C1), 4 Zn O, 9 H2O qui résulte de l’analyse suivante :
- Trouvé Calculé
- Az II1 Cl . ... 18,00 17,99
- Zn O 54,44 54,76
- 1-1*0 27,56 27,25
- 100,00 100,00
- L’eau les décompose à froid en leur enlevant du sel ammoniac, jusqu’à ce qu’elle en contienne 6 grammes enviion par litre à la température ordinaire; la solution à 10 0/0 de sel ammoniac les dissout un peu et en contient 6,7 gr. quand elle est saturée à i5°C.
- 20 Avec une solution à 20 o/ode sel ammoniac, les phénomènes sont un peu différents. Le dégagement d’hydrogène à froid est plus rapide, et l’on en recueille 1,5 cm3 environ par 24 heures. Au bout de deux mois, la surface du métal n’est pas très notablement altérée; cependant elle présente en divers points des taches noires, desquelles se détachent de petites bulles de gaz ; quelques-unes d’entre elles sont profondes et ne tardent pas à perforer la lame; elles sont dues aux impuretés, telles que le plomb, que renferme le zinc, et qui forment avec lui des couples locaux én certains points où l’attaque devient plus rapide. Peu à peu le nombre de ces taches augmente, et au bout de 3 mois il commence à'se déposer sur la lame de zinc de petits cristaux transparents auxquels une bulle d’hydrogène adhère fréquemment; la liqueur qui, au contact de ces cristaux, descend le long de la lame comme sur un plan incliné, va se rassembler au fond du tube, et c’est là que les cristaux se déposent en plus grande quantité; bientôt même à la
- suite des variations de température du jour et de la nuit, les cristaux abandonnent graduellement la surface de la lame, pour aller former une couche au fond du vase, tandis que le zinc continue à se dissoudre peu à peu. Au bout de quatre ans le métal a totalement disparu, à part quelques menus fragments empâtés dans les cristaux et soustraits par cela même au contact avec la liqueur; la matière cristallisée forme une couche au fond du vase; son analyse donne la
- composition suivante : Trouvé Calculé
- Az H* Cl , 56,66 56,79
- Zn 0 . 43,34 43,21
- 100,00 100,00
- que l’on peut exprimer par la formule
- 2(AzH4 Cl) Zn O.
- La liqueur est saturée de ce composé et en retient par litre 13,3 gr., à i5° C ; il suffit de la refroidir un peu pour qu’elle le dépose en beaux petits cristaux transparents. Ceux-ci se décomposent au contact de l’eau froide ; ils lui cèdent du chlorhydrate d’ammoniaque, jusqu’à ce qu’elle en contienne i3o gr. par litre environ et deviennent opaques et blancs à la surface. On comprend donc qu’ils ne puissent pas se former dansune liqueur ne renfermant que locentièmes de sel ammoniac. Mis en contact, au contraire, avec une solution qui en renferme i3 centièmes, ils s’y dissolvent jusqu’à ce qu’elle en soit saturée, mais ils conservent leur transparence, même après plusieurs mois dé contact.
- 3° Avec une solution de sel ammoniac, saturée à froid, c’est-à-dire renfermant environ 35 centièmes de ce sel, le zinc donne lieu à très peu près aux mêmes phénomènes. L’hydrogène se dégage avec la même vitesse, et l’on obtient le même produit cristallisé.
- A. Renault.
- (A suivre).
- OSCILLATION D’UN FIL MÉTALLIQUE TRAVERSÉ PAR UN COURANT ÉLECTRIQUE CONTINU
- Lorsqu’un conducteur est le siège d’un courant électrique, il s’échauffe en dépensant une certaine quantité d’énergie, suivant la loi de Joule. On réalise cette expérience d’une ma-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- nière éclatante en faisant rougir un fil de platine tendu horizontalement entre deux supports. Par l'effet du courant le fil s’allonge et son poids lui fait prendre la forme d’une chaînette très prononcée.
- Maintenant, si en agissant sur l’un des supports on tend le fil d’une manière progressive, il y aura une tension pour laquelle le fil se mettra à osciller dans un plan vertical, tout doucement d’abord, puis de plus en plus fort, pour arriver à un état de vibration qu’il gardera indéfiniment, pourvu que les conditions dans lesquelles se produit ce phénomène restent toujours les mêmes.
- Voilà le fait que j’ai observé il y a quelque temps (x) et qui n’avait pas encore été signalé par personne à ma connaissance. Je dirai même que rien ne pouvait le faire prévoir d’avance, et cela pour plusieurs raisons. D’abord on n’avait pas l’idée de tendre le fil, qui avait été trop allongé par suite de réchauffement dû au passage du courant; de plus, la plupart du temps, le fil employé était trop court; car pour que le fil se mette à vibrer, il faut l’amener à un certain degré de tension (généralement petit) ; et puis que le fil ait au moins une longueur de 5o centimètres pour que les oscillations soient bien visibles à l’oeil nu.
- Voici quelques détails sur cette curieuse expérience :
- Le fil vibre dans toute sa longueur, se partageant en plusieurs concamérations suivant la tension; le plus facile à obtenir est un seul ventre au milieu de la corde; dans ce cas on obtient des amplitudes maxima beaucoup plus grandes, et le phénomène se remarque plus vite à son commencement.
- L’amplitude de ces oscillations est la distance, suivant une verticale, entre deux positions d’un même point du fil lorsque ce fil a la plus grande et la plus petite longueur; c’est-à-dire les deux états dans son déplacement où le fil est le plus bas et le plus haut possible. Ces positions de vitesse zéro, correspondant à l’élongation maxima, ne sont pas symétriques par rapport à un plan horizontal passant par les deux points d’attache du fil sur les supports.
- Lorsque le fil est trop tendu ou trop peu tendu, il se partage en nombreux nœuds et
- ventres, et ces derniers vibrent avec des petites amplitudes. Si le fil a été porté au rouge, on remarque que les ventres se refroidissent plus vite, car ils perdent les premiers leur incandescence. Il faut dire qu’il n’est pas indispensable pour produire les vibrations que le fil soit rouge; il suffit qu’il soit suffisamment chaud. Mais les vibrations sont d’autant plus rapidesetlesampli-tudes d’autant plus grandes que le fil est porté à une température (x) plus élevée par rapportà celle du milieu ambiant, et que le fil est plus fin.
- Pour que ces oscillations soient régulières, il faut non seulement que la source électrique soit constante, mais que le fil soit placé à l’abri des courants d’air et de tout changement brusque de température et d’état hygrométrique.
- Il est commode de fixer le fil sur le support par l’intermédiaire d’un petit ressort pas bien fort, qui servira d’un côté pour le réglage en dernier de la tension, et d’un autre côté formera volant.
- Pour les raisons que nous venons d’indiquer, on voit tout de suite qu’il conviendra de faire cette expérience dans une enceinte limitée, telle qu’un gros tube de verre, et de prendre une batterie d'accumulateurs comme source d’énergie.
- Cette expérience réussit avec tous les métaux (en fils), et plus ou moins bien, suivant l’élasticité de chaque métal (à la même température, bien entendu); ainsi., un fil de maillechort de 0,16 mm. de diamètre et de 2 mètres de longueur, parcouru par un courant d’environ 2 ampères (2) et vibrant dans l’air de manière à former un seul ventre au milieu, atteignait des amplitudes maxima de 3o à 40 millimètres; et dans ce cas le nombre des oscillations ne dépassait pas 10 par seconde. J’ai répété l’expérience avec des fils de platine et de fer sans rien voir de nouveau.
- De plus, j’ai trouvé intéressant de la reproduire dans des gaz autres que l’air pour voir leur influence sur le phénomène. Dans cette intention, j’ai employé un tube de verre de 5o millimètres de diamètre sur 2 mètres de long, lequel formait une enceinte limitée où l’on pou-
- (') Nous voulons dire par là que pour, un milieu quelconque la température du fil varie dans le môme sens que l’intensité du courant d’une certaine manière (qu’on ne connaît pas exactement d’avance).
- (*) Fournis par une batterie de 40 accumulateurs.
- (* *) Comptes rendus, 20 juillet 1891.
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- LA . LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- vait introduire un gaz quelconque ou faire le vide. Le fil était tendu dans ce tube.
- J’ai trouvé que pour une même tension du fil et pour un même courant qu’on y faisait circuler, les amplitudes maxima des vibrations dans les différents gaz sont à peu près dans les rap-
- ports suivants :
- Air atmosphérique.... i
- Gaz d’éclairage...... 3
- Hydrogène............ 7
- Ces nombres se rapprochent de ceux qui expriment les conductibilités calorifiques (ainsi appelées) respectives de ces gaz.
- Dans l’acide carbonique le fil ne vibre pas, et on pourrait expliquer cette anomalie par ce fait que ce gaz est très peu conducteur.
- Dans le vide toute oscillation est impossible, et d’autant plus que le vide est plus complet, ce qui est dû dans ce cas au manque total de conductibilité thermique.
- De ces expériences variées j’ai cru pouvoir conclure que ce-phénomène est de nature calorifique. Il résulte d’un échange de chaleur qui se produit d’abord par contact entre le fil et la couche de gaz qui l’entoure immédiatement, et puis par convection entre cette partie du gaz et le reste du fluide.
- Considérons en effet le cas où le fil vibrant fait un seul ventre au milieu; les forces qui agissent pour produire ce mouvement sont : la pesanteur, qui agit d’une manière constante et qui tend à abaisser le centre de gravité de la chaînette le plus bas possible, et puis une autre force provenant du raccourcissement brusque et périodique du fil ; celle-ci tend au contraire à relever le centre de gravité de la chaînette le plus haut possible vers le plan horizontal contenant les deux points de suspension du fil. Elle équivaut à une impulsion de bas en haut seulement, dans les expériences de Melde. Il faut donc, pour que les vibrations puissent se produire, que l’échange de chaleur se fasse de manière à donner naissance à ces impulsions.
- Pénétrons plus avant dans le mécanisme intime du phénomène. Supposons que le fil a la tension nécessaire pour entrer en vibration (D. Lançons le courant, le fil se dilate brusquement; mais aussitôt, dans le gaz qui l’entoure, se forme unecolonne de rappel qui, venant frapper le fil,
- (<) Lorsqu’on y fera passer le courant, bien entendu.
- lui enlève de la chaleur; le fil se raccourcit et monte. Or, pendant que sa température diminuait, sa résistance électrique diminuait aussi, donc l’intensité du courant qui le parcourt augmentait simultanément; ainsi,. à la fin de sa course sa température s’est élevée et d’aütant plus que là sa vitesse est nulle (par conséquent le fil se trouve en contact avec une masse moindre de gaz que s’il était en mouvement) et que Je mouvement d'ascension du fil se fait au milieu de la colonne de gaz née de son échauffe-ment. Alors le fil s’allonge de nouveau et redescend, mais dans ce mouvement il rencontre du gaz plus froid et perd de la chaleur qui; le, fait de nouveau remonter, et ainsi de Suite.
- On s’explique donc ces mouvements successifs du fil par les variations périodiques de sa température et de sa résistance électrique provenant de son refroidissement intermittent.
- Une fois le mouvement commencé, il tend à s’amplifier par le fait même de son déplacement dans le milieu ambiant, jusque une certaine valeur qui est déterminée par la.tension du fil, par les différences, de température entre le gaz et le fil, et par la nature même du gaz.
- Une petite impulsion donnée au commencement. peut favoriser le mouvement, à la condition toutefois que cette impulsion soit concordante avec l’état vibratoire caractéristique du fil.
- D. Hurmuzescu.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (J)
- Le fonctionnement du gouvernail électrique de M. VcinDuzer est (fig. 1 à 7) le suivant.
- Quand le manipulateur H du timonnier et le bras T du gouvernail se trouvent (fig. 7) tous deux dans leur position médiane, le navire suit sa course en droite ligne, et il ne passe aucun
- (‘) La Lumière Electrique, 29 avril 1893, p. i58.
- Gouvernails électriques. Elder Washburn-Simon. Lumière électrique, 27 mars 1886, p. 601. Çozy 17 décembre 1892, 56; Fislce 19 septembre 1891, 571; Grimston et Dykes i3 avril 1892, 29 avril 1893, 309, i5g; Hutchinson 22 mai 1890, 357; Schuckert 22 mai 1890, 358.
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- JO URNAL UNIVERSEL D’ÉLEC TRICITÊ 359
- courant du circuit principal ou moteur ww dans les dynamos M4 M2,qui commandent le gouvernail. Dans cette position, en effet, le circuit de mise en train w2 G (fig. 7) est rompu par la manette H parce que sa languette métallique L' (fig. 2 et 4) ne touche aucun des deux ressorts de contact lx l2. En outre, comme ce circuit est fermé sur l’électro-aimant M4 (fig. 2) par le rail c4 du gouvernail, son contact s4 (fig. 7) la touche médiane d3 de ce contact, le câble c la touche correspondante d4, le ressort-contact s5 de H (fig. 2) et le balai b2 (fig. 1 .et 7), cet électro M4 attire son armature a, de sorte que le circuit w2w2 se trouve rompu non-seulement en l2l', mais aussi par la séparation de a d’avec L'.
- D’autre part, l’armature a'du relais M1M2(fig. 7) se trouvant aussi dans sa position médiane, le circuit principal w w est fermé par s ec's' sur la plaque de contacta,où il se bifurque, au travers des résistances R R, aux balais b b' des dynamos, mais sous une très faible intensité, en raison de la grandeur des résistances R R, et en une direction telle qu’il tend à faire tourner ces dynamos en sens contraires, de sorte qu’elles ne bougentpaset maintiennent legouvernailimmobile.
- Supposons maintenant que le timonnier amène la manette H au cran extérieur de droite marqué 40 (fig. 1) de manière que le contact s5 (fig. 2) repose sur la touche d4 extrême de
- Fig. 1 à 6. — Gouvernail Yan Duzer. Détail du manipulateur. Plan. Coupes 2 2 et 3 3. Détails des contacts.
- droite (fig. 7). Le premier effet de ce mouvement a été de rompre le contact entre le ressort s5 et la touche centrale d4, de sorte que l’électro-aimant M4 lâche son armature a, et la laisse retomber sur L'; puis cette languette L'faisant contact avec le ressort de droite lx (fig. 4) le repousse sur la borne K' de manière à fermer (fig. 7) le circuit commutateur w' w' sur l’électro M2 du relais’M1M2, par le balai b2 de droite et le trajet g, w', a, L', l', v, K(fig. 6) s°J (fig. 3) D2 (fig. 7) et w'. L’armature a'du relais se trouve ainsi attirée sur M2 de manière à amener son contact s sure, ce qui ferme le circuit principal ww sur les balais b b de, la dynamo M par d' s2 c2. La dynamo M2 se.met alors à tourner dans le sens de sa flèche (fig. 7) de manière à faire pivoter, par l’écrou N, autour de l’axe p, le levier L, qui entraîne avec
- lui lebras'z des contacts ss2 et le distributeur V du moteur à vapeur ou à eau commandant le bras T du gouvernail, de manière que ce moteur fasse tourner le gouvernail dans le sens de la flèche. A mesure que ce mouvement se prolonge le contacta introduit graduellement dans le circuit w w des résistances R2 R3, de manière, qu’au bout de la course de L, quand l’écrou N arrive à frotter sur la butée élastique B, il ne passe que très peu de courant dans la dynamo M, qui s’arrête d’elle-même. D’autre part, quand le gouvernail T arrive au bout de sa course, son contact s4 ferme par la touche extrême d3 de droite, le circuit n>2n>2 sur l’électro M4 du timonnier, lequel attirant son armature a (fig. 2) rompt de nouveau le circuit du relais M3 M4, dont l’armature a' reprend sa position moyenne (fig. 7).
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En même temps, le contact s', transporté au bout de sa course de droite par le bras isolant z, a réuni les plaques c et d, de manière que le circuit principal w w se trouve fermé par csec’ s'd, sur les balais b' b1 de la dynamo M\
- Gomme l’autre dynamo, M se trouve alors ^coupée de nouveau du circuit par les résistances R R, il en résulte que la dynamo M' se met à tourner dans le sens de sa flèche, de manière à
- Fig. 7. — Gouvernail Van Duzer. Schéma des connexions.
- ramener L et le distributeur V dans leurs positions primitives, laissant la barre T du gouvernail immobilisée jusqu’à une nouvelle déviation du manipulateur H. Pendant ce retour de L et de z à leurs positions primitives, le contact passe du contact dernier de droite dt au premier etc., <ie manière à couper successivement du circuit ww les résistances R2 R3. Quant aux résistances Rz R3 de gauche, elles sont, par le contact inférieur s3 et les touches de gauche d2, reliées semblablement à la dynamo de gauche
- M, de manière que la barre du gouvernail, dès qu’elle atteint la position parallèle à celle du manipulateur H, rompe le circuit commutateur w' w’, au relais M3 Ma, dont l’aiguille a', revenant à sa position médiane fait, comme nous venons de le voir, revenir le levier L à sa position neutre, maintenant le gouvernail dans sa position acquise, jusqu’à ce que le manipulateur lui imprime une nouvelle direction.
- Lorsqu’on tourne le manipulateur H vers la gauche les opérations précédentes se répètent symétriquement dans le même ordre. La languette L' ferme le circuit w' par l', v',KZ ri, s6 D', sur l’électro-aimant M3 qui, attirant son armature a' sur e', ferme le circuit ww sur la dynamo M' par c, s, e', d2, c3, de manière que cette dynamo, tournant dans le sens de sa flèche, amène le bras du gouvernail vers la gauche jusqu’à ce que son contact s4 soit sur la touche de gauche d3 correspondant à la touche d4, actuellement couverte par H ; puis les opérations se répètent comme précédemment, de manière à immobiliser le gouvernail dans sa position parallèle à H, jusqu’à la nouvelle manœuvre, après avoir ramené L et a' à leurs positions primitives.
- L’appareil de M. Van Duzer présente donc l’avantage de n’avoir que très peu de connexions électriques à la timonnerie, aux environs de la boussole, et de lui faire manœuvrer le gouvernail par un seul levier H qui en indique toujours la position : l’électricité ne dépense en outre, dans cet appareil, que la très faible puissance nécessaire pour les courants du levier de distribution L.
- On a fréquemment appliqué, comme le savent nos lecteurs (*), l’électricité à la commande des appareils de pesage. L’appareil de MM. Hunt et Brown représenté par les figures 8 et 9 est une de ces applications qui semblent des plus heureuses. Voici son fonctionnement.
- L’appareil étant dans la position (fig. 9) c’est-à-dire avec les vannes d ouverte et c3 complètement fermée, après une pesée on vide le plateau l, puis on place dans le plateau m le poids que l’on veut retirer automatiquement de la matière contenue dans la trémie a. Le plateau n s’abaisse alors, et rompt en ri1 le circuit de la pile j. On ferme (fig. 8) par le levier g
- (" La Lumière Électrique du 28 septembre 1889.
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- et les billes d3 cz, en tirant sur le poids y5, la valve d, en même temps que l’on ouvre cr\ de façon que la charge contenue en b, entre d et c5, tombe tout d’un coup en /, le complément de la pesée continuant à s’écouler lentement par f jùsqu’à ce que le plateau m, soulevé par la pesée, referme le contact n. En même temps, le levier g, soulevant l’électro-aimant q.h ferme en pt p2 le circuit de cet électro, dont les pôles sont opposés à ceux de même nom de l’aimant r. De là, une répulsion qui, jointe à l’action du res-
- Fig. 8 — Balance électro-automatique Hunt et Brown (1891) vers la fin d’une pesée.
- sort i, ramène les pièces de la position figure 8 à la position figure 9 fermant de nouveau c3 et rouvrant d, pour une nouvelle pesée.
- Le ventilateur électrique de Pickup a (fig. 10 et 11) son arbre G monté dans une cage D, portant les inducteurs AA de l’armature B, parfaitement aérée par l’action même du ventilateur. I^e courant continu admis en a2, sort en a3, après avoir traversé A et B en série. Le ventilateur E est monté sur son arbre tout à fait indépendamment de l’armature B, dont l’enroulement est des plus faciles.
- L’enregistreur électrique des vibrations de M. Paranlhou est fondé sur le principe des vases communicants.
- L’un de ces vases est placé sur le point de l’ouvrage : un pont, par exemple, dont on veut étudier les vibrations, et l’autre fixé à terre, de sorte qu’il suffit d’enregistrer les variations du niveau de ce dernier vase pour obtenir du même coup, à l’échelle que l’on voudra, le tracé des vibrations; corrections faites des erreurs dues à l’inertie et au frottement du liquide en jeu.
- Fig. 9. — Balance Hunt et Brown à la fin de la pesée.
- On a représenté en figure 12 deux des vases fixes B B, qui peuvent être en nombre quelconque et reliés à autant de vases placés sur le pont, de manière à enregistrer simultanément les vibrations de plusieurs points de l’ouvrage.
- Chacun de ces vases fixes est relié par un flotteur f? à un levier/, pivoté en o, équilibré par un contrepoids et qui commande directement l’un des styles enregistreurs S. Ce style enregistre les vibrations par son tracé sur un papier tendu et déroulé sur un tambour G, animé d’un mouvement uniforme. Un styleS", commandé par un électro-aimant T, trace, à des intervalles régu-.
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- Fig-, io et ii. — Ventilateur électrique Picliup (1892)
- Fig. 12 à 14. — Enregistreur Parenthou (1891). Vue de face, vue par bout et détail du cliquet E.
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- liers, sur le papier C, des traits horizontaux permettant de repérer les expériences, et tous les styles sont montés sur un châssis pivoté autour de l’axe S d’un électro-aimant polarisé T', qui permet de les écarter ou de les rapprocher à volonté du papier.
- Quant à la rotation du tambour G, elle est
- Fig. 17 à 19. —
- ! commandée par un électro-aimant E agissant (fig. 14) à chaque excitation sur son rochet I, et qui reçoit ses excitations d'un mouvement d’horlogerie i5 par le mécanisme indiqué en figure i3. t Ce mécanisme d’horlogerie a son axe pourvu de deux roues dentées 11 et 12 qui, à chaque passage d’une de leurs dents sous les lames 7
- O ?
- iir Fairall (1892).
- et 10, ferment puis interrompent le circuit de la pile 6 sur les contacts 9.et 14 (fig. 15) ; mais avant d’arriver à l’électro E, le courant doit, en outre, franchir la rupture 17 18 (fig, 16) au moyen de roues métalliques pleines a a! a" et des roues cc'c", aussi calées sur l’axe 16, et pourvues respectivement de 1, 3, 6 ... contacts, de manière
- Fig. i5 et 16. — Enregistreur Parenthou. Détail des contacts de E (fig. 14).
- que l'on puisse faire varier à volonté le nombre des interruptions par dent des roues 11 et 12, et, par conséquent, la vitesse du papier.
- Le remontoir électrique de Fairall fonctionne comme il suit. Dans la position figure 17, le courant passe dans l’électro-aimant trembleur F, qui fait alors vibrer son armature G de manière qu’elle entraîne, par l’encliquetage g, la roue d dans le sens de la flèche k et, par suite, le ba-
- rillet à ressort G dans le sens de la flèche b.
- Arrivéau point indiqué sur la figure 17, le doigt S : de ce barillet fait tourner la roue P, solidaire de 1 la roue Q (fig. 19), suffisamment pour que la
- -O rÔ
- rO rO
- Fig. 20 à 22. — Téléthermomètre Payne (1893).
- dent de Q se dérobe de dessous du coin p du levier K. Ce levier, sollicité par son ressort R, retombe alors le long de la dent Q, et la fait tourner, en repoussant S malgré q, jusqu’à ce
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- que p vienne, comme en figure 18, se loger entre deux dents de P. Dans cette position, le bras O du levier K rompt en N le circuit de l’électro H, et arrête ainsi le mouvement du barillet, dont
- Fig. 2,3 à 25. — Téléthermomètre Bartlett (i8g3).
- l’axe a continue à tourner par la réaction et la détente de son ressort, en entraînant avec lui la roue T. Cette roue porte un doigt S!, analogue à! S, qui vient, au bout d’un tour ou d’une frac-
- Le téléthermomètre Payne, représenté par les figures 20 à 22, est des plus simples. Il se compose d’un thermomètre métallique A, dont l’extrémité, pourvue, d’un contact à galets cd (fig. 21) se promène sur un arc C, à touches o,, correspondant chacune à l’un des électros I (fig. 20) du tableau avertisseur G, Il suffit de
- Fig. 27 et 28. — Thermostat Watts. Détail de la soupape 17 et de la membrane 5.
- :------l_______
- Fig. 26. — Thermostat Watts (1893).
- tion\ie tour de T, en sens contraire de la flèche b, faire pivoter la roue P de manière à remonter p sur une dent Q, et à faire repartir le trembleur G, pour remonter le barillet d’un nouveau tour.
- pousser le bouton p, qui ferme le retour commun de ces électros à la pile D, pour que celui qui est relié à la touche o, actuellement couverte par A, attire son armature I', et amène son avertisseur K' de la position pointillée à la position voyante.
- La disposition générale du téléthermomètre
- Fig. 29. — Thermostat Beers (1892).
- de Bartlett, indiquée sur la figure 23, est supposée établie pour desservir quatre appartements ou chambres.. Chacune de ces chambres est pourvue d’un thermomètre G (G* G2 G3 G.j ...) â quatre contacts efg h. correspondant aux températures les plus utiles à connaître, reliés par quatre fils à l’une des séries de quatre touches o du commutateur central F.
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- L’aiguille H de ce commutateur porte (fig. 25) quatre balais pp, correspondant aux touches O, et fermant, à mesure qu’ils parcourent ces touches, leurs circuits sur les tubes de Geissler correspondants a, b, c, ci. On détermine ainsi facilement la température de chaque chambre ; elle est, par exemple en G,, de h, g,f ou e (60,65, 68 ou 70° Fahrenheit), suivant que le bras H, posé sur les quatre touches o, reliées à ce thermomètre Glt fait briller a, a et b, a, b et c, ou a, b, g et d à la fois.
- On peut évidemment remplacer les tubes de Geissler par des lampes à incandescence, et supprimer ainsi la bobine D.
- Le thermostat de NI. Watts fonctionne (fig. 26) de la manière suivante : tant que la température normale n’est pas atteinte dans la chambre D, le thermostat 2 ferme le circuit de la pile 18 sur l’électro-aimant 16, qui (fig. 27 et 20) attirant son armature 17, ferme par 7 le tuyau 9' (fig. 26) communiquant avec l’eau sous pression 12, et ouvre à l’atmosphère ,1e tuyau 10'. Il en résulte
- Fig-. 3o à 3i. —
- que le levier 4, chargé d’un poids, abaisse la membrane 5 en refoulant par 14 et io', l’eau renfermée en 6. et ouvre ainsi, par la corde 3, le registre E de la chaudière du calorifère, de manière à en activer le tirage.
- Dès, au contraire, que la température atteint le degré voulu, le thermostat 2 rompt le circuit de l’électro 16 qui, lâchant son armature, ferme l’échappement 10', et ouvre l’admission d’eau sous pression 9', de manière que la membrane 5 se relève et ferme le registre E.
- Le thermostat de Beers peut (fig. 29) se régler à une température quelconque par la vis C, qui déplace la barre thermostatique B par le levier 3, en même temps qu’elle indique par l’aiguille 19 la température voulue. La barre B ferme ensuite le circuit sur 9 ou sur 10, suivant que la
- d’incendie Davis.
- température augmente ou diminue, de manière à fermer ou ouvrir le registre du calorifère par un mécanisme quelconque.
- Fig. 32 et 33. — Avertisseur Davis. Détail du frappeur et du déclenchement L.
- La marche de l’appel d’incendie de C. Davis est facile à suivre sur les figures 3o à 33. Quand on ferme, au poste d’appel, le circuit de l'élec-
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- r.À* LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tro K, son armature L laisse retomber le doigt M, qui déclenche en N le mécanisme d’horlogerie A, dont la roue Ii soulève, par un de ses pitons h, le marteau I, puis le laisse retomber sous l’impulsion du ressort i, de manière à frapper un coup.
- En descendant, la palette P du bras R de I ramène, par la tige O, mobile dans la coulisse », le doigt M en renclenchant avec l’armature L,
- prête ainsi à frapper un second coup dès que l’on fermera de nouveau le circuit de K.
- La perforatrice de Morgan, représentée par les figures 34 à 36, est excessivement simple. L’armature E d’une dynamo multipolaire suffisamment lente attaque directement une came F, qui-, à chaque tour, ramène en arrière le fleuret I, malgré le ressort K, puis le lâche de manière
- 'jM
- Fig. 34 à 36. — Perforatrice Morgan (1893).
- que ce ressort le rappelle et frappe le coup avec amortissement du lancé, s’il y a lieu, par les butées en caoutchouc LL.
- Les roues Ml5 qui supportent la perforatrice, ont leurs fusées N P fixées au châssis A par le serrage du boulon d’équerre R dans la coulisse O du châssis, de manière qü’on puisse les y déplacer à volonté.
- Gustave Richard.
- MOTEURS A COURANTS ALTERNATIFS
- DE LA SOCIÉTÉ D’CERLIKON
- On regrettait tout récemment de voir étudier beaucoup trop en ce moment les courants alternatifs, qui sont loin de donner ce qu’on attendait d’eux, et l’on attribuait aux courants continus tant d’avantages qu’on .devait un jour ou l’autre abandonner complètement les premiers.
- Nous aimons à croire au contraire que les courants alternatifs pourront posséder un jour, en dehors de leurs avantages propres, tous ceux
- des courants continus et qu’il suffit pour cela d’en pousser l’étude avec persévérance.
- Un des défauts qu’on reproche le plus aux moteurs à courants alternatifs est la difficulté du démarrage; aussi est-ce de ce côté que tendent en ce moment tous les' efforts des ingénieurs et des industriels.
- La société d’Œrlikon, qui avait fait breveter, antérieurement à M. Brown (x), le système de moteur dont le principe est dû à MM. Hutin et Leblanc, a poursuivi activement l’étude de ce moteur en vue du démarrage et elle vient d’imaginer un dispositif donnant avec un courant, peu supérieur à celui du régime normal un couple de rotation énergique au départ.
- Le principe est des plus simples et des plus connus, il consiste à donner à l’armature la forme d'un induit de machine à courant continu, c’est-à-dire d'un induit dont les différentes sections sont réunies aux lames d’un collecteur G sur lequel glissent deux balais P! P2.
- C) Le brevet français de la Société d’Œrlikon a été déposé le 11 novembre 1892, et celui de la Société Brown Boveri et C° le 14 décembre 1892.
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- ' Lorsque le moteur èst rnis en marche, le courant alternatif est amené non seulement au champ inducteur, mais aussi à l’armature. Le moteur fonctionne alors comme un moteur en série à courant continu sous l’action de courants alternatifs, c’est-à-dire en somme comme un électrodynamomètre, et par suite, au moment du démarrage, le moteur est sollicité par un couple de rotation assez fort pour entraîner le moteur. Une résistance R peut être introduite dans le circuit pour régler l’intensité du courant.
- Dès que l’induit a acquis une vitesse voisine de celle du synchronisme, c’est-àrdire au bout de très peu de/temps, les lames du collecteur
- Fig. 1
- sont mises en court circuit à l’aide d’un anneau S isolé de l’arbre, sur lequel il-peut êtredéplacé et appliqué sur le collecteur à l’aide d’un levier. Le courant passe alors directement d’un balai à l’autre et il ne se forme plus aucune étincelle, l’armature fonctionnant avec ses différentes sections en court circuit.
- En employant un dispositif particulier, on peut après la mise en marche séparer complètement les balais du collecteur et un régulateur centrifuge permet d’effectuer automatiquement l’enclenchement et le déclenchement de l’anneau servant à mettre les sections de l’induit en court circuit.
- Un pareil dispositif est également applicable aux moteurs à courants polyphasés du même système en employant un nombre de balais suffisant, trois par exemple, pour les courants triphasés.
- 11 n’est pas nécessaire évidemment de relier toutes les bobines de l’armature au collecteur’ on peut aussi n’employer qu’une partie de ces dernières pour la mise en marche du motéuri
- R
- La figure 3 représente une disposition de ce genre. Les extrémités d’une première série de bobines sont reliées avec les lames du collecteur et leur fermeture en court circuit s’effectue
- de nouveau par un anneau S. Les bobines de la deuxième série peuvent être fermées sur elles-mêmes. _
- Dans ce cas, il ne faut pas fermer les secondes bobines directement en court circuit, car lorsque le moteur est mis en marche l’armature étânt encore au repos ces bobines agissent comme
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- les enroulements secondaires en court circuit d’un transformateur, et par suite consomment une grande quantité d’énergie sans contribuer à la mise en marche. Pour obvier à cet inconvénient, au lieu de réunir directement entre elles les extrémités des bobines, on les introduit dans un second appareil de court circuit monté sur l’axe et on ne les ferme en court circuit que lorsque l’armature a atteint une certaine vitesse.
- Cette disposition de deux enroulements séparés, et fixés l’un au collecteur, l’autre à un
- Fig. 4
- simple appareil de court circuit, permet en pratique, dans certains cas, de réaliser le mode de fonctionnement suivant : les bobines qui sont reliées au collecteur ne sont formées que d’un petit nombre de spires, de façon à empêcher le plus possible la formation d’étincelles au collecteur, et pendant la marche du moteur ces bobines, au lieu d’être mises en court circuit, sont intercalées dans le circuit principal, en série avec les inducteurs.
- Dans ces conditions, le moteur est soumis à l’action de deux couples de rotation : un pre-mier^dû aux premières bobines et un second provenant des bobines fermées eil court circuit.
- Le second exige, comme on le sait, une marche à peu près synchrone du moteur et devient
- nul lorsque la vitesse du moteur descend au-dessous d’une certaine limite.
- Le premier au contraire dépend uniquement de l’intensité du courant d’excitation. Or cette intensité augmente, d’après les inventeurs, au fur et à mesure que le moteur s’approche de la marche synchrone. Le premier couple tend donc
- Fig. 5
- à maintenir ce moteur à la vitesse du synchronisme.
- Pour ne pas atteindre une vitesse considérable, il faut construire les moteurs à courants
- Fig. 6
- alternatifs avec le plus grand nombre de pôles possible.
- La combinaison des bobines avec le collecteur peut s’effectuer soit par un montage en quantité, soit par un montage en série. Ce dernier présente l’avantage de n’exiger que deux balais.
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- Il n’est nullement nécessaire dans ce cas de fermer toutes les lames du collecteur en court circuit. Si le nombre des pôles est «et celui des
- lamesz. il suffit de fermer en court circuit zJ(~n
- n
- lames.
- La figure 4 montre une disposition de ce genre.
- Les sections induites de l’armature formées de tiges sont disposées en série et la machine a quatre pôles. L’armature a vingt-six tiges pour le pourtour et le collecteur treize lames.
- Si à l’aide du segment d’anneau S on ferme
- 1 Pr WWWVWN
- ^WVVWVWv—
- sept lames du collecteur en court circuit, chaque groupe de quatre tiges forme un enroulement fermé sur lui-même comme par exemple 11', 11, 5', 5, 6.
- Le bon fonctionnement d’un moteur à courants alternatifs du système que nous venons de décrire exige que le champ inducteur soit aussi homogène que possible, condition qu’il est facile de réaliser en divisant chaque pôle en plusieurs du même nom, c’est-à-dire en le dentelant.
- La figure 5 montre une disposition du champ inducteur à deux pôles divisés chacun en huit autres. Pour la direction supposée du courant,
- «,«,... désignent les pôles nord, et s, s,... les pôles sud.
- De cette manière, en tenant compte de la dispersion latérale des lignes de force, la circonférence entière de l’armature est utilisée comme surface polaire et lés bobines excitatrices réparties sur cette surface produisent un champ suffisamment homogène pratiquement.
- Les petits moteurs ne présentent pas assez de place pour permettre de disposer l’enroulement sur les pôles; on peut alors employer un anneau denté recevant dans ses entailles l’enroulement excitateur.
- Pr /VWWWWWWN
- Fig. 8
- C’est ce que montre la figure 6.
- Le dispositif de la Société d’Œrlikon peut s’appliquer aussi bien à une armature en tambour ou à disque. De même, les dispositions indiquées peuvent être renversées; on peut en effet laisser fixe l’armature et faire tourner l’inducteur.
- On peut encore, au lieu de mettre l’armature en série, pour le démarrage, avec l’inducteur, la mettre dans un circuit secondaire.
- La figure 7 représente une disposition-où le moteur son armature dans le circuit secondaire d’un transformateur.
- Pr est l’enroulement primaire du transformateur, Sj et s2 deux enroulements secondaires
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
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- l’un servant à alimenter l’un l’inducteur, l’autre l’induit.
- Le dispositif adjoint au collecteur pour la fermeture en court circuit doit être réglé de façon à ce que cette manœuvre détache automatiquement les balais Pj et P2 du collecteur.
- Lorsque l’armature porte deux enroulements, l’un en court circuit, l’autre ayant ses bobines reliées aux lames d’un collecteur, les spires secondaires s2 peuvent être retirées successivement du circuit de l’armature, et en même temps le nombre des spires de l’enroulement slt dans le circuit des inducteurs, peut être augmenté.
- C’est ce que montre la figure 8.
- L’enroulement du champ inducteur est placé entre les contacts K et ex et l’armatùre entre les contacts K et e2. Le contact K peut être déplacé, ce qui permet de faire varier le rapport entre les nombres de spires de et de.s2. Si K est poussé jusqu’en e2 les balais Pu et P2 sont fermés en court circuit, mais si l’on veut les enlever du collecteur, il faut introduire l’anneau de court circuit S, et le second enroulement de l'armature restera alors inactir.
- L’armature à collecteur et fermeture en court circuit peut aussi être employée pour les moteurs à courants polyphasés, et cela de la manière suivante. Le courant d’excitation traverse uniquement les inducteurs, et au moment de la mise en marche les balais sont reliés directement entre eux ; on ferme seulement quelques lames en court circuit, afin que les sections de l’armature se trouvent montées par groupes en série comme le montre la figure 2.
- On ne ferme toutes les lames en court circuit que lorsque l’armature a atteint une certaine vitesse. De cette façon, on réduit considérablement le courant nécessaire pour actionner le moteur au départ.
- Tels sont les principes sur lesquels sont fondés les nouveaux procédés indiqués par la Société d'Œrlikon, emploi qui tend à se généraliser de plus en plus en ce moment.
- 11 est peut-être bon de dire que cette maison avait tout d’abord employé comme dispositif de mise en marche le système suivant :
- On place un second enrouleme.nt inducteur à côté du premier, de façon que les pôles produits soient légèrement décalés par rapport aux premiers pôles inducteurs.
- Ce second enroulement est mis en dérivation
- sur le premier au départ ; lorsque le moteur a atteint une certaine vitesse, on le supprime ou on le met en court circuit.
- Les avantages que présente ce procédé, que M. Brown a breveté aussi ultérieurement pour son compte personnel, étaient discutables; aussi était-il à souhaiter qu’il fût bientôt perfectionné, et il le fut presque en même temps par .la Société d’Œrlikon et par M. Brown (1).
- F. Guilbert.
- TRANSPORT ET DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
- PAR COURANTS POLYPHASÉS A HEILBRONN-SUR-NECKAR (2).
- Ayant montré précédemment comment était construite la dynamo à courants triphasés et comment ces courants étaient utilisés nous allons passer en revue les autres parties de l’installation. *
- A l’usine de Lauffen le courant de l’alternateur se rend par trois gros câbles au tableau de distribution. Ce tableau, construit par YAllge-meine Electricilæls Gesellschaftde Berlin, contient les voltmètres, ampèremètres, interrupteurs et coupe-circuits pour les deux machines. La pièce la plus saillante du tableau est un fort commutateur pouvant couper, par une rupture rapide, le courant de 4000 ampères sur les trois conducteurs principaux. Devant le mur se trouvent deux tambours à manette servant de rhéostats pour le courant d’excitation.
- Six gros câbles de 29 mm. de diamètre partent du tableau pour se rendre dans le circuit à gros fil de deux transformateurs principaux.
- Les transformateurs principaux cje Lauffen et d’IIeilbronn sont semblables, si ce n’est que les rôles joués par les circuits sont intervertis ; le premier élève la tension et le second l’abaisse. Ils ont même puissance, c’est-à-dire à peu près mêmes dimensions totales, mais leurs circuits
- (') Le brevet français de M. Brown se rapportant au perfectionnement du moteur est cette fois antérieur à celui de la Société d’Œrlikon. Il est du 26 décembre 1893, tandis que le second est du 3i décembre 1892.
- (s) La Lumière Électrique, 20 mai 1893, p. 3oi.
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- sont différents, puisque les premiers ont un coefficient de transformation égal à 100 et que celui du second est de 3o/ioo. Leur construction né présente pas plus de difficulté que celle des transformateurs pour courants alternatifs ordinaires.
- La partie magnétique du transformateur comprend trois noyaux de fer verticaux disposés en étoile et formés de lames minces de tôle verticales. Sur chacun des noyaux de fer on enroule un petit nombre de spires de gros fil de cuivre constituant le circuit à basse tension ; les bobines à haute tension formées d’un grand nombre de tours de fil de cuivre fin sont placées ensuite par dessus, et l’on recouvre alors les trois noyaux à leur partie supérieure et inférieure par un plateau en fer boulonné, qui ferme le circuit magnétique, et assujettit l’ensemble de l’appareil. Les points extérieurs de l’étoile fournissent trois bornes à basse tension et trois bornes à haute tension. Le transformateur est plongé dans une tonne en fonte contenant de l’huile que l’on peut vider par un robinet inférieur. Les trois conducteurs à basse tension sont reliés directement à des bornes métalliques. Les fils de haute tension sont protégés à leur sortie du transformateur par des tubes en verre. De la sorte il est impossible à une personne de recevoir un choc par un contact extérieur avec le transformateur. Avant sa mise en marche celui-ci a été soigneusement séché, puis chauffé de nouveau dans l’huile.
- A Lauffen se trouvent deux transformateurs principaux d’une puissance de 200 kilowatts chacun, travaillant à moitié charge. A l’autre bout de la ligne se trouve un seul transformateur principal de même puissance que les premiers, mais fonctionnent à pleine charge. Il est placé dans un petit bâtiment formant une sous-station, qui renferme quelques commutateurs ainsi qu’un poste téléphonique en relation avec l’usine de Lauffen. Ün y trouve aussi, de même qu’à la station d’Heilbronn, un coupe-circuit automatique enlevant les communications du circuit à 5ooo volts en cas de rupture de la ligne. Dans le bâtiment pénètrent les trois conducteurs à haute tension qui réunissent les deux stations.
- Ces fils sont en cuivre nu de 6 millimètres de diamètre et présentent un développement de 11 kilomètres environ. Ils reposent, par l’intermédiaire d’isolateurs à huile du modèle à simple
- cloche, sur des poteaux distants de 40 mètres environ. Ces poteaux se composent d’un mât dont la hauteur varie entre 8 et 16 mètres, de façon à pouvoir dépasser les plus hauts arbres du voisinage. A l’extrémité supérieure est fixée une traverse horizontale en bois de longueur suffisante pour recevoir neuf isolateurs, c’est-à-dire trois lignes; actuellement, l’installation n’étant qu’au tiers de sa puissance complète, trois isolateurs seulement sont posés. A un mètre environ des conducteurs à haute tension sont fixés sur le poteau trois isolateurs servant de support à,trois petits fils de bronze de 1,5 mm. de diamètre destinés, soit à la mesure de la tension, soit à une communication téléphonique entre les deux stations de Lauffen et d’Heilbronn. Sur chaque poteau se dresse un paratonnerre dont le fil de terre, hérissé de pointes, descend le long du mât et en empêche l’escalade. En outre tous les paratonnerres sont reliés entre eux par un fil métallique fixé au-dessus de la ligne principale. La ligne téléphonique n’est nullement troublée par le voisinage immédiat de la ligne à haute tension. Ce fait expérimental prouve que les courants alternatifs polyphasés ne produisent pas de perturbation appréciable sur les transmissions téléphoniques voisines, comme on aurait pu le craindre a priori.
- A partir de la sous-station, la canalisation, qui est souterraine, est effectuée au moyen de câbles à trois conducteurs concentriques avec armature plomb et fer. Ces câbles, construits par la maison Siemens et Halske, de Berlin, sont tous semblables, à la dimension près, qu’il s’agisse de feeders du réseau secondaire ou des câbles du réseau tertiaire. Les jonctions et les prises de courant sont faites au moyen de boîtes de raccord en fonte. La canalisation totale, à partir de la sous-station, s’étend dans la ville sur une longueur de 8 kilomètres environ,
- Les stations secondaires de transformation sont situées sur la voie publique dans de petits kiosques recouverts d’une enveloppe mobile en tôle, qui servent en même temps comme colonnes de publicité. La figure 4 montre la coupe longitudinale du bâtiment, qui comprend trois étages. Les transformateurs sont posés aux deux étages supérieurs sur des traverses en fer par l’intermédiaire de plateaux en bois. Le rez-de-chaussée, auquel on a accès par une porte située au niveau du sol, renferme une sorte de
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- tableau où aboutissent les câbles du réseau secondaire à i5oo volts et d’où partent les câbles tertiaires de distribution à ioo volts. C’est là que
- Fig. 4. — Station secondaire L de transformation à Heilbronn.
- sont établies les connexions avec les transformateurs , on y trouve aussi des indicateurs de courant et des coupe-circuits.
- Les transformateurs, d’une puissance de 5 à 10 kilowatts, sont de construction semblable à
- celle des transformateurs principaux. On retrouve sur la figure 5, qui est une vue perspective, les trois noyaux de fer avec leurs bobines, le plateau de fer inférieur et le plateau supérieur, avec les bornes.
- A Sontheim, quelques transformateurs placés, dans les combles d’une maison reçoivent le courant à 5ooo volts par une dérivation prise sur la ligne. LJn réseau secondaii'e, formé de trois conducteurs aériens pénétrant par les toits des maisons, distribue directement le courant chez les particuliers à la tension de 100 volts.
- Les installations d’abonnés ne présentent au-
- Fig. 5. — Transformateur secondaire L d’Heilbronn.
- cune particularité. Dans chaque maison, il y a, comme toujours, des commutateurs et des coupe-circuits. Le courant triphasé qui pénètre chez les consommateurs est employé en grande partie à alimenter des lampes à arcs et à incandescence. Celles-ci sont toutes branchées sur un seul pont lorsque l’installation ne comporte pas plus de i5 lampes. Au-delà de ce nombre, elles sont branchées en trois groupes sur les différents conducteurs. Les lampes à arc brûlent très régulièrement en donnant, paraît-il, la même quantité de lumière qu’une lampe à courant continu. Un assez grand nombre de moteurs à courants triphasés sont installés chez les abonnés; ceux de petite puissance sont alimentés par le même
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- branchement à ioo volts qui dessert les lampes du consommateur. Ceux de puissance supérieure à 3 chevaux reçoivent directement le courant par une dérivation prise sur les trois fils du réseau secondaire à i5oo volts. La mise en circuit et hors circuit de ces gros moteurs, effectuée brusquement, pourrait faire varier quelque peu l’éclat des lampes du réseau; aussi n’effectue-t-on la commutation qu’en intercalant dans le circuit
- un rhéostat à résistance liquide variable qui rend négligeable la variation de charge dans le réseau. Du reste, tous les moteurs, grands et petits, s’arrêtent et se mettent en marche instantanément, même lorsque le travail moteur est maximum, par le simple jeu d’un commutateur. Gomme ils n’ont pas de collecteur, leur marche est extrêmement régulière et ils ne demandent aucune surveillance; il suffit de graisser les
- Fig. 6 et 7. — Moteurs à courants polyphasés de 10 chevaux et 1 cheval.
- paliers tous les huit ou quinze jours. Gomme on le voit par les figures 6 et 7, qui représentent la vue extérieure de moteurs de 10 chevaux et de 1 cheval, ils sont très compacts et n’occupent qu’un espace très restreint. Sur le socle carré en fonte repose par quatre pattes une couronne en fonte servant de bâti et d’enveloppe à l’inducteur. Sur les deux faces sont fixées des traverses horizontales en fonte portant les coussinets. Une plaque de tôle recouvre complètement la machine, sur le haut de laquelle est fixée une plan-
- chette où sont placées les trois bornes et le commutateur. Il est impossible de concevoir des moteurs de construction plus simple que ceux à courants polyphasés. L’inducteur se compose d’une couronne de fer feuilleté dans laquelle sont fixées des barres de cuivre reliées entre elles comme dans l’induit de la dynamo triphasée de façon à former trois circuitsTjüi engendrent un champ magnétique tournant. Le circuit inducteur, qui est fixe, reçoit le courant venant des trois bornes extérieures. L’armature, qui se meut
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- ;à l’intérieur du système inducteur, est montée sur un arbre tournant dans les deux coussinets. .Elle se compose uniquement d’un cylindre de 1er dans lequel sont introduites des barres de cuivre augmentant la conductibilité. Cette armature, qui est complètement isolée, se met en mouvement par le seul effet des courants de Foucault induits dans la masse par le champ magnétique inducteur.
- A l'heure actuelle, l’usine d’Heilbronn compte parmi ses abonnés, un an après sa mise en route, 2000 lampes de 16 bougies, 40 lampes à arc et 20 moteurs représentant une puissance de 46 chevaux.
- La station de Sontheim est beaucoup moins importante. •
- L’installation complète ne demande qu’un personnel très restreint. La direction de la fabrique de ciment de Lauffen dirige en même tefnps l’ûsine électrique. Il à suffi de prendre au’ dehors trois ouvriers pour la conduite des machines'à Lauffen et d’organiser à Heilbronn un petit bureau pour l’installation et la surveillance du matériel des abonnés.
- Les lampes sont fournies par la Compagnie wurtembergeoise qui garantit une durée mi-nima de 800 heures avec une consommation maxima de 3,3 watts par bougie. Elle livre également aux abonnés des moteurs qui sont garantis ne pas dépenser plus de 900 watts par cheval. Cette garantie semblerait montrer que le rendement des moteurs à courants polyphasés n’est pas inférieur à 72 0/0 à pleine charge. Malheureusement, comme la plupart des garanties, celle-ci n’existe que sur le papier. M. Miller lui-même nous a prévenu qu’il fallait la considérer comme un simple règlement de police d’abonnement sans vouloir y chercher une indication du rendement.
- La consommation de courant pour l’éclairage, chez les abonnés est évaluée au moyen de compteurs Aron.
- Pour les moteurs les prix sont payés soit à forfait, soit d’après les indications d’un compteur Aron.
- Les tarifs sont très variables, de façon â favoriser beaucoup les fortes consommations journalières. Ainsi le prix de la lampe-heure de 16 bougies à 3,3 watts par bougie varie de 0,047 à 0,028 fr,, ce qui correspond au tarif de 0,93 ft\ à o,32-pour le kilowatt-heure. Pour les moteurs
- le prix maximum, qui est de de 0,337 par cheval-heure, soit 0,42 le kilowatt-heure, peut s’abaisser jusqu’à 0,092, ce qui met le kilowatt-heure à 0,12.
- Malgré ces tarifs très raisonnables, la Compagnie réalise des bénéfices. Les frais d’exploitation sont faibles; les dépenses de premier établissement et partant d’amortissement sont également minimes, puisque l’installation complète, qui peut alimenter 3200 lampes de 16 bougies et qui est préparée pour en desservir 9600, n’a coûté au total que 325 000 francs, soit à peu près 100 francs par lampe.
- Pour terminer, nous dirons que l’installation fonctionne d’une façon parfaite sans interruption depuis plus d’un an, sans avoir occasionné le moindre accident ni dans le personnel ni dans le matériel.
- Nous avons tenu à donner tous les détails de l’installation Lauffen-Heilbronn parce qu’elle mérite de retenir l’attention, quand ce ne serait qu’au point de vue de la nouveauté. Du reste, le succès de cette première application industrielle des courants polyphasés ne pourra qu’encourager la création de nombreuses usines semblables en Allemagne et ailleurs.
- Ch. Jacquin.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Pile-ètalon Weston (1891-1893).
- Cette pile est composée de deux éprouvettes en verre CC', réunies en D, renfermant l’une un amalgame de cadmium et de mercure, l’autre un mélange de mercure et de proto-sulfate de mercure, recouverts d’une mousseline E,’ avec bouchons F, percés de trous G, surmontés d’une dissolution de sulfate de cadmium et bouchés au ciment en M M. Les éprouvettes sont calées dans un bloc de bois B, renfermé dans une auge en laiton A, avec couvercle en caoutchouc K et bornes IJ, reliées par H aux électrodes de la pile et capsulées en L. L’intervalle entre le couvercle et le bois B est rempli de cire.
- D’après M. Weston, la force électromotrice de cette pile serait indépendante des variations de température — ne variant que de 1/10000
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- pour une variation de ioo”—et ne subirait aucune altération du fait des différences de densité ou de température des.électrodes ni par suite d'actions locales. L’insensibilité aux variations de température s’expliquerait parce que la solubi-
- lité des sels de cadmium ne varie que très peu avec la température. La force électromotrice de cette pile étalon serait très approximativement de 1,019 volt. G. R.
- Electro-dépositions métalliques sur verre, porcelaine, etc., procédé Potier (1892).
- M. H. Potier emploie un mélange de
- 25 à 3o 0/0 de borate de plomb,
- 75 à 70 0/0 d’argent en poudre,
- soigneusement trituré sur une plaque de verre avec un peu d’essence de térébenthine, puis rendu poreux, semi-fluide, par l’addition de 100/0 d’huile de pied de bœuf. Après avoir déposé ce mélange au pinceau sur le verre ou la porcelaine, on les sèche au four, puis on les porte dans un moufle à une température assez élevée pour que le borate de plomb fondu morde dans la porcelaine ou le verre et s’ÿ attache, recouvert d’une couche conductrice d’argent. Si l’on suspend ensuite cette porcelaine dans un bain électrolytique, les parties argentées se recouvrent du dépôt électrolytique voulu très adhérent.
- G. R.
- sépare les conducteurs à a' par des bandep épaisses de papier b, que l’on tord en hélice comme en figures 2 et 3, Ces bandes. peuvent être (fig. 4) constituées par deux, feuilles, b h, dont on rabat les prolongements b' b1 après torsion, de manière à enfermer les conducteurs dans des chambres d'air. La figure 8 représente la formation d'un câble par la réunion de plu-
- F I G • 6
- FIC I
- a-
- FIC.3
- FIC 5
- F I C 7
- Fig. i à 7. — Câbles Felten et Guilleaume.
- sieurs groupes de conducteurs a. a’, b ainsi constitués.
- En figures 5 et 6, l’âme en papier est de section étoilée, de manière à pouvoir recevoir quatre ou six conducteurs.
- La figure 7 indique comment on peut constituer un câble en deux groupes de six et de douze conducteurs, concentriques et tordus en sens contraires.
- G. R.
- Câbles téléphoniques Felten et Guilleaume (1892)
- Afin de diminuer le plus possible la capacité du câble par l’emploi d’isolants d’air, on en
- Compteurs Kapp à régime variable (1892).
- Ce compteur est disposé de manière à compter moins à certaines heures du jour que le soir,
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- par exemple, de manière à faire payer meilleur marché l’électricité employée pendant ces heures à diverses usages : cuisine, chauffage, force motrice, et à encourager ainsi ces applications.
- A cet effet (fig. 1 et 2), le mouvement T du comp-’ teur D est commandé de l’arbre 0,Ndernier de son train électrique, tantôt à la vitesse .normale, par le train d’engrenages Q Q* R, tantôt, Vnoins vite,
- et pendant les heures du jour, parle train PI3!R, suivant que le levier KIIM enclenche, par l'embrayage N, l’arbre 1 de R avec Pj ou avec
- Qi.
- L’axe II du levier K M est commandé, pour obtenii ce résultat, par une roue B, qui fait, par exemple, un tour en 24 heures. Dans la position indiquée figure 1 cette rouetend en tournant sui-
- Fig. 4 et 5. — Compteur Kapp.
- vantfia flèche, le ressort spiral S de l’échappement F, arrêté en P1, jusqu’à ce que la palette E2, venant soulever S, déclenche de P2 F qui, rappelé par son ressort S, tourne jusqu’à ce qu’il vienne se renclencher en L.
- Cette rotation se communique à l’arbre H par le ressort s, attaché en Sæ à K, de manière à embrayer, par exemple, comme l’indique la figure 2, N avec Qt.
- Pendant que F est immobilisé par. Lj, la roue
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- B continu à tourner en tendant le spiral S, jusqu’à ce que sa deuxième palette Etienne repousser P* * de gauche à droite, de manière à déclencher de L l’échappement F qui, tournant de L à P*-, reprend position primitive, et embraye N avec Pa.
- On peut, comme l’indique la figure 3, au lieu de changer la transmission du compteur, en dériver d’entre ses bornes T2, au moyen du même mécanisme d’échappement B, et-par le shunt K / R, une fraction connue du courant pendant les heures du jour.
- En figure 4, on effectue cette dérivation au moyen d’un relais E* E2, commandé par une aiguille Bn faisant un tour par 24 heures, et formant contact alternativement en 1, puis en 2. Dans la position figurée, une partie du courant mLm est dérivé du compteur M par (a, E3, Kæ, Sx); mais, quand B arrive en 2, E2, attirant son armature E3, fait basculer par p l2 le balancier li h, de manière à rompre la dérivation en s,, et à fermer le contactxl5 de sorte que, au passage de B3 en 2, il passe en Ex un courant qui rétablira de nouveau cette dérivation comme sur la figure 4.
- On peut enfin comme l’indique la figure 5, employer ce même relais E3 E2 avec deux compteurs M2 tarés différemment : l'un pour le jour, l’autre pour le soir, en ayant soin, pour éviter les étincelles, que le contact s2 se ferme avant la rupture de xl5 et réciproquement.
- G. R.
- Instruments et procédés de mesures magnétiques.
- Depuis la publication déjà ancienne des ponts magnétiques d’Edison (1) et d’Eickemeyer (2), plusieurs appareils et procédés de mesure ont été employés pour l'examen des qualités relatives des matériaux magnétiques.
- Le professeur Ewing, dans la poursuite de ses intéressantes recherches, s’est servi de l’indicateur magnétique (magnetic curve tracer) représenté figure 1. Cet instrument a figuré à une réunion toute récente de la Royal Society de Londres; la figure 2 indique son mode de construction et de fonctionnement. L’appareil sert à tracer optiquement la courbe d’aimantation B en fonction de la force magnétisante
- (*) La Lumière Electrique, t. XXVI, p. 88.
- (*) La Lumière Électrique, t. XXXV, p. 41.
- H ; la courbe se voit sur un écran par réflexion d’un rayon lumineux sur un écran recevant les deux composantes du mouvement; la compo-, santé verticale est proportionnelle à l’aimantation et la composante horizontale proportionnelle à la force magnétisante.
- Le miroir o pivote librement autour d’un point et est rattaché d’autre part à deux fils A A et B B de façon à subir une déflexion correspondant au mouvement de chacun. Les fils AA et B B sont tendus dans des fentes étroites constituant les entrefers des circuits magnétiques DD et C. Le circuit magnétique DD est formé du fer ou de l’acier à éprouver relié à la culasse et aux pièces polaires convenables; le,courant passant au travers de l’enroulement excitateur de ce circuit passe aussi dans le fil B B, tendu dans l’autre, entrefer. L’autre circuit magnétique G est excité
- Fig. 3.
- uniformément par un courant continu qui traverse en même temps le fil tendu A A.
- Lorsque le courant magnétisant D D change, le fil B B transmet au miroir un mouvement horizontal proportionnel^ à la force magnétisante. Et quand le magnétisme des pièces'D D change, le fil AA transmet au miroir un mouvement vertical proportionnel aux variations du magnétisme. Les échantillons à examiner forment les branches de D D, ce sont des barreaux ou des faisceaux de fil; ceux fournis avec l’instrument sont en fer doux lamellaire d’une section d'environ 1 pouce sur 1/2 pouce et d’une longueur de 18 pouces; les mêmes dimensions doivent être données aux échantillons à comparer.
- L’importance des résultats acquis parle professeur Ewing et la place que ses recherches occupent dans la littérature des questions magnétiques nous ont fait donner le premier rang à son appareil. Il en est un plus ancien, employé
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- par M. Stèinmetz au cours de recherches très variées, dont la description de principe est aussi fort intéressante. C’est le magnétomètre différentiel d’Eickemeyer. Cet instrument est fondé sur l'application au circuit magnétique du principe bien connu du galvanomètre différentiel.
- Imaginons sur le diagramme (fig. 3) que Fx et F2 représentent deux sources de force électromotrice reliées en série, par exemple deux éléments de pile ; x et y sont les deux résistances à comparer; l’une et l’autre sont simulées respec_ tivement par les conducteurs a et b d’égale résistance, qui agissent en sens contraire sur l’aiguille d’un galvanomètre G. Le galvanomètre G est au zéro quand il y a égalité entre les courants passant dans a et dans b. Mais les courants passant dans a et y d’une part et ceux pas-
- sant dans b et# d’autre part sont des dérivations d’un même courant et l’on a à chaque instant :
- + Cf = ct + c.
- Quand on a en outre ca = cb, on a aussi a = b. La différence de potentiel au bout de a est égale à la différence de potentiel aux bouts de b, et les courants ainsi que les différences de potentiel étant égaux, on a x =y-
- Cette méthode permet donc de comparer une résistance inconnue x à une autre connue y. Appliquée au circuit .magnétique, elle est le principe du magnétomètre différentiel d’Eickemeyer ; au lieu de courant électrique, il faut lire courant magnétique ou nombre de lignes de force magnétique; au lieu de force électromotrice ou différence de potentiel, il faut dire force
- magnétomotrice et au lieu de résistance électrique, résistance magnétique.
- Le circuit magnétique (fig. 4) sè compose de deux pièces du meilleur fer de Suède |*‘“|_i| de la forme indiquée en F! et F2. La partie médiane de chacune est comprise (en sens contraire) dans un enroulement magnétisant G ; de cette manière, lorsqu’un courant circule en c l’extrémité de la pièce de gauche prend une polarité sud tandis que l’opposée n devient nord ; inversement les extrémités de la pièce de droite nets deviennent nord et sud. Les lignes de force magnétique passent de n2 à s, d’une part, et de l’autre de nx à s2, soit dans l’air, soit dans l’air et dans une barre de matière magnétique quand il y a en a entre n2 et .Sj et entre et s2.
- Au centre de figure de l’appareil, une aiguille magnétique én fer doux avec index en aluminium est mobile vis-à-vis d’une échelle, et sa position dépend de la distribution des lignes de
- <X£J2JLSUULaSLSL£LSL-t
- force dans le champ. Elle est au zéro quand le fltix magnétique dans l’air a la même valeur entre n2 et d'une part et nt et s2 de l’autre.
- Mais si l’on place d’un côté de l’appareil, en x par exemple, un barreau de fer doux, un grand nombre de lignes de force passent au travers et le flux dans l’air entre n2 et 5, est bien moindre que le flux total passant de l’autre côté dans l’air entre nt et s2] l’aiguille du magnétomètre. dévie à proportion. On peut rétablir l’équilibre en établissant entre nx et s2, au travers de y, une dérivation magnétique équivalente à la première.
- Les flux transmis par l’air jouent le rôle des courants en a et & du diagramme 2 agissant sur l’aiguille G et les barreaux magnétiques tiennent lieu des shunts x et y.
- Voici comment , on opère avec l’instrument lorsque l’établissement dans l’enroulement excitateur c d’un courant mesuré à l’ampèremètre et réglé par un rhéostat a déterminé d’abord
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- le passage du flux magnétique et ensuite l’aiguille du magnétomètre au zéro.
- On met entre A3 et A4 un cylindre de fer de Norvège de 20 centimètres de longueur et de 4 cm8 de section qui sert d’étalon d’un côté de l'appareil; du côté opposé de l’appareil, entre A3 et A4, l'échantillon métallique à examiner présenté sous forme d’une barre cylindrique de même longueur et de même section. On ajoute enfin de ce même côté des barreaux fractionnaires de l’étalon type jusqu’à ce que l’aiguille du magnétomètre revienne au zéro.
- Dans ces conditions, les 4 cm2 du fer étalon de Norvège transmettent sous la même différence de potentiel magnétique la même aimantation que l’échantillon essayé et les barreaux
- Fig. 4
- fractionnaires de x cm2 de l’étalon réunis; il s’ensuit que la conductibilité des 4 cm2 de l’étalon essayé est égale à celle de (4 — x) cm2 de fer de Norvège.
- Pour apprécier dans chaque cas l’aimantation du barreau type et la différence de potentiel magnétique appliquée suivant l’intensité variable du courant dans l’enroulement excitateur c on opère de la façon suivante :
- De part et d’autre de l’appareil, on met deux barreaux types de 4 cm2 de fer de Norvège s’équilibrant exactement, puis on ajoute d’un côté seulement une barre y. Celle-ci transmettant un certain nombre de lignes de force, l’équilibre n’existe plus ; mais en enroulant autour d’elle un enroulement de 110 spires et y faisant passer un courant d'intensité i variable à volonté, on le rétablit dans chaque cas. Aucun magnétisme ne passe alors par la barre .y et les uo Xf am-
- pères-tours font équilibre à la différence de potentiel magnétique entre les pôles opposés du magnétomètre. Ce procédé sert à tracer une courbe donnant pour chaque intensité du courant excitateur en c la différence de potentiel magnétique appliquée entre les pôles par centimètre de longueur.
- Comparant ensuite l’aimantation du fer de Norvège à celle du fer lamellaire résultant d’essais par courants alternatifs de basse fréquence, on déduit la caractéristique magnétique du fer de Norvège type.
- En même temps que les instruments précédents, indiquons encore les principaux procédés opératoires directs employés par M. Steinmetz au’ cours de ses longues recherches: la figure 5
- 7_____I
- est le diagramme d’ensemble auquel ils se réfèrent.
- Dans une première' série d’expériences, M. Steinmetz opérait par une méthode applicable seulement au fer lamellaire et dans le cas où les pertes par courants de Foucault sont faibles et peuvent s’évalqer. Il mesurait l’hysté-résis sous l’influence d’un courant alternatif dans les conditions mêmes où son effet se fait sentir pratiquement. Sa valeur résulte des lectures faites simultanément au voltmètre et à l’ampèremètre en opérant dans des conditions de vitesse déterminée.
- Pour les plus hautes fréquences, de 80 à 200 périodes par seconde, le courant alternatif émanait d’un alternateur Westinghouse d’un cheval (à 5o volts), mis en mouvement par un moteur à courant continu d’Eickemeyer, de 3 chevaux.
- En faisant varier l’excitation du moteur et en
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- changeant la force'électromotrice agissante, on pouvait modifier la vitesse et par suite la fréquence dans de larges limites. Et tant que la force électromotrice restait constante, la vitesse du moteur (comme celle de tous les moteurs de très petite réaction d’armature) demeurait absolument constante, quelle que fût la charge et d’autant plus qu’on n’atteignait jamais la pleine charge.
- Pour les basses fréquences, on employait comme alternateur bipolaire un moteur bipolaire à courant continu, d’après la méthode d’un brevet de M. Stephen D. Field. Deux anneaux collecteurs de contacts sont montés sur l’arbre et reliés à deux barres opposées du collecteur. Par les balais ordinaires, on fait passer comme d’habitude un courant continu qui met le moteur en mouvement et l’on recueille par les balais additionnels un courant alternatif. En faisant varier la force électromotrice continue appliquée aux balais ordinaires, on change la force électromotrice du courant alternatif, tandis qu’en modifiant la vitesse du moteur on change la fréquence. La courbe de la force électromotrice alternative ainsi obtenue est presque rigoureusement sinusoïdale, le rapport de la valeur maxima à la valeur efficace étant 1,415 tandis que le rapport pour la sinusoïde est de 1,414.
- M. Steinmetz s’est assuré d’ailleurs expérimentalement que la forme du courant alternatif n’influe pas sur les lectures; il a varié l’excitation de l’alternateur, interposé une suite de transformateurs et changé la charge des circuits sans constater de différences.
- Les quantités qui interviennent dans les mesures par ces deux procédés opératoires par courant alternatif sont :
- N le nombre de périodes par seconde ;
- C l’intensité efficace du courant;
- n le nombre de spires du circuit;
- E la force électromotrice efficace induite par self-induction dans le circuit, abstraction faite de celles des instruments ;
- W l’énergie dépensée dans le circuit, déduction faite de l’énergie dépensée par la résistance ;
- l la longueur du circuit magnétique ;
- s la section du circuit magnétique ;
- B l’aimantation maxima en lignes de force par centi métré1 carré ;
- h la perte d’énergie par hystérésis, par cycle et par centimètre cube.
- Et l’on a entre elles les .relations :
- W=lsNHx 10—7 = /sN h x 10—7 x ioM,
- E = \Ai s B N n x 10-8.
- On en déduit les formules permettant de calculer A et B d'après les lectures au wattmètre et au voltmètre :
- b — E >< >o8 \/2iaN«
- Comme résumé de ses recherches, M. Sfcein-metz a énoncé sous le nom de « loi de l’hysté-résis » ce résultat expérimental que l’énergie convertie en chaleur pendant un cycle complet d’aimantation peut s’exprimer par la formule
- H = yi B‘.«,
- dans laquelle B est l’induction maxima atteinte dans le cycle et 4 un coefficient d'hystérésis. Ce coefficient variable suivant les échantillons est : 0,002 à 0,045 pour le fer doux, 0,016 pour la fonte, 0,008 à 0,0x2 pour l’acier doux, etc.
- Dans le cas où les courants induits dans le fer donnent lieu à des pertes de courants de Foucault, la perte d’énergie suit la formule plus générale
- H =r,B‘.« +eNBs,
- dans laquelle N est la fréquence et où le second terme du second membre représente la perte par courants parasites.
- L’intérêt des résultats de M. Steinmetz est malheureusement restreint au point de vue expérimental de l’ingénieur, et si ces travaux doivent un jour servir à élucider la question si complexe du magnétisme, il faut reconnaître quant à présent l’absence de toute signification physique des formules données.
- E. R.
- Compteur de la General Electric C°.
- Le principe de ce compteur (auquel on a donné le nom de « General meter », et qui a pour auteurs MM. Reckerizaun et Binswanger) est le même que celui du compteur Aron à deux pendules, dont l’un oscille sous l’influence de la pesanteur seule et dont l’autre est accéléré ou retardé par un champ magfiétique. D’après The Electrician, le nouvel instrument se distingue des
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- compteurs différentiels du type Aron par deux points importants : La force motrice n’est pas fournie par un ressort, et le train d’engrenages enregistreur ne fonctionne pas sous l’action d’un échappement.
- Les pendules sontde simples tiges oscillantes maintenues en mouvement, seulement pendant le passage du courant, par un levier moteur qu’actionne un électro-aimant en dérivation, et qui tombe au moment voulu sur le pendule pour lui donner une impulsion. Ce même électro, en relevant le levier ou le poids moteur, fait marcher l’engrenage différentiel enregistreur.
- Les pendules ont pour fonction d’établir et de rompre les contacts. Les bobines de chaque
- Fig. i. — Compteur de la General Electric C°.
- électro-aimant servant à soulever le poids moteur sont réunies avec des résistances additionnelles et placées en dérivation sur les conducteurs d’éclairage. La résistance totale de ces bobines pour chaque pendule est de 6000 ohms, et le courant nécessaire pour actionner chaque pendule n’est donc pas supérieur à un soixantième d’ampère; comme ce courant n’est d’ailleurs établi que pendant chaque demi-oscillation, et seulement pendant l'utilisation du courant dans le circuit extérieur, on voit que l’énergie consommée pour la mesure est tout à fait négligeable. Par une disposition spéciale de l’enroulement de ces bobines on évite la production d’étincelles aux pièces de contact.
- Le courant à mesurer traverse un solénoïde de forme spéciale, dont la résistance est très
- faible, qui est placé immédiatement au-dessous de l’armature des électros. Le pôle inférieur de ce solénoïde agit sur une aiguille aimantée servant à établir un contact qui ferme le circuit des deux électro-aimants, et fait immédiatement maixher les deux pendules. Il suffit d’une intensité de courant de beaucoup inférieure à celle d’une lampe à incandescence pour faire dévier l’aiguille et mettre en mouvement les pendules, qui s’arrêtent dès que le courant cesse.
- Les mêmes électro-aimants qui soulèvent le poids moteur actionnent également l’appareil enregistreur. L’arbre de l’un des mouvements
- Fig. S
- d’horlogerie est creux et contient l'arbre de l’autre mouvement. L’arbre creux porte un cadran avec roue dentée et aiguille ; l’arbre intérieur porte une autre roue dentée qui engrène avec celle fixéè sur le cadran. Quand les deux arbres tournent à la même vitesse, ils conservent toujours la même position relative et l’aiguille que porte la roue dentée du cadran ne tourne pas. Mais quand un des arbres tourne plus vite que l’autre, la différence des rotations se manifeste par le mouvement de l’aiguille qui
- enregistre l’énergie consommée. ____
- Les bornes de l’instrument sont protégées par un couvercle qui peut être plombé. Pour protéger les pendules pendant le transport, on se sert
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- d’un dispositif d'arrêt qui peut être manipulé sans qu’il soit nécessaire d’enlever la boîte qui renferme' l’instrument.
- La figure 2 montre la disposition des organes qui mettent le pendule en mouvement, et la figure 3 est le diagramme des communications à l’intérieur du compteur dont la figure 1 donne fine yue. d’ensemble. Quand le courant traverse le solénoïde, l’aiguille aimantée du relais est déviée, ferme les contacts et met les bornes en communication avec les bobines en dérivation qui actionnent les pendules. Gomme les deux
- Fig. 3'
- mécanismes 'sont montés de la même façon, il suffit de suivre le circuit de l’un.
- La tige de pendule K (fig. 2) est isolée du bâti et reliée à une extrémité de la bobine G, l’autre extrémité de cette bobine communiquant par l’intermédiaire d’une résistance de 5ooo ohms avec une borne de l’appareil. La traverse R du pendule touchant la vis de contact S, le circuit est fermé, les électros sont excités, l’armature D est soulevée, et le taquet H qui se trouve à l’extrémité du levier E s’abaisse. La pièce métallique P qui reposait sur ce taquet agit alors de son plein poids sur le pendule par l’intermédiaire de la traverse R, et le fait osciller. Quand l'extrémité de la pièce P rencontre la vis T, la
- tige, en continuant son oscillation, rompt le contact entre la vis S et la traverse R. L’armature D tombe immédiatement, et agissant sur le levier E par le bras G, fait soulever le poids P par le taquet H, jusqu’à une hauteur réglée par la vis W.
- A son retour, le pendule referme le contact entre S et R et la même suite dè mouvements recommence. L’impulsion que reçoit le pendule est donc indépendante du courant. Outre le soulèvement du poids moteur,.l’armature a également pour fonction d’actionner, à l’aide du levier L, l’engrenage enregistreur qui avance d’une dent pour chaque oscillation complète.
- A. H.
- Coupleur à vitesse variable pour traction électrique.
- Dans la traction électrique on rencontre une difficulté que divers inventeurs ont cherché à surmonter, sans jusqu’ici arriver à un résultat tout à fait satisfaisant. On vante l’élasticité du moteur électrique qui permet d’obtenir, au moment du démarrage, le « coup de collier » que donne le cheval ; mais on trouve l’énergie dépensée pour produire le couple initial trop considérable. Quand le moteur ne tourne pas, sa force électromotrice est nulle, et aii moment de la mise en route, le courant ne rencontrant pas de force contre-électromotrice, atteint une valeur excessive. Le problème à résoudre consisterait donc à laisser tourner le moteur électrique même pendant l’arrêt de la voiture.
- Jusqu’ici l’application des moteurs électriques est restée entre les mains des électriciens, et les mécaniciens ne s’en sont pas beaucoup occupés. Le système habituel qui consiste à intercaler des résistances est simplement barbare; pourtant neuf électriciens sur dix s’en servent. Par l’emploi d’un système d’engrenage à rapport de transmission variable, non seulement on éviterait le gaspillage du courant, mais encore on pourrait réduire considérablement les dimensions du moteur.
- M. Aldrich avait proposé un certain nombre de coupleurs très compliqués et très ingénieux, qui sont toutefois trop volumineux et exigent pour la plupart deux induits. Il y a beaucoup de solutions théoriques du problème, et la plus facilement applicable a consisté jusqu’ici dans plusieurs moteurs séparés que l’on couple tantôt en
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- parallèle, tantôt en série. M. Holroyd Smith fait usage de ce procédé à Bradford.
- The Eleclrician (*) décrit un nouveau dispositif dû à M. Worby Beaumont, et qui semble réaliser les conditions voulues. Il s’agit d’un coupleur magnétique à vitesse variable, dont nous décrirons deux modèles.
- L’un d’eux (fig. i) est destiné aux moteurs électriques à simple réduction de vitesse; il permet d’utiliser deux rapports différents de transmission. Dans la figure i, A est l’arbredumoteur et A2 l’essieu moteur de la voiture. Le premier porte un électro-aimant annulaire B, dont les
- que les projections annulaires G des pièces polaires s’adaptent dans les rainures du plateau H. Le petit pignon J forme alors corps avec l’aimant et par suite avec l’arbre du moteur, et l’essieu A2 de la voiture est mis en mouvement avec une vitesse correspondant au rapport de transmission existant entre le pignon J et la roue dentée K. Dans l’exemple que représente la figure i, ce rapport est de 4 : i.
- La voiture ayant été mise en route, ou ayant gravi une pente à petite vitesse (le moteur tournant à pleine vitesse) peut maintenant être actionnée à la vitesse plus considérable due au :
- Fig-. 1. — Coupleur magnétique pour moteur à simple réduction,
- deux bobines peuvent être excitées séparément, selon le côté qui doit exercer une attraction.
- Les pignons J et J' sont fous sur l’arbre du moteur; ils sont solidaires avec les plateaux à rainures I I et H', et ils engrènent avec les roues K et Iv' clavetées sur l’essieu A2.
- Lorsqu'on veut démarrer, on envoie le courant dans la bobine de gauche par les conducteurs -|- —, et un balai E frottant sur un des anneaux collecteurs D. Le plateau P est alors attiré par la face gauche de l’aimant et maintenu dans cette position, le frottement étant d'autant plus grand
- grand pignon J' et à la roue K'. Il suffit pour cela de renvoyer le courant de la bobine de gauche dans la bobine excitant la face droite de de l’électro-aimant. Le plateau II abandonne alors la face polaire et redevient fou sur l’arbre du moteur, tandis que le plateau H devient solidaire avec l’aimant. Dans le cas considéré, la vitesse de l’essieu est alors le double de la précédente.
- Comme on se sert maintenant fréquemment de moteurs couplés directement sur l’essieu, M. Beaumont a appliqué les principes de son coupleur magnétique à ce cas ; le mécanisme est alors disposé comme le montre la figure 2.
- Dans ce cas, la vitesse maxima est celle du
- 0) The Electmcian, 17 mars 1893.
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- 3 «4
- moteur, dont l’arbre A est creux et enfilé sur l’essieu moteur A2. L’arbre creux A du moteur porte un pignon J engrenant avec une roue dentée folle K, solidaire avec un pignon J' en prise avec la roue K' clavetée sur l’essieu A2. Sur une des faces de la roue K est fixé le plateau rainé H qui forme, comme précédemment, armature avec l’électro-aimant annulaire B. De ce fait, la roue K et le pignon J' sont maintenus, et l’arbre du moteur est rendu solidaire avec l’engrenage et avec le tambour qui contient le tout.
- . Pour faire démarrer une voiture, on n’envoie pas le courant dans l’embrayeur B, mais dans l’électro-aimant d’un frein électromagnétique, dont on ne voit dans la figure que le ruban F appuyant dans une gorge du tambour M. Ce frein empêche le tambour M de tourner, et la roue K tournant avec l’arbre P actionne l’essieu A2, de la voiture avec une vitesse dépendant des dimensions de l’engrenage. Dans l’exemple considéré, l’arbre du moteur fait deux tours et demi pour un tour de l’essieu A2.
- L’invention de M. Beaumont peut naturellement être, présentée sous un grand nombre de formes diverses, et ses brevets en contiennent de nombreux exemples. Peut-être pourrait-on faire la modification suivante. Supposons que dans la figure i le pignon J' soit fixé au moteur qui tournerait sur un fourreau enfilé sur l’essieu moteur. L’embrayeur magnétique B serait cla-veté sur cet essieu, et A2 serait un arbre intermédiaire.
- Pour démarrer on exciterait la bobine de gauche, et le mouvement serait transmis par J', K' et K à J, le plateau H étant maintenu par B. Une fois la vitesse normale atteinte on enverrait le courant dans l’autre bobine, et le pignon J' avec l’induit du moteur serait embrayé avec B à l’aide du plateau H'.
- Dans cette description nous n’avons pas indiqué le procédé employé pour commuter le courant d’une bobine à l’autre, mais on conçoit parfaitement que le passage d’un engrenage à l’autre peut être opéré sans secousse brusque. Un coupleur électrique présente sur un coupleur mécanique ce grand avantage que le frottement peut être réglé avec la plus grande facilité. Il y a donc lieu d’espérer de voir bientôt l’invention de M. Beaumont appliquée dans la pratique.
- A. IL
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- ; Viscosité magnétique, par J. Hopkinson, E. Wilson et F. Lydall (* *).
- ; Les expériences que nous allons décrire ont , été effectuées au laboratoire Siemens,du King’s College: elles forment la suite des expériences de J. Hopkinson et B. Hopkinson, dont les résultats ont été publiés l’année dernière (2).
- Dans ce dernier travail, on avait déterminé des courbes montrant la relation entre l’induction et la force magnétisante, pour des anneaux formés de fil fin de fer doux ou d’acier, relation déterminée pour des cycles complets de la force magnétisante, en employant la méthode balistique et, d’autre part, de courants alternatifs d’une fréquence atteignant 125 périodes complètes par seconde. Il a été montré que pour une induction de valeur moyenne, par exemple, éntre 3ooo et 4000, les deux courbes coïncidaient; mais, pour une induction considérable, comme par exemple, les deux courbes différaient un peu, particulièrement dans la partie précédant le maximum de l’induction. La différence était plus grande avec l’acier qu’avec le fer doux.
- On n’examina pas à cette époque si la différence était bien un effet relatif au temps ou si elle était due au galvanomètre balistique. Le présent mémoire a pour but d’examiner ce point.
- L’anneau qui a été soumis aux expériences suivantes est en acier dur contenant environ 0,06 0/0 de carbone, sous la forme de fil de 1/100 de pouce, ou 0,254 mm. de diamètre, verni à la gomme-laque pour assurer un bon isolement. Cet échantillon a été fourni par. MM. Richard et Johnson. L’anneau présente environ 9 centimètres de diamètre, et offre une section de 1,08 centimètre carré; il est enroulé de 200 tours de fil de cuivre, et de 80 tours de fil fin devant servir pour le galvanomètre balistique.
- Dans le mémoire de l’année dernière la courbe statique de l’hystérésis a été déterminée à l’aide du galvanomètre balistique, les connexions étant établies par le schéma figure 1. R est l’anneau
- C) Communication faite à~la Société Royale de Londres.
- (*) La Lumière Electrique, t. XLVI, p. 38.
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- en acier dur, B est le galvanomètre balistique, St un commutateur-inverseur et S2 une clef de court circuit pour intercaler brusquement dans le circuit primaire la résistance R(. La résistance Rz était ajustée de façon que le courant maximum dans le circuit primaire donnait la force magnétisante maximum voulue sur l’anneau.
- Pour l’observation des élongations du galvanomètre balistique, la méthode adoptée était la suivante : Après avoir fermé le primaire à l’aide
- ng. i
- de Sx, on ouvrait brusquement la clef S2, permettant ainsi à la force magnétisante de tomber à une valeur déterminée par R, et l’on observait l’élongation. Puis, on inversait le courant en S,, et l’on mesurait encore l’élongation. La fermeture de S2 ramenait la force magnétisante à son maximum dans le sens opposé à celui du début.
- Dans une lettre à The Electrician (16 septembre 1892) M. Evershed dit que « si le cycle lent avait été obtenu à l’aide de la méthode décrite par M. Vignoles (}). MM. Hopkinson auraient trouvé une concordance parfaite avec la courbe à cycle rapide ».
- Pour fixer ce point, la courbe statique d’hystérésis a été déterminée avec le galvanomètre balistique, les connexions étant faites d’après le montage que représente la figure 2. Ce n’est pas (*)
- la méthode d’expérience à laquelle M. Evershed fait allusion, mais elle permet de faire varier la force magnétisante de la façon décrite par lui. R est l’anneau en acier dur, B le galvanomètre balistique, Sj un inverseur de courant et S2 une clef pour la mise en court circuit de la résistance réglable Rj. La différence entre ce montage et celui de la figure 1, est que R, peut être intercalé brusquement dans le circuit primaire par un coup donné sur l'inverseur S,. De cette façon il est possible de varier la force magnétisante à partir d’un maximum en passant par zéro jus-
- nvagtiétisaTvte H
- Force
- Fig. 3. — Courbes d’hystérésis. • obtenue par la méthode de la figure 2. x — — figure 1.
- qu’à un point quelconque avant le maximum dans l’autre sens à l’aide d’une seule manœuvre de la clef Sj, opération dont la durée n’excède pas une faible fraction de seconde.
- Dans la figure 3, les points marqués par une croix (x) ont été obtenus par la méthode de la figure 1 ; les points marqués par un point (•) par la méthode de la figure 2. La coïncidence presque parfaite des deux courbes montre que la différence trouvée entre les courbes des cycles statique et très rapide n’est pas due à la cause indiquée par M. Evershed. Dans chaque cas la batterie d’accumulateurs employée avait une différence de potentiel de 108 volts, et le temps pé-
- (*) The Electrician, des i5 et 22 mai 189t.
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- 386
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- riodique de l’aiguille balistique était de io secondes.
- On a observé, en prenant la courbe d’hystérésis par la méthode de la figure 2, que la somme des inductions trouvées en faisant varier la force magnétisante d’un maximum à un point intermédiaire, et de ce point intermédiaire à l’autre maximum, n’était pas exactement égale à l’induction obtenue en faisant varier la force magnétisante directement d’un maximum à l’autre.
- Pour étudier cette particularité avec le galvanomètre balistique, la force magnétisante (fig. 3) a été prise entre un maximum et un point a, en passant par zéro, par un mouvement de l’inverseur de courant. Le circuit du galvanomètre fut fermé à des intervalles de temps connus après cette variation. La déviation observée n’est pas due à une force électromotrice impulsive, ni à un courant constant, mais à un courant diminuant assez rapidement d'intensité. L'effet pouvait provenir de la lenteur des variations du cou-
- Fig. 4
- rant d’excitation par suite de la self-induction du circuit, ou bien il peut être dû à ce qu’un certain temps est nécessaire pour développer l’induction correspondant à une force magnétisante donnée. La première cause peut être facilement évaluée si l’anneau présente une self-induction connue; dans notre cas elle était calculable approximativement
- Soient R la résistance du circuit primaire, E la force électromotrice appliquée, x l’intensité de courant, et I l’induction totale multipliée par le nombre de tours primaires,
- d x
- est égale, par exemple, à L — ; d’où l’équation bien connue
- ci.x dt
- De nos courbes nous déduisons que l’induction par centimètre carré augmente de 10000, pendant que la force magnétisante augmente de 4. L’induction totale multipliée par le nombre de tours primaires augmente, en prenant le volt pour unité, de 10800 x 200 X io~8, tandis que
- Fig. 5. — Courbes d’hystérésis.
- X (5) fréquence : 5 pér. p. sec. (fig. 8).
- ©(72 b) — 72 — (fig. 9).
- O (125b) — iu5 — (fig. n).
- l’intensité du courant s’élève de 1/2 ampère ; par conséquent
- L = 4,32x10-".
- e-r* + 37-
- Or, I est connu en fonction de x pour les conditions de l’expérience, et ^ est dans un rapport approximativement constant avec ou
- Dans les expériences on avait E = 4 volts et = 108 volts, R = 0,8 ohm et = 21,6 ohms, donc
- Dans les deux cas * ne diffère pas sensible-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 387
- O
- ment de sa valeur finale l — ^ seconde. Donc la
- self-induction peut ne rien avoir à faire avec les effets résiduels observés,
- Ces expériences ont montré que le galvanomètre pouvait être affecté pendant quelques secondes, l’effet étant un peu plus marqué avec 4 qu’avec 108 volts. Mais sa grandeur totale n’était pas supérieure à 1 0/0 de la variation d’induction totale; nous en concluons qu’il n’existe pas de différence notable entre les courbes de l’induction déterminées au galvanomètre balistique et les inductions produites par
- Fig. 6. — Courbes d’hystérésis. X (72 h) fréquence : 72 pér. p. sec. (fig. 10). 0(72 b) -- 72 — («g-9)-
- des forces magnétisantes agissant pendant plusieurs secondes.
- Effet des chocs. — Ayant pris la force magnétisante entre son maximum et le point a, en passant par zéro, on remarqua qu’un coup frappé sur le fer doux donnait une élongation correspondant à une acquisition de 633 lignes d’induction par centimètre carré.
- Les expériences suivantes sur l’anneau en fil d’acier dur ont été effectuées à l’aide d’un alternateur, leur but étant d’établir l'existence ou la non-existence d’un retard magnétique. La courbe balistique (fig. 3) a servi de terme de comparai-
- son pour les différentes courbes d’hystérésis, Dans chaque cas on a cherché à reproduire autant que possible la même force magnétisante maximum qu’en prenant la courbe balistique, et la méthode d’essai était celle employée pour notre premier travail. Pour être complet nous reproduisons le montage (fig. 4) et la description donnée alors.
- Pour la détermination des points delà 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
- iqrtéOjttni* H
- Fig. 7. — Courbes d’hystérésis.
- 0 (125 b) fréquence : 125 pér. p. sec. (fig. 11). 0 (125 h) — 124 — (fig. 12).
- courant alternatif ou d’un transformateur. Ainsi, figure 4, A B étant les pôles de l’alternateur ou du transformateur, CD les bornes de la résistance sans induction R, H est l’enroulement de l’anneau, P et Q désignent les contacts.de la clef de renversement rattachée au quadrant d’un électromètre de Thomson ; L est un commutateur pour reliera volonté Q à E ou à C, 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’élêctromètre.
- Le commutateur tournant K est solidaire de l’arbre du générateur; il se compose d’un disque
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- '3-88
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- d’ébonite d’environ i3 pouces (33 centimètres) de diamètre muni d’un doigt de contact en cuivre occupant sur la circonférence environ 1/16 de pouce (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 la position du commutateur L, l’électromètre à quadrant donne la valeur instantanée de la différence de potentiel entre C et D ou entre Û et E.
- Des fréquences de 5, 72 et ia5 périodes par
- Fig-. 8. — Anneau en fil d’acier dur. Fréquence : 5 pér. p. sec
- A, i division verticale = 1,1 ampère.
- B, i — — — 0,592 volt.
- C, 1 — — = g36o unités d’induction.
- 1 division horizontale = 0,01332 seconde.
- seconde ont été essayées, en donnant pour ces deux dernières fréquences deux valeurs différentes à la différence de potentiel aux bornes de l’alternateur. En tout, il y avait donc cinq séries d’expériences à faire. Les courbes ainsi obtenues sont données dans les figures 8 à 12. Des valeurs observées de la différence de potehtiel C et D on déduisait dans chaque expérience une courbe A; une courbe analogue a été tracée pour là différence de potentiel entre D et E qui, diminuée de la différence de potentiel due à la résistance de la bobine II, donne la vitesse de variation de l’induction en fonction du temps.
- Par suite, l’aire de cette courbe (B) comptée jusqu’à un certain point, plus une constante, est proportionnelle à l’induction correspondant à ce point. C’est ce que montre la courbe C, qui est l’intégrale de B.
- Dans chacune des cinq expériences l’anneau était placé avec la résistance non inductive entre les bornes de l’alternateur, et l’excès de potentiel était absorbé par une résistance non inductive.
- Dans la figure 5 les courbes d’hvstérésis
- Fig. 9. — Fréquence : 72 pér. p. sec.
- A, 1 division verticale = i,i ampère.
- B, 1 — — = 6,02 volts.
- C, 1 — — = 6960 unités d’induction.
- I division horizontale = 0,000926 seconde.
- pour des fréquences de 5, 72 et 125 sont comparées avec la courbe balistique. Ces courbes sont marquées 5, 72 b et 125 b respectivement. Les valeurs de B et de II sont déduites des courbes (fig. 8, 9 et 11).
- II esta noter que la courbe correspondant à la fréquence 5 est très rapprochée de la courbe balistique, si l’on tient compte de la différence entre les courants magnétisants, et que les courbes pour les fréquences 72 et 125, au contraire, s’en écartent très sensiblement, particulièrement dans la partie de la courbe précédant le maximum de l’induction. L’effet du temps
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- est donc surtout sensible avec des fréquences supérieures à cinq périodes par seconde. Nous avons donc tout lieu de croire que cet effet est lié au temps et ne provient en aucune façon du galvanomètre balistique.
- Dans la figure 6 les courbes d'hystérésis pour une fréquence de 72 sont comparées avec la courbe balistique. Elles sont désignées respectivement par 72 b et 72 h, les différences de potentiel aux bornes de l’alternateur étant de
- Fig\ 10. — Fréquence : 72 périodes par seconde.
- A, 1 division verticale = 1,1 ampère:
- B, 1 — — . = 7,18 volts.
- C, 1 — — = 8,3oo unités d’induction.
- 1 division horizontale = 0,000926 seconde.
- 36 et de 430 volts {b et A, basse et haute). Les valeurs de B et H sont tirées des courbes des figures 9 et 10.
- La différence entre les deux courbes de la figure 6 nous a d’abord surpris; mais en l’examinant, nous avons dû l'attribuer au même effet de temps (retard temporaire). La courbe 72 h a été déterminée trois fois avec les mêmes résultats. Les nombres inscrits sur les courbes représentent des trentièmes de demi-période. De 26 à 28,8 de la courbe b. la force magnétisante augmente de 31,8 à 45,6, tandis que de 21 à 26
- de la courbe h elle passe de 3o,6 à 44, le taux de variation étant environ le double dans le premier cas; et c’est la courbe b qui s’écarte le plus de la courbe balistique.
- De la même façon, dans le voisinage de l'induction zéro, l’induction dans la courbe h varie deux fois plus vite que l’induction de la courbe b, et, ici, c’est la courbe h qui s’écarte le plus. L’inspection des figures 9 et 10 permet de se rendre compte de la façon dont s’introduisent ces différences de variation.
- La courbe pour la fréquence de 125 est com-
- Fig. 11. — Fréquence : 125 périodes par seconde.
- A, 1 division verticale =*= 1,118 ampère.
- B, 1 — — = 10,16 volts.
- C, 1 — — = 6780 unités d’induction.
- 1 division horizontale = 0,000534 seconde.
- parée dans la figure 7 avec la courbe balistique. Ces courbes (ia5 b et ia5 h) correspondent à des différences de potentiel de 62 et 750 volts. Elles montrent la même différence que dans la figure 6, mais moins nettement que dans la figure 5. La courbe b a été déterminée deux fois.
- Les valeurs correspondantes de B et H sont données par les courbes des figures 11 et 12.
- Quelques expériences ont été faites avec un acier chromé fourni par M. Hadfield, et.qui contenait 0,71 0/0 de carbone et 9,18 0/0 de chrome, et qui avait été trempé dans l’eau froide après échauffement au jaune paille. Les résultats montrent que le même effet de temps, existe
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- 3go
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dans ce cas, quoiqu’il ne soit pas aussi marqué que dans le cas de l’acier pur.
- Nous tirons de ces expériences les conclusions suivantes :
- i. Après une variation brusque de la force magnétisante, l’induction n’atteint pas immédiatement sa valeur définitive, mais elle augmente légèrement pendant quelques secondes, comme l’a déjà observé le professeur Ewing.
- | Sur l’équation différentielle du courant électrique^ par T.-H. Blakesley. (')
- Cherchons maintenant la représentation géométrique de ces variations.
- i. Prenons une droite de longueur r qui se raccourcisse selon une loi logarithmique, de manière que sa variation soit représentée par l’équation
- dr _ _ r dt ~ f, ’
- Fig. 12. — Fréquence : 125 périodes par seconde.
- A, i division verticale = 1,118 ampère.
- B, i » » = io,i6 volts.
- C, i » » = 6780 unités d’induction.
- 1 division horizontale = o,ooo534 seconde.
- 2. La petite différence qui existe entre la courbe balistique d’aimantation avec cycles complets et la courbe déterminée avec une fréquence considérable est un véritable effet de temps (time effect, retard ou avance temporaire), la différence étant plus grande entre une fréquence de 72 périodes par seconde et une fréquente de 5, qu’entre celle-ci et la courbe balistique.
- A. H.
- dont la résolution donne
- _ 1
- r — ae t,'
- a étant la valeur de r à l’origine des /. et où 4 représente le temps mis par r à se contracter
- de ^ de sa longueur.
- 2. En second lieu, faisons tourner une droite dans un plan, de façon que sa direction varie uniformément. Si nous désignons par 0 l’angle de la droite avec une direction fixe
- dO___2it
- . dt ~~ Il ’
- 4 étant une constante de temps. D’où
- 4 apparaît comme le temps nécessaire pour décrire 2 71.
- 3. Supposons qu’une droite soit soumise à la fois aux deux variations que nous venons d’indiquer, ce qui est possible, puisque ces variations affectent les unes la longueur, les autres la direction. En éliminant le temps, nous avons
- ou
- ou
- r — ac
- r = ae
- tang ,5
- 0
- ___0_
- tang p '
- 2 7C t%
- C’est l’équation d’une spirale logarithmique d’angle caractéristique p, donlla valeur dépend uniquement des deux constantes de temps 4 et /2.
- (') La Lumière Electrique du 20 mai, p. 340.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 3qi
- 4. Maintenant imaginons que cette longueur r soit constamment projetée sur une droite fixe, que nous prendrons, pour plus de simplicité, à angle droit avec la direction pour laquelle 0 = o. Alors la projection que nous considérons (E) a pour expression :
- _ Q
- E = a e tan^sinO;
- c’est-à-dire qu’elle comprend un facteur constant, un facteur logarithmique, et un facteur rythmique ou harmonique.
- O
- En substituant à 0 sa valeur — /, il vient :
- ----— t
- E = ae sin^i
- Or, on obtient pour les dérivées première et seconde de E par rapport à 0, après tous calculs faits,
- et
- dE
- d'i
- = ae
- lan« P ros fl---?
- tan g- p
- _____a_ dE t ______i_;
- do* tangp d0 ( ’r tang'p
- d’où il résulte :
- „ 2 tang p dE tang2 d2E
- 1 + tan g2 p do' 1 + tang* fi d 0* ~ ° '
- Comme, en outre,
- dE dE tt d2 E d* E / J, \ * _ 2 jttt
- "de ~~dt aït ’ dT* _ dF \ Jk) ’ 61 tanff P TT ’ cette expression devient
- E +
- 2 t,
- dE
- +
- t,*
- d* E
- 1 + tang* p dt 1 + tang* p d/2
- et en posante pour i+tang2fj,
- „ , , dE , , , daE
- E + 2/a ~dï +t,h dF -°-
- équation comparable à celle obtenue dans le problème électrique.
- Il apparaît ainsi que les variables du problème de la décharge électrique peuvent être représentées par les projections des côtés d’un triangle tournant dans son plan à une vitesse uniforme et soumis à un rétrécissement linéaire logarith-
- mique. Représentons dans la figure 4 une portion de la courbe dont l’angle caractéristique estp, avec O R comme rayon vecteur. La projection de O R sur O Y sera alors de longueur maximum aux points oùlatangenteenR sera parallèle à O X. Soit P un de ces points, avec P M pour tangente. Alors MPO = POX = |î.
- Maintenant supposons que O A soit la ligne qui représente (dans sa projection) la force électromotrice efficace au moment où celle-ci passe par zéro et change de signe; c’est également le point où le courant va changer de sens et où la différence de potentiel au condensateur sera maximum. La ligne de la différence de potentiel doit alors faire l’angle P O A avec la ligne de la force électromotrice efficace.
- De plus, la force électromotrice de self-induction est nulle au moment où le courant atteint un maximum, d’après l’hypothèse ordinaire.
- Fig. 4 et 5.
- Donc, lorsque la ligne représentative de E fait un angle p avec O X, celle représentant la force éleetromotrice induite (F) sera parallèle à O X. Elle fait donc un angle p avec la ligne de la force électromotrice efficace; mais elle est en retard sur celle-ci, tandisr que la différence de potentiel est en avance.
- Ainsi, si nous Construisons un triangle isocèle à angles appropriés (fig. 5), les côtés représenteront respectivement la. différence de potentiel au condensateur et la force électromotrice de self-induction tandis que la base représentera la force électromotrice efficace.
- Il reste seulement à faire tourner le triangle à une certaine vitesse, et à lui permettre de se rétrécir d’après la loi logarithmique déterminée.
- Les propriétés de ce triangle correspondront exactement avec les propriétés électriques.
- L’angle p est tel que —
- tang
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- 3g2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de sorte que
- cos* p =
- 4_ÇR_’
- t, ~ 4L *
- c’est-à-dire
- cos
- ,-v /Ç 5
- 1 ~ V L 2 ’
- Leur produit donne
- 2 8
- afce tang p (sjn2 g _ sjnS ^
- Cette quantité multipliée par l’élément de temps dl doit être intégrée pour une période.
- Puisque ^ l’intégrale devient
- Ct t *2
- CR2
- et S est réel pourvu que —j— < 1 ; condition du
- 4L.
- caractère oscillatoire de la décharge.
- La période complète t2 calculée d’après ces données est exprimée par
- u —
- 2 iz v'C L / G R*\ 1’
- V 4L J 2
- forme ordinairement adoptée en négligeant le second terme du dénominateur.
- Je me propose de montrer que dans une décharge définie par les considérations ordinaires développées plus haut, aucun travail ne peut être effectué par toute force électromotrice en retard d’un angle (3 par rapport au courant, pourvu que la condition initiale soit que le courant est nul. De plus, il s’agit de démontrer que la source de force électromotrice, représentée par le côté du triangle isocèle qui est en avance sur la force électromotrice efficace, produit entièrement mais exclusivement le travail calorifique dans le circuit. On verra ainsi que la théorie ne prévoit pas de dépense d'énergie dans le champ et qu’elle n’explique pas le phénomène bien constaté du rayonnement dans l’espace.
- Pour établir les propositions ci-dessus, prenons le produit des projections de deux lignes soumises aux variations correspondant aux deux rayons vecteurs de deux spirales équiangulaires de même période et de même angle caractéristique p, mais différant en phase de l’angle 2 y.
- L’une de ces quantités peut être exprimée par
- _
- a e tan° ^ siri (0 -f- y),
- \ '
- l’autre par
- n — y
- h 2. lan8’ sin(o-y).
- 2O
- tangp
- cos 2y dO —
- 2O
- OU
- ÈLÈ e tan&P Jsin p cos (p -j. 20) — tang p cos 2yj •
- Si nous ne considérons qu’une révolution, cette expression devra être limitée par ©,-{-27c et 01, et l’intégrale définie devient
- ______________l’L.v
- —sinpcos(p-f 2,'l)-(-tangpcos2y|e tan8^(i-e tan8'<1j
- Si les limites sont co et 0,, l’intégrale devient
- _ 2 0,
- itangp cos 2y— sin p cos (p + 2'ü, je *ang ? (6)
- Chacune de ces expressions s’annule quand
- tang p cos 2 y = sin p cos (p + 2 0, ),
- OU
- COS 2 y = COS p COS (P 4- 2' ,),
- ce qui montre que la condition de non-production de travail dépend des circonstances initiales, c’est-à-dire de 02. Pour 2y = p, la condition devient
- cos (p + 2O,) =1,
- satisfaite par
- Si donc le courant initial est nul, la bissectrice de l’angle compris entre la ligne de la force électromotrice efficace et celle de la forceélectromo-
- trice de self-induction (fig. 6) fait un angle —
- avec la ligne 0 — o, et il est ainsi démontré qu’au total le champ n’est le siège d’aucune dépense d’énergie.
- Ofi-I Cl
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-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 393
- D’autre part, pour démontrer notre seconde proposition, nous faisons
- et en partant d'un point où le courant est nul, nous avons dans l’expression (6), après avoir substitué à a et b des valeurs convenables, la valeur du travail effectué dans le circuit par la décharge du condensateur. L’intégrale prise
- ri
- entre co et 6j devient, pour 0t =-4 et 2 y = p :
- Dans l’expression générale (6) obtenue pour le produit des projections, faisons : a — E,
- b =•£, et Oj = o, y = o,
- ce qui donne
- jtang p - sin p cos pj ou
- —-— itang- S — sin p cos pf,
- 4 R tang p ( H ^ *V
- OU
- ou
- abt.i.
- 8 71-
- - cos 2 | sin p
- — 3 tang p,
- abt,
- 4n
- sin-1 p e
- — p tang p.
- Dans ce cas
- et
- b
- E
- R
- est la différence de potentiel entre les armatures du condensateur, soit V sin (3, et au début V,. L’expression ci-dessus devient donc
- E
- R 4 TC
- sin3pV.
- comme plus haut.
- Ainsi la totalité du travail se transforme en chaleur dans le fil, et en substituant pour E sa valeur en fonction de V, on peut montrer que ce travail provient uniquement du condensateur.
- En éliminant E,on peut l’écrire sous la forme suivante
- ou
- 2 V2 cos p t.
- R 4 TC
- sin3 p,
- V* __t,
- R tang p
- cos p sin3 p.
- Puisque Vj8 = V2 sin" [3, cette expression devient
- V,2|cos2 p.
- (E et Y sont représentés par la longueur totale
- E
- des côtés du triangle). ^p = cos(3, d’après les propriétés géométriques du triangle et
- ou, comme cos2
- hlh
- R
- 4
- 4
- et
- CR
- O *
- , , 2 TC t,
- tang p = -y-;
- donc
- A — 4
- 4tc 2 tang p’
- d’où le résultat final
- v,2c
- et le travail est
- ou
- ---------—-—- sin3 p
- R 2 cos p 2 tang p r
- E2 t, sin2 p R 4 ’
- expression que nous pouvons aussi obtenir en intégrant le carré du courant multiplié par R dl, comme on le verra ci-dessous.
- expression ordinaire pour l’énergie emmagasinée dans le condensateur.
- Représentons par A B (E) (fig. 7) la ligne de la force électromotrice efficace. A l’extrémité A, portons AG comme direction de la ligne représentant la différence de potentiel au condensateur.
- En considérant que le condensateur renferme toute l’énergie qui sera dissipée dans le circuit et dans le milieu ambiant, il est évident que A C
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-
- 394
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- doit être plus long que le côté du triangle isocèle. Si l’on abaisse donc de C une perpendiculaire sur A B, elle tombera plus près de B que de A.
- Joignons C B, et formons à l’aide de G D un triangle isocèle CDA sur A D comme base, de façon que G D A =[3. CB doit être la ligne représentant la résultante des forces électromotrices induites F, et elle est équivalente à deux composantes G D et D B. G D n’entraîne aucune production d’énergie parce que la phase de cette ligne est en retard de p sur le courant, tandis que DBest de phase directement opposée à celle du courant, et a donc pour résultat une dépense d’énergie quelconque à l’extérieur du circuit, c’est-à-dire dans l’éther ou dans des corps magnétiques, ou encore dans des conducteurs voisins. Gomme dans le cas des oscillations
- c
- v.
- Fig. 6 et 7.
- constamment entretenues, on peut montrer que B C D est un décalage magnétique nécessaire pour la production de phénomènes de ce genre.
- La force électromotrice D B peut être exprimée par —XI, comme précédemment, et l’équation générale Y + F = E prend la forme
- ce qui nous montre que l’adjonction à faire pour représenter l’état réel des choses est simplement de dire que la résistance du circuit subit un ac-^ croissement apparent. Dans la théorie telle qu’elle est employée jusqu’à présent, il faut introduire (R + X) à la place de R, dans toutes les équations.
- Le travail effectué est entièrement fourni par le condensateur. Il se partage entre le circuit et
- le champ dans le rapport5:.
- Lorsque la décharge se produit dans des con-
- ditions telles que X soit très grand par rapport à R, l’effet calorifique ordinaire peut être très faible. Parmi les causes qui peuvent contribuer à produire cet effet se trouve la fréquence, et c’est dans cette considération que doit être cherchée la vraie interprétation de quelques expériences de M. Nikola Tesla. L’énergie des décharges employées dans ces expériences était dépensée en grande partie en rayonnement et ne traversait pas le corps de l’expérimentateur sous forme de courant. Le meilleur moyen de mesurer le rayonnement serait de mesurer la différence entre l’énergie totale du condensateur et la chaleur produite dans le circuit.
- Dans les oscillations entretenues, comme celles d’une machine, les alternances n’ont pas une fréquence suffisante pour rendre l’effet de X appréciable. Les forces électromotrices d’induction comprennent la période dans leur dénominateur, et il est raisonnable de supposer qu'il en est de même pour les champs magnétiques induits; lorsque la période des vibrations électromagnétiques devient comparable à celle de la lumière, l’effet calorifique peut disparaître entièrement, tout comme le spectre solaire présente d’autant moins de chaleur que la fréquence est plus élevée.
- A. H.
- Mesure de la différence de phase de deux courants sinusoïdaux, par M. Désiré Korda (*).
- Une spire, placée dans un champ magnétique tournant et mise en rotation synchrone avec le champ, ne peut devenir le siège d’aucun courant induit, tant que le diagramme du champ reste un cercle et qu’en même temps l’axe de rotation reste perpendiculaire au plan du champ. Mais dès que l’une ou l’autre de ces deux conditions cesse d’être remplie, notamment dès que l’intensité du champ tournant est représentée par une ellipse, il s’établit dans la spire un courant ayant deux fois plus de périodes par seconde que le champ. Nous pouvons en profiter pour mesurer directement la différence de phase ® de
- 2 7T
- deux courants sinusoïdaux Ijsin-Tjr t et I2 sin
- ^ 7t ^
- t — cp ) dont nous ne connaissons ni les in-
- 1 /
- tensités I, et L, ni la durée de période T.
- C) Comptes rendus, t. CXVI, p. 87G.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Formons un champ magnétique tournant, soit au moyen d’un anneau Gramme à deux enroulements, ou bien avec deux paires de bobines perpendiculaires l’une à l’autre, excitées par les deux courants en question. Faisons tourner dans ce champ, au moyen d’un moteur synchrone, une bobine, reliée soit à un électromètre, soit à un électrodynamomètre, soit à un téléphone. Si l’on avait I, = I2 et <p==go°, l’appareil intercalé indiquerait l’absence de tout courant induit. Le résultat reste le même, si l’on sépare les deux composantes du champ tournant, à l’aide soit de deux anneaux Gramme parallèles, recevant chacun le courant alternatif par deux points diamétralement opposés, soit de deux paires de bobines juxtaposées. Ges dispositifs nous permettent de faire varier l’angle i|/, que forment les deux champs entre eux, à volonté, en faisant tourner, autour de l’axe commun, l’un des anneaux ou l’une des paires de bobines par rapport à l’autre.
- Si l’on a un champ tournant, l’intensité qui résulte des deux composantes magnétiques
- H, = I, sin %— t,
- Hs = Âj It sin
- formant un angle entre elles, peut être représentée par une ellipse dont l’équation en coordonnées obliques s’obtient en éliminant la variable t des équations ci-dessus. On aura ainsi
- H2* + HV (Èi;T -3 Hi H* ci cos?=*** p*sin2’
- et, pour le rayon vecteur de cette courbe rapportée à son centre comme origine,
- p2 = H2* + H2, + 2 H, I-I, cos 4.
- On voit tout de suite que, dès qu’on fait
- , k.l.
- COS il = — T—= COS m,
- li, I,
- le champ est représenté par une ellipse dont un axe coïncide avec un des axes des coordonnées, et, d’autre part, dès qu’on fait en même temps kzli = kili et cos<J/ = — cos<p, ou bien
- = i8o°— <p,
- c’est-à-dire que l’angle des bobines devient un
- angle supplémentaire de la différence de phase, on obtient, pour le diagramme du champ, un cercle.
- Mais il est toujours possible de réaliser ces deux conditions. Car, en admettant que les intensités I, et I2 soient différentes, on n’a qu’à déplacer, dans le sens de l’arbre, l’une des deux bobines excitées par le courant Il5 par rapport à l’autre, jusqu’à ce que la projection normale de l’intensité de leur champ, c’est-à-dire de /ql^ devienne égale à celle due à l’autre paire de bobines, c’est-à-dire à k.212. De même, dans le cas où l’on emploierait des anneaux Gramme, on obtiendrait le même réglage en faisant tourner l’un ou l’autre des deux anneaux autour d’un diamètre perpendiculaire à l’arbre, dans les limites qu’admet le jeu prévu de l’induit.
- Ayant réalisé le déplacement de l’une des bobines ou bien l'angle que doivent former les deux anneaux Gramme, et, d’autre part, l’angle ^ des deux champs, l’une ou bien l’autre des premières valeurs nous donne le rapport des intensités î-2, puisqu’elle nous donne la valeur de ky et
- de k2. De même l’angle i8o° — $ nous indique la différence de phase des deux courants en question.
- Dans le cas où ces derniers ne suivent pas exactement la loi sinusoïdale, mais ne s’en écartent pas beaucoup non plus, l’angle correspondra encore à la valeur minima du courant induit qui sera alors naturellement différente de zéro.
- Sur l’influence de l’aimantation longitudinale sur la force électromotrice d’un couple fer-cuivre, par M. Chassagny (*).
- Cette influence a été signalée par sir W. Thomson en 1846. J’ai repris à ce sujet des expériences commencées autrefois avec M. Abraham. Voici le principe des appareils qui m’ont servi :
- Deux couples identiques fer-cuivre A et B dont les soudures sont maintenues à o° et ioo° sont mis en opposition. Leur circuit comprend un galvanomètre sensible G. Le fil de fer du couple A est placé tout entier suivant l’axe d’une spire régulière assez longue pour produire un champ intérieur uniforme. Quand aucun courant ne passe dans cette spire, le galvanomètre G n’indique aucune déviation. Les forces électro-
- (*) Comptes rendus, t. CXVI, p. 977.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- motrices des deux couples se compensent exactement; leur valeur commune est
- F010° = 1093,2 microvolls.
- Si la spire est traversée par un courant, le fil de fer du couple A s’aimante longitudinalement, et l’aiguille du galvanomètre G prend une déviation permanente résultant d’une variation e de la force électromotrice du couple A. Cette déviation cesse en même temps que l’aimantation.
- Je me suis proposé de déterminer la variation de e avec l’intensité du champ magnétique.
- Les valeurs de e ont été déterminées par les procédés qui ont fait l’objet de publications antérieures. Celles du champ magnétique,déduites des constantes de la spire et de l’intensité du courant qui la traversait, ont été contrôlées par la mesure de la rotation magnétique du plan de polarisation à travers une colonne de sulfure de carbone.
- Voici les résultats de cette étude :
- r L’aimantation longitudinale du fer détermine toujours une augmentation de la force électromotrice du couple fer-cuivre.
- 20 Cette augmentation est indépendante du sens de l’aimantation.
- 3° Pour des champs croissants, e, d’abord sensiblement proportionnel à l’intensité du champ, atteint, pour un champ de 55 (C. G. S.), un maximum qui est de 6,1 microvolts, et décroît ensuite lentement. Sa valeur est de 3,2 microvolts pour un champ de 200 (C. G. S.).
- La mesure précise d’aussi faibles forces électromotrices a nécessité des précautions spéciales. Dans le dispositif employé, une variation de 1 microvolt dans la force électromotrice du couple A se traduisait par un déplacement de 2 millimètres de l’image lumineuse sur l’échelle' du galvanomètre. Cinq séries d’expériences ont donné des résultats entièrement concordants. Les différences de déterminations analogues restent au-dessous de o,3 microvolt.
- A ce degré de précision, en portant en abscisses les valeurs du champ, en ordonnées les valeurs trouvées pour e, celles-ci peuvent très bien se représenter dans la limite des expériences par une parabole d’axe incliné et que les nombres donnés plus haut suffisent d’ailleurs à déterminer.
- NÉCROLOGIE
- Sir James Anderson
- La mort crée de nombreuses lacunes dans les rangs des pionniers de la télégraphie sous-marine. Après la mort de Cyrus W. Field, survenue il y a quelques mois, on annonce aujourd’hui celle de sir James Anderson.
- Né à Dumfries en 1824, sir James Anderson s’était engagé dans la marine marchande dès l’âge de seize ans. En 1851, il entra au service de la Compagnie Cunard, dont il commanda quelques-uns des meilleurs vaisseaux.
- Au moment où le Gréai Easlern venait d’essuyer un insuccès par la perte du premier câble transatlantique qu’il avait essayé de poser, la Telegraph Construction and Maintenance Company dut s’adresser, pour la pose d’un nouveau câble, à un marin d’une habileté consommée : elle ht appel au capitaine Anderson.
- Le premier voyage du Great Easlern sous le commandement du capitaine Anderson n’atteignit pas non plus son but; le câble se perdit au fond de l’Océan, et tous les efforts faits pour le repêcher furent vains. Mais après avoir installé à bord du fameux navire télégraphique une machinerie mieux appropriée aux travaux spéciaux qu’il s’agissait d’effectuer, le capitaine Anderson parvint non seulement à retrouver et à remonter à la surface le premier câble submergé, mais il réussit également à en poser un second. L’auteur de ce haut fait fut créé chevalier.
- Sir James Anderson ne tarda pas à occuper un des premiers rangs parmi les hommes de valeur qui donnèrent une vigoureuse impulsion à la télégraphie sous-marine. Auteur d’un grand nombre d’importants mémoires sur la télégraphie, considérée surtout au point de vue statistique et administratif, il dirigeait et administrait à la fin de sa carrière les plus grandes compagnies télégraphiques d’Angleterre.
- Sir James Anderson, qui comptait de nombreux amis dans le monde des électriciens, s’intéressait à la littérature technique; il était copropriétaire du journal The Electrician.
- A. Hess.
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- FAITS DIVERS
- La Société générale d’électricité de Berlin construit un indicateur automatique de l’heure de départ et de la destination des trains.
- Cet appareil se compose d’une boîte en fonte surmontée d’une horloge électrique. Celle-ci donne l’heure exacte du réseau, étant reliée à l’horloge-mère de la gare. Elle est remontée par les courants d’éclairage si la station possède une installation électrique. Des plaques indicatrices viennent se placer automatiquement sur le devant de la boîte en fonte; elles donnent le lieu de destination ainsi que l’heure de départ du train correspondant. Un quart d’heure avant le départ du train l’appareil émet un signal avertisseur qui se répète ensuite de cinq en cinq minutes, jusqu’au moment du départ. Enfin, une fois le train parti, les plaques indicatrices relatives au train suivant prennent automatiquement la place des précédentes.
- Des dispositions analogues ont été prises dans quelques gares françaises; toutefois les changements d’indication ne se font pas automatiquement, mais manuellement. En tout cas, des appareils de ce genre sont d’une très grande commodité pour le public et lui évitent la peine d’obséder les employés de demandes de renseignements.
- La cérémonie d’ouverture de l’Exposition de Chicago a été un véritable triomphe pour un appareil électrique des plus modestes, une simple clef télégraphique. A la fin des discours et au milieu du plus profond silence de toute l’assistance, le président des Etats-Unis, M. Cleve-land, a instantanément mis en marche les machines et les fontaines lumineuses de l’Exposition en appuyant sur le bouton en or, d’une clef télégraphique placée devant lui. Après la cérémonie, une foule énorme se pressait autour de la clef pour la toucher à son tour, et l’électricien dut couper les fils pour éviter tout accident. On raconte qu’un membre du cabinet aurait offert 25,000 francs pour le petit appareil qui a joué un rôle si important; mais les constructeurs, MM. Greely et C°, de New-York, ont tenu à le conserver, et il fera partie de leur exposition.
- Les mécanismes qui ont servi à la mise en marche des machines étaient tous montés en série avec cette clef et une batterie de piles. Chaque mécanisme était relié par une chaîne à un valve principale d’admission de vapeur. L’ouverture de la valve était opérée par un puissant ressort, et le rôle de l’électricité s’est borné à déclencher ce ressort, maintenu auparavant par l’armature d’un électroaimant.
- Pour l’ouverture des fontaines lumineuses, le dispositif était encore plus simple. La conduite principale de va-
- peur des pompes était fermée par un grand piston que pouvait faire mouvoir la vapeur admise au-dessous de lui par un tuyau dérivé sur le tuyau principal. Ce tuyau auxiliaire était lui-même fermé par un petit piston qu’un électro-aimant suffisait à manœuvrer.
- La ville de Berne dispose de forces motrices hydrauliques d’une puissance considérable qu’elle se propose d’appliquer A la production d’énergie électrique. L’Aar, qui traverse la ville, offre une puissance disponible de 400 chevaux avec une hauteur de chute de trois mètres. Cette force motrice est captée par trois turbines, chacune de 120 chevaux. Deux de ces turbines produisent le cou-rant nécessaire à l’éclairage de la ville; la troisième actionne par une transmission électrique de force motrice les machines à comprimer l’air qu’utilisent les tramways du système Mékarski.
- Les turbines, du système Jonal, transmettent leur mouvement par courroies aux dynamos à six pôles des ateliers d’Œrlikon. L’installation comprend en outre une batterie d’accumulateurs formée de 144 éléments Tudor ayant une capacité de 600 ampères-heures. La distribution se fait par le système à trois fils.
- Malgré toutes les résistances, le système métrique finira par s’acclimater partout, même en Angleterre. Les constructeurs William et Robinson, de ThamesDitton (Surrey) viennent de décider d’employer dans leurs ateliers le système métrique. On sait que cette maison fait beaucoup d’affaires avec le continent, où ses machines à vapeur, spécialement pour l’industrie électrique, sont très appréciées.
- Il n’est pas douteux que d’autres constructeurs vont suivre l’exemple donné par MM. Williams et Robinson dans la voie de l’unification des unités de mesure.
- Le prospectus de la Compagnie du chemin de fer électrique de Chicago à Saint-Louis semble être une parodie de la fameuse spéculation sur les poules projetée par un utopiste. En commençant avec io poules et en laissant une certaine marge pour les pertes, il s’attendait à posséder 60 poules à la fin de la première année, 36o la deuxième année, et ainsi de suite, jusqu’à atteindre au bout de cinq ans un total de 64800 poules, qui, à 2 francs pièce seulement, lui auraient donné un bénéfice net de 129600 francs, les frais divers étant tout à fait négligeables devant cette somme.
- C'est d’une façon analogue que semblent raisonner les promoteurs du chemin de fer Chicago-Saint-Louis; ils escomptent tout ce qui rentre dans le domaine du possible, mais non du vraisemblable. D’après l'Engineering Magazine, toute cette affaire ne serait qu’un tissu d’absurdités, et ne mériterait qu’une confiance très limitée.
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- A Newcastle, les avertisseurs publics d’incendie sont organisés de façon que les indications peuvent être données téléphoniquement aux postes de pompiers. A cet effet; les agents de police sont munis de petits postes micro-téléphoniques de poche.
- Les informations verbales ainsi transmises sont naturellement plus claires que le simple signal d’alarme donné par les avertisseurs ordinaires.
- L’ozokérite est, comme on sait, une cire minérale qui a reçu dans l’industrie de nombreuses applications, notamment dans la manufacture des câbles. Il y a quelques années on en a découvert un gisement dans l’Utah (États-Unis) dont on extrait annuellement i5o tonnes. Récemment on a trouvé dans le sud de l’Orégon un nouveau dépôt d’une ozokérite très pure, ayant toutes les propriétés delà cire d’abeilles; elle est d’un blanc jaunâtre et très légère.
- Sous le nom de Electricitaets-Gesellschaft àelnhausen, il vient de se fonder en Allemagne une Société au capital de 65oooo marcs, qui reprend toutes les affaires de V Electriciteits-Maatschappy, système de Ivhotinsky, de Rotterdam, succursale Gelnhausen. Cette Société fabriquera principalement des lampes à incandescence, mais elle s’occupera également de toutes les autres applications électriques.
- Le professeur Rud. Weber, de Berlin, est nommé ingénieur-conseil de la Société,
- La ville de Zurich se propose d'utiliser, pour une installation de transmission de force, la puissance hydraulique du Rhin, à Rheinau. Il s’agirait pour cela de construire un barrage qui permettrait d’obtenir une chute de 2 mètres de hauteur, qui, avec l’énorme débit du Rhin, fournirait une puissance considérable.
- M. P. Schreiber a donné dans la Meteorologischc Zeitschrift d’avril le récit d’une chute extraordinaire de neige en boules qui s’est produite à Glashutte, en Saxe,, le 4 décembre dernier. Après une bourrasque qui a duré environ dix minutes, le calme s’est fait subitement et de légères boules de neige de 10 à 12 centimètres de diamètre se mirent à tomber. Ces boules persistèrent sur le sol jusqu’au lendemain; il y en avait jusqu’à quinze par mètre carré. M. Schreiberg croit que le phénomène avait une origine électrique, attendu que la bourrasque qüi l’a précédé.semblait indiquer un orage.
- On fabrique maintenant industriellement les ferri-cya-nures par l’électrolyse. Le procédé consiste à opérer sur du ferrocyanure placé dans le compartiment contenant l’électrode positive et séparé du compartiment négatif contenant de l’eau par une cloison poreuse. Il se forme de la potasse caustique qui se rassemble autour de l’électrode négative.
- Il existe entre les conduites d’eau et les conduites de gaz une différence de potentiel qu’il est facile de constater. Un correspondant du Génie Civil indique qu’il suffit de relier, dans une cuisine par exemple, le robinet de l’évier à l’un d.es fils d’un téléphone et de frotter légèrement, avec l’extrémité de l’autre fil, le robinet d’un beç de gaz; on entend aussitôt dans le téléphone le crépitement qui caractérise le passage d’un courant électrique.
- Si on remplace le téléphone par un galvanomètre, on constate que le pôle négatif est constitué par la conduite de gaz; la déviation de l’aiguille est permanente, et elle est restée à peu près constante pendant plusieurs mois. Il y a une faible variation suivant les heures de la journée.
- L’auteur de ces observations a conslaté l’existence de ce courant dans un grand nombre de maisons à Paris et en province. Il l’attribue à l’attaque lente des conduites d’eau et de gaz, qui formeraient les électrodes d’une pile à très grande surface.
- Quoi qu’il en soit, ceci a conduit l’auteur à penser que les conduites en question se trouvent dans un état d’isolement relatif assez bon et pourraient servir de conducteurs pour les communications téléphoniques. Il a réussi à établir une conversation sans autre fil conducteur entre deux maisons situées à une centaine de mètres l’une de l’autre. Dans cette expérience, le microphone, sans bobine d’induction, était relié à trois piles au bichromate.
- Il est très simple du reste de voir si l’expérience peut réussir. Il suffit de mettre en action une petite bobine d’induction, et de relier son fil induit aux conduites. En se transportant, muni d’un téléphone, dans les différentes maisons du quartier, on entend le ronflement de la bobine si la communication est bonne. A défaut de la transmission de la parole on pourrait toujours, par ce moyen simple, correspondre par signaux Morse.
- Avec les voies à crémaillère et les forces motrices naturelles utilisées au moyen de la transmission électrique, il est aujourd’hui beaucoup plus économique de passer par-dessus les montagnes que de les percer de part en part. Nous en trouvons un exemple dans le projet de chemin de fer électrique pour la traversée du Sim-plon, projet étudié par M. A. Palaz pour M. Masson, banquier à Lausanne. La totalité des dépenses n’est estimée, d’après ce projet* qu’à 40 millions de francs, alors que tous les projets précédents prévoyaient au minimum Go millions de frais.
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- M. Palaz adopte pour les pentes supérieures à 2 0/0 la voie normale à crémaillère; les poids à remorquer seraient, moteurs non compris, de 75 tonnes pour les trains express, de 120 tonnes pour les trains de marchandises avec des vitesses comprises entre 10 et i5 kilomètres à Theure. Les locomotives électriques développeraient 8i5 chevaux. Pour le transport électrique de l'énergie, on emploierait des courants polyphasés transformés eusuite en courant continu dans des stations établies le long du parcours.
- En comptant 7 trains engagés en même temps sur les voies, une force totale maxima de 4260 chevaux sur les locomotives assurerait le service; avec un rendement final de 470/0, qui se décompose en 92 0/0 aux dynamos primaires, 90 0/0 sur la ligne à haute tension, 83 0/0 aux dynamos-transformateurs, 85 0/0 sur les conducteurs de la voie, et 80 0/0 aux dynamos des locomotives, les cours d’eau des versants nord et sud des Alpes n’auraient qu’à fournir 10000 chevaux et on ne serait pas embarrassé d’en trouver le double ou le triple.
- Eclairage électrique. '
- La Société lilloise d’éclairage électrique s’occupe en ce moment d’établir son usine d’éclairage, qui devra fonctionner dès le commencement de l’hiver prochain.
- La station se composera au début de trois moteurs à gaz Otto. La puissance de chacun de ces moteurs variera entre 110 et 120 chevaux.
- Chaque moteur actionnera un ensemble de deux dynamos à courant continu, système Rechnievvski; à côté de ces appareils de production sera établie une batterie d’accumulateurs représentant une puissance moyenne de 60 chevaux. Dans certaines circonstances, ces accumulateurs pourront donner de 100 à 120 chevaux, mais excep-tionellement.
- Les dynamos donnent 125 volts et 288 ampères.
- La canalisation sera souterraine et se fera suivant le système à trois fils. Les câbles sont sous caoutchouc et ave<? armature de rubans de fer.
- Ces renseignements nous ont été fournis par M. Ch. Helson, ingénieur-conseil, représentant à Lille de la Société d’éclairage électrique de Paris.
- La station centrale d’électricité de Carignan, dans les Ardennes, emploie comme force motrice un moteur à gaz simplex de 60 chevaux, de MM. Ed. Delamare, Deboutteville et Malandin, fonctionnant au gaz pauvre produit par un gazogène du système Buire-Lencauchez.
- L’installation électrique comprend provisoirement trois dynamos Gramme de 24, 9 et 2 kilowatts. Le courant sert à l’éclairage et à la distribution de la force motrice.
- L’électricité est tarifée au compteur horaire chez les petits consommateurs d’éclairage, à raison de o,o3 fr.
- 1 par heure pour la lampe de 5 bougies; 0,04 fr. pour celle ! de 10, et 0,06 fr. pour celle de 16 bougies. Au compteur f d’énergie elle est livrée à raison de o,t5 fr. l’hectowatt-heure. La force motrice est soumise aux tarifs suivants : 0,40 fr. le cheval-heure au compteur horaire ou 0,06 fr. l’hectowatt-heure au compteur d’énergie.
- Dans les stations plus puissantes basées sur le même ( système de production de force motrice, ces prix pour.
- « raient être diminués, car on a constaté que la consom-j mation est inférieure à 65o grammes de charbon maigre
- \ d’Anzin par cheval-heure effectif.
- 1
- i
- Le .Conseil d’hygiène publique et de salubrité du dé-1 partement de la Seine a été consulté récemment par le , préfet de police et le service d’inspection des établissements classés, au sujet de l’éclairage électrique d’une fabrique de liqueurs de leur ressort qui ne paraissait pas i conforme aux instructions. Le rapporteur, M. Bunel, a | proposé au conseil d’hygiène de répondre au préfet en
- • lui conseillant la tolérance, pensant que les prescriptions ; antérieures pouvaient être ainsi modifiées :
- j ï° L’éclairage pourra se faire au moyen de lampes à | incandescence disposées à l’intérieur de l’atelier et des magasins et protégées des chocs qui pourraient les briser par un treillis métallique.
- 20 Les fils et câbles auront un diamètre en rapport j avec l’intensité du courant qui les traverse; lisseront
- • recouverts d’une matière offrant toute garantie au point : de vue de l’isolement et seront protégées, à l’intérieur des
- ateliers, par une seconde enveloppe. en matière dure et | incombustible (câbles sous plomb).
- i 3° Les coupe-circuits, commutateurs et interrupteurs : seront toujours placés à l’extérieur.
- j 40 Le courant sera interrompu pour le remplacement ! des lampes.
- Le Conseil a adopté ces conclusions à l’unanimité.
- i
- i
- La municipalité de la ville de Munich a décidé d’éclairer la plupart des rues importantes à l’électricité, et d’uti-i User un total de 3oo lampes à arc.
- Une batterie d’accumulateurs pouvant fournir 75 kilowatts servira à l’éclairage de l’hôtel de ville à l’aide de 1800 lampes à incandescence de 16 bougies.
- La force motrice est fournie par deux chutes d’eau de : 3oo chevaux.
- ; Les dynamos sont de 25o volts; elles débitent sur une distribution à trois fils, de sorte que chaque pont de la canalisation contient des groupes de 5 lampes en série. Ce montage a été adopté pour pouvoir marcher avec une seule machine dès que la moitié des lampes sont éteintes.
- Les conducteurs sont des câbles sous plomb, souterrains, et aboutissant presque tous à l’hôtel de ville, afin de placer tous les circuits sous le contrôle de la municipalité.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE .
- 4CO
- Cette installation sera la première en Allemagne qui ne se bornera pas à éclairer quelques grandes artères, mais assurera l’éclairage d’un quartier très étendu. On se propose d’ailleurs de doubler plus tard la puissance de l’installation. Le projet actuel doit être exécuté avant le mois d’octobre.
- C’est la maison SchucUert et C\ de Nuremberg, qui a été chargée de mener à bien cette entreprise.
- L’éclairage électrique de la gare Saint-Lazare a subi, depuis l’année dernière, un accroissement très important qui a nécessité la construction d’une nouvelle usine et une modification dans l’ensemble de la distribution du courant électrique qui alimente à présent les lampes à arc et à incandescence. L’ancienne usine électrique donna, pendant trois ans, toute satisfaction à la Compagnie de l’Ouest et au public; c’est pourquoi la Compagnie se proccupa d’établir un service ininterrompu de jour et de nuit et d’éclairer les messageries, ainsi que les bureaux de différents services; on fut conduit, de ce fait, à 'augmenter le nombre de lampes à arc, ce qui le porte aujourd’hui à 25o, et à installer 2 600 lampes à incandescence.
- Ce nouvel ensemble, établi par la Société Cance, représente une puissance électrique de 3ooooo watts qu’on ne pouvait produire avec l’ancienne usine, sa surface étant limitée, ce qui détermina la construction d’une nouvelle usine qui occupe actuellement une partie du dessous du pont de l’Europe laissée libre par les voies, plus une partie de terrain du côté de la gare. La force motrice totale disponible se trouve portée à 770 chevaux-vapeur. Il y a en tout, 11 dynamos de 55o ampères et 80 volts, pouvant produire une puissance totale de 484 kilowatts.
- Les dynamos sont excitées en dérivation, afin de permettre leur groupement en parallèle. La canalisation principale est à deux fils formant boucle, constituant un circuit équipotentiel à section décroissante. Chaque fil est composé, au départ de l’usine, de 16 câbles de 200 millimètres carrés de section, soit 3 200 millimètres carrés de section, et arrive à son extrémité à n’avoir plus qu’un fil. Le circuit atteint une longueur de 840 mètres.
- La canalisation distribue â 70 volts et dessert les services de la direction des travaux, les services de l’exploitation, la direction générale et le service des titres, les services de la traction et le bâtiment des messageries. *
- Les lampes à arc donnent une puissance totale de 10 175 carcels, répartis sur une surfade de 80000 mètres carrés. Ce chiffre est basé sur un pouvoir éclairant de 200 carcels sous globe diffusant, pour les lampes de 25 ampères, de 40 carcels pour celles de 8 ampères et de 25 carcelsvpour celles de 6 ampères. D’autre part, la puissance lumineuse fournie par les lampes à incandescence est de 3ooo carcels répartis sur une surface totale de 20000 mètres carrés.
- Le contrôle de l’éclairage à arc se fait par l’horaire et
- le nombre de lampes allumées; celui de l’incandescence par 45 compteurs Brillié. ,
- Télégraphie et Téléphonie.
- La Compagnie nationale des téléphones d’Angleterre se plaint que l’établissement du fil conducteur aérien des tramways électriques de Leeds cause les plus grandes perturbations dans son réseau de lignes téléphoniques, et elle a assigné en justice l’administration des tramways, à l’effet de mettre un terme au préjudice réel qu’elle supporte de ce chef.
- Ce môme litige existe un peu partout; les administrations des télégraphes et des téléphones des différents pays s’en préoccupent; elles préparent des règlements administratifs protecteurs.
- Déjà, le ministre des postes et télégraphes d’Italie a publié un règlement auquel devront se conformer les installations d’éclairage électrique ou de transport d’énergie pour ne pas troubler les transmissions télégraphiques et téléphoniques.
- Un article de ce règlement est ainsi conçu : « Le circuit doit être complètement métallique. Il est interdit de relier les canalisations d’énergie électrique aux conduites d’eau et de gaz, ou de recourir à tout autre artifice qui servirait à compléter le circuit au moyen de la terre ».
- Un autre article impose à tout concessionnaire l’obligation d’appliquer des moyens propres â empêcher la production des phénomènes d’ind.uction.
- Depuis quelque temps le public se plaint beaucoup du retard apporté dans les communications téléphoniques par le bureau de la place de la République.
- Il paraît, d’après une enquête faite par un de nos confrères, que ce retard provient des fiches et cordes de communication, d’une longueur inusitée, mises en usage dans ce bureau.
- Ces cordes se nouent entre elles, traînent par terre, et se trouvent souvent détériorées au moment où l’on doit s’en servir. *
- Des difficultés s’élèvent fréquemment entre le public,et le personnel du service des cabines téléphoniques, au sujet de la clôture des communications.
- L’administration vient de décider que toute communication urbaine ou interurbaine en cours à l’heure fixée pour la fermeture du bureau sera maintenue jusqu’à son complet achèvement, ou tout au moins jusqu’à l’expiration du délai réglementaire de dix minutes.
- Dans tous les cas, la conversation inachevée ne sera passible que du tarif de jour.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris. • 3t, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- JÊL
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XV' ANNÉE (TONIE XLVÎH) SAMEDI 3 JUIN 1893
- fi " S 2
- SOMMAIRE. — Sur l’utilisation des chutes d’eau de faible puissance; F. Chédeville. — Détails de construction des machines dynamo; Gustave Richard. — Recherches de M. Ditte sur la pile Leclanché et autres piles similaires; A..Renault. — Les différents systèmes de télautographie; Paul Iloho. — Le transmetteur automatique de Peyer, Favarger et Cu; E. Zetzsche. — Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe; P.-F. Mottelay. — Chronique et revue de la presse industrielle : Chauffe-creusets Mitchell. — Machine à fabriquer les câbles Felten et Guilleaume. — Potentiomètre Crompton. — Système à courants triphasés de I-I. , Kratzert. — Revue des travaux récents en électricité: Impédance, par M. A.-E Kennely. — Phénomènes disruptifs dans les diélectriques, par Ch.-P. Steinmetz. — Sur des systèmes rationnels d’expressions en dimensions des grandeurs électriques et magnétiques, par M. E. Mercadier. — Sur les systèmes de dimensions d’unités électriques, par M. E. Mercadier — Bibliographie: Alternating Currents (courants alternatifs), par MM. F. Bedell et A -C. Crehore. — Polarisation rotatoire naturelle et magnétique : Réflexion et réfraction vitreuses ; Réflexion métallique, par G- Foussereau. — Electrical Experiments, par G.-E. Bonney. — Lightning conductors and lightning guards, par Oliver Lodge. — Correspondance. — Faits divers.
- SUR
- L’UTILISATION DES CHUTES D’EAU
- DE FAIBLE PUISSANCE
- A la dernière séance de la Société des Electriciens M. Hillairet a développé au sujet de l’application des chutes d’eau au transport de l’énergie des considérations intéressantes auxquelles nous nous permettrons d’ajouter ici quelques observations.
- Les chutes d’eau, d’après M. Hillairet, peuvent se diviser en deux catégories, les bonnes et les mauvaises. De ces dernières, inutile de se préoccuper. Quant aux premières, on peut les diviser à leur tour en deux classes : celles qui sont à proximité d’une voie de communication, celles qui en sont éloignées. Celles qui sont placées dans le voisinage d’un moyen de communication présentant dès à présent une valeur considérable, inutile de faire intervenir les applications électriques pour leur en donner. Celles qui sont au contraire éloignées de tout moyen de transport peuvent être utilisées à la production de l’énergie électrique, à la condition, toutefois, que le capital à employer pour leur aménagement ne représente pas une portion excessive du prix total de l'installation.
- On pourrait ajouter que, les frais de première installation allant en croissant avec la distance à laquelle il s’agit de transporter l’énergie, les chutes placées dans cette dernière catégorie doivent être également considéréescomme inapplicables à la production de l’électricité. Mais ce serait presque la suppression des chutes d’eau du nombre des sources de force motrice auxquelles peut avoir recours l’ingénieur électricien, et le bagage des connaissances qui lui sont nécessaires serait de ce fait diminué d’autant.
- Il est certain, et cela est-regrettable à plus d’un point de vue, que nous ne sommes pas entrés jusqu’ici avec assez de résolution dans la voie de l’utilisation des sources naturelles d’énergie, voie que les expériences de Lauffen-Francfort avaient paru cependant nous ouvrir largement.
- Ce n’est néanmoins pas ici le lieu de s’attacher à développer — pour la millième fois — toutes les considérations qu’il serait possible de faire valoir sur le gaspillage d’énergie qui résulte de l’emploi des machines à vapeur actuelles, sur le prix d’installation, l'amortissement, les frais d’exploitation plus élevés, sur la nécessité qu’il y aura un jour, jour encore éloigné dira-t-on, de recourir aux forces naturelles, lorsque le dernier bloc de charbon aura disparu dans un de nos foyers. Plus que tout autre, M. Hillairet est
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- persuadé de la supériorité considérable des chutes d’eau. Accoutumé à faire grand, ses dernières installations en sont assez la preuve, il s’occupe surtout des chutes d’eau d’une certaine puissance; parmi celles-ci les mauvaises sont à éliminer dès l’abord, car il est bien difficile de changer le régime d’une chute à débit considérable de manière à lui donner ce qui lui manque, soit la régularité, soit la hauteur, conditions sans lesquelles une installation hydraulique ne peut rendre pécuniairement que de mauvais résultats.
- Mais si ces considérations devaient s’appliquer également aux chutes peu importantes, développant à peine quelques dizaines de chevaux, c’est-à-dire à celles dont on dispose dans les neuf dixièmes des cas, on peut se demander ce qu’il adviendrait de l’extension de l’une des applications non des moins intéressantes de l’industrie électrique, celle de l’éclairage des communes de faible importance. Ces chutes, précisément par leur peu d’importance, sont sujettes, en effet, à des variations de débit considérables d’un bout de l’année à l’autre, et même par le fait d’une simple sécheresse. S’ensuit-il que, même au prix d’un peu de peine, elles ne pourront jamais recevoir une utilisation quelconque? C’est là une question qui présente une certaine importance pour la commune qui ne peut disposer que d’une chute de ce genre et qui, si elle ne l’utilise pas, sera éternellement condamnée à l'éclairage à l’huile, heureuse si elle peut un jour connaître les bienfaits du pétrole. Aussi, est-il permis de croire que si elle a tant soit peu le sentiment de ses intérêts, avant de l’abandonner, elle retournera le problème sur toutes ses faces. En cela, elle sera dans le vrai, et souvent il lui sera possible de tirer un parti avantageux d’une chute que l’on serait tenté tout d’abord de laisser de côté. C’est qu’en effet, autant il est difficile de manier à sa guise une chute importante, autant il est aisé, au moins dans des cas très nombreux, de modifier pour ainsi dire à sa convenance les éléments d’une chute d’importance moins grande au moyen de travaux que'la configuration du sol peut réduire presque à rien.
- Lorsqu’on se propose d’utiliser une chute placée dans de semblables conditions à la production de l’énergie électrique, il ne s’agit, le plus souvent, que de l’app'liquer à l’éclairage
- soit d’une seule, soit de quelques communes voisines, cette application étant d’une nécessité beaucoup plus générale que toutes les autres et aussi celle qui, au point de vue pécuniaire, conduit aux meilleurs résultats. Or, la durée de l’éclairage se réduisant à quelques heures par jour, on se trouve en présence de deux solutions : ou bien laisser perdre pendant le jour l’effet utile de la chute, et ne faire marcher les machines que pendant les heures d’éclairage, ou bien accumuler pendant le jour et restituer le soir.
- La première solution n’est recommandable à aucun point de vue; d’abord [elle détermine le gaspillage pur et simple d’une quantité considérable d’énergie qui présente cependant une valeur, puisqu’on a fait les travaux nécessaires pour la capter; ensuite, elle nécessite des machines plus puissantes, présentantun coefficient moyen d’utilisation très réduit.
- La seconde est donc la seule rationnelle, mais on l’applique généralement dans des conditions qui en atténuent les avantages : l’emploi d’accumulateurs est en effet à peu près le seul procédé préconisé pour recueillir dans la journée le travail produit par la chute.
- Or, dans l’état actuel, les accumulateurs ne peuvent guère jouer convenablement qu’un seul rôle, celui de régulateur de potentiel, et éventuellement celui de réserve de secours dans le cas d’un accident subit et de peu de durée.
- Quand on veut leur attribuer le rôle, d’accumulateurs proprement dit, il faut bien avouer que c’est une autre affaire. Le capital de premier établissement est très considérable, l’amortissement très rapide, surtout pour les accumulateurs à grande capacité, la surveillance, ennuyeuse et délicate, et le rendement, sur lequel on glisse généralement avec beaucoup de facilité, n’atteint pas en pratique les 2/3, ce qui est de nature à faire reculer quand la chute que l’on a à sa disposition est juste suffisante. L’emploi des hautes tensions, souvent indispensable dans le cas qui nous occupe est impraticable. De plus, les deux solutions précédentes ont un inconvénient commun, qui, dans l’espèce, est capital : on n’est préparé ni dans l’un, ni dans l’autre cas, pour obvier aux variations considérables de débit qui se produisent fatalement d’un bout de l’année à l’autre et même d’un mois au suivant
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- à la suite d’une sécheresse, par exemple. Il en résulte que l’installation ne doit être faite que pour le minimum de débit, qui est souvent bien peu de chose, et que pour une sécurité absolue, il serait encore nécessaire d’adjoindre un moteur indépendant, à vapeur ou à pétrole, qui augmenterait dans une proportion inadmissible le prix de l’installation et les frais d’exploitation.
- Il est cependant une solution beaucoup plus naturelle et qu'il est extraordinaire de ne pas voir plus souvent appliquée ; elle consiste à demander à l’eau elle-même de remplir les fonc-
- tions d’accumulateur. En emmagasinant seulement la quantité d’eau correspondant au débit journalier et l’utilisant le soir, il suffirait d’un réservoir de quelques milliers de mètres cubes, et l’intermédiaire des accumulateurs et de la perte de i/3 qu’ils entraînent serait ainsi rendu parfaitement inutile. Il est vrai que cette disposition nécessiterait des machines plus puissantes, travaillant moins de temps, et que l’augmentation des frais d’établissement ne serait pas justifiée par l'amélioration qui en résulterait.
- ---Afaocununt 3350 litres fia/’ seconde
- £ coo
- Période
- d'hiver
- Débit moyen 225 litres /iar seconde
- hsé . Période d’eéé
- ---M"minium 3S litres nar seconde
- 1 1 7 1
- Mai 02 J11 in, 52 Juillet 92 Août 92 Aep,t. 32 * Oct.92 jVoir. 92 Déc. 92 Janv.93 Pévr. 93 Mars 93 Avril 93
- Fig-. 1. — Variations du débit d’un cours d’eau.
- Mais on peut aller beaucoup plus loin dans cette voie, et c’est à ce point de vue que la question devrait être envisagée dans la plupart des cas. Presque toujours, il sera possible de trouver sur le cours du ruisseau des étendues assez encaissées et assez considérables pour permettre l’accumulation de quelques centaines de milliers de mètres cubes d’eau et constituer ainsi une réserve qui ne se bornera plus à une restitution journalière comme dans le cas précédent, mais pourra rendre pendant les périodes de sécheresse ce que lui auront apporté les périodes de crue. On pourra aussi trouver la plupart du temps un endroit assez resserré pour que l’établissement d’un barrage soit suffisamment éco-
- nomique. Le terrain employé, sera inutilisé par suite des crues ou d'autres circonstances, et ne présentera qu’une valeur très faible, que la transformation en étang ne pourra qu’augmenter.
- Le résultat le plus immédiat d’une telle disposition est de supprimer les chances de variation de débit et de substituer aux valeurs minima du débit, sur lesquelles on serait forcé de tabler dans l’établissement du projet, la valeur moyenne, ce qui se traduit par une augmentation de puissance du double, et même beaucoup plus si le régime est très variable. Si en outre le terrain sur lequel est établie la réserve d’eau est en pente, l’établissement du
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- barrage correspond tout naturellement et sans frais supplémentaires à une augmentation considérable de la hauteur de chute, surtout si plusieurs chutes partielles ont pu ainsi être réunies en une seule. Enfin, la suppression des accumulateurs permet encore de multiplier par le facteur i,5 la puissance utilisée.
- L’influence de ces différents facteurs est telle qu’en admettant une durée moyenne d’éclairage égale, à 5 heures par jour pour toutes les lampes, ce qui est beaucoup trop exagéré, l’emploi d’un barrage suffisant conduit au bas mot à une utilisation de la chute i5 fois meilleure qu’on ne pourrait le faire en utilisant la chute non modifiée pendant les heures d’éclairage seulement, et 3 fois au moins meilleure qu’avec des accumulateurs sans barrage, sans parler de la sécurité absoluequ'une semblable installation donnerait au point de vue de la continuité du débit.
- 1 II est encore un autre avantage sur lequel il est bon d’insister; c’est que la réserve d’eau est assez considérable pour y puiser suivant les besoins du moment, plus en hiver, plus aussi à certains jours, tels que le dimanche ou les jours de fête, résultat que l’on ne pourrait atteindre avec des accumulateurs qu’en augmentant la capacité de la batterie ou en lui adjoignant une batterie de secours, en tout cas en augmentant dans une mesure assez forte le coût de l’installation et son amortissement.
- D’autre part, on se trouve amené, par une disposition semblable, à pouvoir tirer d’une chute qui paraissait à peine suffisante une puissance bien supérieure à celle qui serait nécessaire. L’inconvénient, si c’en est un, n’est pas bien grave, puisque, étant donné que nous avons supprimé les accumulateurs, rien ne nous empêche d’avoir recours à des machines à courants alternatifs à haute tension et de faire profiter de l’installation toutes les communes situées dans un rayon de quelques kilomètres; dans chacune d’elles il suffira d’établir un transformateur unique. Cette même faculté d’employer le courant de haute tension nous permettra encore de choisir à volonté pour l’emplacement du barrage un endroit tel que la configuration du terrain,xson prix, la surface disponible, etc., conduisent selon les cas au minimum de dépense, au maximum de puissance, ou à l’emmagasine-ment maximum.
- Le seul inconvénient qu’on puisse opposera
- tous ces avantages est celui que nous avons eu déjà à signaler à propos de l’utilisation de la chute non modifiée aux seules heures d’éclairage ; il faut des machines plus puissantes que quand on fait usage d'accumulateurs et le coefficient d’utilisation en est plus réduit. Mais les différentes causes de supériorité sur lesquelles nous venons d’insister nous permettent ici de passer par dessus ce seul désavantage et de noter au contraire le meilleur rendement de machines plus puissantes; la suppression des accumulateurs, des moteurs de secours; les frais de personnel, de graissage, plus réduits, puisqu'ils sont limités à quelques heures de la journée, etc.
- Pour mettre en lumière les avantages que peut présenter une installation établie dans de telles conditions, nous appliquerons à un cas que notre ami M. Claude a eu l’occasion d’étudier, les considérations qui précèdent. La chute qu’il s’agirait d’utiliser est fournie par un petit affluent de la Marne et pourrait, par des travaux assez peu coûteux, présenter une hauteur de io mètres. Le village à éclairer est à i kilomètre et demi de la chute. Plusieurs autres communes importantes pourraient, s’il y avait lieu, absorber le supplément de la puissance, quelque considérable que soit ce supplément. Le débit de ce ruisseau a été mesuré soigneusement et à de fréquentes reprises pendant une durée d'une année qui a compris deux périodes de sécheresse d’une durée exceptionnelle, celle de juin à fin octobre 1892 et celle dont nous subissions encore récemment les effets. Le résultat de ces prises de débit hebdomadaires est consigné sur la courbe figure 1. On voit que le régime du ruisseau est extrême-' ment variable, puisqu’il peut passer de i3oo litres par seconde à 35 litres, le débit moyen pendant cette période étant de 225 litres par seconde. On voit en outre que pendant une période de froid assez prolongée le débit de l’eau a pu tomber en hiver au-dessous de 100 litres.
- Dans l'hypothèse où l’on voudrait utiliser cette chute sans établir de barrage et sans employer d’accumulateurs, il ne faudrait donc compter que sur 80 litres par seconde pendant l’hiver et encore ne pourrait-on répondre absolument d’un fonctionnement continu. Dans cette même hypothèse, en comptant un rendement de 75 0/0 pour la turbine, 80 0/0 pour la dynamo, 90 0/0
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- pour la ligne, ori arriverait à une puissance disponible aux bornes des lampes de 5,76 chevaux, soit de quoi alimenter 75 lampes de 16 bougies. C’est, on le voit, une chute de la plus médiocre importance. Si nous adjoignons cependant une batterie d’accumulateurs, en supposant 6 heures comme durée maximum d’éclairage journalier, nous introduisons le facteur 0,70, mais, d’autre part, nous utilisons la chute 24/6 = 4 fois plus de temps, et en somme la puissance utile correspondante est déjà de 16 chevaux pendant ces six heures, soit 240 lampes environ.
- Proposons-nous maintenant d’adjoindre un barrage à l'installation. Le ruisseau en question coule dans une vallée très encaissée d’une largeur de 100 à 200 mètres et sur laquelle en particulier on rencontre une bande complètement en friche de 1 kilomètre de longueur présentant entre ses deux extrémités une différence de niveau de 6 mètres. La chute dont il s’agit se trouve en amont de cette bande et une autre chute d’environ 5 mètres est à l’autre extrémité, qui se resserre précisément de manière à ne plus présenter qu’une largeur de 5o mètres environ.
- Les circonstances sont donc ici éminemment favorables à la création d’un barrage : La surface du terrain qui servirait de réservoir est de i5 hectares et la hauteur moyenne de l’eau accumulée pourrait y atteindre 12 mètres. La quantité d’eau qu’il serait possible d'accumuler pourrait donc atteindre le volume considérable de 1 800000 mètres cubes. D’autre part, la hauteur de la chute ainsi créée serait, au moment du remplissage complet de 21 mètres environ. L’examen de la courbe du débit montre qu’on pourrait facilement disposer en hiver de 3oolitres par seconde, qui se répartiraient sur les six heures d’éclairage, soit 1200litres pendant cessixheures, que le surplus du débit pourrait être à peu près complètement absorbé pour fournir tout l’été, malgré l’abaissement progressif du niveau de l’eau, l’évaporation et les infiltrations, le courant nécessaire à l’allumage restreint des lampes pendant cette saison. Or, la puissance correspondant aux 1200 litres par seconde de la marche d’hiver serait, en supposant une hauteur moyenne de 16 mètres et en admettant comme rendements, pour la turbine 0,75, pour la dynamo 0,90, pour la ligne et les transformateurs 0,90, de 156 chevaux aux bornes des lampes, c’est-à-dire que cette chute, a priori si peu im-
- portante, serait rendue capable d’alimenter plus de 23oo lampes de 16 bougies pendant six heures en hiver, pendant deux heures en été.
- Le cas que nous venons d’envisager est, il est vrai, particulièrement favorable à une installation de ce genre; aussi arrivons-nous ainsi à une utilisation vingt-cinq fois meilleure que l’utilisation directe, sept fois meilleureque par l’emploi d’accumulateurs. Presque toujours, cependant, il y aura un avantage considérable à procéder de cette façon, et l’exemple précédent est convaincant à cet égard; on pourra parfois rendre susceptible de services sérieux une chute qui, à première vue, pourrait être dédaignée.
- F. ClIÉDEVILLE.
- DETAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO (*)
- Le collecteur radial de W. Mes ton se compose (fig. 1 à 3) d’une base en bronze a, que l’on applique sur une rondelle F, de fibre et de mica saupoudrée de gomme laque, et entaillée d’une gorge dans laquelle on loge un anneau B, également
- Fig-. 1 à 3. — Collecteur radial Meston (1893'.
- isolé au mica et à la gomme laque, en remplissant de gomme laque tous les interstices de l’isolant. On chauffe ensuite le-tout à une température suffisante pour fondre la gomme laque, et on la porte, à cette température, sous une
- (*, L a IMinière Électrique, 4 mars 1893, p 412.
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- presse qui en rabat les bords de manière à sertir et emprisonner solidement l'anneau B.
- Après quoi, l’on découpe comme en figure 3, l’anneau B en segments au moyen d’entailles M, que l’on bourre d’un isolant à la gomme laque liquide, forcé par un second coup de presse. La dernière opération consiste à tarauder dans les segments B, au droit des trous a de la plaque A, des filetages / pour la réception des goujons L, qui servent de bornes à écrous I. Ce commutateur, solide et simple, se fixe ensuite sur la face de l’armature par un moyen quelcon-
- que, par exemple (fig. 3), au moyen de pinces radiales N.
- L’armature de BasseltQ-)— compagnie Thomson-Houston — est (fig. 4 à 7) extrêmement robuste. Ses deux étoiles C et C' sont prolongées par des faces orthogonales c4 et c, c5 et c', formant tambour et rebords, de manière à emboîter complètement l’anneau lamellaire A ; en outre, les bords des tambours c4, c5 ne sont pas rectilignes, mais ondulés, de manière à réserver partout un appui solide aux lames de A, sans qtf’il faille rapprocher les bords de c4 et de c5 au
- contact. L’étoile C' est prolongée par un moyeu c2, serré sur l'arbre B entre l’écrou N et le collet S, et sur lequel l’étoile C est emmanchée et maintenue par des vis à mi-voie 11. Des cales D achèvent de fixer solidement l’anneau A.
- Les enroulements G sont solidement assujettis par des cales en bois H et J dans les encoches E de l’anneau A, garnies d’isolant I, et réduites en F presque à l’épaisseur d’un fil.
- L’enroulement Thomas est (fig. S à 11) en principe le même que celui de Siemens, mais exécuté en enroulant simultanément tous les fils de chacun des faisceaux, composés, au cas figuré, de six fils. Après avoir coupé ces fils à la longueur voulue, on les dispose avec leur milieu au droit de l’axe de l’armature, d’abord sur la face A, comme l’indique la figure 8, en
- diagonales diamétrales, puis on les rabat sur la face opposée B comme en figure 9, en cordes parallèles, sauf pour le sixième fil, croisé sur l’arbre, pour aller se raccorder au fil n° 1 du faisceau suivant.
- La figure 10 représente l’enroulement complet d’un faisceau, avec ses bouts prêts à se relier au collecteur. Ainsi qu’on le voit sur la figure 10, qui représente l’armature avec ses quatre sections enroulées, dans chaque section, les fils impairs 1, 3, 5 ont l’une de leurs extrémités reliée au collecteur, et l’autre à l’extrémité correspondante du fil pair adjacent, complètement enroulé.
- M. Dunn, ingénieur de la compagnie Crooker
- (4) La Lumière Électrique, 10 décembre 1892, p. bai.
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- Wheeler (1), équilibre les armatures de ses dynamos en insérant (fig. 12 à 14), dans des trous diamétralement opposés b, des masses de plomb P, déterminéespar tâtonnements, isolées, puis fixées dans ces trous par la dilatation d’un poinçonnage C. Les trous bt servent d’abord à assujettir l’anneau par des boulons provisoires indiqués
- en pointillé, puis après avoir enroulé et gommé la bobine S sur cet anneau, on le monte entre les étoiles S! Sj, on le serre par les boulons définitifs B, puis on enlève les boulons provisoires sans que le système, serré par B, puisse se déformer.
- Les inducteurs C G de la dynamo cuirassée
- Fig. 8 à 11. — Enroulement Thomas (1893).
- Spence sont (fig. i5 et 16) emboîtés entre leurs pôles N et S est formé d’une couronne ayant à peu près le même diamètre que l’armature à disque qui les affleure.
- On obtiendrait ainsi, d’après M. Spence, un champ excessivement énergique, doublant, à diamètre égal, la puissance de la dynamo. On
- fait le corps de l’armature en deux pièces ou couronnes portant, l’une, indiquée en doubles hachures, les pôles S, et l’autre les pôles N. On enfile l’inducteur tout enroulé sur la pièce des N, puis on l’emboîte par la juxtaposition de S.
- Les bobines C C' de l’armature A sont serrées sur la jante S par des coins W, en métal non
- Fig. 12 à 14. — Armature équilibrée Dunn (1893).
- magnétique, laminé ou en fils, tirés par des écrous B, intérieurs ou extérieurs suivant que l’armature est mobile ou fixe.
- Le rhéostat de M. S. Hill, représenté par les
- figures 17 à 19, est fort ingénieusement disposé pour la mise en train graduelle des dynamo-teurs. Le dynamoteur a ses inducteurs reliés aux bornes G. G', à plombs fusibles H,-et son armature aux bornes F et F' du rhéostat C' commandé par la manette E.
- Normalement, la manette K se trouve.rappe-
- C) La Lumière Electrique, 26 septembre, 14 novembre 1891, p. 0o3 et 3og.
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- lée par le ressort L2 dans la position indiquée figure 18, rompant en J J le circuit inducteur, et maintenue dans cette position par la prise du verrou N (fig. 19) sous le bras I' de J J. Il faut, pour retirer ce verrou, amener E dans la position pointillée, sur la touche D8, rompant tout à fait le circuit de l’armature; car, dans cette position, le bras Ë’ de E repousse par la tige L le verrou N dans la position pointillée (fig. 17).
- On ne peut donc fermer le circuit inducteur, pour la mise en train qu’après avoir ouvert le
- mrvjp
- Fig-. i5 et iG. — Dynamo cuirassée Spence (1892). Coupe longitudinale et détail de l'inducteur.
- circuit de l’armature, lequel se ferme ensuits graduellement parle passage de l’aiguille E sur les touches Dsà Dr du rhéostat, puis sur la touche D9, qui supprime le rhéostat et laisse le courant passer directement de F à F' par FEE' F'. Aussitôt après le déport de Er„ le ressort M ren-clenche N avec I', de manière à le maintenir abaissé. Inversement, pour l’autre, le bras E- ne déclenchera N, et ne laissera le courant inducteur s’ouvrir par la levée de 11', qu’après l’ouverture du circuit de l’armature, lorsque E3 reviendra dans la position pointillée. En même temps, cette levée de I lâche la touche R, placée sous I', de manière que le ressort Q, relève derrière
- le bras Er> la butée P, et l’immobilise tant que l’on n’a pas abaissé de nouveau le bras K. On voit ainsi que l’on ne peut jamais fermer le circuit de l’armature sans avoir, au préalable, fermé celui des inducteurs.
- Dans la dynamo à haute tension de M. Hunier, ingénieur delà Compagnie Thomson-Houston, l’armature, du type Gramme est (fig. 20 à 22) à trois enroulements D d, reliés chacun en quatre
- Fig. 17 à 19. — Rhéostat de mise en train Hill (189.8).
- points 1, 2, 3, 4 aux segments correspondants de leurs collecteurs respectifs E E! E2, réunis en série par les circuits F G II. L’inducteur B,à six pôles en série, a son fil relié aux balais extérieurs pary, J' et la clef K, qui permet de renverser la marche s’il s’agit d’un dynamoteur. On obtient ainsi, par l’addition des forces électromotrices des sections D, la même tension finale qu’avec trois dynamos distinctes accouplées en série.
- L’alternateur Elihu Thomson représenté par les figures 23 à 26 est remarquable par quelques détails de construction ingénieux, ayant princi-
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- paiement pouf objet d'en faciliter le transport et le montage par pièces légères robustes, d’un transport et d’un assemblage facile dans les contrées éloignées.
- L’inducteur mobile II est monté sur un axe
- Fig 20. — Dynamo Hunter (1893). Schéma des circuits.
- avec crapaudine à galets de roulement analogues à ceux de Purdon et Walters (*)• Son noyau lamellaire perforé retient par des vis à mi-voie i
- Fig. 21 et 22. — Dynamo Hunter. Plan et coupe xx.
- les noyaux K des bobines P que l’on pose tout enroulées, en n’utilisant, comme on le voit en figu re 23, que la moitié des noyaux, afin de di-
- minuer le nombre des pièces et de faciliter l’isolement.
- L’anneau également lamellaire de l’armature est constitué par une série de segments en tôle douce N. N. N'N'. N2N2(fig. 23) emboîtés par la jante isolée F/, composée aussi de segments
- Fig. 23 à 26. — Alternateur Elihu Thomson (1893). Elévation, plan diamétral et détail d’une bobine de l’armature fixe.
- assemblés et boulonnés sur une assise commune. Les bobines A sont enroulées autour de leurs pôles dans une mince gaine S S, en alliage de cuivre et de nickel très solide, coupée en D par un isolant, et pleines d’huile de manière à assu-
- f1) Brevet anglais 336q, i5 février 1893.
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- rer aux bobines un isolement aussi parfait que possible aux hautes tensions. On fixe ces bobines toutes montées entre les dents N de l’anneau par les oreilles e de leurs enveloppes, isolées de N en RR par des feuilles de mica.
- Les figures 29 et 3o permettent de se rendre
- Fig. 27 et 28.
- compte, sans nous occuper de sa nouveauté, du système récemment proposé par M- Bradley pour la production des courants polyphasés et des champs magnétiques tournants.
- On sait que si l’on envoie dans les trois cir- |
- cuits aboutissant respectivement, aux points diamétralement opposés 1-4, 2-5, 3-6 de l’enroulement d’un anneau, des courants déphasés l’un par rapport à l’autre de 6o° par exemple, on développera dans cet anneau un champ magnétique tournant qui tendra à entraîner l’aimant ou l’électro-aimant N S, pivoté dans cet anneau. Si l’on dispose autour de cet anneau un second enroulement, on pourra recueillir en divers points de ce circuit des courants induits polyphasés. Il s’agit de les produire au moyen d’un seul courant alternatif.
- Comme on peut sans grande perte d’énergie produire un décalage de 6o° par l’introduction d’un réacteur dans un courant alternatif,on a le moyen de réaliser facilement le décalage de 6o° entre les points 2 et 3 par exemple de l’anneau (fig. 29).
- Si l’on intercale ensuite au point 1 un condensateur, on pourra y déterminer un courant
- Fig. 29 et 80. — Transmission polyphasée Bradley (1893).
- en avance de phase de 6o° sur celui qui entre en 2, et l’on aura réalisé, avec un seul courant alternatif, trois courants 1-4, 3-6, 2-5, déphasés de 6o°.
- On pourra, par exemple, en pratique, relier (fig. 3o) au circuit alternatif les points 2 et 5 directement, x et 4 par des condensateurs, 3 et 6 par des réacteurs, des électro-aimants par exemple. On engendrera ainsi dans le premier enrour lement de l’anneau, ou dans le premier du transformateur, trois courants décalés 'de 60", qui permettront de recueillir, pour les circuits AB et C, aux points abc du second enroulement, des courants analogues transformés, utilisables, par exemple, pour la commande de moteurs à champ tournant.
- Le phasemètre Dobrowolsky a pour objet la mesure du décalage de deux courantsalternatifs de même fréquence. Son principe est le suivant :
- Lorsqueces courants parcourent (fig. 3i) deux circuits a et fi, disposés autour d’un disque métallique S, ils tendent à le faire tourner avec une force, fonction de leur intensité, de leur décalage et de l’angle fia, et qui atteint son maximum, toutes choses égales, quand l’angle fia est égal à l’angle de décalage : il en résulte que le torque de S peut servir à mesurer en fonction des autres données le décalage de ces courants.
- On reconnaît en figure 2 le disque S, à ressort antagoniste F, et à index z T, entouré des deux
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- bobines aa, b b, à bornes A4 A2, BtBj, dont on peut faire varier l’angle, mesuré par l’aiguille zt sur le quadrant T,. Il suffit de faire varier cet angle jusqu’à ce que l’aiguille z du disque atteigne sa déviation maxima; on sait en effet que cet angle a b est alors précisément égal au décalage.
- Si les courants aa, b b ont toujours la même intensité, ou si l’on ne veut déterminer que le
- sens et non pas la grandeur du décalage, les deux bobines aa, bb peuvent être, pour simplifier, fixées comme en figure 3.
- On peut, pour renforcer les effets des bobines, les enrouler à 90° (fig. 4), sur un anneau de fer doux M, entourant l’anneau mobile St, à contre-poids g remplaçant le ressort F de la figure 2.
- En figure 5, les fils aa, b b, sont enroulés autour des armatures Mi, M.(, et la force antago-
- Fig-. 3i (1 à 10). — Phasemètre Dobrowolsky (1892).
- niste sur le disque S est créée par l’attraction d’un aimant sur son téton U, ou (fig. 6) par celle d’un électro-aimant M2, à pôle P, et excité par les enroulements a et b. Cette dernière disposition rend les oscillations du disque S indépendantes de l’intensité des courants a et b, parce que l’attraction de P varie dans le même sens que cette intensité.
- En figure 7 le disque est remplacé par un segment S2, suspendu à un ressort Fj comme un oendule.
- Ces appareils peuvent également servir à
- indiquer le décalage des phases des forces électromotrices et d’intensité d’un alternateur D (fig. 8).
- On constitue, dans ce cas, l’un des enroulements, a, d’un gros fil en série dans le circuit I R I1! de l’alternateur, et l’autre enroulement, b, d’un fil fin dérivé en cc, dd sur I Il5 de sorte que l’intensité y soit à chaque instant proportionnelle au voltage en C, et en suivedes phases. Tant que ces phases concordent avec celles de l’intensité en 11 et en a, l’aiguille du phasemètre reste au zéro; puis elle se déplace à droite ou à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- q I 2
- gauche, suivant le sens de leur décalage occasionné par les variations du circuit R.
- Avec le montage indiqué en figure g, tant que les alternateurs D D marchent normalement, c’est-à-dire subissent chacun une charge proportionnelle à leur excitation, les aiguilles des phasemètres PP restent au zéro ; et, dès que l’excitation cesse d'être normale, leur écart indique cette perturbation et son sens, de façon à permettre de rétablir la synchronisation des alternateurs. La figure io indique comment les phasemètres peuvent rétablir eux-mêmes cette synchronisation en actionnant par leur aiguille H un rhéostat G, installé dans le circuit excitateur de leur dynamo.
- Gustave Richard.
- RECHERCHES DE M. DITTE
- SUR LA PILE LEGLANGHÉ
- ET AUTRES PILES SIMILAIRES (j1)
- Ceci posé, pour bien approfondir ce qui se passe dans la pile Leclanché, M. Ditte considère un système zinc-platine plongeant dans une solution de sel ammoniac au dixième ; le zinc agit comme on vient de l’indiquer; au contact des métaux et du liquide une force électromotrice prendra naissance et un courant se produira du platine au zinc dans le fil qui les réunit extérieurement, enfin ce courant traversant le liquide qui sépare les deux métaux donnera lieu à une électrolyse de sel ammoniac.
- La décomposition de deux molécules de ce sel dissous en ammoniaque dissoute, hydrogène et chlore gazeux absorbera 2 (21e o — 72'' 7) = — io3c 4 calories ; le chlore se changeant en chlorure de zinc dissous dégage -1— 112r; 8; par conséquent même en ne tenant pas compte de la chaleur de formation des composés que donne le chlorure de zinc en s’unissant au sel ammoniac, à l’oxyde de zinc, ou à tous les deux, composés exothermiques décrits par M. André, et en "négligeant l’action de l’hydrogène sur le platine, l’électrolyse du sel ammoniac est exothermique, et ici encore le courant qui la pro-
- (') La Lumière Electrique du 27 mai 1893, p. 35i.
- duit n’a besoin d'emprunter aucune énergie'extérieure.
- D’autre part la densité d’une solution de sel ammoniac au dixième est i,o3i à la température ordinaire ; celle d’une solution d’ammoniaque au centième est 0,995, et elle diminue à mesure qu’elle se charge d’alcali, tandis que celle d’une solution à 5 0/0 de chlorure de zinc est déjà 1 ,oq5 ; par suite, l’ammoniaque formée auprès de la lame de platine tend à remonter le long de cette lame vers la surface, tandis que le chlorure de zinc tend à descendre le long du barreau jusqu’au fond du vase, mouvement se faisant dans le sens suivant lequel circule le courant; on observe en effetque la partie supérieure du liquide devient rapidement ammoniacale, tandis que de fines bulles d’hydrogène adhèrent à la surface du platine.
- Mais l’ammoniaque libre rencontrant le chlorure de zinc ne peut donner lieu à un dépôt d’oxyde, celui-ciétant susceptible de se dissoudre à la fois dans l’ammoniaque et dans le chlorure d’ammonium; il ne se dépose donc pas d’oxyde à la partie supérieure du barreau de zinc, ni de voile d’oxyde de zinc comme prolongement de ce dépôt; l’absence de ce voile fait que le liquide n’est plus, comme avec le sel marin, partagé en deux régions par une cloison perméable, mais que l’alcali et le chlorure de zinc ne pouvaient traverser sans se décomposer réciproquement; il n’y a pas même formation d'une zone rendue plus ou moins trouble par un dépôt d’oxyde, et la diffusion se faisant librement, la liqueur contiendra partout, à la fois, de l’ammoniaque et du zinc dissous; mais elle n’en seia pas pour cela plus homogène, et grâce à la tendance que l’ammoniaque possède de monter vers la surface en vertu de sa densité moindre, et à la descente du chlorure de zinc vers la partie la plus basse, les parties du liquide voisines de la surface seront plus riches en alcali que celles du fond, mais plus pauvres en chlorure de zinc; voici un exemple de cette différence :
- LIQUIDE SUPÉRIEUR (lOOClîl’) LIQUIDE INFÉRIEUR (lOO CIT15)
- Ammoniaque Chlorure Ammoniaque Chlorure
- libre de zinc libre de z\nt
- 54 mg. 184 mg. 47 mg. 260 m;;.
- En réduisant la longueur et par suite la résistance du liquide que le courant doit franchir, on accélère la réaction; si par exemple on rem-
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- q l o
- place la lame de platine par un vase poreux rempli du mélange à parties égales de coke et de bioxyde de manganèse, au bout d’une heure la partie supérieure du liquide est déjà fortement ammoniacale; au bout de 6 à 7 jours on voit des petits cristaux blancs qui apparaissent sur le zinc et sur le vase poreux. A ce moment la liqueur est saturée du composé 2 Az H4 Cl, 4 Zn O, g H2 O, et en effet, il suffit d’en refroidir légèrement une portion quelconque pour qu’elle dépose de petits mamelons nacrés, formés d’aiguilles transparentes, rayonnant d’un ou de plusieurs points; cette liqueur étendue d’eau froide, donne comme on devait s’y attendre un dépôt gélatineux d’oxyde de zinc, hydraté, devenant plus abondant quand on élève la tempé- j rature.
- La liqueur étant saturée, il n’est pas surprenant que si l’on prolonge l’opération les cristaux du sel se déposent sur le zinc, sur le vase poreux, et aussi sur les parois du vase extérieur; ici, comme au cas précédent, le liquide n’est pas homogène, il est plus alcalin en haut qu’en bas, et plus riche en zinc dissous à la partie inférieure qu’au voisinage de la surface; on a trouvé, par exemple, dans une pile ayant fonctionné huit jours
- LIQUIDE SUPÉRIEUR (îoocrrr) LIQUIDE INFÉRIEUR (lOOCm3)
- Az H’ libre Zn Cl2 Az H* libre Zn Cl2
- 82 mg. 947 mg\ 65 mg. 2287 mg.
- On réduit davantage encore l’épaisseur de la couche liquide en remplaçant le vase poreux par un aggloméré, et opérant avec des vases extérieurs de même dimension ; ausi les phénomènes sont-ils plus intenses. Le liquide supérieur devient alcalin au bout de quelques minutes, et déjà après 48 heures on voit se former à la base de l’aggloméré des taches blanches constituées par de petits cristaux; la liqueur est dès lors saturée du composé 2 (Az H1 Cl), 4 Zn 0,9 II2 O, qu’elle dépose en petits cristaux quand on la refroidit un peu, et l’addition d’eau froide la remplit d’une gelée d’oxyde de zinc hydraté ; vingt-quatre heures après, la surface de l’aggloméré et celle du zinc sont presque entièrement recouvertes d’un enduit blanc, formé de cristaux qui s’étant déposés rapidement sont très petits et constituent une poudre cristalline.
- Si l’on prolonge l’expérience, le zinc est bientôt recouvert d’un enduit blanc, cristallin, sous .
- lequel il continue à se dissoudre ; l'aggloméré est revêtu d’un enduit blanc, peu adhérent, de même espèce et qui va en augmentant sans cesse; l’un et l’autre sont constitués par des petits cristaux du composé 2 (Az II1 Cl), 4 Zn O, 9 II2 O; mais au bout de quelques jours, l’électrolyse fournissant sans cesse des quantités nouvelles d’ammoniaque et de chlorure de zinc, il en résulte de l’oxyde de zinc en proportion telle qu’il ne peut plus se dissoudre dans le sel ammoniac restant non décomposé; cet oxyde se dépose alors à son tour, et l’enduit épais, mou, peu adhérent que l’on recueille à la surface des parois, n’a plus de composition constante, étant un mélange plus ou moins complexe du corps ! 2 (Az H'1 Cl), 4 Zn O, 9 II2 O et d’oxyde de zinc en excès.
- Nous n’avons vu jusqu’ici que le cas d’une dissolution de sel ammoniac au dixième ; voyons ce qui a lieu avec les liqueurs de 16 à 20 0/0 que l’on introduit ordinairement dans les piles.
- Soit d’abord l’élément monté avec un vase poreux; au bout d’une demi-heure son liquide est ammoniacal, et après quelques jours on voit apparaître des cristaux en divers points, et surtout à la partie supérieure de l’appareil ; le liquide de la pile n’est pas homogène et après sept jours d’activité, on trouve dans les portions voisines du fond du vase une quantité de zinc dissous à peu près double de celle qui existe dans les couches supérieures ; les choses se passent sensiblement de la même façon qu’avec la dissolution du sel ammoniac au dixième à cela près que cette fois le composé qui prend naissance répond à la formule
- 2 (Az H1 Cl) ZnO.
- Remplaçons le vase poreux par un aggloméré avec plaque de charbon et gouttière de porcelaine; nous réaliserons ainsi le type Leclanché industriel; l’épaisseur du liquide compris entre le barreau de zinc et lui est petite, aussi l’action est très rapide; déjà après quarante-huit heures un certain nombre de cristaux lamelleux et transparents sont déposés sur l’aggloméré.
- Le liquide est chargé de zinc ; si on lui ajoute de l’eau, celle-ci détruisant le composé dissous donne un précipité gélatineux assez abondant pour que toute la masse se prenne en une sorte de gelée; il est saturé du composé
- 2 (Az H1 Cl; ZnO.
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- qu’il dépose en petits cristaux transparents pour peu qu’on le refroidisse.
- Au bout d’une semaine d’activité, l’aggloméré est presque recouvert de cristaux accumulés surtout à la partie supérieure; le zinc est fortement rongé, son diamètre diminue régulièrement de haut en bas, où il finit par se terminer en pointe, et les impuretés, telles que le plomb, qu’il renfermait, se rassemblent en petits tas au-dessous de la pointe ; les couches inférieures du liquide sont devenues assez denses pour que des cristaux détachés de la surface et qui sont tombés à travers le liquide s’arrêtent et demeurent en suspension à 2 centimètres environ du fond du vase.
- On conçoit aisément qu’il en doit être ainsi : A la partie supérieure, plus riche en ammoniaque, cet alcali réagissant sur le chlorure de zinc dissous en présence du sel ammoniac donne deToxyde qui forme le composé 2 (AzH4 Cl) ZnO, plus rapidement qu’au fond du vase; ce sont les couches supérieures qui en sont saturées les premières, il n’est donc pas surprenant que les cristaux se déposent d’abord en plus grande quantité vers la partie supérieure du liquide. En bas, au contraire, où il y a moins d’ammoniaque libre, une partie du chlorure de zinc échappe à la décomposition, s’unit au sel ammoniac pour faire un chlorure double, celui-ci s’accumule au fond du vase en raison de sa plus grande densité et y forme une couche plus dense que le liquide supérieur. Comme d’ailleurs la quantité de chlorure de zinc dissous diminue de bas en haut, on peut regarder le liquide comme formé de couches superposées dont la densité ainsi que la conductibilité diminuent à mesure qu’on s’élève; l’électrolyse du sel ammoniac, et par suite la dissolution du zinc par le chlore se font d’autant plus facilement dans les diverses couchesqueleur résistance estmoindre; on comprend alors que la dissolution du barreau ait lieu d’autant plus vite qu’on le considère dans une région plus basse et qu’il arrive au bout d’un certain temps à se terminer en pointe à sa partie inférieure.
- Tels sont les phénomènes présentés par la pile Lçclanché. Leur complexité et les changements qu’ils présentent avec les diverses concentrations des solutions de sel ammoniac apparaissent maintenant avec la plus grande netteté.
- PILE LECLANC1IÉ AU CADMIUM
- M. Ditte ne s’est d’ailleurs pas contenté d’étudier minutieusement ce qui se passe dans cette pile. Il a encore voulu voir ce qui arrive quand on substitue le cadmium au zinc de l’élément Leclanché.
- Les réactions chimiques manifestées par le cadmium et son oxyde au contact de l’eau et du sel ammoniac l’y amenaient naturellement.
- Le cadmium qui à la température ordinaire ne décompose pas l’eau et n’a pas d'action sur une dissolution de sel marin, n’agit pas davantage sur le chlorhydrate d’ammoniaque. Des
- Fig. 4
- a Barreau de cadmium pôle négatif; b Aggloméré pôle positif; c Région des cristaux; d, Région supérieure alcaline; e Région inférieure riche en chlorure; y Gouttière de porcelaine.
- lames de ce métal, mises en contact avec des dissolutions à 10 ou 20 o/ode ce sel ne subissent aucune altération, et même au bout de cinq ans, si l’on a pris la précaution d’éviter la présence de l’air ou de l’oxygène dissous, la liqueur ne contient pas de cadmium. Quant à l’oxyde de ce métal, il est, comme celui de zinc, susceptible de se redissoudre dans l’ammoniaque pour former un oxyde ammoniacal, et aussi dans le sel ammoniac. De l’oxyde hydraté mis en contact à froid avec une solution à 20 0/0 de ce chlorure se transforme en petits cristaux transparents qui renferment 2 (AzH4Cl)CdO ; l’eau décompose ce produit en lui enlevant du sel ammoniac, jusqu’à ce qu’elle en contienne environ 7 grammes par litre à la température ordinaire.
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- Si l’on considère maintenant un élément Le- [ clanché dans lequel le cadmium soit substitué au zinc, et dont le pôle positif soit formé d’une lame de platine, une force électromotrice intervient, qui détermine l’électrolyse de la solution de sel ammoniac. Mais pour que cette électro-lyse soit exothermique, il faut ici faire appel à la formation accessoire du chlorure double de cadmium et d'ammoniaque, Az H4 Cl, Cd Cl2
- -f-^H2ü, qui est elle-même exothermique, ou
- tout au moins au dégagement de chaleur, corrélatif de l’absorption de l’hydrogène par la lame de platine (17 calories). Car la décomposition du sel ammoniac en ammoniaque dissoute, hydrogène et chlore gazeux absorbe — io3,4 calories, tandis que le chlore n’en dégage que -(- 96,2 en formant du chlorure de cadmium dissous. Dans ces conditions seulement l’électrolyse sera exothermique.
- Comme précédemment, les densités des composés résultant de l’électrolyse joueront ici encore un rôle important dans leur répartition à l’intérieur de la pile. La densité d’une solution de sel ammoniac à 16 0/0 est 1,048; celle d’une solution d’ammoniaque est inférieure à l’unité, et d’autant plus faible qu’elle est plus alcaline; au contraire, une solution de chlorure de cadmium atteint une densité de i,o5 dès qu’elle renferme plus de 5 centièmes de ce chlorure. Par suite, l’alcali s’élèvera, dans la partie supérieure du liquide, le long de la lame de platine, tandis que le chlorure de cadmium descendant le long du barreau de même métal ira se rassembler au fond du vase. Les nombres suivants montrent qu’il en est bien ainsi :
- Nature du liquide Durée de 1 48 heures expérience 8 jours
- miltigr. inilligr.
- j Az H3 libre. 142 304
- Liquide sup. (100 cm3)]
- ( Cd Cl3 176 1085
- 1 Az H3 libre. 95 247
- Liquide inf. (100 cm’)
- ( Cd Cl2 545 1689
- Teneur en sel ammoniac 10 0/0.
- Au bout de 12 jours d’activité, de petits cristaux de 2 (Az H4 Cl), Cd O se sont déposés à la partie supérieure de la lame de platine et du vase de verre, et forment une même couche, suspendue à la surface du liquide. C’est là en effet que l’ammoniaque s’accumule principalement, et c’est là par suite que l’oxyde Cd O sera aussi le plus abondant; il n'est donc pas étonnant que dans cette région la liqueur soit le plus vite saturée de 2 (Az H4 Cl) Cd O.
- Les phénomènes àont très lents à se manifester avec une lame de platine comme pôle positif. En remplaçant cette lame par l’aggloméré ordinaire des Leclanché, où l’on substitue un barreau de cadmium à celui de zinc, il n’en est plus ainsi. La liqueur devient très rapidement ammoniacale, et au bout d’une quinzaine d’heures, on voit apparaître de petites aiguilles cristallines, formant une gaine légère autour du cadmium, jusqu’en un certain point, au-dessous duquel celui-ci demeure à nu. En même temps, l’aggloméré se recouvre de petites houppes cristallines blanches (fig. 4).
- Le circuit extérieur de l’élément restant toujours fermé, l’électrolyte apparaît petit à petit comme séparé en deux régions liquides par une cloison de cristaux partant du point où la gaine s’est arrêtée le long du cadmium. Cette cloison augmente d’ailleurs d’épaisseur en même temps que le diamètre du cadmium s’amincit jusqu’à devenir nul à son intérieur. Les [deux régions liquides, séparées par cette bande de cristaux, sont loin de présenter la même composition, ainsi qu’en témoigne le tableau suivant :
- Durée de l'expérience
- Nature du liquide
- 5 jours 5 jours
- millier. militer.
- 1 Az H3 libre. 276 440
- Liquide sup. (100 cm3)|
- ( Cd Cl2 70 264
- j Az H3 libre 159 80
- Liquide inf. (ioo cm3)'.
- ( Cd Cl2 460 441
- Ces deux liquides donnent, quand on.les mélange, un dépôt plus ou moins abondant du composé 2 (Az H4 Cl) Cd O. Enfin, le liquide contenu dans la zone des cristaux est à peine
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- ammoniacal. La zone cristalline est située à peu près à mi-hauteur du barreau de cadmium ; sa position change du reste avec la forme du récipient.
- La formation de cette cloison de cristaux rappelle entièrement ce qui se passe dans la pile Leclanché modifiée en substituant le sel marin ou sel ammoniac. La cloison se forme de la même façon, à la séparation de deux liqueurs superposées, l’une supérieure et alcaline, l’autre inférieure, à peine ammoniacale et riche en chlorure de cadmium ; ces deux liqueurs en se diffusant constituent une région propre au dépôt des cristaux du composé 2 (Az H1 Cl), Cd O. Avec le sél marin, c’est l’oxyde de zinc gélatineux qui constitue la cloison. Enfin, si le cadmium s’use plus vite au sein de ces cristaux, c’est que la liqueur où ils se trouvent, plus riche en matières salines, est elle-même plus conductrice que celles qui l’entourent.
- Avec un pôle positif formé par un vase poreux, rempli d'un mélange de coke et de manganèse, les phénomènes sont du même ordre. Voici les nombres qui se rapportent à ce dernier cas :
- Nature tin liquide Durée de 1 43 netr es 'expérience 9 jours
- millier. niüUgr.
- 1 Az H" libre. 35 44
- Liquide sup. (loocnn5 •,
- ( Cd Cl2 7!22 4092
- ( Az II1 libre. 25 26
- Liquide inf. (100cm1) <
- ( Cd Cl2 1572 5q38
- En somme, le rôle du bioxyde de manganèse dans la pile au cadmium, comme dans les pré. cédentes, paraît être tout à fait secondaire, au point de vue des phénomènes chimiques, qui s’effectuent au sein de l’électrolyte. Au point de vue physique, son rôle, plus important, consiste à faire disparaître la polarisation du pôle positif; mais c’est tout. Parfois, cependant, on trouve dans la région la plus alcalinê un dépôt d’oxyde *de manganèse hydraté, floconneux et brun, toujours très faible. Mais il n’est là qu’ac-cessoirement, et en supprimant le manganèse du pôle positif, l’électrolyse passe par les mêmes phases; ce dernier n’intervient donc pas.
- En résumé, dans toute cette étude, M. Ditte a bien mis en relief l'importance de la considération des densités, propres aux liqueurs de compositions différentes, qui résultent de l’électro-lyse ainsi que celle des équilibres chimiques présentés par ces dernières dans la région où elles sont en contact. La théorie chimique de la pile Leclanché et des piles similaires réside tout entière dansle rapprochement de ces deux notions. En même temps se trouve encore expliqué pourquoi, dans quelques cas. le pôle négatif de la pile est attaqué plus rapidement en certains points qu’en d’autres, grâce à l’amas sür ces points, de matières salines qui rendent plus conductrices la liqueur environnante.
- Ces considérations sont appelées à intervenir désormais, sinon dans toutes, du moins dans la plupart des théories qui pourront être édifiées sur les phénomènes -chimiques présentés par les divers modèles de piles.
- Par ses recherches, M. Ditte aura fourni un guide sûr aux chimistes qui reprendront la question pour d'autres piles ; et, de plus il aura rendu un réel service aux physiciens désireux d’étudier parallèlement aux diverses phases de l’action chimique les variations des constantes de toutes les piles examinées dans son travail.
- A. Renault.
- LES DIFFÉRENTS SYSTÈMES
- ’ DE TÉLAUTOGRAPHIE.
- Ainsi, c’estle professeur Elisha Grayqnia trouvé le télautographe, — le véritable et le seul, — appareil merveilleux entre tous, si nous en croyons les articles nombreux et généralement très solennels — surtout dans la presse quotidienne— qui ont devisé à perte de vue sur l’application de cette invention et sur ses conséquences sociales incommensurables ! Il est vrai que cette invention nous vient d’Amérique, — ce qui constitue déjà une excellente raison pour qu’elle soit merveilleuse, — et, à ce qu’il paraît, une société serait déjà fondée pour l’exploiter. Dès lors, plus de doute!
- Loin de moi l’idée de méconnaître le mérite
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- JOURNAL UNIVERSEL N ÉLECTRICITÉ t 417
- de l’invention et encore beaucoup moins celui de l’inventeur.
- Le nom du professeur Elisha Gray ajoute incontestablement dans une très forte mesure à la confiance que peut inspirer cette invention. 11 faut se rappeler la part considérable que prit le professeur Gray, au point de vue scientifique, dans l’invention et les perfectionnements du téléphone, ainsi que le zèle qu’il apporta au lancement de celui-ci. Or, pour l’avenir d’une invention quelconque, ce dernier point est capital ; à tout titre l’affaire se trouve donc dans d’excellentes mains, ce qui fait augurer favorablement des destinées de l'invention.
- De fait, lé génie inventir du professeur Gray ne. s’est pas démenti dans son télauto-graphe; celui-ci.constitue réellement dans tous ses détails un chel-d’œuvre où l’ingéniosité de l’auteur, largement mise à contribution, saillit de tous points.
- Mais la télautographie étaii trouvée depuis longtemps avant Gray, et avait été réalisée — bien que sur une petite échelle, — indépendamment de la plume Cowles, des appareils Lenoir, Caselli et autres, lesquels ne constituent pas des télautographes, ou appareils écrivants, proprement dits.
- Le but du présent article est d’exposer parallèlement les différents systèmes de télautographie véritable. Geux-ci partent, en somme, tous du même principe fondamental; ils se différencient seulement par les moyens qui mettent celui-ci en œuvre.
- Voici donc le principe fondamental. Pour transmettre un dessin, une figure, il faut en. transmettre successivement tous les points. Or, un point dans un plan (sur une feuille de papier) est déterminé par deux données. Il faut donc transmettre celles-ci successivement pour tous les points.
- Une disposition dans cet ordre d’idées consiste dans la suivante. Deux tiges ou bielles se réunissent par leurs têtes a, où elles enserrent le stylet écrivant autour duquel elles pivotent. Leurs autres extrémités b et b', également articulées, glissent le long de deux guides, indépendants l’un de l’autre, qui sont placés à angle droit. Lorsque les positions des points b et b' sont déterminées, la position du point a l’est également, et, inversement, lorsque la position du point a est déterminée, les positions des
- points b et b' le sont aussi. Ces jeux de deux tiges avec deux glissières se retrouvent d’une part au poste transmetteur et d’autre part au poste récepteur. La question se ramène ainsi à transmettre à distance en tout moment les positions des points b et b', c’est-à-dire les courses de ces points comptées à partir des origines. Si cette condition est remplie, les jeux des bielles feront reproduire par le stylet écrivant a, à la station de réception, exactement les mêmes mouvements que le point écrivant a à la station de départ.
- Cela revient donc, en somme, à transmettre à distance, continuellement, deux données définissant un point dans un plan, et il est parfaite-mentarbitraire quelles sont ces données, pourvu qu’elles définissent un point.
- Le principe que je viens d’exposer constitue la base de tous les systèmes de télautographie proprement dite, et ces systèmes se différencient par la manière dont les ordonnées ou autres grandeurs déterminantes du point écrivant sont transmises à distance au moyen du courant électrique.
- Il s’indiquait de suite qu’il était possible d’obtenir le résultat cherché en variant l’intensité du courant électrique dans deux circuits, dont chacun ^transmettait une longueur ou ordonnée quelconque. La question se ramenait ainsi d’une part à agir, à la station de départ, par le mouvement des points b et b' sur l’intensité des deux courants et d’autre part à actionner les points b et b', à la station deréception, au moyen de deux appareils galvanométriques, avec la condition que les appareils fussent Calculés de telle façon qu'une course donnée du point b ou du point b', a la station de départ, déterminât la même course pour le point b ou pour le point b' à la station de réception.
- i° En novembre 1885, M. Robertson breveta aux Etats-Unis d’Amérique un système de télautographie s’inspirant de la plume Cowles, et dans lequel les variations d’intensité du courant étaient produites par une disposition qui intercalait dans les deux circuits électriques des résistances variables avec les positions des points b et b'. Si ces résistances étaient convenablement calculées et les appareils galvanométriques réglés de façon correspondante, l’action cherchée pouvait incontestablement être obtenue, mais il se présente une série de grosses
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRÏ^U'Z
- 4 18
- difficultés, ainsi qu’il résulte immédiatement d’un calcul élémentaire.
- c
- L’intensité i du courant est = ——=:—:—, où
- r + R + p
- je désigne par ret par R respectivement la résistance propre des appareils et celle de la ligne, et par o la résistance variable intercalée.
- Si les écarts linéaires déterminés par l’aiguille galvanométrique sont proportionnels à l'intensité du courant, 8 est = K/, ou 3 = i, en désignant par p ces écarts.
- Ainsi :
- __ e
- P- r + R + P :
- d’où :
- P = | - (R + r).
- Constatons que les résistances variables p à intercaler ne varient ni en raison directe, ni simplement en raison inverse des écarts. La résistance R n’est certainement pas négligeable; au contraire, elle devient très importante; même pour les petites distances, ce qui conduit déjà à devoir introduire des résistances p d’autant plus considérables. Ainsi qu’il résulte de la formule ci-dessus, les résistances à intercaler dépendent essentiellement de la valeur de R, c’est-à-dire de la résistance de la ligne, et doivent être calculées en conformité, ce qui rend le réglage des appareils très difficile et onéreux. De plus, dépendant essentiellement de R, le réglage devient fautif dès que R varie. Donc un appareil qui est réglé pour télautographier vers un poste déterminé, ne l’est plus pour télautographier vers un autre poste, plus ou moins éloigné, ou inversement. Ce qui est pis, c’est que l'appareil est encore déréglé lorsque la résistance R de la ligne vient à varier pour une cause quelconque, des variations de temps, des variations — même légères — dans les contacts, ou autres causes. Ces inconvénients prennent d’autant plus d'importance que R devient plus grand, c’est-à-dire que les distances augmentent, et qu’on opère avec une force électromotrice plus faible; ils rendent le système, non seulement très délicat, mais absolument impraticable d’une façon courante. Aussi ne faut-il pas s’étonner siles essais qui ont été faits à New-York, par une compagnie spécialement constituée à cet effet, en 1887, n’aient pas abouti; il paraît que le système ne permettait pas de télautographier couramment à plus de 2 kilomètres.
- 20 Au commencement de 1885, — donc presque une année avant M. Robertson, — je fis construire un appareil télautographe qui fut breveté l’année suivante. Celui-ci fait également varier l’intensité de deux courants, mais en agissant, en raison des considérations que j’ai résumées ci-devant, non sur des résistances variables, mais sur la force électromotrice des courants.
- Un petit bras de levier intercale directement dans les deux circuits un nombre de piles variable avec les longueurs à transmettre. Pour augmenter la force électromotrice insensiblement, des résistances séparatrices sont disposées entre les piles, de telle manière qu’avant de couper le contact avec une pile, le contact soit déjà établi avec la pile suivante par l’intermédiaire d’une résistance qui diminue avec l’avancement pour se réduire à o.
- L’intensité du courant est = --------;—— ; si
- n r -j- R
- donc on emploie, comme tantôt, à la station de réception un galvanomètre (qui devient un véritable voltmètre), dont les écarts linéaires sont proportionnels à l’intensité, les forces électromotrices à intercaler à la station de départ sont en proportion directe et simple avec les longueurs à transmettre.
- Ceci est vrai à condition que les résistances 11 r des piles intercalées soient négligeables, ce qui est effectivement le cas.
- Toutefois on peut complètement faire disparaître cette cause de variation par un arrangement tel que, lorsqu’on enlève une pile du circuit, on y intercale d’autre part une résistance égale à celle de la pile.
- Le réglage de ces appareils se trouve donc singulièrement simplifié et les inconvénients que nous avons signalés pour le système précédent disparaissent complètement.
- Si la résistance R varie, l’intensité i du courant varie en sens inverse, mais dans une propor-
- .. , n r 4-R' ,, ., ,
- tion fixe, et =---:—=5-, quelle que soit la force
- n r -f- K 1
- électromotrice intercalée et conséquemment quelle que soit la position du point écrivant. Les longueurs transmises, qui définissent les points de la figure à transmettre, sont donc réduits dans les deux sens selon le môme rapport; par conséquent la figure transmise sera exactemen la même que celle qu'il fallait transmettre, sauf
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- quelle pourra se trouver agrandie ou réduite dans une certaine proportion.
- Le résultat serait le même si, par une cause quelconque, la force électromotrice des piles augmentait ou diminuait.
- Il ne semble pas que cette circonstance que, dans certains cas, les dimensions de la figure aient augmenté ou diminué, sans en altérer les rapports, soit un inconvénient bien grave. Cependant, si inconvénient il y a, il peut être écarté bien facilement par l’adjonction d’un mécanisme supplémentaire très simple, dont le principe consiste à régler, automatiquement et périodiquement, la longueur des bras de levier qui agissent sur les bielles de l’appareil écrivant et qui reçoivent les impulsions des 2 voltmètres.
- A l’époque où je m’occupais de ces appareils ( 1885 à 1886), je rencontrai l’avis général que la télautographie ne répondait pas à un besoin pratique; je ne pouvais que m’incliner et... attendre.
- 3° Enfin, le fonctionnement du système Gray (brevets 1889 et 1890) rappelle, en principe, l’ancien télégraphe à cadran de Breguet. Le télauto-graphe Gray produit un nombre d’émissions de courant proportionnel aux ordonnées du point à transmettre; ces émissions correspondant chacune. à la station de réception, à une longueur élémentaire définie, y transmettent conséquemment comme résultante l’ordonnée voulue. De même que dans les deux systèmes précédents, deux données doivent nécessairement être transmises de façon continue pour chaque point.
- Ce système présente sur les autres l’avantage de ne pas se baser sur la transmission de courants d’intensité variable, qui peuvent subir l’influence non-seulement des lignes et de leur étaL ainsi que je l’ai spécifié ci-devant, mais aussi des courants d’induction et des courants telluriques. Cependant ces objections se réduisent considérablement, lorsque le système se ramène à l’indication à distance des forces électromotrices qui sont mises en jeu, et que l’opération des appareils ne consiste qu’à enregistrer les indications de deux voltmètres, ainsi que je l’ai exposé pour le second système.
- D’autre part, l’appareil Gray est nécessairement et effectivement d’une complexité, et conséquemment d’une délicatesse, peu communes.
- Paul IIoüo.
- LE TRANSMETTEUR AUTOMATIQUE
- DE PEYER , FAVARGER ET C°
- Nous avons décrit (x) plusieurs des dispositifs électriques exposés à Francfort en 1891, et destinés aux services des signaux de chemins de fer. Nous y ajoutons aujourd’hui, d’après le rapport de M. L. Kohlfürst, la description de quelques appareils construits par la maison Pever, Favarger et C°, de Neufchâtel. Un des plus intéressants est le transmetteur automatique de cette maison.
- On sait que les sigpaux de détresse destinés à faire connaître les dérangements survenus dans
- c 0
- Fig'. 1. — Vue extérieure du transmetteur automatique.
- la circulation des trains et à appeler des machines ou du personnel de secours sont habituellement émis par les appareils Morse des stations, mais souvent aussi des dispositions sont prises pour que ces signaux puissent être transmis par tous les postes de garde le long de la voie. Dans ce dernier cas les signaux sont formés d’un certain nombre de coups de cloche, émis dans un certain ordre de succession. On emploie, à cet effet, les signaux à coup de cloche unique, montés pour courant continu ou pour courant d’opposition, et chaque poste de la voie reçoit un simple interrupteur, ou une clef de mise à la terre, fixés sur la cloche même, de sorte que le gardien du poste entend le signal qu’il émet et peut aussi le contrôler.
- (‘) La Lumière Electrique t. XLIV, p. 670 et t. XLV, p. 608.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Comme il est nécessaire que la clef soit manipulée à des intervalles bien déterminés correspondant au genre de signal à émettre, on emploie ici avec avantage des transmetteurs automatiques. Ces appareils peuvent toutefois être actionnés par le mouvement d’horlogerie de la sonnerie, mais doivent obéir à un moteur spécial, actionné par un poids ou par un ressort.
- C’est un appareil de ce genre, destiné à fonctionner sur des circuits de sonnerie à courant continu ou avec piles montées en opposition, que construit la maison Peyer, Favarger et C°
- Fi<r. 2. — Disposition intérieure du transmetteur.
- (anciennement M. Hipp). La figure i donne une vue extérieure de l’appareil, la figure 2 en montre la disposition intérieure et la figure 3 représente un détail du mécanisme.La face antérieure de l’appareil porte un arc gradué, dont les divisions correspondent aux divers signaux à transmettre, représentés sur la figure 1 par des chiffres.
- Pour émettre un signal à l’aide de cet appareil, on place tout d’abord la manivelle K mon-téé sur l’arbre z sur la division correspondante, puis 011 tourne dans le sens de la flèche la manette k portée par l’arbre y ; dès que l’on abandonne k le signal est émis automatiquement par le transmetteur.
- L’arbre z porte, à l’intérieur de la boîte, le secteur denté Z (fig. 2) qui engrène avec la crémaillère S . La rotation de la manivelle K à gauche ou à droite fait avancer ou reculer cette crémaillère ; celle-ci porte les coussinets X et X1; dans lesquels tourne l’arbre ii^. Sur est fixé le taquet vertical p, de même qu’une équerre n.
- Au-dessus de ce dispositif se trouve le mouvement d’horlogerie, dont l’organe principal, le tambour W, est relié avec un pignon R et avec le treuil du poids G par l’intermédiaire d’un enclenchement. Le tambour W est, au contraire, solidaire d’une part avec la roue crénelée R, engrenant avec une hélice de l’arbre du moulinet, et d’autre part avec autant de disques à encoches a, qu’il y a de signaux à émettre. Les disques a servent à l’émission du courant et portent
- y. 3. — Détail du mécanisme.
- donc un nombre de dents correspondant respectivement à chaque signal particulier. Ces disques, ou plutôt ces anneaux, sont naturellement calés sur le tambour W à des espacements tels que le taquet p soit toujours amené par la manivelle en face du disque a, sur le chiffre duquel on a placé la manivelle K.
- Le remontage du mouvement se fait à l’aide de la manette k. L’arbre de celle-ci porte le pignon r, qui transmet son mouvement à la roue conique R solidaire avec le treuil sur lequel s’enroule la corde, mais folle sur l’arbre du tambour W. Un crochet d’arrêt empêche d’ailleurs W de suivre le mouvement de la roue R.
- Lorsqu’on abandonne la manette, le poids G entre en fonction. Le treuil qui se déroule entraîne le tambour W et le disque a, mis en place, tourne devant p avec une vitesse rendue uniforme par le moulinet v faisant office de frein.
- La figure schématique 3 se rapporte à une disposition de cloche-signal avec montage des piles en opposition. Pour la production de cha-
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- que coup de cloche la ligne Lt L2 est mise en relation avec le contact /, c’est-à-dire avec la terre T, chaque fois qu’une saillie du disque a agit sur le levier coudé pn et par suite sur le levier H. Dans le cas considéré on a supposé que le transmetteur automatique ne soit pas intercalé au milieu du circuit delà voie, mais que la partie L2 de la ligne est plus courte que L,,ce qui oblige à compenser l’excès de résistance dans la partie L( par une résistance artificielle Q. L’examen de la figure montre d’ailleurs quel serait le montage à employer sans résistance de compensation ou dans le cas du fonctionnement à courant continu.
- Sur les lignes suisses, ces transmetteurs sont employés seulement dans les gares, et l’on se sert pour les postes intermédiaires d’appareils
- J8L El
- irV a
- k
- ^ A.
- Fig. 4. — Petit modèle de transmetteur.
- plus simples ne permettant d’émettre qu’un petit nombre de signaux, limité ordinairement aux signaux de détresse et de secours. Dans cet appareil les signaux sont inscrits sur un tableau T ( fig. 4), le long duquel on peut déplacer un bouton K que l’on met en arrêt devant l’inscription correspondant au signal voulu. Puis on tire le cordon k qu’on lâche ensuite. De cette façon on a remonté le poids moteur G (fig. 5), qui actionne alors le tambour W, portant les divers disques de contact a. Le mouvement est rendu uniforme par un engrenage avec pendule.
- Le dispositif de contact est composé des trois lames métalliques A, B et G reliées aux lignes Ln L2, L3 et fixées sur un arbre commun pivotant en j et yt. Le bouton K est fixé à un parallélogramme ci de telle sorte que la fourche g-, fixée sur d, se meut d’avant en arrière on inversement lorsqu’on pousse le bouton K de haut en bas,ou de bas en haut.Comme la fourche g embrasse les extrémitésdespièces BetC,tout le svs- t
- tème de contact est donc avancéou reculé avec g. Les dimensions des diverses parties sont telles que le doigt m que porte B se place toujours au-dessus de celui d’entre les disques a qui correspond au signal mis au point par K. De plus, comme ce doigt m cède lorsqu’il est poussé à gauche, mais ne saurait céder quand il est sollicité vers la droite, on voit que le remontage du mouvement, qui fait tourner les disques a à gauche, n’a aucune action sur le système de contact. Mais sur son retour provoqué par le poids G, chaque saillie du disque a soulève la lame de contact B, mobile autour de x, l’éloigne
- Fig. 5. — Mécanisme du transmetteur petit modèle.
- du contact n, et l’applique sur la vis de contact c montée sur C.
- Si l’appareil doit fonctionner avec courant continu, les lames A et B sont seules nécessaires, et n fonctionne alors comme interrupteur.
- Dans un montage en courant d’opposition, les lignes d’aller et de retour, s’il ne faut pas employer une résistance de compensation, peuvent être reliées toutes deux à B, tandis que G est mis à la terre. Mais si l’on se sert en même temps d’une résistance de compensation, on l’intercale entre A et B, et l’on relie à B la ligne Lj à grande résistance, à A la petite section L2 à petite résistance et finalement à G la ligne de terre F.
- E. Zetzsche,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- HISTOIRE CHRONOLOGIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ, DU GALVANISME, DU MAGNÉTISME ET DU TÉLÉGRAPHE (’).
- DEUXIÈME PARTIE (!)
- 1801. Davy (Humphry), philosophe et chimiste anglais, dont les premières études subirent l’influence éminente du Dp John Tonkin de Pezance et de Gregory Watt, fils du célèbre inventeur James Watt, de même que celle de M. Davies Giddy Gilbert, qui le présenta à l’Institution Royale anglaise, fait devant cette société savante sa première conférence, dans laquelle il trace l’historique du galvanisme et décrit ses diverses méthodes de production.
- Sa première communication à la Société Royale fut faite au mois de juin de la même année et est intitulée : An account of some gal-vanic combinations formel by the arrangement of single metaltic plates and flnids, analogous to the new galvanic apparalus of Voila. (Description de quelques combinaisons galvaniques formées par des dispositions de plaques métalliques uniques avec des liquides, d’une façon analogue au nouvel appareil galvanique de Volta). Ce mémoire est l’inauguration de la série d’investigations en électrochimie qui ont immortalisé son nom.
- Le 20 novembre 1806, Davy fit devant la Société Royale sa première Bakerian Lecture : On some Chemical agencies of eleclricily (Sur quelques actions chimiques de l’électricité), donnant le résultat d’expériences qui placent leur auteur à la tête de la branche électrolytique de notre science. Cet essai fut universellement considéré comme une des contributions les plus importantes apportées à la chimie, et il valut à son
- (') Tous droits réservés.
- La Lumière Electrique, 20 mai 1893, p. 320.
- (2) Cette Deuxième Partie se rapporte à la période comprise entre 1800 et 1820, qui est caractérisée par la substitution des applications de l’électricité voltaïque ou galvanique aux essais jusqu’alors tentés avec l’électricité statique, jusqu’à l’apparition de l’électromagnétisme par la découverte d’Œrsted.
- Rappelons que la Première Partie s’étendant sur les faits les plus notables qui se sont produits entre 2637 avant Jésus-Christ et 1800 (ère chrétienne), a été publiée dans La Lumière Electrique, t. XL, p. 58, 174, 470, 620; t. XLIII, p. 221, 5i8, 6i3, et t. XLVIII, p. 220, 320.
- auteur le prix fondé par le Premier Consul, à l’Institut de France, et qui devait récompenser « celui qui, par ses expériences et ses découvertes, fera faire à l’électricité et au galvanisme un pas comparable à celui qu’ont fait faire à ces sciences Franklin et Volta. »
- Davy devint membre de l’Institut en 1817.
- A propos de ce mémoire, publié en entier dans les Bakerian Lectures de 1840, Davy fait les remarques suivantes (Philosophical Transactions for 1826, p. 379) : « De mes expériences de 1800, 1801 et 1802, et d’un certain nombre de faits nouveaux qui montrent que les substances inflammables et l’oxygène, les alcalis et les acides, les métaux oxydables et les métaux précieux ont entre eux des relations électriques du positif au négatif, je conclus que les combinaisons et décompositions opérées par l’électricité peuvent être expliquées par la loi des attractions et des répulsions électriques », et il émet l’hy-pothëse « que les attractions chimiques et électriques sont produites par la même cause, agissant, dans l’un des cas sur des particules, dans l’autre sur des masses...; et que la même propriété, sous différentes modifications, est la cause de tous les phénomènes que présentent différentes combinaisons voltaïques ».
- La deuxième conférence bakérienne : Onsome new phenomena of Chemical changes produced by eleclricily, parlicularly the décomposition of the fixed alkalies, and the exhibition of new substances which conslilule lheir bases; and on the general nature of alkaline bodies (Sur quelques nouveaux phénomènes chimiques produits par l’électricité, parheulièrement la décomposition des alcalis fixes, et la démonstration des nou-yclles substances qui en constituent les bases ; et sur la nature générale des corps alcalins), fut faite le 19 novembre 1807. Les observations de Davy furent confirmées par Gay-Lussac, Thénard, Berzélius et Pontin. Leur auteur fut moins heureux dans ses essais sur la décomposition des terres proprement dites ; il fut réserve à Wœhler, Berzélius et Bussy de montrer que ces corps étaient également des oxydes métalliques.
- La batterie de 5oo plaques appartenant à l’Institution Royale fut tellement détériorée au cours des expériences de Davy que cette Société dut ouvrir une souscription pour l’achat d’une nouvelle pile; c’est à ce moment qu’elle acquit
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- la batterie très puissante à laquelle il est fait allusion à l’article Cruikshanks (1800).
- C’est à l’aide de cet appareil que Davy montra publiquement en 1809-1810 — et non en 1813 comme on l'a écrit quelquefois — le premier arc électrique continu. D’après le Dr Paris, il avait d'ailleurs réussi à produire l’étincelle entre deux pointes de charbon dès 1800, ce que confirme une lettre qu’il adressa à Nicholson le 22 septembre 1800. D’autres observateurs paraissent avoir étudié ce phénomène vers la même époque.
- En 1813, Davy fit, en compagnie de Faraday, son premier voyage sur le continent, où il rencontra Ampère, Humboldt, Gay-Lussac, Vau-quelin, Cuvier, Laplace et d’autres hommes de science distingués, et où il effectua un grand nombre d’expériences dont il rendit compte à la Société Royale.
- Outre le grade de chevalier qui lui fut conféré en 1812, Davy reçut en 1816 la médaille Rum-ford, et en 1827 la médaille de la Société Royale, dont il occupa pendant sept années consécutives le fauteuil présidentiel.
- L’un des quatre mémoires produits par Davy en 1818-1819 traite de l’électromagnétisme ; en 1821-22 il poursuivit des expériences sur l’élec-tromagnétisme et surles phénomènesélectriques dans le vide, et il arriva à la conclusion que la lumière électrique, de même que les attractions et les répulsions électriques, se manifestait dans le vide le plus parfait qu’il pût atteindre.
- En 1824, Davy avait communiqué au gouvernement anglais sa découverte de ce qu’il considérait comme un remède contre la détérioration rapide de l’enveloppe de cuivre des navires. Ce procédé consistait à changer les conditions électriques du cuivre en y ajoutant des plaques de zinc ou de fer (appelées prolectors), mais le fond des navires tombait si rapidement en ruine par suite de la décomposition des matières calcaires que le procédé dut être abandonné.
- C’est dans la même année que Davy visita la Suède, la Norvège, le Danemark, etc., et qu’il entra en rapports avec Œrsted , Berzélius, Gauss, Olbers, Schumacher et d’autres savants.
- Sa dernière communication à la Société Royale : Remarks on the electricily oflhe torpédo (Remarques sur l’électricité de la torpille), fut envoyée de Rome en 1828, annonçant sa mort. Ses investigations, souvent interrompues par
- suite du mauvais état de sa santé, furent, sur sa prière, continuées par son frère, le Dr John Davy, qui établit certaines différences entre les phénomènes que produit la torpille et ceux des autres modes de l'électricité.
- Davy fit aussi des observations concernant la pyro-électricité de la tourmaline, affirmant qu’avec des pierres de très grandes dimensions on pouvait obtenir des étincelles lumineuses, fait curieux qui, d’après sir David Brewster, n’a jamais été vérifié depuis cette époque.
- 11 n’entre pas dans le cadre de cette esquisse historique de l’électricité de mentionner les travaux de Davy sur la théorie de la chaleur. Disons seulement que, comme Rumford et comme Thomas Young, il défendit l’opinion que la chaleur est un mode de mouvement.
- 1801. Flinders (Matthew), capitaine dans la marine marchande anglaise, entreprend un voyage de circumnavigation au cours duquel il observe soigneusement les causes d’erreur dans l’observation de la variation de l’aiguille aimantée, montrant qu’elles dépendent de la direction de l’axe du navire dans l’azimut. Il propose d’obvier à ces perturbations en plaçant à l’arrière une barre de fer doux verticale dont l’aimantation corrigerait l’effet dû à la masse imaginaire à l’avant du navire.
- 1801. Gautherot (Nicolas), chimiste français (i753-i8o3), en faisant des expériences sur l’élec-trolyse, découvre que lorsqu’un courant a passé à travers deux fils de même métal plongés dans de l’acide sulfurique dilué, on peut obtenir, en les réunissant, un courant de retour secondaire ou de polarisation. C’est le premier pas fait vers l’invention de la pile secondaire; on trouve un compte rendu de cette observation dans le Philosophical Magazine, t. XXIV, p. i85-i86.
- La même année Gautherot observa l’attraction réciproque entre les deux fils de la pile; M. J. Fahie dit que la découverte en question semble avoir été faite indépendamment et à peu près à la même époque que par Gautherot, par Laplace et par Biot.
- En 1800 Gautherot avait publié à la Société Philotechnique sa réfutation de la théorie du contact de Volta, qui est enregistrée dans les Mémoires des sociétés savantes et littéraires de la République française, t. I, p. 471. Il s’occupa si activement d’expériences sur le galvanisme que Fourcroy et Vauquelin firent à l’Institut un rap-
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- port très favorable sur les cinq mémoires importants qu’il leur avait communiqués.
- Le premier mémoire donne la théorie et des renseignements pratiques sur les différentes sortes de conducteurs, et décrit un appareil établi par Gautherot pour déterminer le pouvoir conducteur de différents corps solides, liquides et même gazeux. Il donne aussi des détails sur les effets de la pile de Volta.
- Le deuxième mémoire s’occupe des propriétés galvaniques du charbon de bois et montre que ce corps n’est pas aussi bon conducteur que les substances métalliques.
- Dans le troisième mémoire il fait connaître sa découverte que le charbon de bois peut donner avec le zinc un appareil galvanique susceptible de produire des chocs, etc., et dans le quatrième il traite encore des divers conducteurs et décrit divers moyens de construction de piles galvaniques.
- Enfin, dans son dernier mémoire, il montre qu’un appareil galvanique très efficace peut être construit sans métaux, simplement par la superposition de couches de charbon de bois et de plombagine.
- Voir La Lumière Électrique, 1882, p. 219.
- 1801. Robertson (Etienne-Gaspard), expérimentateur français et l’un des fondateurs de la Société galvanique de Paris,, écrit un mémoire : Expériences nouvelles sur le fluide galvanique, lu à l’Institut et publié dans les Annales de Chimie, t. XXXVII, p. i32.
- L’auteur raconte qu’au cours d’une conférence dans laquelle il fit allusion aux différences qui lui semblaient exister entre les fluides électrique et galvanique, il fut interrompu par le professeur Brugnatelli, qui affirma que M. Volta, qui était présent, serait heureux de pouvoir corriger les opinions erronées, selon lui, que soutenait le conférencier. Volta vint le trouver dès le lendemain et apporta une grenouille vivante ainsi que des appareils avec lesquels les deux physiciens firent de longues expériences qui finirent par convaincre Robertson de l’exactitude des vues exprimées par le physicien italien.
- Lorsqu’ils visitèrent ensemble les principaux établissements scientifiques, comme l’Ecole de médecine, l’Ecole polytechnique, etc., ils constatèrent à leur grand étonnement le peu d’attention que l’on prêtait à Paris à la nouvelle découverte.
- Volta avait demandé à Robertson d’assister aux expériences qu’il se proposait de faire devant l’Institut de France les 16, 18 et 20 novembre 1800. L’affluence à ces séances fut si considérable que Biot et Robertson n’obtinrent la permission d’y assister qu’à force de démarches. Le professeur Volta, après avoir exposé sa théorie et affirmé l’identité de l’électricité et du galvanisme, annonça que Robertson avait le premier démontré ce fait, et il l’invita à répéter son expérience, ce que celui-ci fit après que l’on se fut procuré l’hydrogène nécessaire aü laboratoire du professeur Charles.
- Robertson est également l’auteur de divers mémoires intéressants sur l’électrophore, sur la « couronne de tasses », et sur « l'acide galvanique ».
- 1801. Gerboin (A.-G.), professeur à l’École de médecine de Strasbourg, fait la première observation de l’agitation particulière du mercure sous l’action d’un courant qui le traverse.
- Il dit dans ses Recherches expérimentales sur un nouveau mode de l'action électrique qu’il fut amené à entreprendre ses nombreuses recherches après avoir observé les mouvements d’une bille de bois servant de jouet à un enfant.
- L’abbé Fortis, physicien italien (1746-1803), bien connu pour son ouvrage Viaggio di Dal-maqia, avait déjà annoncé qu’un cube de pyrite suspendu par un fil entre le pouce et l’index prend immédiatement et sans aucun mouvement des doigts un mouvement de rotation quand on en approche un autré corps. Le Morgenblalt, de Tubingen, et les Archives littéraires rendirent très complètement compte, en 1807, des recherches de Ritter sur le pendule de Fortis, et M. .N. Meissas dit dans ses Nouveaux éléments de physique ( 1838) qu’il répéta les expériences de Ritter et celles de son ami Gerboin, et observa beaucoup de faits curieux qu’il adressa en 1829 à Ampère.
- Dans ses expériences, Gerboin employa un tube en U à demi rempli de mercure sous une mince couche d’eau et dans les branches du quel il plaça des fils reliés à une pile. La surface du mercure au-dessus du pôle négatif s’oxydait légèrement, mais la surface sous le pôle positir restait brillante et était soumise à des mouvementé très violents.
- 1801. Trommsdorff (Johann Bartholomæus), chimiste et pharmacien allemand, qui devint
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- professeur de physique et de chimie à l’université d’Erfurt, découvre qu’en employant des batteries galvaniques à plaques de grandes dimensions on peut produire la combustion de fils fins et de feuilles métalliques minces.
- La première pile était formée de cent quatre-vingt disques de cuivre, de zinc et de carton mouillé; elle lui permettait d'obtenir des chocs vigoureux, de fortes étincelles, la décomposition de l’eau, etc.
- Plus tard, il construisit une pile de près de six cents disques et il ne doutait pas qu’il réussirait avec une plus grande pile à brûler des plaques métalliques épaisses. C’est en continuant ceS expériences que Fourcroy, Vauquelin el Thénard constatèrent que la combustion des métaux était plus facile avec des piles à plaques très larges, qu’avec des piles ayant un grand nombre de plaques.
- (A suivre) P.-F. Mottelay.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Chauffe-creusets Mitchell (1893).
- Le creuset en plombagine en deux parties B A assemblées par une bande réfractaire isolante C, est saisi de chaque côté de cette bande par les
- ' j
- mâchoires d’une pince à bras DD' reliées aux "deux pôles d'un circuit, de manière que le courant le traverse ainsi que le corps qu’il renferme en les portant à une haute température.
- G. R.
- Machine à fabriquer les câbles Felteu et Guilleaume (1892).
- Il s’agit de fabriquer automatiquement les Câbles à isolements d’air, décrits à la page 3y5
- de notre numéro du 27 mai dernier, et constitués par exemple (fig. 7) de quatre filsc1e.p}e3e,l, tordus autour d’une âme hélicoïdale en papier d*.
- La machine à taire ces câbles fonctionne (fig. 1) comme il suit :
- La bobine M dévide la bande de papier ci,
- Fig- 1
- destinée à fournir l’âme d.z, du dévidoir D, au travers de l'axe creux A, tourné par G, puis de la filière d’avant G, à guide g (fig. 2) de section d’abord pentagonale (fig. 4), puis cruciforme dd (fig. 5 et 6), et enfin au travers de l’ouverture
- cruciforme A’(fig, 3) de la plaque d’avant, d’où le papier sort avec la forme d* (fig. 7).
- Les quatre fils ce1eies (fig. 7) sont dévidés de quatre bobines orthogonales EEjEjE^fig. 1), entraînées avec A, au travers des trous percés à 90° l’un de l’autre dans la filière d’arrière F, puis dans les trous correspondants de la plaque H, et enfin dans ceux AAyA2A3 de la plaque d’avant K, à 4?0 des bras de la croix K0
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- (fig. 3) de sorte qu’ils viennent se placer, comme en figure 7, dans les filets de l’hélice d2.
- La fabrication du câble figure 16 n’exige plus que deux bobines E, et la filière G prend aux sections 10-10 à i5-i5 (fig. 8) les formes indiquées de figure 10 à 15, de sorte que la bande de papier d est successivement enroulée par g„ renfoncée suivant une génératrice (fig. 12) repliée en V (fig. 14), puis rabattue en quadruple épaisseur sous la forme d’une barre rectangulaire qui se tord en hélice au passage dans la fente k
- Fig-, 8 à 17.
- de la plaque d’avant Kl5 percée de deux trous kk{ pour le guidage des deux fils e.e5.
- Le principe de cette machine peut facilement s’appliquer, en modifiant convenablement les filières, à la fabrication des câbles en apparence les plus compliqués, tels, par exemple, que ceux représentés en figure 7 page 375.
- G. R.
- Potentiomètre Crompton (*).
- Pour répondre aux besoins des laboratoires, des ingénieurs, des municipalités, etc., qui désirent un système complet d’appareils de mesure permettant d’effectuer la plupart des mesures électriques avec une grande précision, MM. Crompton et G° ont apporté plusieurs perfectionnements à la méthode dite du potentiomètre.
- Cette méthode consiste, comme on sait, à réduire la mesure d’une quantité électrique quelconque à la mesure d’une différence de potentiel, que l’on compare à l’aide du potentiomètre avec l’élément Clark.
- Le potentiomètre est représenté schématiquement dans la figure 1. Il consiste en un fil A B tendu sur un châssis. Jusqu’à présent ce fil était formé d’un alliage de platine et' d’iridium durci pour éviter l’usure. Il était nécessaire de prendre beaucoup de soins pouf obtenir cet alliage suffisamment homogène et pour donner au fil dans toutes ses parties la même résistance par unité de longueur.
- L’instrument s’emploie de la manière suivante :
- A l’aide d’un ou plusieurs éléments d’accumulateurs, on maintient dans le fil A B un courant constant. Un rhéostat intercalé en série avec l’élément et le fil permet de régler le courant pour obtenir entre les extrémités du fil une certaine différence de potentiel. Le circuit contenant la force électromotrice à mesurer est relié d’une part à une borne A du fil, et d’autre part, à travers un galvanomètre G au curseur C à arête de contact. Les connexions sont telles que la force électromotrice à mesurer soit opposée à la différence de potentiel A C, et la position de C sur le fil tendu est modifiée jusqu’à ce que les deux différences de potentiel opposées soient égales, et qu’il ne passe pas de courant par le galvanomètre C.
- Un commutateur permet d’intercaler dans le circuit-de G soit la pile étalon, soit la force électromotrice à mesurer. L’instrument peut être à lecture directe, si, après avoir divisé le fil A B en un certain nombre de parties égales, on fait varier le rhéostat jusqu’à ce que la pile Clark ne fasse plus dévier le galvanomètre G lorsque le curseur G se trouve sur la division 1,434 (à i5°).
- MM. Crompton ont apporté dans la réalisation pratique de ce dispositif de mesure de nombreux perfectionnements. L’instrument qu’ils ont combiné permet de vérifier les voltmètres, les ampèremètres, les compteurs à 1/1000 près; il doit mesurer des courants d’un milliampère jusqu’à 5ooo ampères ou plus. La comparaison des résistances doit se faire à 1/10000 près, et les essais que l’on peut faire avec cet instrument doivent porter avec le même degré de précision
- C) The Electrtcian, 12 mai 1893.
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- 42 7.
- sur la conductibilité des métaux et sur la résistance des matières isolantes.
- Dans la première forme de l’instrument, proposée par M. Fleming, le fil du potentiomètre était formé d'un alliage de platine et d’iridium ; il avait quatre mètres de longueur et une résistance d’environ 20 ohms. Le fil était divisé en deux et tendu sur une échelle; la longueur totale
- du fil devait être soigneusement calibrée, ce qui donnait lieu à un travail long et laborieux. Dans la plupart des cas, il fallait gratter et user le fil pour obtenir l’uniformité de résistance. Le fil était donc précieux et sa rupture ou sa fusion accidentelle donnaient lieu à une perte sérieuse. Dans la dernière forme de l’instrument. MM. Crompton ont abandonné l’alliage platine-
- -.W/WWVAWWW-
- -ftOOQQOOCO 00.0 0 t> 0100 a 00 0 I
- Fig-. 1. — Montage du potentiomètre.
- iridium; en même temps la quinzième partie de la longueur du fil seulement est tendue sur l’échelle qui est divisée en 1000 parties, de sorte que chaque division correspond à un quinze-millième de la différence de potentiel totale entre les extrémités du fil.
- La partie tendue du fil AB (fig. 2) a 64 centimètres de longueur ; sa résistance est de 2 ohms ;
- le reste du fil est divisé en 14 bobines d'environ 2 ohms chacune, de sorte que la résistance totale est de 3o ohms. Les extrémités des bobines sont fixées aux plots que l’on voit en E. Le fil peut être très facilement remplacé et tendu par une vis F. C représente le chariot en ébonite formant le curseur, dont la pression sur le fil est toujours la même, étant indépendante de la pression de
- la main; le curseur porte aussi une vis micrométrique pour les mesures précises. Le commutateur demi-circulaire G et le rhéostat cylindrique G 1 font partie du rhéostat qui sert à réduire la différence de potentiel aux bornes du fil.
- L’instrument est pourvu de quatre bornes, 1,2, 3,4. Le commutateur H permet de relier le galvanomètre avec une quelconque de ces paires de
- bornes. La clef K sert à mettre le galvanomètre en court circuit. Les résistances fractionnées que l’on voit en R (fig. 1) servent à la mesure des hautes tensions. Pour la mesure des intensités de courants, on prend la différence de potentiel aux bornes d’une résistance étalon, qui doit pouvoir supporter des courants intenses sans chauffer.
- La figure 3 représente une boîte de résistance
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- à circulation d’eau froide. Elle consiste en un vase cylindrique en laiton qu’une résistance S R formée d’une feuille de manganèse partage en deux compartiments. La feuille de manganèse est soigneusement enveloppée de matière isolante. La circulation de l’eau s’opère par les
- Fig. 3
- tubes P. Une résistance capable de mesurer des courants jusqu’à 2000 ou même 3ooo ampères se place dans un cylindre d’environ 25 centimètres de diamètre sur 45 centimètres de hauteur.
- Système à courants triphasés de H. Kratzert (')
- Ce système est basé sur un certain nombre de dispositions nouvelles des enroulements de la machine, du transformateur, du moteur, etc., et sur des procédés spéciaux pour engendrer les différences de phase.
- En ce qui concerne le moteur, les conditions suivantes doivent pouvoir être remplies :
- 1. Démarrage sans charge;
- 2. Possibilité de faire varier la charge dans de grandes limites;
- 3. Possibilité de pouvoir dépasser de beaucoup la charge normale ;
- 4. Transmission de la force à une distance quelconque;
- 5. Fonctionnement régulier et de longue durée ; (*)
- (*) Elektrotechnisclie Zeitschrift, 12 mai 189a.
- 6. Grand rendement.
- On peut employer un induit de forme quelconque. Le mode d’enroulement spécial est exposé par les diagrammes des figures 1, 2, 3. L'induit et les inducteurs se composent de deux, trois, ou plusieurs enroulements fermés sur eux-mêmes, auxquels le courant est amené en un nombre quelconque de points équidistants, Dans la figure 1 les trois cercles représentent trois enroulements fermés. Les lignes i 1, 2 2 et 3 3 indiquent les points d’entrée et de sortie du courant.
- La disposition représentée par la figure 2 est générale. Les lignes droites ont la même signification que précédemment. Les petits cercles w, n, o, p, q, r indiquent les spires coupées. Les enroulements sont parcourus par des courants présentant entre eux des différences de phase. Les prises de courant sont distantes les
- Fig. 1, 2 et 3.
- unes des autres d’un même nombre de degrés, par exemple de 120°.
- Les points d’entrée et de sortie du courant sur les figures 1 et 2 indiquent en même temps les pôles des enroulements; ces pôles ne sont pas alternativement N S, N S, N S, mais N, N, N, S, S, S'; le moteur est asynchrone. A cause de cette propriété, ce dispositif est appelé un moteur asynchrone à pôles conséquents.
- Dans la figure 3 les deux cercles extérieurs limitent le noyau de fer de l’induit, les cercles intérieurs renferment le novau de l’induit. Les petits cercles 1, 2 et 3 indiquent les canaux ou les rainures du noyau de fer qui reçoivent les conducteurs, les fils T, 2' et 3' sont appliqués sur la périphérie du noyau.
- Les figures 4 et 5 donnent des exemples des connexions des machines dans un montage en triangle. Les induits sont représentés par les grands cercles, les inducteurs par les petits cercles. Dans la figure 4, induits et inducteurs
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- sont disposés en dérivation; dans la figure 5, en série. Pour les plus petits moteurs, l’auteur se propose d’employer un induit fermé, comme l'a fait en premier lieu M. Elihu Thomson. La génératrice à courants triphasés reçoit le même induit que le moteur, mais les inducteurs sont excités séparément par du courant continu.
- Les transformateurs entre génératrice et réceptrice reçoivent le même mode d’enroulement que les machines. Le système complet û courants triphasés est schématisé dans les figures
- Fig. 4 et 5.
- 6 et 7. Les trois cerclesconcentriquesà la gauche des figures représentent les trois anneaux collecteurs des génératrices. Les transformateurs sont indiqués par des triangles doubles, les gros traits se rapportant aux circuits à gros fil, les traits fins aux circuits secondaires à fil fin. La ligne conduit du générateur et du transformateur primaire au transformateur secondaire et au moteur.
- Ce dernier est indiqué par six cercles concen-
- Fig 6.
- triques, dont les trois extérieurs correspondent aux trois enroulements de l’induit, les trois intérieurs aux circuits de l’inducteur. Enfin, dans la figure 6, trois cercles intérieurs représentent les anneaux collecteurs, tandis que dans la figure 7 on voit cinq anneaux collecteurs. Dans ce dernier cas, l’induit et l’inducteur sont montés en dérivation, tandis qu'ils sont disposés en série dans le cas de la figure 6. Enfin, l'on peut, comme le montrent les figures 8 et 9, adapter ces diverses dispositions au montage en étoile.
- L’enroulement qui vient d’être décrit est donc
- formé, comme celui imaginé par Tesla, de deux ou de plusieurs circuits indépendants, parcourus par autant de courants différents en phase, mais de même période et d’égale amplitude; cet enroulement diffère toutefois de celui de Tesla par les points suivants :
- 1. Dans le système Tesla, chacun des courants traverse les différentes bobines de l’induit en série; dans le nouveau système, les circuits sont fermés et montés en dérivation.
- 2. Dans le système Tesla, les points d'entrée et
- Fig. 7
- de sortie des courants sont adjacents; dans le nouveau système, ils sont diamétralement opposés.
- 3. Dans le système Tesla, les bobines à phases différentes sont juxtaposées; ici elles peuvent être superposées.
- Les enroulements de Ferraris, Bradley, Schallenberger, Borel, Wenstrœm, von Dolivo-Dobrowolsky et Brown, Siemens et Halske,
- Fig. 8 et 9.
- Iiutin et Leblanc, Stanley et Kelly,etc.,présentent des différences essentielles par rapport à celui de l’auteur.
- Plaselwander (Lahmeyer), Schuckert, etc., se servent d’une seule bobine fermée, à laquelle le courant est amené en plusieurs points.
- Le moteur peut également être actionné par du courant alternatif ordinaire. Dans ce cas le courant doit être partagé entre divers circuits parallèles à différence de phase. Les différences de phase peuvent être obtenues par les moyens suivants :
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- q3o
- 1. Bobine à self-induction intercalée en circuit (Ferraris).
- 2. Condensateur intercalé en circuit (Mutin et Leblanc, Stanley et Kelly).
- 3. Bobine à self-inducticn et condensateur intercalés en circuit (Blathv).
- 4. Combinaison d'un enroulement en anneau avec un enroulement en tambour (Brown).
- 5. Résistance à self-induction intercalée en circuit (Déri).
- 6. Machine à courants alternatifs possédant plus de bobines d’induit que de bobines d’inducteur (Déri).
- 7. L’induit ne possède du fer qu’en des points symétriquement disposés. Ce moyen supprime aussi les champs magnétiques nuisibles.
- 8. L’induit présente des sections de fer différentes en des points symétriques.
- 9. Les diverses parties de l’enroulement présentent des résistances différentes.
- 10. Les diverses parties de l'enroulement sont formées de nombres de spires différents.
- 11. Emploi de deux alternateurs accouplés, dont les pôles sont décalés les uns par rapport aux autres (Déri),
- 12. Emploi de deux moteurs à nombres de spires différents.
- 13. Emploi de deux moteurs l’un avec, l’autre sans fer.
- Différents moteurs construits d’après ces principes ont été mis à l’essai et ont, au dire de hauteur, donné de bons résultats.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Impédance, par M. A. E. Kennely (*)
- L’impédance d’un conducteur est sa résistance apparente ou, plus strictement, est le rapport entre la différence de potentiel efficace aux bornes du conducteur et l’intensité du courant efficace qui le traverse. Par voltage et courant efficacè nous entendrons dans ce qui suit, à moins d’autre spécification, des quantités don-
- (’) Mémoire présenté à The American Tnstiiute oj Electrical Engineers (Résumé).
- nées par la lecture des instruments de mesure : voltmètres ou ampèremètres.
- Dans l’étude des courants continus l'impédance d’un conducteur est sa résistance ordinaire, mais dans le cas des courants périodiques l’impédance diffère en général de la résistance ohmique; elle est généralement plus petite en pratique.
- Avec la différence de potentiel E et le courant
- Fig 1
- C tels qu’ils ont été définis plus haut la loi d’Ohm devient
- où I représente l’impédance.
- Considérons tout d’abord des courants sin usoï-daux dont la période est suffisamment longue
- Fig. 2
- pour qu’on puisse tracer la courbe sur une feuille de papier se mouvant assez lentement dans un plan. La sinusoïde est décrite par l’ombre d’un pignon placé sur une roue tournant avec une vitesse uniforme dans un plan perpendiculaire à celui de la bande de papier.
- Si la roue fait un tour complet par seconde et si la distance de la pointe à l’axe, c’est-à-dire si le rayon de manivelle est égal à l’unité, la Ion gueur de la circonférence décrite est 2r. et la distance parcourue pendant une seconde sera de 2t. n\ nous l’appellerons vitesse et nous la désignerons parp = 2Tt«. Si donc la pointe était placée sur la roue à une distance de l’axe
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- égale à l unités, l étant le nombre de quadrants d’une certaine self-induction, la distance parcourue par la pointe serait par seconde égale à 2-Kttl ou. p l, nous appellerons la vilesse-induc-lion (1) (inductance-speed) pour la fréquence et la self-induction considérées.
- Nous ne considérons tout d’abord que des inductions sans fer, en réservant pour plus tard le cas où les bobines ont des noyaux de fer.
- Pour déterminer l’impédance d’un conducteur dont la résistance est r et le coefficient de self-induction /; on construit, comme on le sait, un triangle rectangle ayant pour base r et pour autre côté de l’angle droit pl\ l’hypothénuse représente l’impédance en ohms. L’impédance est donc la somme géométrique de la résistance et de inductance celles-ci étant portées sur deux droites rectangulaires.
- Sur la figure 2 la résistance r est de jb ohms
- Fig. 3
- lieu au même courant sur i\ est c et enfin celle produisant le même courant sur i2 est ci, ; mais 1 n’est pas en général la somme arithmétique de iY et ceci n’a lieu que lorsque les constantes
- de temps —- et ~ sont égales, r i r2
- Sur la figure 3 les données sont les suivantes :
- r, = 3o ohms, r2 = 20 ohms pl, = 10ohms, plt = 3oohms.
- D’où :
- i, = 3i,63 ohms û — 36,06 ohms et I =64 ohms.
- Un condensateur d’une capacité k (en farads)
- a une impédance de -É ohms, ou, en d’autres
- termes, son impédance est la réciproque de la v liesse-capacité (capacity-speed). Le courant dans un condensateur aux bornes duquel agit une force électromotrice e est pour n périodes
- c .
- — =cp k.
- i
- p k
- L’impédance d’un condensateur k en série avec une résistance r est
- et la self-induction de 0,06; ce qui, pour une fréquence de 100 périodes par seconde, donne :
- 6,283 x 100 x 0,06 = 37,7, et par suite une impédance de
- V (75)* + (37,7? = 83,9.
- Si deux circuits sont disposés en série, leur impédance I totale est la somme géométrique des deux impédances ix et u de chaque circuit (fig. 3).
- Cette somme peut être facilement obtenue en séparant d'une part les composantes r, et r2 et d’autre part les inductances.
- Si I représente cette somme, la différence produisant un courant c sur I et cl, celle donnant
- C) M. Kennely appelle inductance la self-induction et est par suite forcé d’employer un nouveau terme pour désigner le produit pl; nous conserverons le terme « inductance » pour ce produit.
- \'r- -r
- u-
- et sa construction est analogue à celle correspondant au cas de la self-induction, pl étant
- remplacé pur — , porté toûtefois en sens contraire. L’impédance et la somme géométrique de la résistance et de l’inverse de la vitesse-capacité.
- Sur la figure 4, r est égale à 5oo ohms et le condensateur a une capacité de 5 microfarads, ce qui donne pour son impédance propre 318,3 ohms et par suite pour l’impédance totale
- I = \l5oo- + 318,3” - 592,8 ohms.
- La figure 5 représente le cas d’un circuit ayant en série une résistance, une self-induction et une capacité. Le voltage absorbé par la résistance et la self-induction supposées combinées ensemble est c iu f, étant l’impédance
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- 432 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- des deux réunies, celui absorbé par le condensateur est
- Il peut évidemment être plus grand que c, dans ce cas le voltage aux bornes du condensateur est supérieur au voltage total et l’effet Ferranti se manifeste.
- Dans la figure 5 on déduit immédiatement que
- Fig. 4
- a condition pour que l’impédance se réduise à la résistance ohmique est que l’on ait
- De même que la résistance réduite de plusieurs résistances placées en parallèle a son inverse égale à la somme des inverses des autres résistances, de même l’inverse de l’impédance
- Les valeurs sont indiquées sur la figure, l’impédance résultante est de 176 ohms.
- Si l’on fait agir sur cette combinaison une force électromotrice de 1000 volts, le courant total est de 5,68 ampères. Si on calcule l’intensité du courant par chacune des branches et si on fait la somme, celle-ci est 7,578, c’est-à-dire supérieure à la précédente; cela tient comme on le sait à ce que ces courants partiels sont décalés entre eux.
- Si deux conducteurs sont réunis en dérivation, par exemple, un galvanomètre et son shunt de résistances respectives g et s, nous savons que si G est le courant constant traversant l’ensemble, celui qui traverse le galvanomètre est
- C—-,—. De même si l’on désigne par G et S
- g + s .
- les impédances du galvanomètre et du shunt se rapportant à un courant sinusoïdal donné, le courant traversant le galvanomètre est encore
- G v, ^ , où ici G
- G -f- o
- S est une somme géomé-
- trique et non une somme arithmétique comme dans le cas précédent.
- En d’autres termes à la formule par les courants continus
- g s
- r + s
- 188.6= pl
- Fig. 5
- résultante est égale à la somme géométrique des inverses des impédance^ partielles.
- Soient, par exemple, trois impédances placées en parallèle et se composant : la première d’une simple résistance, la seconde d’une résistance d’une self-induction et d’une capacité en série, et enfin la troisième d’une simple capacité.
- Les diagrammes sont représentés par la figure 6 ainsi que la marche suivie. On prend d’abord les segments proportionnels aux impédances partielles A B, GE, G II, puis les in- j verses de ces segments A' B’, G' E', G' H', et enfin la somme géométrique de ces segments, puis l’inverse.
- correspond la formule :
- C S
- ‘ " G f S’
- où G S est un produit arithmétique et G -)- S une somriie géométrique.
- En résumé, les corollaires de la loi d’Ohm pour les courants continus sont applicables, aux courants ohmiques lorsque les différentes impédances et leurs réciproques sont traitées géométriquement.
- Mais les lois de Kirchoff appliquées aux courants alternatifs ne sont vraies que pour les valeurs instantanées, et seulement pour les valeurs moyennes dans le cas où les courants ne sont pas décalés.
- Algébriquement toutes les combinaisons de résistance, d’induction sans fer, de capacité sur lesquels agissent des courants harmoniques peuvent être traitées par les mêmes règles que les courants continus, si les inductions sont considérées comme des résistances de la forme
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- q33
- pl\J—1} et les capacités comme des résistances
- de la forme — -ï— y/— 1 •
- kp
- Une application intéressante de la notion de l’impédance est la détermination des limites des erreurs des appareils de mesure, tels que les voltmètres, employés à la fois pour les circuits à courants alternatifs et à courants continus.
- Un exemple simple de voltmètre pour les deux sortes de courants consiste en un électrodynamomètre sans fer, en série avec une bobine de résistance.
- Un appareil de ce genre a une résistance de 2085 ohms et une induction variable avec la position relative des bobines de l'électrodynamo-
- O
- n
- u
- mètre, mais ne pouvant dépasser 0,0915 quadrant.
- Par une fréquence de 140 périodes, l’inductance de l’instrument ne peut dépasser 0,0915 X 2tt. 140 = 8o,5. Si l’on calcule alors l’impédance du circuit, elle est de 2086,5 ohms. Une force électromotrice alternative de 5o volts sera indiquée par une déviation plus faible qu’une de 5o volts en courant continu et le rapport des
- j x 2o85 x ,
- deux est —ou 0,070 0/0.
- 2086,5 ’ ' '
- Une erreur de même nature peut se produire avec le wattmètre Thomson.
- L’armature de cet instrument a une certaine induction sans fer et est en circuit avec une résistance. L’égalité des indications fournies pour
- les courants continus ou alternatifs dépend de l’égalité du courant traversant l’armature ou encore de l’impédance du circuit. Dans un instrument d’une puissance de i5oo watts (5o volts et 3o ampères) la résistance totale est de 455,5 ohms et le coefficient de self-induction de 0,025 quadrants. Pour une fréquence de 140 périodes l’inductance correspondante est de 22 ohms et l’impédance de 456 ohms, de sorte que le courant dans l’appareil est environ 1/9 pour cent plus faible avec une différence de potentiel efficace de 5o volts qu’avec une de 5o volts continus. Rigoureusement l’exactitude du wattmètre dépend non-seulement de la non-diminution du courant traversant le circuit en vertu de la self-indüctiofi, mais encore du décalage. On peut dire néanmoins que si l’erreur due à l’impédance est faible, il en est de même de celle due au retard de phase. F. G.
- {A suivre).
- Phénomènes disruptifs dans les diélectriques, par Ch.-P. Steinmetz (*).
- Quand on soumet un diélectrique à une tension électrostatique très élevée, une décharge disruptive a lieu à une certaine différence de potentiel — indépendamment de la valeur de sâ résistance spécifique — et le diélectrique subit des modifications mécaniques et autres telles que sa résistance tombe pratiquement à zéro.
- Pour étudier ce phénomène, et spécialement pour déterminer la relation entre la tension dis-' ruptive et l’épaisseur de la couche diélectrique, un certain nombre d’expériences ont été faites au laboratoire Eickemeyer,-à Yonkers (New-York).
- Comme les sources de force électromotricd continue, les machines électrostatiques ne peuvent fournir des quantités d'électricité suffisamment grandes, on s’est servi de forces électro-motrices alternatives,' obtenues par la transformation de courants alternatifs ordinaires à bas potentiel.
- Comme source de courant à basse tension, orî a employé une petite machine Westinghouse de 5o volts et de 1 cheval, actionnée par un moteur Eickemeyer de 3 chevaux à une vitesse correspondant à une fréquence d’environ N = L5o périodes complètes par seconde. La force électro-
- C) Elektrotcchnische Zeitschrift, 5 mai 1893.
- 0.001871 />
- ’’o.ooonw
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 434
- motrice de l’alternateur pouvait être portée jusqu’à 80-90 volts en agissant sur le courant d’excitation.
- Pour élever la tension, on disposait d’un transformateur spécial, excepté pour les faibles voltages, au-dessous de 4000 volts, qui étaient fournis par deux petits transformateurs Westinghouse. Chacun de ces transformateurs avait deux bobines à gros fil pour 5o volts, et une à fil fin pour 1000 volts. En couplant convenablement ces bobines, on pouvait obtenir les rapports de transformation suivants :
- 1 : 10, 1 : 20 et 1 : 40.
- Le voltmètre, un électrodynamomètre, était
- 0 || 1 l 1 l » 1 i O
- ___ iHfll mmm —
- 0 ; 1 i i i : 1 j Si 1 1 ü ü i ii i 1 1 1 i O
- mmm
- Fig. 1. — Transformateur pour hautes tensions.
- relié aux bornes de la dynamo, et la tension secondaire était calculée à l’aide du rapport de transformation, ce qui était admissible parce que l’aimantation restait toujours au-dessous de la saturation.
- Pour toutes les autres recherches, on a construit un transformateur spécial représenté dans la figure 1 au quart de la grandeur naturelle. Son noyau est formé de tôles de fer rectangulaires, assemblées alternativement. Leurs dimensions sont de 3i,2X7,5 et de 23,8x7,5 centimètres, avec une hauteur de 7,5 centimètres, et le circuit magnétique présente une section de 29 centimètres carrés avec une longueur moyenne d’environ 76 centimètres. Le fer est entouré de 8 bobines, dont 2 primaires, l’une de 5o, l’autre de 20 tours de fil de cuivre de 2,5 millimètres de diamètre. Le circuit secondaire est formé de .
- 6 bobines de 1000 tours de fil de cuivre de o,63 mm. de diamètre. A l’ordinaire, ces 6 bobines étaient couplées en série, quelquefois en deux groupes parallèles.
- Gomme dans ce transformateur l’exeitation était souvent poussée jusqu’à une haute saturation magnétique, et qu’alors le rapport des nombres de tours ne représentait plus le rapport de transformation, le voltmètre ne pouvait plus être relié à la bobine primaire. Dans ce cas, on se servait d’une bobine de voltmètre spéciale formée de 20 tours, dont 10 enroulés entre les deux bobines primaires, les 10 autres entre les deux bobines secondaires du milieu, comme le montre la figure 1.
- A circuit secondaire ouvert, pour 5o tours primaires et pour 100 périodes complètes par seconde, on avait approximativement pour le circuit primaire :
- v___ 1000 A
- 40 + 5,75 A’
- V représentant le voltage primaire efficace et A l’intensité efficace du courant primaire.
- Avec les 6 bobines secondaires en série et fermées en court circuit, la formule ci-dessus devient :
- V= i,33 A.
- La différence de potentiel du circuit à haute tension était calculée d’après les lectures 'au voltmètre par les rapports des nombres de tours
- 1 : i5o et 1 : 3oo,
- puisque, à la fréquence de i5o et avec cette disposition des bobines secondaires, l’influence de la capacité est encore négligeable.
- Les électrodes ou plaques de décharge employées avec les transformateurs Westinghouse étaient des blocs rectangulaires de fer de Norvège (6 x 4X 1,3 centimètres), à faces polies, entre lesquels se trouvait une feuille de mica d’épaisseur mesurée. Un trou dans cette feuille de mica d’environ o,5 cm. d’ouverture guidait la décharge, et la distance explosive était donnée par l’épaisseur de la feuille de mica.
- Les électrodes du transformateur à haute tension étaient deux disques de laiton de 5 centimètres de diamètre et o,5 cm. d’épaisseur, avec des bords régulièrement arrondis. Elles étaient fixées par des tiges de laiton sur des colonnes
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- en ébonite qui, par leur élasticité, pressaient les électrodes l’une contre l’autre. L’une des électrodes était fixée à la tige de laiton, l’autre reposait sur un point, de façon à pouvoir se placer parallèlement à l’autre. Tout l’appareil était posé sur une plaque d’ébonite, comme le montre la figure 2.
- Le dispositif employé pour l’essai des liquides est représenté par la figure 3. Il se compose de deux tiges de laiton courbées, écartées d’environ 4 centimètres et rapprochées par deux bracelets en caoutchouc. A leur extrémité inférieure, ces
- —HHt-
- Fig. 2. — Disposition des électrodes.
- tiges portaient les mêmes électrodes que dans la figure 2.
- Dans les observations avec l’air et les liquides, les électrodes étaient maintenues séparées par des cales de .verre ou de mica d’épaisseur commune; les corps solides étaient interposés sous forme de plaques d’épaisseur mesurée.
- La méthode d’observation était la suivante :
- Fig. 3. — Electrodes pour liquides.
- On plaçait le corps à essayer entre les électrodes, on fermait le circuit primaire, et l’on élevait peu à peu l’excitation de la dynamo, tout en suivant le voltmètre, jusqu’à la production de la décharge qui se manifestait par le retour brusque de l’aiguille du voltmètre.
- La tension efficace multipliée par \J2 donnait la tension maxima. L’application des hautes tensions ne durait jamais que très peu de temps, pas au-delà de 1 /4 de minute. Malgré cela, toutes les substances s’échauffaient plus ou moins avant la décharge disruptive. L’exactitude de cette méthode n’est que limitée, et elle peut être
- entachée d’une erreur constante par suite de la supposition que le courant est une sinusoïde parfaite, quoique cette erreur ne puisse guère dépasser 3 0/0.
- Lorsqu’on obtenait pour la même épaisseur différentes tensions explosives, on prenait la valeur moyenne,
- Dans les tableaux donnés plus loin, V est la différence de potentiel maxima en kilovolts, produisant la décharge disruptive, 80b, est l’épaisseur du diélectrique, ou la distance explosive, en millicentimètres. De ces deux valeurs observées on tirait le coefficient
- Y
- g = -—, en kilovolts par centimètre.
- Ooba '
- On a déduit de ces observations des formules empiriques donnant la relation entre V et 8, et l’on a ajouté aux autres indications les valeurs calculées de S, désignées par 8ca,c. Les tableaux (*) donnent également la différence entre Sob, et 80„ic en 0/0.
- Tout d’abord, on a essayé l’équation de l’hyperbole :
- Cette formule donnerait 8 = 00 pour V=6, c’est-à-dire qu’à cette tension (79 kilovolts pour l’air) la décharge se produirait dans l’air quelle que soit la distance entre les électrodes. On voit par le tableau I que cette formule ne concorde que très imparfaitement avec les observations.
- Dans beaucoup de cas, h-équation linéaire :
- 8 = a V
- représentait très bien les observations. Pour d’autres substances, cette formule n’était plus valable, mais la distance explosive augmentait plus vite que la tension. L’adjonction d’un terme du second degré, c’est-à-dire la formule parabolique
- 8 a V + b V*,
- donnait alors une concordance satisfaisante.
- L’air présentait des particularités intéres*
- (*) Nous n’avons reproduit pour exemples que deux de ces tableaux, presque tous les autres étant remplacés par les courbes.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- santés; pour,les tensions élevées, la formule du second degré était parfaitement suffisante; toutefois la parabole ne passait pas par zéro, mais partait d'une valeur d’environ 65o volts, de sorte
- TABLEAU I. — Décharge dans Pair.
- V Oobs g ®cnlc Différence 0/0
- 0,18 3,0 60 2,2 _ 3b
- 0,26 4,6 57 3,8 — 21
- 0,29 5,1- 57 4,5 — i3,3
- 0,46 8,1 57 8,9 + 9,o
- 0,48 9,i 53 9,5 4,2
- 0,53 II 48 11,0 O
- 0,71 16 44 17,1 + 6,4
- 1,43 48 3o 49,3 + 2,6
- 1,76 68 26 66,4 — 2,4
- 2,46 IOO 25 i°5,7 + 5,4
- 3,96 190 21 197 + 3,5
- 5,5 287 19 297 + 3,4
- 9,5 575. 17 584 + 1,6
- , 12,7 860 i5 844 — i,9
- i5,7 n5o 14 I I IO — 3,6
- 19,6 1440 14 1480 + 2,7
- 22,6 1730 i3 1800 + 3,9
- 2 4,0 2010 12 195 0 ” 3,1
- que les observations durent être représentées par la fonction
- 8 = aV + bV* - c.
- Pour des tensions plus basses, la courbe s’écartait de la parabole, et s’incurvait vers zéro. Pour tenir compte de ces particularités, il fallait donc ajouter un terme disparaissant pour des valeurs de V au-dessus de i5oo à 2000 volts, La fonction la plus simple à employer dans ce cas était la fonction exponentielle :
- En effet, les observations de la distance explosive dans l’air montraient entre 180 et 24000 volts une concordance excellente avec la formule empirique :
- S = cje — 1^+aV+fcV2.
- Cette formule n’est qu’empirique et par conséquent exacte seulement entre les limites d’observations. Malgré cela les divers termes peuvent avoir une certaine signification. Le terme
- a V es} celui, qui donne le coefficient g = ~,
- pour l'air à la pression normale dans un champ électrostatique homogène. Les phénomènes mécaniques et autres qui se produisent dans l’air soumis à une tension électrostatique expliqueraient la présence du terme b V2.
- On sait que tous les corps sont entourés d’une couche mince d’air comprimé due à l’attraction moléculaire. Comme la distance explosive est moindre dans l’air comprimé, les couches d’air couvrant les électrodes doivent diminuer la distance explosive d’une valeur constante c.
- Mais si l’on rapproche les deux électrodes jusqu’à ce que les deux couches d’air condensé
- S1200
- •* 1000100:
- 0,4 0,8 1,2 1,6
- Kilovotts
- Fig-, 4. — Distances explosives dans l'air.
- se réunissent, le terme constant c est plus ou moins diminué. Comme la densité de l’air dans, le voisinage de la surface du corps se traduit par une fonction exponentielle, il est possible que le terme exponentiel ce-eV ait quelque rapport avec cette circonstance.
- Les valeurs numériques des constantes sembleraient indiquer qu’il en est ainsi. On obtient avec les très basses tensions pour l’air le coefficient :
- S»-,
- ( — s V
- c\e
- V
- i) + aV+fcV*.
- V = o
- ——— = 139 kilovolts par centimètre,
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- alors que la fibre de bois desséchée, substance poreuse, donne presque la même valeur ^=130.
- Des effets lumineux très intéressants se produisent quand on place entre les électrodes une feuille mince d’un bon isolant comme le mica. A une tension de 83o volts et une épaisseur de mica de 1,8 millicentimètre, et avec i5o périodes par seconde, on voit dans l’obscurité une lueur bleuâtre entre l’électrode et la feuille de mica. Cette lueur devient très distincte à 970 volts, et devient visible même au jour vers i56o volts. A mesure que la tension croît, cette lumière devient rapidement plus intense et forme un cercle lumineux d’un bleu intense autour des électrodes.
- A une tension de 4,5 kilovolts (épaisseur du
- Fig. 5. — Distances explosives dans le mica.
- mica 2,3 millicentimètres), on voit jaillir par-ci par-là de ce cercle lumineux des étincelles ou des rayons violets de 2 millimètres de longueur, Ces rayons, qui se distinguent très nettement du fond bleu, augmentent en nombre et en intensité avec la tension et finissent par former une large couronne électrostatique de lumière rouge-violacée, formée d’un réseau d’inombra-bles étincelles se croisant dans tous les sens et faisant entendre un bruissement en même temps qu’elles répandent une odeur d’ozone intense.
- Cette couronne violette s’élargit à mesure que la tension s’élève, et, au moment où elle atteint le bord de la feuille de mica de fortes étincelles, d’abord isolées, puis plus nombreuses, sautent d’une électrode à l’autre en contournant les bords de l’isolant.
- Le courant qui passe dans ces éclairs en miniature est excessivement faible, puisqu’il n’affecte pas d'une façon appréciable le courant primaire.
- La longueur de ces étincelles superficielles est bien supérieure à la distance explosive dans l’air, à 17 kilovolts elle est dix fois plus grande. Elles sont très chaudes et laissent des traces sur le mica, dont la température, ainsi que celle des électrodes, s’élève considérablement. Le mica se gondole, s’écaille et est finalement transpercé par les étincelles.
- Pour déterminer la différence de potentiel à laquelle se produisent les étincelles, on a découpé dans une feuille de mica de 19 milli-
- Ç 600
- 0 18 12 16 20 » Kilovolts
- Fig. 6. — Distances explosives dans la fibre vulcanisée (F. V.) et dans la fibre de bois desséchée (F. B).
- centimètres d’épaisseur un disque de 17,5 cm. de diamètre, que l’on a placé entre les électrodes; puis on a élevé la tension jusqu’à l’apparition de la première étincelle sautant par dessus le bord du disque. Le diamètre de celui-ci a ensuite été diminué, et les mêmes observations reprises, et ainsi de suite. Les résultats de ces observations sont consignés dans la figure 8. Là largeur de la couronne électrostatique est la demi-longueur des étincelles.
- La longueur de ces étincelles dépend un peu de l’épaisseur de la feuille de mica et de la fréquence; elle est un peu plus grande pour de plus grandes fréquences et pour des. feuilles plus minces, sans toutefois être tout à fait proportionnelle, mais apparemment seulement autant que le courant de charge du condensateur
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dépend de la fréquence et de l’épaisseur du diélectrique.
- Gomme ces étincelles se comportent tout autrement qu'un arc entre les deux électrodes, je les considère comme des phénomènes de con-
- Voici les résultats des expériences faites sur différentes matières isolantes : On a établi les formules empiriques suivantes donnant la distance explosive en fonction de la tension maxima :
- Fig. 7. — Distances explosives dans la paraffine fondue (P. F.), la fibre de bois (F. B.), le papier paraffiné (P. P.), et le mica (M,),
- TABLEAU IL — Décharges dans l’huile de lin bouillie.
- V ®obs g ^Cillû Différence 0/0
- 7,fi IOO 76 95 - 5,3
- 12,1 i5o 81 i5i + 0,7
- i5,5 200 78 194 - 3,i
- 21,3 25o 85 266 + 6,0
- Pour l’air (tableau I et figure 4) :
- ( -i,3V )
- 8 = 36 le — il + 54 V + 1,2 VL
- Pour le mica (fig. 5) :
- 8 =0,24 + 0,0145 V2,
- Pour la fibre vulcanisée (fig. 6) :
- densation, c’est-à-dire que la couronne électrostatique est le courant de charge du condensateur formé par le mica comme diélectrique, et les électrodes avec toute la surface couverte par
- Fig. 8. — Longueurs des décharges superficielles.
- 8 = 7,66 V + 2,3 V2
- Pour la fibre de bois desséchée, papier (fig. 6 et 7) :
- 8 = 7,66 V.
- Pour le papier paraffiné (fig. 7) :
- 8 = 3 v.
- Pour la paraffine fondue à 60-70° G (fig. 7) :
- 8 = 12,4 V.
- Pour l’huile de lin bouillie (tableau II) :
- 8 = 12,5 V.
- Pour l’huile de térébenthine :
- 8= 15,7 V.
- Pour le vernis au copal :
- 8 = 3o V.
- Pour l’huile de graissage ordinaire : 8 = 3o V.
- la couronne comme armatures. Lorsque la couronne atteint le bord du mica, le condensateur donne une décharge oscillante sous forme d’étincelles. Toutefois, nous ne donnerons cette explication que sous toutes réserves,
- Pour le « vulcabeston » :
- 8 = 28 v.
- Pour le carton d’amiante :
- 8 = 23 y.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- ~_'439
- Dans les figures 6 et 8, on a ajouté à titre de comparaison la courbe pour l’air, et dans la figure 7 les courbes pour l’air et le mica.
- Enfin, la figure 9 donne les distances explosives déterminées par divers observateurs, les uns ayant employé du courant continu (G. C.), les autres du courant alternatif (A. C.).
- A titre de curiosité, on peut remarquer qu’en extrapolant à l’aide de la formule empirique obtenue pour l’air, on arrive pour 100000 volts à une distance explosive de 18 centimètres, pour un quart de million de volts à une distance de 90 centimètres, pour un million de volts à une distance de 12 mètres, tandis qu’une éclair de 1 kilomètre de longueur exigerait une tension de 9 millions de volts.
- La concordance entre les diverses observations que réunissent les courbes de la figure 9 est très imparfaite, et la relation entre la tension et la distance explosive est loin d’être déterminée et devrait être encore étudiée au point de vue de sa dépendance des conditions extérieures.
- Les observations faites avec des tensions constantes ont été, pour la plupart, effectuées avec des machines à frottement ou à influence, c’est-à-dire avec des sources d’électricité de très faible puissance; elles n’ont donc qu’une valeur douteuse, d’autant plus que la détermination de ces tensions laisse à désirer. On ne devra donc accorder confiance qu’aux observations de Warren de la Rue', qui s’est servi de piles au chlorure d’argent en déterminant la tension par le nombre d’éléments. Cette série, qui, il est vrai, ne s’étend pas au-delà de 12000 volts, coïncide très bien avec la formule parabolique :
- 8 = 18,84 v -t- 0,977 V2.
- Une des séries d’observations faites avec des tensions alternatives et allant jusqu’à 110 000 volts (?) est exprimée par la formule :
- 8 = 3o v + 0,62 V8.
- D’autres séries s’écartent de ces formules vers les limites supérieures, ce qui peut provenir d’une erreur systématique dans la méthode de mesure. Les instruments de mesure pour courants alternatifs, électromètres et électrodynamomètres donnent, en effet, la tension efficace, tandis que la djstançe explosiye dépend de la
- tension maxima. Dès que la forme de l’onde s’écarte de la sinusoïde simple, comme cela doit être quand on atteint la saturation dans le fer du transformateur, les valeurs maxima ne sont plus calculables avec exactitude. En général, les distances explosives obtenues avec des tensions alternatives semblent être supérieures aux autres, En tout cas, les meilleures séries peuvent s’exprimer par une fonction de la forme
- 8 = aV + b Y*,
- la valeur de a variant entre i5 et 58, celle de b
- Fig-, g, — Distances explosives dans l’air, d’après divers observateurs.
- entre o,555 et 3,84 et se trouvant probablement près de l’unité.
- De nouvelles recherches sur ce sujet sont très désirables; il serait utile surtout d'étudier l’influence des circonstances extérieures sur la distance explosive dans le champ électrostatique homogène.
- A. H.
- Sur des systèmes rationnels d’expressions en dimensions des grandeurs électriques et magnétiques, par M. E. Mercadier (*).
- Dans une note précédente, j’ai montré que de simples considérations d’homogénéité conduisent aux relations générales suivantes entre
- (') Comptes rendus, tqme ÇXVI, p. 87?.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- les coefficients Æ, k' a, et 1 des lois de Coulomb, d’Ampère et de Laplace
- |=«LST-S, (i)
- ^=«L2T-2, (a)
- et
- >2 = a/t', (3)
- conséquence des deux premières; et cela, quels que soient Æ, k\ a et A, constantes numériques ou grandeurs physiques, et avec cette seule hypothèse que les grandeurs électriques sont exprimables en longueurs, temps et masses.
- Il en résulte qu’on peut exprimer en dimensions chaque grandeur électrique de plusieurs manières en fonction : soit de Æ, soit de a, soit de 1 et k\ soit de k et a, soit de k et k', etc.,
- en partant de la définition expérimentale de cette grandeur, et en se servant des relations géné-raies nécessaires ci-dessus. Ces expressions di-verses ne renfermeront rien d’arbitraire, et elles seront équivalentes, ce qui est indispensable, car une même grandeur ne peut avoir qu’une seule définition physique, exprimable d’une seule manière en fonction des unités fondamentales.
- Le tableau ci-contre contient, comme exemple, cinq de ces systèmes rationnels d’expressions en dimensions des principales grandeurs électriques : trois simples, et deux mixtes obtenus en multipliant deux des expressions d’une même grandeur dans deux systèmes simples : les noms que je propose de leur donner s’expliquent d’eux-mêmes. K, K', A, A représentent les unités deÆ, k\ a, 1, et r un certain nombre.
- SYSTEMES RATIONNEES DE DIMENSIONS.
- Système Coulomb. (expressions en fonction de K) Système Ampère, {expressions en fonction de A) Laplace. (expressions en fonction de A «t K*)
- Quantité d'électricité Qt — « -7— M '* L hT-* V K q.=Vïm',’lV’ Q> = « ^ M*/2 L,^2 A
- Potentiel V, — n y'K T-1 T 2 A
- Capacité.. C,— n L L K L-'T2 CA ~ L-‘ T2 A*
- Intensité de courant lt — n~ Vk L = n y/_L M*/2 L^2 T-* ly — n ^K' M 1* L^s T~* A
- Résistance R,-«KL-'T R. = «ALT-‘ RX = « LT-'
- Auto-induction L.-îîKL-1 T2 L„ — n AL
- Quantité de magnétisme.. ... » » L5/,T-‘ V K'
- SYSTÈMES MIXTES.
- Système Coulomb-Ampère Système Coulomb-Laplace
- Q5 —n —'—ML2 T-1 ™ Va k QE = n ML2 T-* A VK
- Ve„ - 11 V AK M L2 T-* VE = n A ML2 T s Vk7
- \ Cî = n T‘ «« AK C2, = 11 -5.’- T2 A K
- t2 — « ML!T-' 1 «> Va k T 2 = n ML2 T 5 c A VK
- R2 ~n AK e a el K'
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÊLECTRICITÈ
- 44i
- Système Coulomb-Ampère
- L» = n AK T1
- ca
- |X2 = MVT-1
- ca A8
- Système Coulomb-Laplace LoX = n XT'
- \K A V/K'
- ML* T
- Formules de transformation pour passer d’un système aux autres 5 = l* t * .— t s iji_*.
- A ’ A*
- A* — AK'.
- Dans tous les calculs d’homogénéité, on pourra se servir à volonté, pour chacune des grandeurs électriques, de l’une quelconque de ses expressions renfermées dans le tableau; on choisira dans chaque cas la plus simple ou la plus commode.
- A l’inspection de ce tableau on voit immédiatement des relations curieuses comme celle-ci : le carré d'une résistance est représenté, à un facteur numérique près, par le produit des coefficients des lois de Coulomb et d'Ampère (voir R2ca dans le système Coulomb-Ampère).
- On voit aussi beaucoup d’autres relations indépendantes de celles qui ont servi à constituer les expressions renfermées dans le tableau, relations provenant de combinaisons déjà connues, mais qui acquièrent, d’après ce qui précède, une généralité complète.
- Soit que, dans ces combinaisons, les coefficients k, k\ a, X disparaissent, les unités mécaniques restant seules avec un facteur numérique; soit même que ces unités elles-mêmes disparaissent, et que le facteur numérique reste seul.
- Ainsi, l’expression RI2 t représente toujours une énergie M L2 T~2 (c’est la loi de Joule) : les expressions LI2 et C V2 réprésentent aussi une
- énergie; CR, v^CL représentent un temps
- C R2
- «T; —j— représente une quantité numérique n,
- etc. Et cela, de quelque nature que soient k, k', a et X.
- On remarquera que les systèmes des dimensions appelés ordinairement électrostatique et électromagnétique ne sont pas compris dans le tableau. C’est qu’ils ne sont pas indépendants de la nature physique des coefficients k, k' a et X. Dans le premier, on suppose que k est un coefficient purement numérique; dans le second, on suppose que c’est k’ et aussi X, et, par suite, a
- d’après l’équation (3). Or l’hypothèse qui fait de k un nombre est inadmissible, car les faits les plus simples montrent que le pouvoir inducteur représenté par k~l, varie avec tous les diélectriques. Les autres hypothèses sont beaucoup plus vraisemblables; mais tant qu’on n’aura pas montré, sans, contestation possible, quelle est la nature physique des coefficients a, k\ X, il n’est pas rationnel de donner aux quantités électriques des dimensions où cette nature est préjugée.
- On remarquera aussi qu’il n’a pas été question jusqu’à présent de systèmes d’unités électriques. C’est que déterminer les dimensions des grandeurs électriques et magnétiques, ou bien déterminer un système cohérent et rationnel d'unités auxquelles on doit rapporter ces grandeurs pour en obtenir des valeurs numériques, sont deux questions tout à fait distinctes. Malheureusement, on peut affirmer qu’on les a trop confondues, et même que des nécessitésd’ordre en quelque sorte industriel ont beaucoup contribué à cette confusion, en faisant prédominer la question pratique des unités sur la question théorique des dimensions.
- Je reviendrai plus tard sur ce point.
- Sur les systèmes de dimensions d’unités électriques, parM. E. Mercadier (*).
- Après avoir montré comment on peut constituer des systèmes d’expressions en dimensions des grandeurs électriques ne présentant rien d’arbitraire, et renfermant les coefficients k, k', a, X des lois de Coulomb, d’Ampère et de La-place, il est aisé de voir comment on peut en déduire un système rationnel et cohérent à'unités pour ces grandeurs en satisfaisant à cette double condition pratique :
- (*) Comptes rendus, t. CXVI, p. 974-
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- 442
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i° Simplifier les calculs en supprimant le plus possible de coefficients;
- 2° Rendre la réalisation pratique des unités aussi simple et précise que possible.
- Il faut donc choisir d'abord le système rationnel de dimensions qui permettra d’atteindre ce résultat.
- Le système Coulomb, où les grandeurs sont exprimées en fonction de k, doit être écarté tout de suite, car il est inadmissible de supprimer ce coefficient en le considérant comme numérique, puisqu’il varie avec tous les diélectriques.
- Restent les systèmes simples Ampère et La-place, où les grandeurs sont exprimées en fonction des coefficients a, X, k'. Or, ces coefficients ne paraissent pas présenter, à beaucoup près, le même degré de variabilité que k. En effet, nous avons démontré expérimentalement, M. Vaschy et moi, qu’en passant de l’air dans des milieux tels que l’huile, la glycérine, la benzine, le pétrole, tandis que le coefficient k y varie du simple au double, a et k' n’y varient pas de i/3oo, et il doit en être de même de X, d’après la relation générale lz — ak.
- Par suite, l’hypothèse que a, X, k' sont des coefficients numériques, n étant pas en contradiction avec l’expérience, pourrait être admise au moins provisoirement et sous toutes réserves au sujet des dimensions réelles de ces coefficients.
- De là la justification de l’emploi du système Laplace pour l’expression en dimensions des grandeurs électriques. En considérant, en effet, dans les formules de ce système, X et k\ non seulement comme les nombres, mais comme égaux à l’unité, on obtient précisément le système arbitraire de dimensions dit électromagnétique.
- On voit d’ailleurs qu’on pourrait en établir beaucoup d’autres analogues, les valeurs numériques arbitraires qu’on peut donner à X et k' n’étant assujetties qu’à satisfaire à la relation X2 = ak'.
- On aurait pu se servir également du système Ampère comme point de départ, d’autant plus qu’il ne renferme qu’un seul coefficient, a, au lieu de deux; mais l’emploi si général, si simple et si précis des galvanomètres et des instruments électromagnétiques proprement dits, semble devoir faire préférer le système Laplace et le système électromagnétique qui en dérive, et
- dont l’usage ne présenté pas d’inconvénients graves, à la condition de ne pas oublier le degré d’arbitraire qu’il comporte.
- Ce système admis, on en déduit pour les grandeurs électriques le système d'unités bien connu, qui satisfait aux conditions ci-dessus indiquées, eu égard à l’état actuel de la science.
- Sans examiner la manière dont on établit ce système cohérent d'unités, je voudrais présenter quelques observations sur ce qu’on appelle, depuis Maxwell, les relations entre les deux systèmes d'unités, ou, plus exactement, de dimensions d’unités électriques.
- Ces relations se résument ainsi : En prenant les rapports des expressions d'une même grandeur électrique dans le système dit électrostatique, et dans le système dit électromagnétique, on obtient une quantité de la forme (L T-1)*, a étant positif ou négatif égal à o, i ou 2, c’est-à-dire une certaine puissance d'une vitesse.
- Cette vitesse, qui est devenue l’un des éléments caractéristiques de la théorie de l’électricité, apparaît ainsi, on peut le,dire, comme par •hasard et de la façon la plus singulière, car enfin elle provient du rapport d’expressions simplifiées préalablement d’unefaçonarbitraire, en y faisant a priori les coefficients des lois de Coulomb et de Laplace égaux à l’unité.
- Si, au contraire, on n’opère pas ces simplifications arbitraires, si on laisse dans, les expressions en dimensions des grandeurs électriques les coefficients /e, k', X, a des lois générales, la vitesse en question apparaît d’une façon rationnelle et nécessaire.
- En effet, considérons seulement l’une des grandeurs électriques, la quantité d’éléctricité Q (les raisonnements subséquents seraient les mêmes pour les autres). En l’exprimant dans les systèmes Coulomb et Laplace, d’où dérivent les systèmes dits électrostatique et électromagnétique, on a pour les expressions en dimensions de l'unité de quantité :
- Q* = vl ^ L*U T_l’ Qx = ^ ^'
- Il en résulte
- Qx v'W
- LT—1.
- (0
- A
- Or j’ai démontré précédemment est
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- >443
- nécessairement l’inverse d’une vitesse, et cela par de simples considérations d’homogénéité, indépendantes de la nature physique des coefficients X, k et k' (dont A, K et K' représentent les
- unités). De sorte que est égal à i, et non pas
- à une vitesse; et cela doit être ainsi, l’unité de quantité d’électricité (comme celle de toutes les grandeurs possibles) ne pouvant avoir au fond qu’une seule définition en dimensions.
- Mais, en même temps, on voit bien, par la relation (i) que si l’on trouve ordinairement et si l’on dit que le rapport ci-dessus représente une vitesse LT-1, c’êst parce qu’en faisant au préalable et arbitrairement k = i, k' — i, X — 1 dans les lois de Coulomb et de Laplace, on a précisément réduit arbitrairement à l'unité l’in-
- verse d’une vitesse qu’on n’a pas le droit
- s/K K' 4 h
- de supprimer a priori.
- On voit ainsi clairement, à ce qu’il me semble, comment et de quelle manière, en quelque sorte artificielle, le rapport des unités de quantité dites électrostatique et èleclromagaélique se trouve représenter une vitesse.
- On voit aussi que la vitesse représentée par
- s/KjÇ
- A
- est la même que celle dont il s’agit dans
- les relations entre les deux systèmes d’unités considérés depuis Maxwell ; mais, sous cette forme, elle apparaît d’une manière qu’on est en droit d’appeler rationnelle ; car les coefficients k, k\ X caractérisent précisément l’influence du milieu sur les actions électromagnétiques, et il paraît très logique et très naturel qu’une certaine fonction de ces coefficients puisse représenter une vitesse, comme, par exemple, celle de la propagation dans ce milieu d’un mouvement électromagnétique; de même qu’une cer-
- taine fonction
- du coefficient d’élasticité et
- de la densité d’un milieu représente la vitesse d’un mouvement vibratoire qui s’y propage.
- On ne peut s’empêcher de remarquer à ce propos, combien il est étrange que Maxwell, qui a consacré un si bel ouvrage à exprimer mathématiquement et à développer les conceptions de Faraday sur la nature des actions électriques, conceptions où le rôle du milieu est prédominant et fondamental, ait en même temps et dans le même ouvrage, quand il s’est agi d’éta-
- blir systématiquement un ensemble d’unités pour calculer numériquement les phénomènes, supprimé a priori, dans les formules de dimensions de ces unités, les coefficients qui caractérisent précisément l'influence du milieu.
- BIBLIOGRAPHIE
- Alternating Currents (courants alternatifs) par MM. F. Bedell et A. C. Crehore.
- Le traité de MM. Bedell et Crehore dont le titre ne se justifie que par sa brièveté est en réalité une étude théorique, intéressante, mais peut-être un peu délayée, sur la forme du courant et du potentiel dans des circuits contenant une self-induction, une capacité etune résistance soit en série, soit en dérivation.
- Nos lecteurs connaissent déjà en partie ce travail, car nous avons donné une étude résumée de la publication des auteurs dans Transactions of lhe American Inslilute of Electrical En-gineers (1).
- Cette étude, comme on se le rappelle, résume d’une manière très suffisante les travaux antérieurs de MM. Bedell et Crehore dans le cas d’une différence de potentiel agissant sur un circuit contenant en série une résistance, une self-induction et une capacité, puisque de ce cas en général on peut déduire facilement les cas particuliers de circuits ne contenant qu’une ou que deux de ces quantités. Néanmoins les auteurs ont cru devoir reprendre tout d’abord les cas particuliers, c’est-à-dire celui d’un circuit contenant une self-induction et une résistance et celui d’un circuit contenant une résistance et une capacité.
- Leur traité se partage en deux parties, l’une purement analytique se rapportant aux cas que nous venons de dire, l’autre graphique reprenant tous les problèmes traités dans la première partie et analysant les problèmes plus compliqués des circuits en dérivation.
- Les deux problèmes se rapportant aux cas particuliers sont précédés d’un chapitre introductif réunissant les connaissances nécessaires pour son étude.
- (•) La Lumière Electrique, p. 117, vol. 47.
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- Un chapitre spécial est de plus consacré à l’étude des fonctions harmoniques.
- En ce qui concerne ces problèmes nous ne •pouvons que répéter ce que nous disions dans l’étude rappelée, c’est-à-dire que le travail de MM. Bedell et Crehore est l’exposé le plus complet et le plus didactique du rôle théorique de la self-induction et delà capacité dans les conducteurs traversés par des courants quelconques, continus ou périodiques, simples ou complexes et discontinus.
- La partie analytique est terminée par une étude savante et vraiment intéressante sur les circuits contenant de la self-induction et de la capacité distribuées, problème déjà traité dans le cas de la capacité par sir W. Thomson et M. Blakesley et dans le cas général par M. Vas-chy.
- La solution des auteurs que nos lecteurs connaissent (?) est des plus simples, mais ne peut s’appliquer qu’au cas d’une ligne indéfinie; néanmoins s’il s’agit d’une différence de potentiel sinusoïdale il est possible de trouver la solution dans le cas un peu plus compliqué d’une ligne de longueur donnée où les ondes se superposent. Si de plus la longueur de la ligne est un multiple de la longueur d’onde, l’expression du potentiel enchaque point de la ligne est particulièrement simple.
- La partie graphique est exposée d’une façon très claire qui repose beaucoup le lecteur des développements mathématiques de la première.
- La division adoptée est la même et comprend les circuits contenant une résistance et une self-induction soit en série, soit en dérivation, soit des combinaisons plus ou moins compliquées; puis ceux contenant une résistance et une capacité et enfin le cas général.
- Les auteurs ont aussi essayé de donner une idée de la représentation des forces électromotrices de différentes périodes, c’est-à-dire d’une force électromotrice périodique quelconque. Le cas qu’ils donnent d'une force électromotrice composée de deux sinusoïdes non décalées l’une par rapport à l’autre montre la complication de la méthode graphique dans le cas des fonctions périodiques quelconques.
- L’exposé de la méthode graphique ne contient, sauf quelques rares cas particuliers, que très peu
- de calculs; c’est là un progrès que nous sommes heureux de constater.
- Si les auteurs avaient introduit dans leurs graphiques les valeurs efficaces au lieu des valeurs maxima, ce que nous réclamions à propos du traité de M. Blakesley portant le même nom, cette partie graphique n’eût rien laissé à désirer au point de vue des applications pratiques possibles.
- L’ouvrage contient en appendice les analogies entre les formules de la mécanique et de l’électricité, matière que nous avons également reproduite dans ce journal (1).
- D'après les auteurs, ce traité s’adresse aux ingénieurs et aux étudiants ; le peu que nos lecteurs en connaissent montre qu’il s’adresse surtout aux étudiants désireux de suivre les nombreux exercices théoriques auxquels se prêtent les courants alternatifs, avec les hypothèses plus ou moins exactes d’une force électromotrice sinusoïdale et surtout de la constante des coefficients L et C, qui semble actuellement de plus en plus inexacte.
- Quant aux ingénieurs, ils y trouveront, à défaut de considérations pratiques, au moins quelques formules et de nombreux graphiques leur permettant de suivre les modifications introduites par la variation d’un ou de plusieurs éléments d’un circuit.
- Cet ouvrage constitue donc avant tout un livre d’enseignement des plus complets, et à ce titre il répondait à un réel besoin.
- F. Guilbert.
- Polarisation rotatoire naturelle et magnétique. — Réflexion et réfraction vitreuses. — Réflexion métallique, par G. Foussereau. Leçons professées à la S.or-
- bonne en 1891-92, rédigées par J. Lemoine. Un volumb
- in-8. G. Carré, éditeur, Paris.
- Exposer complètement, quoique d’une façon succincte et élémentaire, les propriétés de la lumière polarisée est le but que s’est proposé M. Foussereau, dans l’ouvrage que nous présentons à nos lecteurs. Disons immédiatement qu’il y est pleinement parvenu; la lecture de ces leçons est facile et attrayante et tous les travaux les plus importants sur la question, même les plus récents, y sont indiqués et analysés.
- La polarisation rotatoire naturelle forme la
- (*) La Lumière Électrique, p. 487, vol. 47.
- (*) La Lumière Electrique, p. 594, vol. 16.
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- première et la plus importante partie de l’ouvrage. Elle débute par l’exposé des phénomènes présentés par le quartz suivant son axe optique et par la description sommaire des méthodes et des appareils qui servent à la mesure de la rotation du plan de polarisation. L’auteur passe ensuite à la théorie du pouvoir rotatoire-, il expose d’abord celle de Fresnel qui consiste à admettre que le rayon incident polarisé rectili-gnement se sépare dans le cristal en deux rayons polarisés circulairement, dextrogyre et lévogyre, se propageant avec des vitesses différentes, et que ces deux rayons se composent à la sortie du cristal en un seul qui est polarisé rectiligne-ment dans une direction différente de celle de la vibration incidente. Il décrit ensuite les expériences classiques de Fresnel et de M. Cornu, qui semblent montrer l’existence des deux rayons polarisés circulairement.
- La comparaison de la théorie de la vibration tournante proposée par M. Gouy, et de la théorie de Fresnel occupe le troisième chapitre ; retenons-en seulement la conclusion : la théorie de Fresnel suffit à expliquer tous les résultats expérimentaux et présente sur celle de M. Gouy l’avantage d’une plus grande simplicité.
- Après une étude sommaire de la polarisation elliptique, l’auteur passe à celle de la relation entre le pouvoir rotatoire et la forme cristalline, puis il s’occupe des phénomènes très complexes que produit le passage de la lumière au travers du quartz dans une direction oblique à l’axe, et enfin termine par le pouvoir rotatoire des liquides.
- La seconde partie de l’ouvrage, consacrée à la polarisation rotatoire magnétique, présente un intérêt plus immédiat pour les lecteurs de cette revue. Bien qu’elle ne comprenne que trois chapitres d’une vingtaine de pages chacun, elle .nous donne néanmoins l’état actuel de la question. Découvert par Faraday, en 1845, ce phénomène a été l’objet de nombreuses recherches, notamment de la part de Becquerel, Verdet, MM. Bichatet Blondlot, MM. Cornu et Potier. Ces recherches ont mis en évidence un certain nombre de lois qui, quoique approximatives, n’en sont pas moins importantes; ce sont : la loi de la simultanéité du phénomène magnétique et du phénomène optique démontrée par MM. P. Curie et Ledeboer, puis d’une manière plus parfaite par MM. Bichat et Blondlot; la loi
- de la proportionnalité delà rotation à l’intensité du champ magnétique et celle de la proportionnalité à l’épaisseur, établies toutes deux par Verdet; enfin la loi du cosinus ou de la proportionnalité de la rotation à la composante du champ dirigée suivant le rayon lumineux qui résulte des travaux de Verdet et de ceux de MM. Cornu et Potier.
- Toutes ces lois et les dispositifs expérimentaux qui ont permis de les établir sont développés ou décrits dans le premier chapitre. Dans le second chapitre, influence de la nature de la substance, se trouvent exposées la dispersion rotatoire magnétique, l’action de la température, les expériences faites sur les gaz, les vapeurs, les métaux. Le troisième est consacré à la théorie de M. Wiener sur \a. polarisation rotatoire magnétique des corps biréfringents et aux expériences de vérification de Chauvin.
- Nous ne dirons rien des deux dernières parties de l’ouvrage, la Réflexion et réfraction vitreuse et la Réflexion métallique. Leur intérêt, au point de vue de l’électricité, est moindre que celui de la précédente. Cependant l’étude de la réflexion métallique ne serait pas inutile pour se rendre compte des phénomènes présentés par la lumière réfléchie sur le pôle d’un aimant, mais l’auteur a laissé de côté ces phénomènes.
- Avant de terminer, signalons un précieux avantage que possède l’ouvrage de M. Fousse-reau; il forme un ensemble se suffisant à lui-même et n’exige pas la connaissance approfondie des autres parties de l’optique. Il peut donc être lu sans difficulté par tous ceux qui, pour des recherches spéciales, ont uniquement besoin de connaître la polarisation-. Cet avantage justifie à lui seul l’utilité de la publication de ces leçons. Remercions donc M. Lemoine de s’être chargé de leur rédaction.
- J. Blondin.
- Electrical Experiments, par G.-E. Bonney.
- Londres, Whittaker, 1893.
- Ce petit livre est le complément des ouvrages de vulgarisation publiés par la librairie Whittaker et que nous avons précédemment signalés. Il contient la description des expériences qu’on peut effectuer avec les appareils étudiés dans les autres volumes de la série. L’auteur le donne comme un manuel de récréations instructives
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- ils’écarte beaucoup de ce programme; en réalité, il contient l’exposé des expériences fondamentales de l’électricité et du magnétisme ; pour les répéter, il faudrait avoir à sa disposition un . laboratoire complet; l’auteur le comprend bien, car il émet l’idée d’association entre jeunes gens pour l’achat des appareils à fonds communs; de telles associations seraient certainement très -bonnes, mais nous doutons fort qu’il s’en crée.
- G. R.
- - Ughtningconduclors and lightning guards. — A treatise on the protection of buildings, of telegraph instruments and submarine cables and of electric installations ge-nerally, from damage by atmospheric discharges. — (Paratonnerres.et parafoudres. — Traité de la protection des constructions, des appareils télégraphiques, des câbles sous-marins, et des installations électriques en général, contre les dangers des décharges atmos-1 phériques), par Oliver Lodge. Londres, Whittaker, 1892.
- Cet ouvrage était annoncé depuis longtemps déjà et attendu avec impatience. Lesexpériences aujourd’hui classiques du professeur Lodge avaient montré l’insuffisance dés instructions' anciennes sur l'emploi des paratonnerres et remis en question l’efficacité des moyens de protection de nos édifices contre les effets destructeurs de la foudre en démontrant l’importance capitale de l’état oscillatoiredes décharges électriques de l’atmosphère — état bien démontré par le son musical que rendent, parfois, les coups de tonnerre; — elles ont permis d’expliquer les phénomènes étranges que présentent souvent les paratonnerres, alors même qu’ils sont établis avec toutes les précautions voulues, d’après les règles posées par les académies.
- Cet ouvrage, où l’on pensait trouver les conclusions des travaux de M. Lodge, ne pouvait donc être accueilli que favorablement. Malheureusement, il contient simplement la réimpression des mémoires que l’auteur a publiés sur ce sujet depuis 1888 dans différents périodiques anglais et il laisse «aux architectes, ingénieurs, aux praticiens, en un mot, le soin de déterminer les modifications qu’ils peuvent juger utiles d’in- • troduire dans la pratique industrielle. » Tous ces 'mémoires ayant été reproduits dans le journal, nous n’avons pas à analyser l’ouvrage.
- Il nous semble peu probable que « les praticiens » lisent cet ouvrage. Les questions prati-
- ques relatives aux paratonnerres et à la foudre y sont dispersées dans ses 55o pages au hasard des dates de publication ; une grande partie du volume est remplie des développements relatifs aux oscillations électromagnétiques que l’auteur a découvertes presque simultanément avec M. Hertz et par une voie différente. Tous ceux qui ont suivi les travaux du savant anglais retrouveront avec plaisir tous ses mémoires réunis en un même livre, mais ils auraient encore préféré y trouver quelques points nouveaux; quant à la forme générale de l’ouvrage, je le répète, elle est en opposition absolue avec l’intention de l’auteur qui destine son livre « aux hommes pratiques ».
- Il contient la matière de deux ouvrages bien distincts : l’un, théorique, sur les vibrations électriques, l’autre, essentiellement pratique, sur les applications de ces phénomènes à la construction des paratonnerres.
- On comprend jusqu’à un certain point les scrupules de l’auteur à émettre une conclusion pratique si l’on considère combien peu est connue la nature et la grandeur du phénomène qu’on veut maîtriser. Quelle est l’origine de l’électricité atmosphérique ? Quelle est la quantité d’électricité mise en jeu dans une décharge ? Quelle est la différence de potentiel nécessaire pour produire ces étincelles de souvent i5ooo mètres de longueur? M. Lodge estime que celle-ci est égale à 5ooo millions de volts environ,, pour une étincelle de 1 mille de longueur (1600 mètres).
- On admet généralement que la différence de potentiel croît moins rapidement que la distance explosive et tend vers une limite à partir de laquelle la longueur de l’étincelle ne dépend que de la nature du milieu et de la forme des conducteurs. Qui a raison? Il y aurait là une série d’expériencesdu plushautintérêtàentreprendre. Outre la question des appareils et des méthodes de mesure, une des difficultés qui s’opposent à ces expériences consiste à obtenir des étincelles de dimensions considérables, à moins de recourir à des appareils très coûteux. On pourrait s’adresser dans ce but à l’électricité atmosphérique elle-même.
- Nous y reviendrons bientôt.
- G. Pellissier.
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- CORRESPONDANCE
- Carlswerk, à Mülheim (Rhin), i5 mai 1893.
- Monsieur le Directeur,
- Dans votre numéro 18 du 6 courant nous trouvons la note suivante :
- « On expérimente en Allemagne un nouveau conducteur pour téléphonie formé d’une âme en bronze d’aluminium avec enveloppe en bronze de cuivre. Ce fil aurait une grande conductibilité en même temps qu’une très grande ténacité. »
- Cette note se réfère à notre fil de bronze doublé breveté. A part des avantages mentionnés ci-dessus, ce fil possède encore une très grande résistance mécanique. Comme vos lecteurs'peuvent désirer de plus amples détails sur ce fil, nous nous permettons de vous donner ci-contre un tableau en résumant les qualités principales.
- Epaisseur mm. Résistance à lu rupture garantie do chaque fil kilog. Résist. électrique Maximum garanti Ohms par kilom. h lû° 0. Flexions alternatives à 180° et 5 mm. de rayon garanti
- 3,1 4 ï 5 2,5 8 à io
- 2,8 339 3,06 8 à io
- 2,5 270 3,83 8 a io
- 2,2 209 4,96 8 à io
- 2,0 173 5,99 10 à i3
- 1,8 170 11,2 i5 à 20
- 1,6 i35 14,1 i5 à 20
- 1 »4 106 18,4 i5 à 20
- 1,3 92 21,4 i5 à 20
- 1,2 79 25,1 i5 à 20
- * j l 67 29,7 i5 à ao
- 1,0 55 36 l5 cl 20
- 0,9 45 44,5 i5 à 20
- Ce.s chiffres étant garantis, les essais donneront en réalité des résultats plus favorables encore.
- Veuillez agréer,
- Feltèn et Guilleàumë.
- FAITS DIVERS
- M. A. Denzler, professeur à l’Ecole polytechnique de Zurich, publie la statistique des installations électriques existant en Suisse à la fin de 1892.
- De 1890 à 1892 on a eu à enregistrer la création de dix-neuf nouvelles stations centrales, ce qui porte le nombre total des stations d’électricité suisses à trente-sept. Les nouvelles stations sont celles d’Aarbourg, Baden, Berne. Bremgarten, Brugg, Bülach, Chur, Fribourg, Fruttigen,
- Genève II, Laugnan, Liestal, Pfæffikon, Ragaz-Bains, Ra-gaz-Pfæffers, Saint-Maurice, Silvaplana-Saint-Maurice-Bains, Weesen, Zurich.
- Sur ce nombre, huit travaillent avec du courant alternatif simple; les autres emploient du courant continu. A Genève, on a ajouté à la station centrale à courant continu existant depuis 1888 une usine à courants alternatifs pour l’éclairage des quartiers extérieurs.
- Saint-Maurice-ville se sert d’un système mixte, du courant continu pour la ville même, et du courant alternatif pour les établissements balnéaires.
- La station à courants alternatifs Ibach-Brunnen a été transformée en une installation à courant continu avec distribution à cinq fils.
- Les puissances de production de ces stations à courants alternatifs et à courant continu sont respectivement de 1600 et de n65 kilowatts.
- La plus grande distance entre la source de force motrice et le centre d’éclairage est de 8 kilomètres pour l’installation â courants alternatifs Mabrack-Pfæffers-Ra-gaz, et de 1,9 km. pour le réseau à courant continu de Fribourg; c’est aussi dans ces deux cas que l’on trouve les plus hautes tensions, soit 33oo volts primaires à Ra~ gaz, et 2 x 190 volts à Fribourg.
- On a construit dix-neuf installations de transmission de force et une distribution de force motrice. Sur ce nombre, quinze fonctionnent à courant continu, une â courant alternatif, et trois à courants polyphasés. Les 77 machines employées dans ces installations ont une puissance totale de 238o kilowatts. Parmi les entreprises de ce groupe méritent une mention spéciale ;
- Celle de Chur, de 100 chevaux, fonctionnant avec des alternateurs synchrones;
- La distribution de force motrice de Spreitenbach-Aus-sersihl-Wiedikon, qui actionne avec des courants triphasés à 5ooo volts, à 17 kilomètres de distance, 7 moteurs électriques de 126 chevaux;
- L’installation à courants triphasés de Bülach-Œrlikon, pour la transmission de 460 chevaux à 19 kilomètres de distance, avec emploi d’une tension primaire de 13 000 volts.
- Le nombre des moteurs électriques est relativement grand; à la fin de 1892, on en avait mis en service' 65 nouveaux d’une puissance totale de 314 chevaux. 48 d’entre eux sont à courant continu, 17 à courant alternatif ordinaire et à courants diphasés.
- Ce sont les ateliers d’électricité de Fribourg, Le Locle et Baden qui possèdent la plus importante installation de distribution de force motrice. Comme applications spéciales, on peut citer quatre tramways électriques, les lignes Vevey- Montreux, Sissach-Gelterkinden, Grüt-schalp-Mürren, et la ligne reliant les ateliers de construction â la station Œrlikon; toutes sont à conducteurs aériens. Des funiculaires à actionnement électrique existent au Bürgenstock, au Mont Salvatore et au Stanserhorn.
- Des 48 nouvelles batteries d’accumulateurs, dont on
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- n’a pu connaître exactement la capacité totale, les deux plus importantes sont celles de la station municipale de Berne, avec 144 éléments de 713 ampères-heures, et du théâtre de la ville de Zurich, avec 62 éléments de i65o ampères-heures. L’emploi des accumulateurs dans l’éclairage des trains n’a pas reçu l’extension attendue; on n'a installé dans les voitures que 45o nouvelles ampes.
- Pour l’électrochimie, la galvanoplastie, la soudure électrique, les expériences de laboratoire, etc., on a installé 14 machines de 460 kilowatts, de sorte que cette catégorie compte maintenant 92 machines donnant 3336 kilowatts.
- Voici les chiffres principaux recueillis pour la période
- 1890-1892 :
- 1890 1892 Différence
- 0/0
- Installations d’éclairage 434 362 3o,o
- Transmissions de force 33 53 60,8
- Batteries d’accumulateurs 73 121 65,8
- Dynamos et moteurs 712 io56 48,3
- Puissance totale en kilowatts... . 13044 20623 34,7
- Lampes à incandescence . 68368 116926 69,5
- Lampes à arc 1068 1746 63,5
- On peut estimer à 12 700000 francs la valeur des installations électriques suisses, sans compter les machines génératrices à vapeur et hydrauliques.
- Sept nouvelles maisons d’électricité se sont ajoutées aux trente-et-une maisons existant en 1890.
- Enfin, M. Denzler fait observer que le progrès de l’industrie électrique en Suisse a atteint son maximum, que l’on ne dépassera probablement pas.
- Une nouvelle matière isolante, appelée « stabilit » vient d’être mise sur le marché par la Société générale d’électricité, de Berlin. Cette substance, destinée à remplacer rébonite, présente des qualités remarquables. Elle peut être travaillée sans difficulté, se laisse tarauder mieux que l’ébonite, ne se ramollit pas à 25o degrés et n’est hygroscopique à aucun degré. On en a fait bouillir dans l’eau pendant 12 heures, sans qu’elle en absorbât la moindre quantité, tandis que la fibre vulcanisée se désagrège dans ces conditions. Le poids spécifique de cette substance est de 1,6; elle est inattaquable par l’acide chlorydrique, l'acide sulfurique dilué et les alcalis, et présente un pouvoir isolant considérable.
- Ln Société générale d’électricité s’en sert depuis longtemps dans un grand nombres d’appareils et dans les induits de dynamos.
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- M. Moureaux a commencé à la fin de mai la sixième campagne pour l’établissement de la carte magnétique de la France. Le nombre des stations où il compte déterminer les éléments magnétiques par des mesures directes, est d’environ 800, sur lesquelles 450 ont été faites dans les cinq premières années*
- Cette fois, M. Moureaux va explorer les départements de la Bretagne, qui le retiendront fort longtemps. En effet il a l’intention de visiter les îles lointaines d’Ouessant, Groix et Belle-Isle, ainsi que l’île vendéenne de Noirmou-tiers. Ces observations semi-maritimes dans des endroits peu accessibles, que ni Lamont, ni le Père Perrin n’ont visitées lorsqu’ils ont dressé la carte magnétique de la France, offrent certainement un intérêt tout particulier.
- On connaît également l’existence en Bretagne d’anomalies fort notables que le Père Perrin et M. Lamont ont constatées, mais qu’ils ont attribuées à des erreurs d’observation. La principale de ces anomalies dont la valeur semble être de près d’un degré, sera l’objet d’une étude particulière.
- Par suite d’une coïncidence qui ne laisse pas que d’être bizarre, le siège de cette perturbation est précisément le lieu où s’est livré le fameux combat des Trente.
- Deux physiciens français qui ont exploré la région, n’ont point aperçu cette anomalie, dont l’existence est pourtant incontestable. Il est probable, que trop fidèles disciples des savants qui calculent â l’avance les nombres que donnent les observations, ils se sont contentés de corriger le résultat de leurs lectures.
- Il arrive à M. Moureaux, ce qui est arrivé à Delambre et Méchain en 1793, lorsqu’ils ont repris les triangles de la méridienne de 1760; il leur était presque toujours impossible de se placer aux stations de leurs prédécesseurs, à cause des modifications survenues dans l’état du sol, par suite des constructions, des démolitions, etc. Il ne peut se placer presque jamais aux stations déjà étudiées. Afin de rendre la tâche plus facile pour ses successeurs, ce physicien s’écarte autant que possible des habitations. Mais il décrit soigneusement chaque fois le chemin qu’il a suivi et donne les coordonnées géographiques de chacune de ces stations. Ensuite il les marque soigneusement d’un point rouge sur une carte d’état-major qui sera conservée dans les archives de l’Observatoire du Parc de Saint-Maur.
- La nouvelle ligne de tramways de l’Opéra à Saint-Denis compte déjà un certain nombre de voitures électriques à accumulateurs en service régulier.
- Une transmission électrique est projetée pour ranspor-ter à la ville de Seattle, dans l*état de Washington, la force motrice que fournissent les chutes de Snoqual-mie, distantes de Seattle de près de 40 kilomètres en droite ligne, et de 64 kilomètres si l’on veut contourner un lac situé entre les deux points. Seattle est une ville manufacturière de 40000 habitants, qui trouverait aisément l’utilisation de cette énorme puissance; d’autre part, le charbon y est très bon marché, ne coûtant que de 6 à 7 francs la tonne.
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- L’adjonction de l’aluminium à l’acier modifie profondément la qualité du métal. Une maison américaine fabrique avec cet alliage des limes d’excellente qualité. D’après Iron ce métal est plus doux et plus facile à tailler que l’acier pur; déplus il' est susceptible d’acquérir par la trempe une dureté exceptionnelle.
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- Éclairage électrique.
- La Compagnie parisienne de l’air comprimé fait en ce moment des travaux considérables en vue d’augmerter très sensiblement la production de ses usines.
- Nous apprenons que la Compagnie de l’Industrie électrique (anciennement Cuénod, Sautter et C8) a présenté un projet complet de réorganisation et d’extension de ce secteur. Les conclusions de ce rapport ont été adoptées ; elles comportent une dépense supérieure à 2 millions de francs, qui permettra d'installer environ 40000 lampes en plus de ce qui existe actuellement.
- La Compagnie de l’Industrie électrique fera une installation analogue à celle de Gênes décrite dans La Lumière Électrique du 25 février 1893, et où M. Thury a réussi à vaincre toutes les difficultés inhérentes au système de distribution de force motrice à intensité constante.
- On placera donc à l’usine de Saint-Fargeau trois dynamos Thury de 275 ampères et 1100 volts accouplées en tension et qui actionneront 21 transformateurs Thury à courant continu, dont i3 donnant 3oo ampères et 8 donnant 600 ampères à n5 volts. Ces transformateurs fonctionneront parallèlement aux batteries d’accumulateurs qui actuellement font tout le service.
- Nous n’entrons pas pour le moment dans les détails de cette intéressante installation, qui contiendra, nous dit-on, nombre d’appareils tout à fait nouveaux.
- La Compagnie de l’Industrie électrique a dû s’engager formellement à construire en France tout le matériel qui lui a été commandé, et nous croyons savoir qu’elle a acquis pour cela un établissement important près de Paris.
- Le tout doit être en fonction pour le i8r octobre prochain.
- La station centrale d’électricité de Nantes a ôté établie en moins de six mois par la Société pour la transmission de la force, et inaugurée le 24 décembre 1891.
- M. G. Foris donne dans le Génie civil une description détaillée de la station et des installations qu’elle alimente; nous en extrayons les renseignements suivants:
- Le système adopté par la Société est le système à courant continu à basse tension avec accumulateurs établis dans des postes secondaires de distribution et de réglage, d’après le dispositif appliqué par la Société pour la transmission de la force dans sa station centrale de Bou-
- logne-sur-Mer. La distribution se fait au moyen d’une canalisation à trois fils desservis par des feeders.
- L’usine génératrice envoie le courant à deux postes de distribution contenant les batteries d’accumulateurs. De ces postes partent des feeders qui vont alimenter la canalisation de distribution; le réglage du potentiel aux points d’attache des feeders se fait aussi de ces postes.
- La force motrice est fournie par trois machines corn-pound du type pilon. L’une de 75chevaux effectifs, a été construite par la maison Weyher et Richemond ; c’est un type bien connu et fort répandu. Les deux autres sortent des ateliers de M. Vorny, à Nantes; elles sont de 120 chevaux effectifs et tournent à i5o tours; aux essais aux freins on a obtenu jusqu’à 190 chevaux sans fatigue pour la machine. La détente est variable par le régulateur placé dans le volant.
- Les dynamos sont accouplées directement au moyen de manchons Raffard sur les moteurs à vapeur. Elles ont été construites par la maison Breguet et sont du système Desroziers. La machine à vapeur de 75 chevaux commande une dynamo capable de débiter un courant de 200 ampères sous une tension variable entre 25o et 33o volts; les deux machines à vapeur de 120 chevaux commandent des dynamos de 270 ampères et des mêmes voltages que les précédentes. Le rendement des dynamos, qui devait atteindre 88 0/0 d’après le cahier des charges, a dépassé 89,5 0/0 aux essais.
- Le graissage des machines se fait d'une façon automatique et continue.
- Les postes de distribution sont au nombre de deux : l’un situé à l’usine même, et l’autre dans l’immeuble où se trouvent les bureaux et magasins de la Société; celui-ci est relié à l’ùsine par une canalisation à deux fils; la section de chaque conducteur est de 775 millimètres, et la longueur de la canalisation est de 1100 mètres.
- La salle des accumulateurs du poste de l’usine comprend 134 éléments du système Laurent Gély, de la Société pour le travail électrique des métaux. Le régime normal de décharge de ces accumulateurs est de 70 ampères, et leur capacité est de 700 ampères-heures. Les bacs sont assez grands pour être complétés à 21 plaques, ce qui donnerait un régime de décharge normal de 210 ampères, pouvant être poussé à 400, et une capacité de 2100 ampères-heures.
- Le poste de la rue du Calvaire est identique à celui de la rue Sully comme disposition générale; seulement, au lieu de 3 feeders, il en alimente 7. Les accumulateurs sont également au nombre de 134 et contiennent 23 plaques. Leur régime de débit normal étant de 460 ampères, peut être poussé à goo; la capacité est de 4500 ampères-heures. On voit que les accumulateurs des deux stations réunis pourraient fournir facilement pendant trois heures une intensité de plus de 1000 ampères sous une différence de potentiel de 220 volts, ce qui correspond à 220000 watts. Les deux batteries sont capables d’assurer l’éclairage pendant une soirée et permettent, en outre* de
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- ne faire fonctionner l’usine que pendant une partie de la journée, ce qui évite deux équipes d’ouvriers.
- La canalisation est entièrement souterraine; elle est faite presque complètement en câbles nus placés dans des caniveaux en béton, qui sont disposés de façon à contenir 3 ou 6 câbles. Les dimensions des câbles employés varient entre 33 millimètres carrés de section et 775 millimètres carrés.
- La canalisation posée sous les rues de Nantes comporte une longueur de 11000 mètres de caniveaux, correspondant à 43 kilomètres de câbles posés. En certains points de la ville, où les rues sont susceptibles d’être inondées pendant les grandes crues, on a remplacé le caniveau par des tuyaux en fonte dans lesquels sont placés les câbles, isolés au caoutchouc.
- L’éclairage public de Nantes comporte 44 lampes à arc de 8 ampères, et 28 lampes à incandescence. Sauf sur les places, où les lampes sont placées sur des candélabres, le peu de largeur des rues n’a pas permis d’employer ce moyen, et il a fallu suspendre les régulateurs au milieu de la chaussée, comme l’étaient les anciens réverbères. Les lampes sont placées le point lumineux â 16 mètres au-dessus du sol.
- L’éclairage complet de la ville comprend, tant en éclairage public qu’en particulier, 304 lampes à arc, 465o lampes à incandescence, ce qui, étant ramené à l’équivalence de lampes de 10 bougies, ferait un total de 9i5o lampes.
- télégraphie et Téléphonie.
- Leux sections de télégraphie militaire, avec tout le matériel complet de campagne, viennent de terminer des manœuvres, qui ont été effectuées dans les environs de Coulommiers. D’après la Revue des Postes et lèlègraphes, ces opérations ont présenté un intérêt particulier, en raison de la participation d’officiers d’état-major constituant le cadre d’une armée en campagne.
- Ces manœuvres, qui ont duré huit jours, ont eu lieu sous la direction de M. Mac Auliffe, directeur de l’école régionale de télégraphie militaire du camp de Saint-Maur.
- La Compagnie d’éclairage électrique de Berlin avait, en 1890, établi une longueur de canalisation d’environ 1600 mètres en reliant à la terre le fil neutre, mais elle fut contrainte de l’isoler, à la requête des bureaux de téléphones'. Récemment, des expériences instituées conjointement par les ingénieurs des téléphones et du service d’éclairage, montrèrent que la mise à la terre du fil neutre est plutôt un avantage qu’autre çhosei en tant qu’il s’agit de lignes téléphoniques simples.
- Les bureaux téléphoniques dé Berlin avaient cônsidé-rablement souffert des déviations provenant des circuits d’éclairage; en particulier, il faut noter les chutes des volets d’annonciateurs causant les plus sérieux troubles. Les essais susmentionnés consistaient à produire des défauts sur des conducteurs d’éclairage dans deux conditions :
- r Avec le fil neutre mis à la terre;
- 2e Lorsqu’il en était isolé, et à tenir compte du nombre des annonciateurs affectés. Dans le premier cas, le nombre d’annonciateurs dérangés fut de 3524 et de 7792 dans le second. Il résulte de ces expériences qu’il y aurait avan* tage à établir la liaison â la terre du fil neutre.
- Nous nous sommes occupés à plusieurs reprises de la communication télégraphique directe qui vient d’ôtre établie entre la Chine et la Russie. La station chinoise de Helampo est reliée provisoirement par-dessus les glaces de l’Amour avec le poste russe de Blagowesttschensk. Dès que la débâcle aura eu lieu, le fil provisoire sera remplacé par un câble; ensuite on cherchera à réaliser d’autres communications entre les deux réseaux.
- Dès i865 les Russes avaient entamé des négociations avec la Chine pour l’établissement de lignes de jonction avec le réseau sibérien. Mais à ce moment l’Empire du Milieu ne voulut rien savoir de cette innovation révolutionnaire. Il s’ensuivit que le Great Northern Telegraph Company posa, en 1871, un câble de Wladiwostolc à Nangasaki, Shang-Haï, Fou-Tchéou, Amoy et Hong-Kong. On atterrit tout simplement dans les ports libres, sans demander l’avis des mandarins, qui durent accepter le fait accompli.
- Quelques temps après le gouvernement chinois construis sit lui-même une ligne d’essai de 5o kilomètres entre Taï-wan-son et Tako. Cet essai timide fut suivi, en 1883, de l’établissément de la première grande ligne télégraphique chinoise entre Sang-Kaï et Tien-Tsin; puis ces constructions devinrent plus fréquentes et prirent une rapide extension, excepté dans certaines provinces où la population s’opposa absolument à leur installation. Toutes les lignes actuelles ont été établies par des ingénieurs danois de la Great Northern Company. Mais l’administration en est entre les mains des Chinois. Les employés parlent l’anglais, et l’on peut communiquer dans cette langue. Pour l’établissement de la nouvelle ligne de Fou-Tchéou à Ivask-Gar et sur le plateau du Pamir, on se propose de n’employer que des Chinois.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- JL
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XV" ANNÉE (TOME XLVIII) SAMEDI 10 JUIN 1893 N» 33
- SOMMAIRE. — Moteurs à courants alternatifs de MM. Hulin et Leblanc; F. Guilbert. — Sur l’essai des dynamos; W.-E. Ayrton. — Chemins de fer et tramways électriques; Gustave Richard. — Observations sur la théorie des grandeurs électriques; Clavenad. — Sur l’essai des alternateurs; A. Blondel. — Les distributions d’énergie électrique; J.-P. Anney. — Chronique et revue de la presse industrielle : Eclairage électrique de Budapest. — Compteur pour courants alternatifs Elihu-Thomson. — Turbo-moteur Dow. — Marqueur télégraphique Fryd. — Chaufferettes électriques Dewey. •— Ampèremètre Perry et Holland. — Mesure de la durée des conversations téléphoniques. — Explorateur de champ magnétique. — Fabrication électrolytique des bichromates. — Revue des travaux récents en électricité : Impédance, par M. A.-E. Kennelly. — Sur le coefficient de température de la constante diélectrique de l’eau, par F. Heerwagen. — Phénomènes dynamiques dus à l’électrisation résiduelle des diélectriques, par M. Charles Borel. — Variétés : L’inauguration de la statue d’Arago; W. de Fonvielle. — Faits divers.
- MOTEURS A COURANTS ALTERNATIFS
- DE MM. MUTIN ET LEBLANC
- Les moteurs à courants alternatifs sont l’objet en ce moment de nombreux perfectionnements qui ne tendent à rien moins qu’à , leur faire acquérir toutes les propriétés des moteurs à courants continus.
- Le but à atteindre actuellement est de pouvoir disposer de moteurs ne demandant pour la mise en marche que la simple manœuvre d’un commutateur et démarrant sous charge tout au moins à la façon des moteurs à courants continus, c’est-à-dire en introduisant dans le circuit d’alimentation, au moment du démarrage, des résistances pour éviter l’intensité énorme qui se produit au départ et qui peut endommager l’induit.
- M. Desroziers, l’ingénieur bien connu, a donné dans une des dernières séances de la Société des Électriciens un tableau des inconvénients des moteurs à courant alternatif parallèlement à celui des avantages des moteurs à courants continus. Il ne nous appartient pas de faire la critique de son intéressante communication; nous ferons simplement remarquer que les inconvénients des alternomoteurs y sont un peu exagérés, de même qu’une exagération en sens
- contraire nous semble avoir lieu également pour les avantages des moteurs à courants continus.
- Quoi qu’il en soit, nous reconnaissons que les qualités des premiers sont à améliorer.
- Nous allons décrire un système de moteur à courant alternatif simple dû à MM. Hutin et Leblanc où une amélioration très sensible est réalisée. Le nouveau moteur, d’après les auteurs, doit s’appliquer de préférence dans les distributions de petites forces.
- Ces deux ingénieurs se sont proposé de construire un moteur à courants alternatifs ordinaires possédant tous les avantages des moteurs à courants continus. Une première solution, perfectionnée depuis, avait déjà été donnée en 1889 parM. Leblanc, mais se rapportait principalement aux fortes puissances.
- La solution en quelque sorte naturelle d’un moteur à courants alternatifs donnant un couple moteur toujours de même sens est basée sur le même principe que l’électrodynamomètre.
- Ceci peut être réalisé, comme on le sait, en alimentant avec un courant alternatif un moteur à courant continu dont le fer a été lamellé, et monté en série pour éviter le décalage très grand qui existerait entre le courant traversant l’induit et celui traversant les inducteurs par suite de la grande différence de self-induction de ces deux parties du moteur.
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- De nombreuses difficultés, bien connues, se présentent dans la réalisation pratique d’un pareil système de moteurs. Parmi celle-ci deux sont particulièrement importantes.
- i° Les balais du moteur à courant alterna-tifmettent successivementlessections de l’induit en court circuit; si donc la machine est alimentée par un courant alternatif, chaque section en court circuit se trouve traversée par le flux variable engendré par l’inducteur et se comporte par suite comme l’enroulement secondaire en court circuit d’un transformateur. Ceci entraîne donc une consommation d’énergie anormale n’ayant aucun effet utile et donnant lieu en outre à une grande diminution du flux utile. De plus, il se produit à la rupture du court circuit de violentes étincelles aux balais.
- Ce dernier inconvénient à lui seul rend la marche du moteur complètement impossible au point de vue pratique.
- Le premier perfectionnement qui s’imposait, pour permettre l’emploi des courants alternatifs avec les moteurs à courant continu, était donc de modifier leur mode de fonctionnement de telle façon qu’aucun circuit soumis à l’action du flux inducteur alternatif ne puisse être fermé sur lui-même.
- 2° La self-induction du système nécessite l’emploi d’une force électromotrice très grande pour obtenir un courant alternatif égal au courant continu nécessaire pour alimenter le moteur.
- L’emploi d’un condensateur pourrait détruire les effets de la self-induction, mais en attendant la réalisation pratique de cet appareil à un prix abordable, MM. Hutin et Leblanc ont adopté une disposition qui permet d’arriver au même résultat sans ajouter aucun organe accessoire aux machines.
- Pour supprimer le premier inconvénient signalé plus haut ils ont imaginé le dispositif que nous allons décrire et qui? permet de faire la commutation des sections de l’induit en supprimant la mise en court circuit de chacune d’elles.
- Considérons un induit d’une machine à courant continu d’un type quelconque'(Gramme, Siemens, etc.), comportant 4 n sections (n étant un nombre entier quelconque) et muni d’un collecteur ordinaire ayant également 4 n lames isolées les unes des autres (fig. 1).
- Nous numérotons les sections et les touches, et nous les décomposons en deux groupes absolument indépendants.
- Le premier groupe comprendra les 211 sections de l’anneau dont les numéros sont pairs; celles-ci sont réunies en série à la façon ordinaire, et les points de jonction de ces sections entre elles sont mis en communication avec les 2 n touches paires du collecteur.
- Le second groupe comprendra les 2 n sections impaires connectées de la même façon que les précédentes et mises en communication avec les 211 touches impaires du collecteur.
- Nous constituerons ainsi deux induits ordi-
- Fig. 3.
- naires de machine à courant continu, enroulés sur le même noyau de tôles feuilletées . et indépendants l’un de l’autre.
- Le collecteur total est muni de deux balais a et b. disposés diamétralement et mis en communication avec une source de courant quelconque.
- Si l’un des balais s’appuie seulement sur une lame de rang impair (position a b, fig. 1), l’armature impaire fonctionnera seule. Si le bala tournant d’une faible quantité s’appuie à la fois sur deux lames consécutives du collecteur (position a' b’), les deux armatures sont montées en parallèle et fonctionnent par suite simultanément.
- Or il sera toujours facile de régler la largeur de contact des balais de façon à ce que ni l’un ni. l’autre, ou même seulement l’un d’eux, ne puissent s’appuyer à la fois sur deux touches
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- impaires ou deux touches paires, il faudrait, en effet, pour que ceci se produisît, que les balais fussent suffisamment larges pour s’appuyer sur trois touches consécutives à la fois, ce qu’il est facile d’éviter.
- On voit qu’avec cette disposition et des balais à contacts assez étroits, les diverses sections de l’anneau ne seront jamais misesen court circuit.
- Rendons-nous compte maintenant des phénomènes qui se produisent avec un moteur muni d’un pareil induit.
- Nous supposerons que la résistance de chacun des deux enroulements est très faible, et de plus que le nombre de lames du collecteur est suffisamment grand pour que les forces électromotrices engendrées dans les deux circuits, qui en réalité sont décalés l’un par rapport à l’autre de la largeur d’une lame et d’un isolant, soient sensiblement égales; dans ces conditions, l’intensité totale J développée dans l’anneau restera sensiblement constante.-
- Considérons alors les balais dans la position ab\ le circuit impair sera seul parcouru par le courant total J. Lorsque les balais s’appuieront sur deux lames consécutives, c’est-à-dire lorsqu’ils seront dans la position a' b\ les deux circuits agissant alors ensemble, l'intensité se partagera également entre eux et chacun recevra
- un courant -. Enfin, les balais continuant à 2
- tourner, le circuit pair sera seul parcouru parle courant total, et ainsi de suite.
- L’équilibre électrodynamique se réduit donc à ces variations de l’intensité. Ceci ne peut donner lieu à des pertes d’énergie ou à des troubles quelconques que si l’énergie potentielle du système induit subit des altérations; or ceci ne peut se produire quedans de très faibles limites.
- En effet, si nous laissons de côté, pour un moment, les bobines extrêmes des deux circuits, c’est-à-dire celles qui aboutissent aux touches avec lesquelles les balais sont en contact, les deux circuits sont identiques entre eux comme composition et comme position. Tout se passe en réalité comme si l’on avait un seul, induit dont le fil aurait une section pouvant alternativement devenir deux fois plus grande, puis revenir à sa position primitive sans que l’intensité fût modifiée. Ces variations n’introduiront aucun changement dans l’énergie potentielle du système.
- La seule dissipation d’énergie possible ne pourra avoir lieu quedans les bobines extrêmes qui, sans être mises en court circuit, éprouvent un renversement du sens du courant. Cette perte très faible, en général, pourra être réduite autant qu’on voudra en augmentant le nombre des lames du collecteur.
- Toutefois cette augmentation, qui accroît en même temps le prix du collecteur, n’a pas besoin d’être poussée bien loin.
- En effet la seule chose à réaliser est que l’énergie potentielle des deux circuits soit sensiblement la même au moment de chaque commutation malgré le décalage de ces deux
- circuits. Or ceci aura lieu si de part et d’autre de la ligne des balais il y a une région occupant un certain angle supérieur à celui qui correspond au décalage des deux induits et dans laquelle aucun flux ne puisse entrer ni sortir de l’armature.
- Cette condition est sensiblement réalisée dans la plupart des dynamos actuelles.
- Considérons par exemple un anneau Gramme disposé entre deux pièces polaires -f- et —. L’entrefer est généralement assez faible pour que le flux qui pourrait entrer dans l’anneau ou en sortirdans l’intervalle compris entre les deux plans xx, rr passant par les extrémités diamétralement opposées des pièces polaires soit très faible et négligeable par rapport à celui traversant l’anneau sous les pièces polaires.
- Dans le cas particulier des courants alterna*
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- tifs on peut diminuer encore cet effet en reliant les extrémités des pièces polaires par des plaques conductrices a a, b b (fig. 2) qui remplissent le rôle d’écran magnétique en s’opposant au passage de tout flux dans les régions considérées.
- Théoriquement il ne devrait donc y avoir aucun courant parasite dans le circuit, ni aucune étincelle aux balais, mais pratiquement les conditions précédentes sont plus ou moins bien réalisées et il se produit en réalité quelques faibles étincelles. Du resteMM.HutinetLeblanc font remarquer qu’on peut les faire disparaître complètement. Il suffit d’introduire, avant de le rompre, dans le circuit qu’on va ouvrir, des résistances graduées. On peut employer pour cela,
- Fig. 3. — Balai à résistances graduées.
- lormé comme l’indique la figure 3, un balai muni de série de lames de clinquant isolées les unes des autres et du balai proprement dit avec un isolant quelconque. Ces lames sont reliées entre elles ainsi qu’au balai par une série de résistances graduées.
- La même figure montre suffisamment comment fonctionne ce dispositif lorsque le collecteur se déplace par rapport au balai dans le sens de la flèche.
- Le nouveau dispositif de commutation de MM. Hutin et Leblanc ne s’applique pas qu’aux moteurs à courants alternatifs. Il pourra trouver Son application aux transformateurs de courants alternatifs des mêmes auteurs que nous avons décrits (J).
- Son emploi dans les machines à courants continus permettra de supprimer les étincelles provenant d’un mauvais calage des balais et de
- (') La Lumière Electrique, t. XLVII, p. 5i.
- faire varier la force électromotrice par le simple décalage des balais sans nuire à la sécurité de la marche.
- Revenons au moteur à courants alternatifs.
- Le dispositif employé par MM. Hutin et Leblanc pour supprimer les effets de la self-induction repose sur cette remarque que les transformateurs ordinaires à courants alternatifs ont un coefficient apparent de self-induction très faible.
- En particulier lorsque la résistance du secondaire est la plus petite possible, c’est-à-dire lorsque le secondaire est fermé sur lui-même,
- Fig. 4
- le nombre des ampères-tours inducteurs est presque égal à celui des ampères-tours induits et les courants primaires et secondaires sont à peu près décalés d’une demi-phase.
- Il est possible d’arriver à un résultat analogue avec les moteurs à courants alternatifs, et conséquemment de supprimer à peu près totalement les effets de la self-induction.
- Considérons (fig. 4) un induit double disposé comme il a été dit plus haut. Le collecteur C, représenté par un simple cercle, est muni de deux balais reliés entre eux d’une façon permanente par le conducteur.
- L’anneau des induits est soumis à l'action de deux paires d’électro-aimants disposés perpendiculairement l’un par rapport à l’autre.
- Le système d’électro-aimant II est disposé de
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- façon qu’un plan passant par son axe contienne l’axe de la machine et le diamètre du collecteur passant par le contact des balais.
- Le plan d’axe de la seconde paire d’électroaimants J J est perpendiculaire au premier.
- Les bobines des électro-aimants II et J J sont parcourues par le courant alternatif d’alimentation.
- La paire d’électro-aimants I I produit un flux périodique traversant l’anneau et suivant le chemin indiqué mm. Le flux, en traversant les spires de l’induit y développe des forces élec-
- tromotrices, et par suite, un courant périodique traversant le conducteur ap reliant les balais.
- L’ensemble des électro-aimants 11 et de l’induit constitue donc un transformateur ayant son secondaire fermé sur lui-même, et par suite, d’après ce que nous avons dit plus haut, cet ensemble aura un coefficient de self-induction à peu près négligeable, et il suffit pour y arriver de faire en sorte que la perméabilité du système soit très grande, ce qui est réalisé sensiblement, l’entrefer étant très faible.
- De plus le courant circulant dans l’induit sera
- Fig. 5. — Schéma des enroulements du moteur Hutin et Leblanc.
- en opposition de phaseavec le courant inducteur.
- D’un autre côté la paire d’électro-aimants J J développera également un flux de direction perpendiculaire au premier et suivant dans l’anneau le chemin ji y..
- Ce flux ne produira aucun courant par suite de sa position, puisqu’il donne naissance à des forces électromotrices qui sont en opposition aux points PP de l’anneau et par suite se détruisent mutuellement.
- Mais l’induit étant parcouru par le courant résultant de l’action des électro-aimants J J et en même temps par le flux provenant des élec-
- tros 11 passe comme dans une machine à courant continu dont les inducteurs et l’induit sont parcourus par un courant alternatif. Le moteur se mettra donc en marche avec la même facilité qu’un moteur à courant continu et produira un couple moteur dépendant de l’intensité du courant qu’il reçoit.
- Cette solution répond donc au problème que MM. Hutin et Leblanc s'étaient proposé, et elle est à l’abri, grâce aux deux dispositifs ingénieux que nous venons de décrire, des étincelles, en même temps que sa self-induction apparente est sensiblement nulle.
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- Le nombre des spires des bobines J J est faible par rapport à celui des bobines II.
- L’artneâu étant fermé sur lui-méme, le diamètre du fil des enroulements induits n’est pas déterminé et il conviendra de le choisir de manière à simplifier le plus possible l’enroulement.
- Cette machine peut fonctionner également comme génératrice en alimentant ses inducteurs avec un courant alternatif.
- Dans tout ce qui précède, pour simplifier l’explication, nous avons supposé la machine bipo-
- *’ig. 6
- lairè,. Tous les détails donnés s’appliquent évidemment aux machines multipolaires.
- Toutefois la machine multipolaire en dehors du système de pôles inducteurs alternativement ndfd et sud placés en face des points de contact des balais, doit en avoir un second d'intensité moindre et dont les bobines sont intercalées à égale distance de celles du premier système.
- Pour atténuer les pertes par le fer dues à l’hys-térésis et aux courants de Foucault, pertes qui sont sensiblement proportionnelles au flux total et à la fréquence on ne devra employer que des flux peu intenses et coupés plusieurs fois par le circuit induit.
- Ceci conduit naturellement à employer des machines multipolaires, supérieures aux autres ,
- â beaucoup d’égards, comme chacun le sait.
- Le moteur précédent tournera en réalité à une vitesse voisine du synchronisme avec les machines génératrices,
- Les figures 5 et 6 représentent un moteur construit d'après les principes précédents.
- La figure 5 montre schématiquement une portion de la machine supposée développée,
- L’inducteur est formé d’une pilé de couronnes de tôles T et dentelées â leur circonférence intérieure. Dans les dentelures ainsi formées sont enroulées les diverses bobines inductrices.
- Sur le schéma 5 l’enroulement représenté en traits pleins donne une série de pôles alternativement positifs et négatifs dont deux sont représentés sur la figure.
- Les lignes de force engendrées par ces pôles sont figurées par les traits ponctués a.
- Ce circuit représente le système d’électroaimants de la figure 4.
- Pour empêcher le flux de passer en dehorsdes pièces polaires on a disposé des baguettes de cuivre A B formant écran magnétique comme nous l’avons dit plus haut. Ce sont les analogues de plaques de cuivre a a b b de la figure 2.
- Le second enroulement est représenté par les traits interrompus; il traverse la pile de tôles parallèlement à l’axe de la machine dans des courbes ménagées au-dessous des baguettes de cuivre AB AB. Les pôles alternés qui forment cet enroulement sont les analogues du système d'électro-aimants de la figure 4. Le premier enroulement comporte un nombre de spires beaucoup plus grand que le second.
- Les tôles sont serrées entre deux flasques de bronze maintenues à l’aide des boulons g g qui servent en même temps de point d’appui aux fils enroulés.
- L’armature est constituée par un anneau Gramme-Pacinotti, composé d’une pile de couronnes de tôle T' et formant un cylindre concentrique au premier.
- Ce cylindre comporte une série de cavités C dans lesquelles s’engagent les fils des deux enroulements induits. Sur le schéma 5, on a représenté une bobine de chacun des deux enroulements.
- Chaque bobine a la moitié de ses spires passant dans une cavité et l’autre dans la cavité suivante, de façon à juxtaposer les deux circuits induits aussi complètement que possible.
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- Tel est le nouveau moteur de MM. Hutin et Leblanc.
- Les propriétés d'un pareil moteur sont à peu près les mêmes que celles des moteurs à courants continus. Il n’a donc rien à envier à ceux-ci, pas même leur collecteur.
- Ce moteur, comme celui de M. Déri 0, que nous avons décrit dernièrement, et qui du reste se sert d’un artifice analogue à celui de MM. Hutin et Leblanc pour annuler la self-induction, sera donc un sérieux concurrent des moteurs à courants continus.
- Le progrès réalisé nous paraît très important. L’étude des courants alternatifs date seulement de quelques années ; aussi croyons-nous qu’il n’y a pas encore lieu de s’étonner des résultats faibles qu’avait produit jusque-là cette étude.
- Nous ne voulons pas dire par là que cette étude doive être poussée avec confiance dans le seul espoirderemplacer un jour les courants continus; non, ceux-ci ont incontestablement des avantages sérieux, mais ce que nous souhaitons c’est que les courants alternatifs deviennent au moins les égaux des courants continus; ils ne feront jamais double emploi. Du reste, abondance de bien ne nuit pas,
- F. Guilbert.
- SUR L’ESSAI DES DYNAMOS
- A la suite de la communication de M. Mordey sur l’essai et le fonctionnement des alternateurs, M. Leslie Miller a décrit à Y Institution of Elec-trical Engineers la méthode que nous avons employée pour essayer des alternateurs à induit tournant et qui consiste à couper les inducteurs en deux parties que l’on oppose l’une à l’autre de façon à faire fonctionner l’une en génératrice, l’autre en réceptrice. Vers la fin de l’année dernière, MM. Fleming, Nicholson et Miller ont effectué à la City and Guilds Central Institution une série d’expériencés sur un alternateur Fer-ranti de 12 chevaux, et les résultats ont montré que cette méthode pour déterminer la puissance et le rendement d’un alternateur à induit tournant était parfaitement pratique.
- (') La Lumière Electrique, t. XLVI, p. 428.
- Voici comment on procédait : Les bobines inductrices de la dynamo Ferranti étaient reliées en parallèle, de manière que le courant passât en sens inverse dans les moitiés supérieure et inférieure de l’inducteur. L’alternateur était actionné par un moteur à courant continu à excitation séparée, les arbres des deux machines étant reliés par un ressort. Dans toutes les expériences, les courants dans les deux moitiés de l’induction Ferranti étaient réglées de façon à produire dans l’armature (fermée en court circuit sur un ampèremètre) une force électromotrice suffisante pour y faire circuler un courant de 20 ampères. L’alternateur était alors actionné à différentes vitesses, et l’on mesurait la puissance dépensée dans réchauffement, des induits de la machine Ferranti et du moteur; on obtenait la puissance dissipée en courants de Foucault et dans les frottements aux coussinets de la dynamo et du moteur. La puissance perdue dans le moteur était ensuite déterminée séparément, après avoir défait le lien entre les deux machines. Avec ces données, il était alors facile de calculer, à l’aide des courbes caractéristiques de la machine Ferranti, les rendements aux différentes vitesses.
- On peut se rendre compte que notre méthode, décrite par M. Miller, est également applicable aux machines multipolaires à courant continu. Les machines construites sur le continent ressemblent souvent, par leur grand nombre de pôles, aux alternateurs. Une machine de ce genre peut être essayée en divisant le circuit inducteur électriquement en deux parties, et en renversant les connexions de l’une des parties relativement à l’autre. Il n’est pas nécessaire, comme l’a suggéré M. Mordey, d’avoir deux commutateurs sur l’armature. Un seul suffit, et l’unique modification à la machine se réduit au renversement des connexions d’une moitié des inducteurs, qui permet de faire tourner la machine à l’aide d’un moteur à courant continu de très faible puissance.
- Il faut fournir du courant continu à ce moteur et à l’excitation de la dynamo, car avec les inducteurs couplés en opposition, celle-ci ne serait pas auto-excitatrice. La puissance dépensée dans ces courants représente, après déduction de la perte dans le petit moteur, la puissance qu’il faut communiquer à la dynamo pour qu’elle développe le courant voulu dans son armature.
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- En retranchant encore la puissance développée par celle-ci, nous obtenons la somme des pertes dans l’excitation, les frottements mécaniques et les courants de Foucault, ce qui permet de calculer.le rendement.
- Ompourrait objecter que i’application de cette méthode produirait une torsion du champ, et ne donnerait donc pas les résultats correspondant •aux conditions normales. Cela est vrai jusqu'à un certain point, mais la méthode de M. Mordey est sujette à la même objection. Toutefois, nous • ne pensons pas que dans un champ multipolaire il puisse en résulter un inconvénient sérieux. Avec deux pôles seulement, la torsion du champ serait si préjudiciable que la méthode ne pourrait plus être appliquée, mais avec un grand nombre de pôles, cette cause d’erreur est beaucoup moins importante
- M. Mordey a rappelé l’application faite par M. Sumpner de la méthode différentielle de M. Hopkinson à l’essai des transformateurs. La méthode décrite par M. Mordey est l’analogue de celle dont nous nous sommes servis pour essayer un transformateur ayant un rapport de transformation égal à l’unité, c’est-à-dire transformant de ioo à ioo volts (*). Dans ce cas, il suffisait d’alimenter le primaire par la source, et d’y renvoyer directement la puissance fournie par le secondaire. On peut ainsi essayer un grand transformateur avec un alternateur de faible puissance.
- On peut à toutes ces méthodes présenter une objection qui ne s’applique pas à la méthode originale de M. Hopkinson. Dans celle-ci, deux . machines distinctes, une dynamo et un moteur, .étaient couplées sur le même arbre, qui avait donc à transmettre la puissance totale développée par une machine. Cela n’a pas lieu dans la méthode de M. Mordey, ni dans celle décrite par M. Miller. Il peut donc se faire que l’arbre soit trop faible ou que les coussinets chauffent, lorsque, sortant des conditions expérimentales, on l’essaye pratiquement.. On peut, toutefois, éviter tout aléà si l’on a soin de faire fonctionner la machine dans les conditions où elle sera placée dans la pratique. Cet essai mécanique doit précéder la détermination du rendement.
- M. Mordey a soulevé une question très intéressante — celle de la circulation du courant
- dans les bobines d’un alternateur couplées en parallèle, quand la force électromotrice d’une bobine n’est pas exactement égale à celle de la bobine couplée avec elle en dérivation. Nos élèves ont remarqué le même fait dans un transformateur dont l’enroulement secondaire était formé de deux bobines couplées en parallèle. Le professeur Perry a montré que toute partie de transformateur formée de deux bobines en parallèle peut devenir le siège de courants locaux, quand le nombre de spires de l’une n’est pas exactement égal à celui de l’autre. Mais il n’a pas fait remarquer que, même avec des bobines d’égal nombre de tours, il peut y avoir encore circulation de courant quand les dérivations magnétiques ne sont pas pareilles pour les deux bobines, c’est-à-dire quand une des bobines produit un courant plus intense que l’autre.
- W.-E. Ayrton.
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS
- ÉLECTRIQUES O).
- Le locomoteur de M. Hunier, compagnie Thomson-Iiouston, représenté par la figure i, est pourvu de deux dynamos H H, avec armatures O, calées directement sur les essieux, inducteurs fixes N semblables à O, collecteurs n et o, et balais tournants P2 et Pj. Le courant amené parGM dans chaque dynamo suit le trajet S. P'. N S2 P2 O., puis s’en retourne par les rails. Les balais tournants P' et P2 sont commandés par une petite dynamo N', en dérivation L2, pourvue d’un régulateur L', manoeuvrable des deux extrémités du locomoteur, et d’un changement, de marche L3. A mesure que les balais tournent plus vite, la force contre-électromotrice des dynamos N N augmente, de sorte que l’on peut faire, au moyen de la dynamo N', varier la vitesse ou la puissance des moteurs H avec beaucoup moins de pertes que par l’emploi d’un rhéostat.
- En figure 2, l’inducteur N est calé sur l’essieu, et l’armature O, folle sur l’essieu D', porte une roue dentée D2, en prise avec un pignon satel-
- (*) La Lumière Electrique, t. XLVI, p. 91.
- (<) La Lumière Electrique, 22 avril [8g3, p. n5.
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- Fig. i et 2. — Locomoteur Hunter (1893) (Compagnie Thomson-Houston).
- Fig. 3. — Locomoteur Edison (1891-1893).
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- lite d, porté par le bras de la gaine D', et qui engrène aussi avec le pignon N2 de l’inducteur. Les balais de l’armature sont entraînés autour de leur collecteur o par l’inducteur. Si on laissait D' tourner librement, l’armature O ne ferait aucun travail, et développerait, en raison de sa grande vitesse, une force contre-électromotrice suffisante pour réduire à presque rien la dépense du courant. Pour démarrer, on arrête graduellement, par le frein Q\ la rotation de D', de manière que l’inducteur, se mettant à tourner en sens contraire de l’armature, entraîne l’essieu d’abord avec la plus grande force possible, puis, à mesure que la vitesse du locomoteur augmente, avec une énergie décroissante, réglée par l’aug-
- 501
- 5f-
- Fig. 4 à G — Edison. Détail de la dynamo et de la courroie électromagnétique.
- mentation corrélative de la force contre-électromotrice.
- M. Edison emploie, pour le locomoteur représenté par les figures 3 à 9, une transmission par partie électro-magnétique, comme celle de Harrington (1). L’armature entraîne (fig. 4) par un tourteau isolant 8 son axe 7, qui porte le collecteur à balais abrités i3 et deux poulies électromagnétiques 15-15 constituées par desmoyeuxen fer doux excités par des bobines 16, recevant leur courant des collecteurs isolés 17 et 18. Les courroies en tôle d’acier 5o', avec talons en fer doux 51'(fig. 6) attaquent les essieux, l'une à droite l’autrfe à gauche du locomoteur, par des poulies 49' (fig. 5) à embrayage électromagnétique 48 commandé par un rhéostat 3i (fig. 3). Cet em-
- (') La J Minière. Electrique, 11 mars 1893, p. 467.
- brayage consiste en un plateau 48, calé sur l’essieu, et qui est entraîné par son adhérence sur le plateau 482 de la poulie folle 49' quand on fait passer un courant au travers des fils, enroulés dans ses gorges annulaires.
- La puissance du locomoteur est réglée par deux rhéostats 29 29' (fig. 3 et 7), un pour chaque bout : dont les résistances 23 (fig. 9) sont logées dans une caisse 20 (fig. 3). Quand les aiguilles 38 et 39
- Fig’. 7 el 8. — Edison. Détail du rhéostat.
- de ces rhéostats occupent les positions indiquées sur le schéma (fig. 9) le circuit est fermé sur la dynamo 3, dont l’armature tourne, mais sans entraîner l’essieu, parce que le circuit de l’embrayage électromagnétique est ouvert : pour mettre en train, l’on tourne (fig. 7) la manivelle 40 du rhéostat de manière à amener le bras 3q sur les contacts 3a2 353, ce qui ferme graduellement le circuit du frein électromagnétique par la suppression des résistances de son rhéostat 3t (fig. 3). Pendant cette fermeture, le bras 38
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- reste sur le long contact 34 (fig. 9) sans introduire de résistances dans le circuit de la dynamo ; mais, dès que le bras 39 quitte la dernière résistance 355 de l’embrayage, le bras 38 aborde les touches 34x 342, de manière à réduire, à mesure que le locomoteur s’accélère, le courant au moteur.
- On se rendra facilement compte de cette opération en suivant la marche du courant sur le diagramme des circuits (fig. 9). Le courant, admis par 2, se divise, en 52, en trois branches. L'une : 53, par l’inducteur 3 de la dynamo, le fil 54 et le
- Fig-. 9. — Edison. Schéma des circuits.
- bras 38 du rhéostat de gauche, va, par 34-35, au contact 34 et au bras 38 du rhéostat de droite, qui le mène à la terre par 56. La seconde branche 57, va par5i. 58 à l’armature 10’, puis, par5i. 59. 60, aux deux embrayages 48, et, par 61, aux poulies électromagnétiques x 5-15’ et 49. La troisième branche, 62, va au commutateur 5i\ représenté ouvert. En 63, le fil 59 se bifurque au bras 39 du rhéostat de gauche, puis va, directement ou au travers des résistances 35', par 64, au bras 34 du rhéostat de droite, relié, par 65, au fil 61, entre les embrayages et les poulies électromagnétiques.
- Avec la disposition figure 10 on agit à la fois sur le circuit de l’armature et sur celui des inducteurs de la dynamo. Les bornes de l’arma-
- ture sont, à cet effet, reliées parle rhéostat commutateur de droite aux fils 58', 58'', 58'", 58'"', et, de là aux fils 57 et 59, aboutissant respectivement aux fils 62 et 64. Au rhéostat de gauche, les fils 58' 58" sont simplement transposés. Les bras 38 portent chacun deux balais 38" pouvant relier par paires les fils 58. 58", et fermant ainsi le circuit de l'armature dans un sens ou dans l’autre suivant que l’on insère la poignée du commutateur de gauche ou celle du commutateur de droite. Cette poignée est disposée de manière qu’on ne puisse pas la retirer sans ouvrir le circuit.
- Pour les tramways à accumulateurs, l’un des points les plus importants du service est le transbordement des accumulateurs des voitures à la station de chargement, et vice versa. Le système récemment proposé par M. Pfatischer, de
- Fig. 10. Edison. Variante.
- l'Accumulator Cornp. de Philadelphie, est des plus rapides.
- L’ensemble du système comprend un transbordeur B (fig. 11) mobile électriquement, par trolleys aériens II, sur une voie RR', et une table de chargement C.
- Le transbordeur porte quatre voies 1, 2, 3, 4 pouvant recevoir autant d’auges T, à crémaillères 20(fig. 12 à 14) commandées, du pignon 5 et de son arbre S, par des trains (6, 7, 8, 9, 10) (11, 12, i3, 14, i5)dont les pignons 10 et 14 tournent dans un sens et 9 et i5 dans l’autre, de manière que les auges placées sur 2 et 4, par exemple, s’avancent vers la voiture A, en transbordement, tandis que les auges 1 et 3 s’en éloignent dès que l’on a engagé leurs crémaillères avec leurs pignons.
- La table déchargement porte (fig. i5 et 16) une série de voies 16 à 27, à rails 5o, aux dimensions des auges T, commandées par les pignons 31 à 42 de l’arbre m, et une série de longrines en bois V, sur lesquelles sont disposées les connexions électriques.
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- Fig. il. — Pfatischer. Transbordement des accumulateurs (1893). Ensemble de l'installation.
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- Fig. 12 et i3. — Pfatischer. Transbordeur, vues par bout et de côté.
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- Fig*. 14. — Pfatischer. Plan du transbordeur.
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- Après avoir amené la voiture à décharger en A, avec les auges de ses accumulateurs épuisés T T en face des auges 2 et 4 du transbordeur, on les pousse à la main jusqu’à mettre leurs
- crémaillères en prise avec les pignons 10 et 14, puis on fait tourner la dynamo M du transbordeur, de manière à retirer 2 et 4. On avance ensuite le transbordeur vers la droite jusqu’à ame-
- Fig. 17. — Pfatischer. Coupe transversale de la table de chargement.
- ner les auges T' T', pleines d’accumulateurs neüfs devant les emplacements vides T T de A ; puis on met les crémaillères des auges T' T' en prise avec les pignons get 15, quilles enfournent
- Fig. 18. — Trolly Smith et Wilson (1892).
- en T T dans la voiture, prête ainsi à partir après la fermeture de ses portes dd.
- La voitilre une fois chargée, on débraye par la manette h de droite (fig. 12) la dynamo M du train dxes crémaillères, puis on l’embraye, par la manette h de gauche, avec le train des essieux moteurs, de manière à amener le transbordeur devant la table de chargement, avec ses auges d’accumulateurs épuisés en face, par exemple,
- des voies 22 et 24. On pousse, par le moteur M du transbordeur, ces auges jusqu’à ce que leurs
- crémaillères engrènent avec ,les pignons 37 et 3y de la table, sur laquelle l’arbre w, commandé
- IM—
- Fig. 23 et 24. — Bâtes. Détail d’un galet 12 et d’un isolateur 10.
- par la dynamo E, les amène à la position de chargement; après quoi, on les soulève à un bout
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- par le carrelet k (fig. 17) et les cames K, de manière à dégager leurs crémaillères des pignons 37 et 39, et à permettre à l’arbre m d’amener sans les déranger de nouvelles auges à charger sur la table.
- La manœuvre de la dynamo E de la table se commande par le commutateur 100 (lig. i5) dont la tringle 98 porte deux manettes 102 et 104. Les manettes io3 et io5 commandent, parla tringle 99 et le levier 93, l’embrayage de l’arbre m.
- Le trolly de Smith et Wilson est articulé (fig. 18) sur un pivoty, à un parallélogramme cdbf, dont le ressort h constitue la diagonale et le maintient en équilibre dans toutes ses positions, parce que sa tension augmente à peu près proportionnellement au moment du bras a par rapport àb.
- M. Healh arrive (fig. 19) au même résultat par un moyen moins simple : en reliant le bras 5 aux ressorts 25 25 par la chaîne 23 et le levier 15, I convenablement calculé à cet effet.
- Mm
- Fig. 21 et 22. — Trolly souterrain Bâtes. Elévation et plan, coupe transversale
- Le trolly à conducteur souterrain de J. H. Bâtes est (fig. 21) porté par quatre galets 12, roulant sur les conducteurs 99, fixés comme l’indique la figure 24 aux isolants 8 par des étriers 10. Ces galets, montés et parraitement abrités, comme l’indique la figure 23, dans des boîtes i3, à l’extrémité des. bras 14, ont leurs, axes reliés, par les fils 25 et les barres 17, aux fils 24 24d’aller et de retour du courant au travers du locomoteur, supportés par les gaines 18 des barres 17, sur les isolateurs 20. Les galets auxiliaires 3i 3l, dont la hauteur peut se-régler par l’écrou 32, ne servent qu’à supporter accidentellement le
- trolly sur le rail 2, quand les conducteurs 9.9 lui font défaut, comme aux croisements de voie, etc. Le chariot du trolly 14.15 est relié par des chaînettes 26 aux montants 27.27 du locomotéür, qui pénètrent dans la rainure 1.
- Le tramway à contacts de Siemens et Halskê représenté par les figures 25 et 26 fonctionne comme il suit, l’un des rails, /, étant divisé en sections, et l'autre, r, continu; chaque section t étant pourvue d’un électro-aimant de contact oscillant A, et chaque locomoteur de deux balais Pi P2, frottantl’ürt sür i\ l’âutre sur l, et rë“
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- liés, par les électros E1 E2, aux bornes de la dynamo M.
- Quand l’électro d’avant, E,, passe de la position indiquée en traits pleins (fig. 25) à la position pointillée, il ferme par le contact a le circuit du conducteur K de la génératrice D sur le locomoteur, suivant (ap l P2 E2M E1 P1 r);puis
- quand E2, à la sortie de la section passe, ensuite sur A, il ramène l’électro de contact sur b, de manière à couper cette section du circuit. La longueur de ces sectians est telle que Ex introduit la section /2 dans le circuit juste pendant que E2 supprime la section précédente /l5 et cela est possible, parce que les balais Pt P2 se trou-
- Fig. 20 et 26. — Siemens et Halske (1893). Coupe transversale par line boîte de contact, plan du locomoteur.
- vent juste au milieu de la distance E, E2, P1 pénètre dans la section /2 avant que E2 n’ait coupé li du circuit, de sorte que la dynamo M est toujours dans le circuit.
- Les électros A sont déséquilibrés autour de leurs axes de façon que leur balourd les main-
- tienne dans leurs positions acquises, qu’elles ne peuvent pas quitter accidentellement.
- Dans le système de Blackwell (Thomson-Houston) représenté par la figure 27 le conducteur principal est aussi divisé en sections 1,2, 3, 4... disposées de manière que le trolly
- Fig. 27. — Block-système Blackwell.
- es franchisse sans interruption. Chacune de ces sections est normalement en circuit avec la génératrice G par le conducteur continu P et les contacts 00'... Quand un train ou un locomoteur occupe la position figurée, sur la section 2, par exemple, O' est fermé par Rf, relié à l’élec-tro S de O, de manière que O soit maintenu ouvert; puis, quand T arrivera en 3, le courant passant à la fpis par R2 S' et R, fermera 02, ouvrira O1, et refermera O de sorte qu’un train arri-
- vant en 1 y recevra le courant, et sera séparé de 3 par une section 2, inerte jusqu’à ce que le train précédent soit passé pe 3 à 4.
- Le retour se fait par le rail D et les roues Q : dès que le locomoteur entre dans une section bloquée, le frein électromagnétique H, à solé-noïde en dérivation sur le moteur A, lâche son armature qui, repoussée par le ressort I, serre le frein.
- Gustave Richard.
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- OBSERVATIONS SUR T,A THÉORIE
- DES GRANDEURS ÉLECTRIQUES
- Dans la séance du 7 avril 1898 de la Société internationale des électriciens (*), M. Guillaume, après avoir donné un intéressant aperçu des systèmes de M. le professeur Oswald et de M. W. Williams, qui constituent, à notre avis, de véritables progrès, expose celui que M. Rüc-ker a proposé récemment, et sur lequel nous devons présenter quelques observations.
- M. Rücker introduit ce qu’il appelle « quantités principales propres à l’électricité » : le pouvoir inducteur spécifique Iv et la perméabilité y.
- Or, la perméabilité n’est qu’un coefficient, et M. Rücker la considère comme telle en la présentant comme le rapport de deux champs.
- [B] = [|a H]. (.)
- On peut admettre à la rigueur que y. figure dans une expression symbolique comme (1), (qui n’est pas une équation), puisqu'on y envisage des grandeurs concrètes, mais comme coefficient numérique, il ne peut pas paraître dans une équation des dimensions; et cependant nous voyons écrire :
- I = iJ T-1 (X-^, (2)
- ce qui est inadmissible.
- La quantité [KJ est définie dans la même note par le symbole :
- [DJ = [K .J. (3)
- [D] étant le déplacement électrique tel que :
- [D L*] = fQ].
- Cette définition de K lui assigne des dimensions, il est vrai; ce n’est plus un coefficient, mais ce n’est pas non plus le pouvoir inducteur spécifique tel qu’on le définit ordinairement, lequel est.un nombre qui marque, par exemple, le rapport de deux capacités.
- Tout en passant sur l’incorrection de ces expressions symboliques qui paraissent avoir motivé la très juste observation que la rédaction de ce journal a faite à la fin du compte rendu, nous constaterons donc que l’idée de M. Riic-
- (') La Lumière Électrique, i5 avril 1893, p. 82.
- kcr n’apporte aucun élément nouveau dans l’étude de cette théorie primordiale des grandeurs électriques.
- Au surplus, pour que K devînt un coefficient comme la perméabilité spécifique, il eût fallu envisager un déplacement électrique D répondant à l’équation des dimensions :
- D T* = Q (4)
- Ce déplacement électrique ainsi conçu cadre effectivement avec ce qu’en Angleterre on appelle la force électromotrice en un point.
- Dans ce cas, en suivant l’exposé, d’ailleurs inacceptable, comme nous venons de le voir, de M. Rücker, on obtiendrait,
- I = IJ mX t-1 k&
- Le rapprochement de cette équation avec la suivante, donnée par le même savant,
- I = U1 T-1
- montrerait que K et y. font l’un ou l’autre double emploi.
- Et si nous faisons cette remarque, c’est pour appeler l’attention sur la nécessité d’une définition unitaire de la perméabilité, de l’induction, du pouvoir inducteur spécifique, laquelle semble possible.
- Quant à la formule hétéroclite :
- que donne la note susvisée, on voit qu’elle ne répond plus à rien. On a cru y démêler le nombre v de Maxwell. Ce nombre v ne peut résulter que du rapport des deux K que nous avons envisagés, l’un en partant de la formule D T3 = Q, l’autre de la formule D L2 — Q.
- Clavenad.
- SUR L’ESSAI DES ALTERNATEURS
- M. Mordey a fait récemment _à Y Institution of Eleclrical Engineers, de Londres, sur l’essai et le fonctionnement des alternateurs, une intéressante communication qui vient d’être reproduite dans ce journal, et qui a attiré l’atten-
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- tion des électriciens comme toutes celles du savant ingénieur anglais. J’ai été étonné cependant d’y trouver présentés comme nouveaux quelques-uns des résultats que j’avais récemment indiqués ici même, et comme rigoureuses des méthodes assez discutables : je me propose de faire sur ces divers points quelques remarques qui suffiront, je pense, à justifier cette appréciation.
- i. Dans tous les dispositifs qu’il indique, M. Mordey traite les alternateurs comme de simples machines à courants continus, sans se préoccuper du décalage de phase, et il admet que le rendement ne dépend que de l’intensité du courant. C’est là une assertion au moins gratuite, qui aurait besoin avant toute chose d’une démonstration expérimentale.
- , Il me semble, en effet, que les pertes par courants de Foucault et hystérésis dépendent du décalage dans une mesure souvent importante; cette influence peut être faible dans les alternateurs Mordey, mais non dans les alternateurs à pignon du type Zipernoswsky, car il n’est pas indifférent que les pôles de l’induit et des inducteurs soient en coïncidence ou entrecroisés au moment où le courant passe par ses maxima.
- Or dans la méthode proposée, le décalage est
- maximum et voisin de - (le rapport ~ - étant
- > io dans presque tous les alternateurs (y compris ceux de M. Mordey); au contraire, en régime normal, le décalage est faible surtout poulies machines sans fer (20°à3o° dans les alternateurs Mordey); enfin dans les transports de force il est excessivement variable suivant les conditions de marche, ainsi qu’on le voit par les graphiques du couplage t1). Il est donc permis de douter de l’exactitude du procédé.
- 2. J’ai indiqué antérieurement (2) pour l’étude des transports de force une autre méthode qui constitue la véritable extension aux alternateurs de celle de Hopkinson, et qui échappe aux critiques précédentes, car les deux machines fonctionnent exactement dans les conditions d’emploi, même au point de vue du décalage.
- Cette méthode consiste à placer à côté l’un de l’autre (fig. i) les deux alternateurs à essayer
- (’) Bulletin de la Suciélé des Electriciens, 4 janvicr 1893.—Lumière Electrique, janvier 1893.
- C) Ibid.
- Aj A2, en embrayant les deux arbres à l’aide d’un dynamomètre de torsion D dont on puisse modifier à volonté le clavetage, et en couplant les deux machines en série par l’intermédiaire d’une résistance équivalant à celle de la ligne.
- On attaque la poulie d’un des alternateurs par l’intermédiaire d’un autre dynamomètre, ou mieux par un moteur électrique, dont on connaît exactement le rendement. La puissance totale dépensée représente l’ensemble des pertes dans la transmission de force, tandis que le dynamomètre placé entre les deux machines donne la puissance transmise. En faisant varier l’angle de calage du dynamomètre et les valeurs dés excitations, on peut étudier rigoureusement toutes les conditions du transport de force.
- 3. En séparant les bobines d’un alternateur
- en plusieurs groupes, M. Mordey néglige l’induction mutuelle entre les bobines voisines : il justifie cette manière d’agir par une expérience faite sur un de ses alternateurs, où la forcé électromotrice induite dans une bobine séparée restait constante indépendamment du courant dans le reste de l’induit. Cela prouve tout simplement, je crois, que les machines Mordey ont une très faible self-induction, mais il faudrait se garder d’étendre cette proposition aux machines d’un autre type, en particulier aux machines à fer.
- Celles-ci présentent une assez forte action mutuelle entre les bobines, parce que le flux propre de chacune se ferme presque entièrement à travers les deux voisines. On s'en rend compte aisément en couplant les bobines alternativement de façon à former deux circuits entrecroisés. J’ai relevé dans ces conditions les courbes pério-
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- diques de deux machines construites par la Société Y Éclairage électrique, l’une à fer (machine Labour (x)) (fig. 4) l’autre sans fer (machine Siemens-Labour) (fig. 3), présentant pour des raisons spéciales une forte self-induc.tion.
- Dans les deux cas on constate, comme on le voit, une importante réduction de force électromotrice produite sur un circuit par l’effetdu courant voisin. L’induction mutuelle peut donc, dans certains cas, en particulier quand le nombre des pôles est faible, occasionner des erreurs quand on découpe l’armature en plusieurs circuits.
- Si au lieu d’intervertir le sens du courant sans les bobines on l’intervertit dans les conducteurs, comme l’ont proposé MM. Ayrton et Miller, on modifie dans une certaine mesure les dériva-
- Fig. 2. — Mesure des pertes d’énergie dans les alternateurs. A, alternateur à essayer; A, petit alternateur auxiliaire; W wattmètre; Am ampèremètre.
- tions magnétiques, ce qui peut encore introduire une erreur.
- 3. Il serait bien plus simple, si l’on admet que le décalage du courant est sans importance, d’employer pour mesurer la perte dans un alternateur le procédé suivant (fig. 2), qui dispense de modifier les connexions des circuits induits ou inducteurs et d’employer un moteur taré à courants continus :
- On règle l’excitation de l’alternateur à essayer A2 à sa valeur normale et on le fait fonctionner en réceptrice, sans aucune charge, sous l’action des courants fournis à la fréquence donnée, par un autre alternateur N. Celui-ci peut être beaucoup plus petit et doit seulement pouvoir supporter le courant normal de A2, que j’appellerai I. Dans ces conditions, on règle l’excitation
- (') J’aurai occasion de revenir sur les propriétés de ce remarquable alternateur.
- de Aj, en la diminuant peu à peu, jusqu’à ce que le courant qui passe entre les deux alternateurs soit égal au courant I; on mesure alors à l’aide d’un wattmètre W, placé aux bornes de l’alternateur Aa, la puissance consommée par celui-ci. Cette puissance représente dans l’hypothèse de M. Mordey, toute l’énergie consommée en pure perte au régime normal.
- J’ai appliqué ce procédé à la détermination du rendement d’un alternateur, au laboratoire de la Société Y Eclairage électrique (x).
- Les courbes de la figure 7 représentent l’intensité et la puissance consommée à vide pour différentes valeurs du voltage aux bornes. En prenant sur cette courbe le chiffre des watts consommés à une intensité donnée, 3e ampères par exemple, ce chiffre (1000 watts) devrait, d’après le raisonnement de M. Mordey, représenter la valeur des pertes que subirait l’alternateur en marchant normalement au même régime. Pour vérifier cette mesure, on a fait tourner l’alternateur à la même vitesse à l’aide d’un moteur taré, en lui faisant débiter sur une résistance morte la même intensité de 32 ampères. On a trouvé par différence le chiffre de 708 watts qui diffère sensiblement du précédent.
- Cette méthode n’est donc pas plus rigoureuse que celles de MM. Mordey, Ayrton et Miller, mais elle n’entraîne aucun démontage et n’exige que l’emploi d’un ampèremètre ou d’un bon wattmètre (2).
- Elle ne correspond pas comme les précédentes à une méthode analogue par courants continus, car il est impossible de faire passer dans un moteur à courants continus sans charge un courant égal au courant normal. Le moteur alternatif ne prend ce courant que grâce au décalage voisin
- de ^ réalisé par l’abaissement de la force électromotrice de : le facteur de puissance est alors très faible.
- 4. M. Mordey a présenté comme un fait nouveau la remarque que le courant nécessaire à un moteur quelconque, sous une charge donnée, varie dans une grande mesure avec la force électromotrice induite du moteur, en passant * (*)
- (') Ces mesures ont été faites avec l’assistance de M. Guil-bert.
- (*) On devrait toujours avoir soin d’ajouter un amortisseur aux wattmètres. Ceux-ci soht en général trop peu amortis.
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- par un minimum et que, pour obtenir un meilleur rendement, il y a lieu de régler l’excitation à la valeur qui réalise le courant minimum. Si M. Mordey veut bien lire la Lumière Electrique du 27 août 1892, il y trouvera à la page 423, une étude complète de ce phénomène dans le cas où l’alternateur suit la loi harmonique, (ce qui a précisément lieu pour les siens). J’avais même donné à cette propriété un énoncé beaucoup plus complet en définissant de la façon suivante la condition à réaliser :
- « La force électromotrice induite qui permet
- Fi g. 3. — E, force électromotrice en circuit ouvert; E', force électromotrice d’un circuit quand l’autre débite l’intensité I sous la différence de potentiel V aux bornes.
- à un électromoteur de réaliser une puissance donnée avec le moindre courant, et par suite avec la moindre perte par effet Joule dans l’induit, est celle qui maintient le courant en coïncidence de phase avec la tension aux bornes du moteur. »
- Et plus loin :
- « L’expression du rendement électrique est alors
- Un
- x y = 1 _ r
- 12/ett
- et de même la puissance
- P = I«ir [E.iv — r Iifi].
- Ces deux expressions sont identiques à celles relatives au fonctionnement d’un moteur à cou-
- rants continus, et la self-induction n’y joue en apparence aucun rôle. »
- J’avais montré ensuite que les régimes correspondants à ce minimum de courant se traduisent, en vertu de la remarque précédente, par un graphique extrêmement simple que je reproduis ici : Soit OAj la différence de potentiel efficace E, du réseau de distribution, et OA, la force électromotrice induite efficace (mesurée en circuit ouvert) de l’alternateur fonctionnant en réceptrice, décalée par rapport à la précédente d’un angle 9.
- PigT- 4- — E,.force électromotrice induite à circuit ouvert; Efforcé électromotrice d’un circuit quand l’autre débite l’intensité I; E", force électromotrice quand le second circuit est fermé en court circuit (courant C).
- Prenons O A\ égal et opposé à O A,.
- La force électromotrice agissante A'- A, (résultante des deux précédentes) produit un courant décalé par rapport à elle d’un angle <f, connu a priori par l’équation
- dans laquelle l et r représentent la self-induction et la résistance intérieures de l’alternateur.
- Pour que le courant soit en concordance de phase avec Ex, il faut donc et il suffit que A2 soit sur une droite A\ A, faisant en A\ l’angle <p avec la direction A'xO. S’il en est ainsi, il suffit d’abaisser A2a perpendiculaire sur A\0 et le
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 47.1
- segment A\a représente en grandeur et direction le produit Ixr.
- Le rendement électrique est sur la figure o a
- et la puissance recueillie
- r r
- a b étant l’abscisse d’une parabole O C A1, construite sur le segment OA't comme corde, et tangente aux deux droites O Jx et Ji A\.
- Grâce à cette construction, on voit immédiate-
- Fig. s
- ment comment varient la puissance réalisée et la force électromotrice à choisir en fonction du courant minimum. La force électromotrice E2 n’est pas constante, mais va en croissant à partir d’un certain minimum atteint d’autant plus vite que la self-induction est plus forte. Ce graphique permet de déterminer pour chaque valeur delà puissance, la valeur E2 la plus avantageuse. Le facteur de puissance est alors l’unité.
- La variation de puissance consommée n’est pas toujours aussi rapide qu’on pourrait le croire d’après la courbe présentée par M. Mordey. La figure 6 sur laquelle j’ai relevé les variations du courant et de la puissance consommées par un moteur Labour avec différentes excitations montre par exemple des minima peu accusés.
- On retrouve des propriétés analogues dans le cas d'un transport de force; je les ai développées
- également avec détails (*), en montrant qu’on peut modifier le courant non seulement par l’excitation de la réceptrice, mais encore par celle de la génératrice. Si la seconde est fixe, le courant pour être minimum doit être amené en coïncidence de phase avec la force électromotrice induite de la première, et inversement. Par conséquent, dans l’exemple de la station de Gassel, cité par M. Kapp au cours de la discussion, on aurait pu diminuer encore davantage le courant, comme je l’ai montré (2) en réglant le voltage des génératrices après celui des réceptrices.
- La figure 7 donne un exemple de cet effet.
- 5. La réalisation du minimum de courant n’est pas, comme on semble le croire, la condition la
- 10000 100
- Am/tères d’ex-cU. du rnoteur
- Fig-. 6. — Variation de l’intensité et de la puissance consommées par un alternomoteur Labour en fonction de son excitation. Moteur à 48 périodes, 1/2 charge: 1. intensité, 2. puissance. Le même à 40 périodes, 1/2 charge : 3. intensité, 4. puissance.
- plus avantageuse dans tons les cas ; la dépense d’excitation doit entrer en ligne de compte.
- Dans le cas d’un moteur alimenté par un réseau, il est évidemment désirable de réduire autant que possible le courant dans la canalisation et les machines, et j’ai indiqué précisément comment on pourrait compounder les récepteurs en vue d’obtenir ce résultat automatiquement, mais il faut que cela n’entraîne pas l’emploi d’une force électromotrice exagérée par rapport à la valeur normale de l’excitation ; celle-ci doit donc être établie en conséquence.
- Mais si le moteur a été construit sans tenir compte de cette condition, la dépense d’excitation supplémentaire pourrait être voisine de la perte par effet Joule économisée. On en aura un
- (*) La Lumière Électrique, t. XLV, p. 617.
- (2) La Lumière Électrique, t. XLV, p. 502.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- exemple en prenant la station de Cassel déjà citée :
- J’ai obtenu, d’après les constantes de construction données par M. Kapp (1), les résultats suivants :
- i° Excitations égales pour la génératrice et la
- réceptrice E, = E2 = 2000 v.
- Puissance électrique à la réceptrice. 40 kw.
- Intensité du courant................. 23 amp.
- Perte par effet Joule................. 2,770 kw.
- Dépense d’excitation.................. 0,427
- Total......... 3,197 kw.
- 2° L’excitation de la réceptrice est augmentée jusqu’à réalisation du minimum de courant
- Et = 2000 v., E2 = 2370 v.
- Puissance électrique à la réceptrice. 40 kw.
- Intensité de courant................. 21,7 amp.
- Perte par effet Joule................. 2,470 kw.
- Dépense d’excitation................. 0,692
- Total........ 3,162 kw.
- On voit que l’amélioration ne serait pas
- 6000 60
- 2000 20
- Fig. 7. — Variations de l’intensité et de la puissance consommées à charge constante par un alternomoteur en fonction du voltage d’alimentation aux bornes : 1, 3, 5, intensités à charge nulle (48 et 40 périodes) et à demi-charge (40 périodes). 2, 4, 6, puissances correspondantes.
- grande. On doit donc se garder d’appréciations trop absolues et choisir dans chaque cas l’excitation qui réduit au minimum la somme des deux pertes pour une puissance utile donnée.
- 6. Après ces critiques, il m’est agréable de pouvoir terminer cet examen du mémoire de M. M or-dey par un éloge très sincère des considérations si judicieuses et si pratiques qu’il a données, à la
- (')^Ins titille of Civil Engineers, 19 février 1889. Résistance de l’inducteur, 1,73 ohm; de l’induit, 1,74; de la ligne, 3,5.
- Intensité du courant d’excitation, i5,5 amp. pour 2000 volts ; 20 pour 23oo volts.
- fin, sur les conditions de couplage en parallèle. M. Mordey est le premier ingénieur qui ait eu des idées pratiques (sinon théoriques) exactes sur ce sujet, et grâce à sa grande expérience de ce genre de marche, il a saisi mieux que personne le rôle si important que joue dans la question la régulation des moteurs à vapeur. J’avais appelé récemment (J) l’attention sur l’influence de l’isochronisme et de la sensibilité des régulateurs sur le couplage, au point de vue de l’égalisation des charges qui doit être le premier but poursuivi dans une installation de ce genre; j’avais émis l’opinion que cette égalisation est beaucoup plus importante au point de vue du succès pratique que toutes les autres conditions d’ordre théorique, et j’avais proposé dans ce but l'emploi d’égalisateurs automatiques. Mais je m’empresse de reconnaître que le procédé suggéré par M. Mordey d’un régulateur unique de vapeur mû par un moteur synchrone sera infiniment plus simple toutes les fois qu’on pourra l’appliquer. Son procédé pour la synchronisation initiale paraît également l’un des meilleurs, sinon le meilleur, qu’on puisse employer, et l’on ne saurait trop apprécier son excellent résumé des conditions à remplir.
- André Blondel.
- LES DISTRIBUTIONS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE (* *)
- DISTRIBUTIONS INDIRECTES
- Les distributions directes ou à basse tension ont leur rayon d’action limité par le poids de cuivre à dépenser dans les canalisations. Comme elles ne permettent pas de faire des distributions sur des surfaces très étendues, on a cherché à utiliser les courants de haute tension qui permettent avec un poids de cuivre bien inférieur de franchir des distances énormes. Mais comme les appareils récepteurs, particulièrement les lampes électriques, ne réclament que des courants de 100 volts, il était nécessaire de recourir à l’emploi d’appareils intermédiaires transformant sur le lieu d’utilisation les courants envoyés par l’usine génératrice.
- (*) La Lumière Electrique, 19 novembre 1892, p. 366.
- (*) La Lumière Électrique, 20 mai 1893, p. 323.
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- ' DISTRIBUTIONS PAR TRANSFORMATEURS
- A COURANT CONTINU
- Principe de la distribution. — Ce système da distribution consiste à installer dans une ville une série d’usines productrices d’électricité desservant chacune les quartiers environnants Ces usines, au lieu d’être actionnées par des machines à vapeur, le sont par des dynamos réceptrices, recevant l’électricité envoyée par une usiné principale, située là où l’on peut installer la force motrice nécessaire dans les meilleures conditions.
- Avantages et inconvénients. — Ce système donne une solution satisfaisante de la distribution de l’énergie électrique dans une ville. .L’emploi de transformateurs puissants permet .d’atteindre un rendement de transformation assez, élevé qui peut atteindre facilement 83 0/0 .à pleine charge. L’usage de hautes tensions et d’appareils en mouvement n’offre aucun inconvénient, puisque ce soHt des ouvriers spéciaux qui sont chargés de les manier.
- Il a le défaut d’employer des postes spéciaux de transformation, d’entraîner par suite des frais supplémentaires de loyer et de personnel, et d’augmenter beaucoup le développement du .réseau secondaire de distribution.
- Cela n’a pas grande importance dans une ville comme Paris, où le supplément de frais généraux est réparti sur une énorme consommation, et où la valeur du cuivre n’entre que pour une faible part dans le prix d’établissement des conduites souterraines. Mais il n’en serait pas de même dans une ville où les points de consommation sont éloignés les uns des autres, n’ont qu’une faible importance chacun, et si l’on ne peut employer des conduites aériennes.
- Dans les pays montagneux, où la fréquence des chutes d’eau inutilisées paraît rendre particulièrement avantageux l’emploi de l’électricité pour transporter et distribuer l’énergie, ce système offre de grands avantages. Il permet de distribuer l’énergie électrique nécessaire à l’éclairage et à la force motrice dans tous les centres placés dans un rayon qui peut atteindre 20 et même 3o kilomètres.
- Les moteurs à courant continu sont jusqu’à présent supérieurs à ceux à courant alternatif au point de vue du rendement, de la facilité de démarrage, de la conduite.
- D’un autre côté, les transformateurs à courant continu exigent des soins constants, tant sous le rapport du graissage et de l’entretien des balais que sous celui de la régularisation de la vitesse ou de la tension.
- Machines à courant continu de haute tension. — Les machines à courant continu de haute tension étant constituées par du fil fin, ayant un guipage relativement plus épais que celui des gros fils et d’autant plus que les tensions développées sont plus grandes, il s’ensuit qu’un volume disponible donné contiendra moins de cuivre en fil fin qu’en gros fil. 11 en résulte que les machines à haute tension sont d’un rendement un peu moindre et d’un prix plus élevé, par suite de la plus grande quantité de matière première, de la meilleure qualité des isolants employés, du plus grand nombre de lames au collecteur et des plus grands soins que l’on est obligé d’apporter à leur construction.
- Divers modes d'excitation. — Les machines à haute tension à excitation en série et à excitation en dérivation présentent les mêmes conditions de fonctionnement que les machines à basse tension semblablement excitées, mais dans les machines à haute tension l’auto-excita-tion est moins fréquemment employée. On préfère généralement exciter les électros au moyen d’une source indépendante, accumulateurs ou machines excitatrices à basse tension. Cette disposition donne plus de sécurité car elle permet de restreindre le courant de haute tension aux induits dans lequel il est généré, en sorte qu’il suffit de bien isoler ces derniers, les inducteurs pouvant l’être avec moins de perfection. Le réglage peut alors se faire avec les rhéostats ordinaires et les procédés en usage dans les machines à basse tension et sans plus de danger.
- Association des machines. — On a recours dans les distributions à courant continu de haute tension aux deux modes généraux d’association des machines. On les groupe soit en quantité, soit en série.
- Groupage en quantité. — Le groupage en quantité des machines de haute tension n’offre pas plus de difficultés qu’avec les machines de basse tension, les procédés restant les mêmes.
- Groupage en série. — On a recours au groupage des machines à courant continu en série lorsque la distribution est basée sur l’ütilisation d’une chute d’eau éloignée dont l’énergie ne
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- peut être transportée économiquement sur le lieu d’utilisation qu’au moyen de forces électromotrices élevées et parce que d’autre part l’état actuel de la construction des dynamos ne permet pas d’atteindre avec une seule machine des forces électromotrices plus élevées que 3ooo volts.
- Le couplage en série des machines à courant continu paraît à première vue des plus faciles, mais on rencontre en pratique quelques difficultés. Ces difficultés consistent surtout dans l’obtention d’un isolement suffisant des diverses parties conductrices des machines pour pouvoir résister sans avarie à la force électromotrice totale fournie par les génératrices.
- La figure 5 montre schématiquement trois machines de 2000 volts accouplées en série.
- 0
- Fig. 5
- Supposons, par exemple, qu’il existe un point faible en A entre ies bobines excitatrices et le bâti de la première machine; dans ces conditions, il y aura entre la bobine excitatrice et le bâti de la troisième machine en B, des tensions d’environ 6000 volts, même lorsque les machines sont parfaitement isolées de la terre. Avec des machines excitées en série, cet effort sera naturellement limité à 2000 volts, mais il restera toujours la difficulté que toutes les armatures doivent être reliées mécaniquement par des couplages isolés, et il y aura un grand danger à toucher le bâti en fer de l’une des machines. On voit que l’emploi de plusieurs machines couplées en série n’est pas aussi facile qu’on pourrait se l’imaginer.
- A^Gênes, où l’on fait emploi d’une force électromotrice de 6000 volts obtenue au moyen de six .machines de 1000 volts groupées en série, on est parvenu, grâce à des précautions, en réalité
- bien simples, à obtenir une marche des plus satisfaisantes et sans qu’aucune avarie soit arrivée aux machines génératrices depuis bientôt deux ans qu’elles fonctionnent d’une manière ininterrompue.
- Ce résultat a été atteint par un isolement très soigné des différentes parties constitutives des machines génératrices. On a isolé d’une manière parfaite les inducteurs et le bâti des dynamos. Cette isolation est formée par deux couches de mica représentant une résistance de plusieurs milliers de mégohms. Cet isolement ne suffisait pas, car il était à craindre que des étincelles ne jaillissent directement des induits sur les pièces polaires. Pour éviter ce grave danger, toute la surface de l’induit a été recouverte d’un fort isolement très compact et imperméable formant écran. L’échauffement de l’induit étant faible, cela n’a donné lieu à aucun inconvénient du côté de la température, et jusqu’ici aucune dérivation quelconque ne s’est produite par les inducteurs.
- L’isolation entre l’induit et le bâti est également constituée par une forte épaisseur de mica ; en outre, les bâtis sont soigneusement isolés de la terre.
- Le couplage en série peut s’effectuer entre un nombre quelconque de dynamos, mais on dépasse rarement le chiffre de cinq ou six. Ces machines peuvent être de dimensions différentes, mais elles doivent êtres construites pour donner la même intensité. S’il en était autrement, tous les fils de l’une d'elles pourraient se trouver exposés à brûler.
- Le couplage en série avant la mise en marche ne présente aucune difficulté. Pour réunir ainsi deux machines excitées séparément ou excitées en série, il suffit de relier la borne positive de l’une à la borne négative de l’autre et d’attacher les deux conducteurs du circuit extérieur aux deux autres bornes. Entre ces deux dernières on dispose d’une différence de potentiel double, mais l’intensité reste la même.
- ün ne peut réunir en série les machines excitées en dérivation en laissant à chacune d’elles son excitation propre, c’est-à-dire en reliant seulement les balais entre eux. On réunit les dérivations elles-mêmes en série et les bouts libres de ce circuit unique aux balais libres du groupe de machines. Avec cette disposition on évite toute réaction d’une machine sur l’autre.
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- Il n’est pas inutile de faire remarquer en passant que l’excitation en dérivation pour les machines de haute tension est très rarement employée et qu’elle est même écartée pour les machines devant être réunies en série, car elle augmente beaucoup le prix des machines, et de plus elle offre peu de sécurité en cas de rupture du circuit principal ou du circuit d’excitation.
- Il était très désirable de faire varier le nombre de machines groupées en série suivant la la dépense de courant, de manière à obtenir la marche des machines à pleine charge et par conséquent le plus haut rendement possible de la distribution. Mais le couplage en série pendant la marche présente quelques difficultés ; nous allons examiner les moyens actuellement employés en appelant l’attention sur les précautions spéciales à prendre suivant le mode d'excitation des machines à grouper en série.
- Excitation en série. — Les machines ainsi excitées et destinées à être groupées en série doivent être commandées par des machines à vitesse variable suivant le nombre de récepteurs en série sur la ligne.
- La variation de vitesse des moteurs peut être obtenue automatiquement au moyen d’un relais intercalé en série sur la ligne de haute tension. Cet appareil commande un moteur électrique à double sens de rotation qui actionne un arbre de transmission par l’intermédiaire d’une série de roues d’engrenage diminuant la vitesse. Cet arbre tourne à droite ou à gauche, ouvrant ou fermant plus ou moins les valves d’admission des moteurs, suivant le sens de la variation sur la ligne.
- Un volant et un débrayage doivent être placés sur cet arbre pour pouvoir, en cas de nécessité, opérer le réglage à la main. On doit pouvoir également rendre solidaires ou non de l’arbre de transmission chacun des moteurs de manière à se ménager également la possibilité d’opérer individuellement leur réglage à la main.
- Pour que les moteurs obéissent rapidement, il est importantque les masses qu’ils mettent en mouvement soient aussi légères que possible. On obtiendra ce résultat en faisant usage de dynamos à champ puissant et en supprimant tout volant.
- Si au début de la mise en marche il n’est pas nécessaire de faire fonctionner toutes les machi-
- nes, on met en court circuit celles qui doivent rester au repos.
- Les autres machines sont alors mises simultanément en marche et autant que possible à la même vitesse.
- Dès que la demanded’énergie dépasse la puissance des machines en marche, on met une nouvelle machine en route. Pour cela,on rompt graduellement son court circuit; elle se trouve alors insérée dans le circuit général, mais comme une résistance inerte, car cette opération se fait au repos; un levier d’encliquetage empêche que la dynamo mise en circuit ne fonctionne comme moteur en tournant en sens inverse de sa rotation normale. Le courant dans la ligne et la tension aux récepteurs n’ont donc pas subi de variation appréciable. On fait ensuite marcher graduellement le moteur qui commande cette machine. A ce moment le voltmètre de l’usine commence à monter au fur et à mesure que la génératrice ajoutée augmente de vitesse, pour rester stable lorsque cette dernière a atteint sa vitesse de régime.
- Quand la demande décroît, on abaisse la force électromotrice généraledes machines en manœuvrant simultanément au moyen d’un volant toutes les valves d’admission des moteurs. Quand un nombre de récepteurs correspondant à la puissance d’une dynamo a été retiré du circuit, on supprime une dynamo en agissant dans le sens inverse que nous venons d’indiquer.
- Excitation séparée. — Un des avantages de l’emploi des machines excitées en série, c’est leur marche sans étincelles à calage invariable des balais, quelle que soit la charge, la réaction de l'induit sur l’inducteur conservant toujours la même valeur. Dans les machines excitées en dérivation ou séparément il y a grande tendance à la production de fortes étincelles au collecteur, lorsque les machines marchant à pleine intensité, l’excitation en est réduite. On ne peut faire disparaître ce défaut que par l’emploi d’un champ magnétique très puissant d’une part, etde l’autre par un sectionnement convenable de l’enroulement de l’induit. Enfin l'emploi de balais spéciaux en charbon à grain fin et d’une conductibilité assez faible facilite encore l’extinction des étincelles.
- En pratique, les dynamos doivent pouvoir marcher en court circuit (c’est-à-dire sans récepteur sur la ligne) à pleine intensité et pleine
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- vitçsse, avec une excitation pour ainsi dire nulle, sans traces d’étincelles au collecteur et sans qu’il soit nécessaire de changer le point de contact des balais.
- Le mode de réglage d’un groupe de machines génératrices disposées en séries et excitées séparément doit être différent de celui employé avec l’excitation en série. Les moteurs qui actionnent les machines génératrices doivent fonctionner à vitesse constante et être pour cela munis d’excellents régulateurs de vitesse ainsi que de forts volants.
- Un régulateur électrique installé sur la ligne doit faire varier la vitesse du moteur commandant l’excitatrice en agissant sur la valve d’admission. Cette excitatrice alimente les circuits inducteurs de toutes les génératrices et a ses électros munis d’un double enroulement, celui à fil tin étant alimenté par une autre machine fournissant un courant à force électromotrice constante,de manière à éviter le désamorcement à faible charge.
- Par suite des variations de vitesse qu’elle subit l’excitatrice produit un courant à voltage variable amenant une augmentation ou une diminution de l’excitation des génératrices, suivant les variations du nombre de récepteurs en service sur la ligne. Les pièces mobiles de l’excitatrice et de son moteur doivent être aussi légères que possible, afin que le moment d’inertie soit faible et que le réglage s’effectue sans aucun retard.
- La mise en circuit d’une machine génératrice excitée séparément, dans un groupe déjà en marche, s’opère de la même manière que lorsqu’il s’agit des machines excitées en série, avec cette différence cependant qu’on ne ferme le circuit d’excitation qu’au moment où le moteur commence à actionner la génératrice à mettre en circuit ; à la mise hors circuit, on rompt l’excitation avant l’arrêt du moteur. Cette méthode de mise en circuit et hors circuit dispense de l’emploi de l’encliquetage destiné à empêcher la dynamo de tourner comme moteur.
- Afin que les machines fonctionnent sans exercer d’influence l’une sur l’autre, il est important que la puissance du champ magnétique soit égale pour toutes les machines en fonctionnement, et pendant toute la durée de leur fonctionnement. On établira ou on détruira leur champ magnétique instantanément sans recourir à aucune graduation.
- Transformateurs.— En principe, le transformateur à courant continu consiste en deux dynamos dont les axes sont rendus solidaires par un manchon d’accouplement. L’une des machines appelée réceptrice ou motrice reçoit le courant de haute tension et le transforme en énergie mécanique. Cette machine entraîne dans sa rotation la deuxième dynamo qui fonctionne comme génératrice et fournit un courant de basse tension.
- Nous allons passer de suite à l’examen des conditions que doivent remplir ces appareils pour assurer un fonctionnement parfait de la distribution.
- Nous examinerons tout d’abord leur construction. Les diverses parties conductrices des moteurs doivent être isolées entre elles avec autant de soin que dans les machines génératrices à force électromotrice égale.
- Us doivent posséder un très grand nombre de sections dans l’induit et par conséquent de barres au collecteur, ainsi qu’un champ magnétique très puissant pour éviter la production des étincelles au collecteur et obtenir un calage fixe des balais, quelles que soient les conditions de marche.
- Cette dernière recommandation s’applique surtout aux moteurs à excitation en dérivation et à excitation séparée, qu’ils soient alimentés par une distribution en dérivation ou par une distribution en série.
- L’emploi de balais en charbon à résistance assez grande contribuera aussi à éviter la production des étincelles ainsi que la déformation des collecteurs, ce qui leur assurera une grande durée.
- L’observation de ces précautions permet d’obtenir une marche approchant de la perfection et conduit à supprimer toute manœuvre pendant la marche, ce qui contribue à assurer la sécurité du personnel et à diminuer considérablement la surveillance.
- Enfin, les moteurs doivent actionner les génératrices à vitesse constante ou variable. 11 faut donc adopter un mode d’excitation des machines réceptrices en rapport avec les modes de distribution primaire et secondaire employés, c’est-à-dire qui permettent d’obtenir la constance ou la variation du nombre de tours, soit à la main soit automatiquement.
- Si les propriétés électriques du mode d’exci-
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- tation adopté ne permettent pas d'obtenir le réglage automatique de la vitesse, on pourra recourir à l’usage d’un régulateur à force centrifuge commandé par l’axe du moteur; on modifie de cette façon la puissance du champ magnétique.
- Il sera bon de munir chacun des moteurs à vitesse constante d’un volant assez lourd pour aider à la régulation. Au contraire, avec les moteurs à vitesse variable il faut supprimer tout volant et rendre aussi légères que possible toutes les pièces en mouvement.
- Dans le but de déterminer judicieusement le mode d’excitation qui convient dans les divers cas qui peuvent se présenter dans la pratique, nous allons étudier le fonctionnement des moteurs sur les distributions en usage avec les
- divers genres d’excitation dont ils peuvent être pourvus.
- J.-P. Anney.
- (A suivre).
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Éclairage électrique de Budapest.
- Une installation intéressante au point de vue technique est qui sera celle qui va être montée par la compagnie générale autrichienne du gaz de Budapest pour l’éclairage électrique
- . A ÔÔÔ0Q0Q
- R
- 0 0 0 0 0 0 0
- Fig. i. — Distribution d’électricité à Budapest.
- U éclairage de l’usine ; E excitatrices ; I inducteurs des génératrices primaires ; D G génératrices de courants diphasés ; DM Moteurs à courants diphasés ; D dynamos à courant continu (basse tension); T transformateurs-dynamos ; A accumulateurs; R réseau de distribution; C conducteurs primaires (haute tension).
- de cette ville, et qu’elle exploitera pour son compte.
- Le système de systribution choisi comporte du courant alternatif et du courant continu; mais, au lieu d’être employés indépendamment l’un de l’autre, de manière que le secteur d’éclairage soit alimenté, par exemple, partie avec du courant alternatif et partie avec du courant continu, tous deux seront combinés organiquement, et joueront dans la distribution un rôle bien déterminé. De cette façon, on
- réunira les avantages des deux systèmes simples, savoir : faible section conductrice des conducteurs de grande longueur, par suite de l’adoption du courant alternatif à haute tension, — et sécurité de fonctionnement et marche économique de l’installation motrice par suite de l’emploi des accumulateurs.
- L’usine est située à trois kilomètres en dehors de la ville; on y montera tout d’abord les machines nécessaires pour alimenter ioooo lampes de 16 bougies allumées simultanément; le ré-
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- seau est calculé pour 16000 lampes; mais les choses ont été prévues de manière à pouvoir tripler plus tard au besoin la puissance de l’usine. L’éloignement de celle-ci du centre du réseau a décidé le choix du système : l'usine enverra dans une sous-station deux courants alternatifs décalés d’un quart de période l’un par rapport à l’autre dans des moteurs à courant diphasé accouplés directement avec des dynamos à courant continu qui alimenteront le réseau à trois fils par l’intermédiaire d’accumulateurs.
- A l’usine, deux machines verticales à triple expansion, de 5oo chevaux chacune, actionneront directement chacune une dynamo à courants diphasés; les deux dynamos travailleront en parallèle, chacune débitant environ 100 ampères dans chaque circuit, sous une tension de 1800 volts.
- , Le courant d’excitation sera fourni par des dynamos à basse tension qui assureront en même temps l’éclairage de l'usine. La canalisation primaire comprendra trois câbles à deux conducteurs concentriques, sous plomb et à double armature de fer, l’un de ces câbles servant de réserve. La sous-station abritera deux batteries d’accumulateurs de 148 éléments chacune, avec une capacité de i5oo à 2200 ampères-heures et un courant de décharge d’environ deux fois 5oo ampères. La tension des dynamos est double de celle qui règne sur chaque pont du trois fils.
- La distribution dans le réseau se fait de la manière connue, à partir des accumulateurs, au moyen d’interpolateurs qui règlent la tension suivant la consommation et l’état de charge des éléments de la batterie.
- L’installation, dont l’exécution dans toutes ses parties a été confiée à la maison Schuckert et O, de Nuremberg, doit être montée sous peu, et une partie devra déjà fonctionner pour l’hiver prochain.
- Compteur pour courants alternatifs Elihu Thomson (1891-1893).
- Ce compteur appartient à la classe générale des Compteurs moteurs.
- Son armature est constituée par deux bobines : l’une à gros fils, SS', en série par les bornes M et M' sur le courant à mesurer; l’autre, TT', en
- dérivation sur ce courant, et perpendiculaire à la première, de façon à ne pas engendrer de
- Fig- 1. — Compteur E Thomson,
- courants d’induction mutuelle entre les deux bobines. L’armature A, constituée par un conduc-
- Fig-, 2 à 5. — Compteur E. Thomson.
- teur fermé disposé de manière à embrasser lé plus possible des lignes de force du champ S T,
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- fait tourner un disque de cuivre G, entre les pôles d’un aimant permanent I.
- La dérivation T T'comprend une impédance ou résistance d’induction Q, constituée par une bobine O, entourée par un double circuit ma,-gnétique fermé H, qui lui donne un coefficient de self-induction très élevé.
- La figure 5 représente le montage du compteur sur le circuit secondaires d’un transformateur p, desservant des lampes ee. Les bornes M et N sont reliées directement au circuit et les bornes M' N' aux lampes. On reconnaît en S S' et T T' les bobines inductrices, en série et dérivées, et en Q l’impédance, en série avec T T'par la barre N N'.
- Avec cette disposition des inducteurs, la puissance des armatures est, d’après M. E. Thomson, exactement proportionnelle à l’énergie du courant qui les traverse ; même quand ce courant est
- très faible, et comme, d’autre part, le frottement électromagnétique du disque G est proportionnel à sa vitesse, il en résulte que le mécanisme du compteur K, dont la vitesse est, par suite, proportionnelle à l’énergie du courant, enregistre cette énergie par le comptage seul de ses tours.
- L’impédance Q a pour effet de retarder les phases des courants dérivés T T' et de réduire l’intensité de ces courants au minimum sans occasionner les mêmes pertes qu’une résistance ordinaire.
- G. R.
- Turbo-moteur Dow (1891-1893).
- La vapeur, admise par A, pénètre par les ouvertures C, des rondelles fixes C et les jeux ii\ ménagés entre les faces de ces rondelles et
- Fig-, r. — ïurbo-moteur Dow.
- celles du disque F calé sur l'arbre JD, entre les aubes d’une première paire de roues E E et les directrices correspondantes des disques ccx pour s’en échapper radialementdans une chambre L, d’où elle passe à une seconde paire de récepteurs A'E, puis à une troisième A2 E, d’où la vapeur s'échappe définitivement en M sous une très faible pression. Le tracé des directrices cc' indiquées en double hachure et des aubes ee', est nettement représenté en figure 2. Les ouvertures G( du disque compensateur F sont calculées de manière à ne pas étrangler normale-
- ment la vapeur malgré la faiblesse des jeux i i'. Quand à la compensation, elle s’établit parce que, pour une raison quelconque, l’arbre D et ses roues E se déplacent un peu, par exemple vers la droite, la vapeur étranglée dans le jeu de droite i qui se referme, tandis que le jeu de gauche i' arrive sur la face de la première roue E de droite avec une pression moindre que sur celle de la première roue de gauche, de sorte que cette différence de pression tend à ramener automatiquement le système dans sa position normale.
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- q&o LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La turbine Dow commence à se répandre aux États-Unis. M. Thenston cite (1) une turbine de ii chevaux faisant u chevaux avec de la vapeur à 4 atmosphères et à la vitesse de ioooo tours, poids 6 kilog. par cheval. Avec de la vapeur à io atmosphères on ferait 40 chevaux, ce qui abaisserait le poids spécifique de 2 kilog. par cheval. A 25000 tours, on dépense 2.5 kilog. de
- W r
- Fig. 2, 3 et 4. — Turbo-moteur Dow.
- vapeur par cheval, et on peut aller, paraît-il, jusqu’à 35 000 tours par minute.
- Une autre de ces turbines, non compound, à deux roues symétriques de i5o millimètres de diamètre et à six rangées d’aubes aurait avec de laN vapeur à 5 atmosphères et à 24000 tours, fourni 10 chevaux effectifs avec une dépense de 23 kilog. de vapeur par cheval-heure (2).
- G. R.
- Marqueur télégraphique Fryd (1892).
- Ce marqueur consiste (fig. 1 et 2) en un style creux /, qui, à chaque appel de l’armature k, par un mécanisme de Morse G, s’appuie sur le pa-
- •o
- J&.-0
- Fig. 1 et 2. — Fryd. Télégraphe.
- pier b, déroulé en g, et y marque un trait ou un point par la dissolution d’aniline u dans laquelle il plonge en v par son extrémité verticale.
- Chaufferettes électriques Dewey (1893).
- Ges chaufferettes A sont en deux parties, renfermant une plaque de fonte B, avec isolants D D, sur lesquels est enroulée la résistance G C,
- A,
- Fig. 1 à 5. — Dewey. Chaufferettes électriques.
- reliée aux bornes b b. L’enveloppe A est percée de trous de circulation d’air plus grands à la partie supérieure.
- (* *) La machine à vapeur, vol. I, p. 238.
- (*) Revue Industrielle, 24 mai 1890, p. 201.
- G. R.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 481
- Ampèremètre Perry et Holland (1892).
- Cet appareil est un modificateur des ampèremètres à ressort hélicoïdal d’Ayrton et Perry, disposé de manière que l’on puisse facilement régler et ramener l’aiguille H au zéro en agissant, par la vis G, le levier F2FtF et le ressort E, sur l’extrémité B3 du levier B Bj, reliée en D, au ressort hélicoïdal D et en C à l’armature du
- Fig. 1
- solénoïde A. Les déplacements de cette armature sont très considérablement amplifiés sur l’aiguille H par la torsion du ressort D.
- Mesure de la durée des conversations téléphoniques (').
- M. Strecker a décrit, il y a quelque temps (2), un mesureur de la durée des conversations téléphoniques, qui devait permettre d’établir une taxe téléphonique sur des bases plus rationnelles que le tarif actuel. Les raisons qui motivent l’introduction d’une nouvelle taxe et les conditions que doit remplir le mesureur de temps qui constituerait l’appareil de contrôle ont été exposées par M. Strecker.
- L’administration télégraphique allemande a fait construire un appareil analogue d’après les mêmes conditions générales, avec cette seule
- (') Elektrotechnische Zeitschrift, 12 mai 1893. (s) La Lumière Electrique, t. XLIII, p. 233.
- ' différence que le compteur n’est en mouvement qu’entre le moment où l’on décroche le téléphone et celui où il est remis en place, tandis que dans l’appareil de M. Strecker le mouvement d’horlogerie ne s’arrête qu’après l’émission du signal de fin de conversation.
- L’appareil, construit par la société Mix et Ge-nest, se compose essentiellement d’un mouvement d’horlogerie à pendule et d’un échappement que le mouvement du crochet commutateur met en marche. Lorsque le ressort moteur est complètement détendu, l’abonné en est prévenu par un signal, et il ne peut se servir du téléphone avant d’avoir remonté l’horloge.
- La figure 1 donne une vue d’ensemble de l’appareil, les figures 2, 3 et 4 en montrent des détails. Le bras de levier intérieur A du crochet
- (fig. 3) est relié avec une bielle L, qui peut être amenée à la longueur voulue au moyen de l’écrou régulateur M. Cette tige L traverse le couvercle D du poste téléphonique (fig. 1) et se prolonge dans la boîte U. L’extrémité supérieure de la tige L porte un crochet F, mobile autour d’une cheville, et qui s’appuie sur le doigt fixeS.
- L’extrémité gauche de ce crochet présente une forme telle que le taquet s de la tige du pendule P vient, au bout d’une oscillation du pendule, s’accrocher à la saillie de cette pièce F, La figure 4 représente une modification de l'extrémité supérieure de L, où le doigt S est remplacé par le support a. ,
- Au moment où l’on décroche le téléphone, le ressort/abaisse le levier A. Dans ce mouvement, la tige L descend en entraînant la partie postérieure du crochet F, dont l’autre extrémité
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- prend la position indiquée en pointillé sur la figure. Le pendule s’échappe et met en marche le mouvement d’horlogerie. Le cadran Z indique comme dans les horloges ordinaires, les heures et les minutes. Quand la durée totale enregistrée excède douze heures, le cadran Zj indique les multiples de douze heures, et l’on peut d’ailleurs en ajoutant d’autres cadrans, étendre la durée d’enregistrement totale jusqu’à 1000 heures, par exemple.
- Pour empêcher l’emploi du téléphone quand le mouvement d’horlogerie ne peut fonctionner et doit être remonté, le ressort moteur G, une fois complètement détendu, permet à un verrou d’avancer et d’arrêter tout mouvement du crochet commutateur. A cet effet, le rochet K de la
- Explorateur de champ magnétique.
- Il existe un certain nombre d’appareils permettant d’étudier l’intensité magnétique aux divers points d’un champ; nous en avons décrit plusieurs dans ce journal (*). La plupart sont construits d’après le principe du galvanomètre d’Arsonval : une bobine traversée par un courant constant d’intensité connue est placée dans la région à explorer du champ magnétique; la bobine se trouve déviée et l’on mesure le couple produisant cette déviation.
- La maison Hartmann et Braun construit depuis quelque temps un explorateur de champ basé sur un principe différent : la variation de résistance du bismuth dans un champ magnétique variable. M. Leduc a trouvé que la fonction reliant l’intensité de champ H à la variation de résistance A R queprouve le bismuth quand on
- Fig. 1
- Fig. 2, 3 et 4.
- roue dentée du remontoir est mobile autour d’une cheville qui n’est pas fixe, mais que porte un levier II (fig. 1) pouvant osciller autour de l’axe même du remontoir. L’extrémité inférieure libre de ce levier H se meut entre deux tampons p et pu dont l’un p est muni d un ressort plus puissant que l’autre px.
- Arrivé à bout de course, le mouvement d’horlogerie n’exerce plus aucun effort sur le rochet K; l’extrémité libre du levier II se meut versp,. Par ce mouvement, un verrou R est poussé dans une ouverture E de la tige L.
- Le prolongement h du levier H fait tomber un disque N, mobile autour de la cheville 2 et en équilibre instable. Ce disque tombe devant une ouverture de l’appareil et fait paraître l’indication « Remonter ». L’introduction d’une clef de montre G écarte un petit levier h, dont le second bras très long et élastique, B, ramène le disque indicateur datis sa première position.
- A. H.
- le porte d’un champ d’intensité nulle à un champ d’intensité H est
- "-‘V'ir (£ + »)
- où iR=Rn— R0, et où a et b sont des constantes.
- •La meilleure forme que l’on puisse donner au conducteur de bismuth est celle d’une spirale plate, enroulée en double pour éviter tout effet inductif. D’après le D' Th. Bruger, qui décrit cet instrument dans Industries, le bismuth employé est purifié par l’électrolyse, parce que la moindre impureté réduit à un haut degré la sensibilité de la substance.
- Le fil de bismuth enroulé en spirale plate est enfermé entre deux feuilles de mica, pour éviter les détériorations mécaniques. Les extrémités de la spirale sont rigidement fixées sur deux tiges de cuivre qui passent à travers un manche isolant aux bornes de serrage. C’est là l’explo-
- (') La Lumière Électrique, t. XLVI, p. 276.
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- rateur proprement dit qui, on le voit, est très simple.
- Cet appareil est combiné, d’après le montage delà figure i, avec un pont de Wheatstone à lecture directe. O D et D C sont les deux bras fixes du pont, formés chacun d’une résistance d’un ohm. O A est un fil tendu avec un curseur Sj. Les deux autres bras du pont sont constitués par la spirale de bismuth B' comprise entre les bornes A et B, et par la résistance E aug-mentéed’une partie d’un second fil tendu de E à B et muni d’un contact mobile S2.
- On laissé d’abord le curseur Si en O, de raçon que le rapport entre les bras du pont soit l’unité. Puis on déplace le curseur S2 jusqu’à réduction à zéro de la déviation dans le galvanomètre. Cette opération constitue un réglage
- 12000
- 8000
- Jnduciion Fig. 2
- préliminaire destiné à compenser les variations de résistance dues à la température sans être obligé de toucher au curseur St. Puis on place l'explorateur dans le champ à mesurer. La résistance de la spirale augmente, et l’on doit glisser le curseur Sj à gauche pour rétablir l’équilibre. Si l’on atteint celui-ci en F, par exemple, l’accroissement de résistance du bismuth est dans le rapport de O F à O D. Comme OD= i ohm, OA est gradué en fractions d’ohms, dont la lecture donne donc à l’instant le rapport
- R h — Ro
- RÔ
- La figure 2 représente la courbe d’étalonnage obtenue en plaçant l’instrument dans des champs d’intensité connue. Les ordonnées donnent les variations relatives de la résistance, et les abscisses représentent l’induction magnétique en unités C. G. S.
- On voit que pour les champs faibles on peut appliquer là formule dé Leduc,'mais à partir de 6ooo environ la courbe devient une droite. La sensibilité de l’instrument est surprenante.' Dans les champs intenses employés en pratiquera résistance de la spirale est presque doublée. Dans l’entrefer d’une dynamo, elle augmente de 3o à 5o o/o. '
- Il est important d’éliminer les erreurs qui pourraient résulter de variations de températurè de la spirale. On peut, à cet effet, faire des lectures dans le champ, puis dans l’air, à des intervalles très rapprochés, ne laissant pas au bismuth le temps de changer de température.
- A. H.
- Fabrication électrolytique des bichromates.
- M. C. Haüssermann décrit dans Dingler's Polylechmsches Journal des expériences qu’il a faites sur la production des bichromates par voie électrolytique.
- Pour passer de l’oxyde de chrome à l’acide chromique, on a placé dans un vase poreux formant le compartiment de l’anode une solution d’hydrate de chrome dans un excès de soude caustique; le vase poreux a été placé dans un vase en verre rempli d’eau et contenant la cathode. Celle-ci était un rectangle de tôle de 7 X 12 centimètres carrés, l’anode était en platine avec les mêmes dimensions. La différence de potentiel, au début de 12 volts est tombé, très rapidement à 5 volts, valeur qu’elle a conservée, tant que le courant a été maintenu constant à 2 ampères, c’est-à-dire pendant deux heures.
- 11 y avait à l’électrode négative un fort dégagement d’hydrogène. A l’électrode positive, au contraire, il se dégageait très peu de gaz et le liquide prenait peu à peu une couleur jaune. L’expérience a été arrêtée avant l’oxydation de la totalité de l’oxyde de chrome.
- Les réactions mises en jeu par l’électrolyse sont exprimées par l’équation :
- Na* Cr2 O4 + 5 Na OII = 3 Na + 3 H + 2 Na2 Cr O4 + II2 O.
- cathode anode
- La quantité de chromate formée était de 3,404 gr. de Na2 CFO'1, ce qui correspondait a l’oxydation de 2,251 gr. de c'nromite, soit à o,563 gr. par ampère-heure. Gomme un ampère-heure
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- 4^4
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- fournit théoriquement 0,298 gr. d’oxygène suffisant pour oxyder 1,336 gr. de Na2 Cr2 O4, le
- , , , . iooxo,563 .
- rendement est de ---^"335--' = 42 °/°-
- Pour transformer ensuite le chromate neutre en bichromate, on a conservé les dispositions précédentes, mais en remplissant le compartiment de l’anode d’une solution de 58 grammes de chromate de soude neutre dans un demi-litre d’eau, tandis que la cathode plongeait dans de l’eau pure. Comme on pouvait le prévoir, la résistance électrique qu’offrait le bain au début était très considérable, mais elle diminuait rapidement, et au bout d’une demi-heure la différence de potentiel n’était que de 8 volts, et se réduisait finalement à 6 volts. L’intensité du courant oscillait entre 2 et 3,5 ampères; après huit heures et demie d’électrolyse l’expérience fut arrêtée.
- On constatait à l’anode un dégagement d’oxygène avec une forte odeur d’ozone, à la cathode un vif dégagement d’hydrogène. Le liquide autour de l’anode prenait une coloration rouge,, celle du compartimenta cathode était jaune, par suite de la diffusion du chromate neutre. L’analyse du liquide à la cathode a donné 14 grammes de soude caustique libre et 0,4 gr. de chromate neutre. Le liquide de l’anode donnait après concentration plus de 40 grammes de bichromate de soude bihydraté. La réaction produite par l’électrolyse est donc exprimée par :
- aNa! Cr O4 = 2Na + Nas Cl2 O7 + 2 H2 O. cathode anode
- La quantité de chromate neutre ayant passé par diffusion dans le compartiment de l’anode n’a pas d’importance, surtout si l’on fait revenir dans le cycle de la fabrication la soude régénérée. On peut aussi se servir directement pour l’électrolyse de la solution obtenue par le lessivage de la matière première grillée. Les pertes en chrome sont à peu près nulles, et l’on obtient un bichromate exempt de sulfate. Il n’est donc pas douteux que le procédé électrolytique pourra dans cette fabrication rendre de grands services.
- L’électrolyse des chromâtes alcalins a d’ailleurs été expérimentée en i856 par Buff, qui, en électrolysant du chromate de potasse, obtint du potassium métallique ou de la potasse caustique et de l’acide chromique libre et de l’oxygène. Le
- nouveau procédé s’en distingue donc en ce qu’il permet d’obtenir directement le produit intermédiaire.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Impédance, par M. A.-E. Kennelly (J).
- Une application également très importante se rapporte aux conducteurs dans les distributions à courants alternatifs.
- Considérons le cas le plus ordinaire d’un système de deux fils parallèles partant d’une station centrale et aboutissant à un point terminus situé à 1610 mètres de la station. Chaque fil est isolé sur supports et a un diamètre de 0,579 cm. Ces deux fils sont distants de 0,76 m. A la température de i5° C. chaque fil, si l’on admet que sa conductibilité est la même que celledecuivre deMatthiessen,aunerésistancede 1,285 ohm ; l’ensemble des deux fils aura donc une résistance de 2,57 ohms.
- Un courant continu de 10 ampères donnerait lieu à une perte totale de 25,7 volts; mais si le courant est alternatif et d’une fréquence de 120 périodes pour un courant de 10 ampères efficaces, la perte est de 38,54 volts, c’est-à-dire environ 5o 0/0 plus forte. L’impédance de la ligne est donc ici d’une fois et demie sa résistance, nousdironsque lefacteur d’impédance estde 1,5.
- La perte supplémentaire est due à l'inductance de la ligne; à chaque alternance du courant, il naît une force contre-électromotrice qui se compose avec la perte ordinaire cr, ces deux composantes étant rectangulaires.
- Nous ne tenons pas compte ici de la capacité de la ligne, qui du reste est négligeable dans le cas d’une canalisation formée de deux fils parallèles et de quelques kilomètres de longueur; néanmoins, le facteur d’impédance croît avec la capacité, la fréquence et la tension.
- Pour réduire le plus possible l’impédance de la ligne, nous pouvons prendre les extrémités ensemble, de façon à ce que le flux coupé par la ligne soit le plus petit possible et par suite aussi la force contre-électromotrice.
- (') La Lumière Electrique du 3 juin 1893, p. 430.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 485
- Une distance de 25,4 cm. entre les axes des deux fils est pratiquement suffisante; avec cette distance, l’impédance se trouve réduite à 34,7 ohms pour la ligne entière et le facteur d'impédance descend de 1,5 à i,35. Pour cette distance de 25,4 cm., l’impédance du circuit dans le cas
- Fig. 7
- de fils n° 4 (A. W. G.) est un peu plus petite qu’avec des fils n° 3 placés à une distance de 76 centimètres, bien que ce dernier ait un poids et une section plus forte.
- L’énergie dépensée en chaleur est naturellement proportionnelle à la résistance ohmique,
- de sorte que par rapport à l’énergie perdue, le n° 3 aura l’avantage de son poids, mais par rapport à la perte de voltage et la régulation qui l’accompagne, le n" 3 à 76 centimètres est au moins l’équivalent du n° 4 à 25,4 cm.
- Si la fréquence est de 140 périodes au lieu de
- T“| Lj' + \
- A B C [Ui ; 1 L
- Fig. 9
- 120, les facteurs d’impédances i,5 et 1,35 s’élèvent à i,q et à 1,45 et les fils de o,5i cm. (n° 4) de diamètre distants de 25,4 cm. auraient une impédance et une perte en volts de 4 0/0 plus petite que ceux du n° 3 distants de 76 centimètres.
- L’influence du rapprochement des groupes de
- fils parallèles qui constituent ordinairement les canalisations pour courants alternatifs a une certaine importance pratique croissant avec la longueur du. fil; en général, on devra placer chaque pair de fils à une distance compatible avec la sécurité et donnant la plus faible im-
- pédance, par exemple sur des poteaux adjacents et d’un même côté de chaque poteau plutôt que sur des côtés opposés.
- Dans ce cas, l’impédance sera non seulement réduite, mais il en sera aussi de même de l’influence de la ligne sur des circuits télépho-
- flisictftcc des cuc*s
- Courbe I.
- niques ou télégraphiques parallèles aux premiers.
- Un moyen simple de réduire l’impédance est de subdiviser la ligne en employant plusieurs couples de fils fins plutôt qu’une seule ligne de gros fils.
- Les courbes I à VIII sont destinées à donner
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- directement le facteur d’impédance de pareils couples de fils. L’armure de ces fils ou câbles, si elle ne contient pas de fer, n’a dans le cas actuel aucune part, ou n’a pratiquement qu’une part inappréciable.
- Ces courbes sont construites par des fils de cuivre d’une conductibilité égale à celle de l’étalon Matthiessen, à la température i5°C; néanmoins l’erreur, commise en négligeant la température actuelle du fil est assez petite; ainsi pour une paire de fils n° 5 (A. W. G.) distants de 2.3,1 cm. et pour une différence de température de i5°C, l’erreur est de 2,5 0/0. D’ailleurs, on trouvera plus loin une formule de
- 1,0
- <1-0,9
- Courbe II.
- correction pour les différences plus grandes de température.
- Les courbes I à VI se rapportent à des paires de fils de 1 millimètre à un centimètre de diamètre et les distances entre les axes des fils de chaque couple variant de o à 25o centimètres, les fréquences successives sont de 40, 60, 80, 100, i2oet 140 périodes par seconde. Les courbes VII et VIII se rapportent aux fils de la jauge A. W. depuis le n° 000 jusqu’au n° 11, avec des distances entre les axes des fils de chaque couple variant de o à 2,54 m. et par les deux fréquences de [20 et 140 périodes par seconde.
- Pour les diamètres, distances et fréquences intermédiaires, on peut interpoler facilement. Ainsi, supposons qu’il s’agisse de trouver le facteur impédance d’une paire de fils n° 6
- placés parallèlement à une distance de 40 centimètres et parcouru par un courant d’une fréquence de i3o périodes.
- Les courbes VII et VIII donnent
- N° 6 pour 140 périodes = 1,34 — 120 — = 1,26.
- La moyenne arithmétique donne i,3o pour i3o périodes, nombre également donné par un calcul direct.
- Ces courbes ne sont naturellement pas déduites uniquement des formules théoriques; on
- Vi-3tcun.ee des aoces en cm.
- Courbe III.
- s’est servi aussi des pertes mesurées sur des distributions existantes.
- Elles sont encore applicables soit dans le cas de fils concentriques, soit dans le cas de paires de fils enroulés ensemble.
- Un seul fil de cuivre suspendu en l’air à une hauteur A, le retour se faisant par la terre, a la même impédance que si le fil de retour de même diamètre existait et était placé également sur isolateurs â une distance A au-dessous de la surface du sol. Une ligne formée d’un fil avec retour par la terre se comporte donc comme une ligne ordinaire dont les deux fils sont distants de 2 A, et on peut dire par analogie avec le phénomène d’optique bien connu que le fil imaginaire est
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- Yimage du premier par rapport à la surface du sol.
- Heaviside a déduit ce résultat de l’hypothèse que le courant de retour à travers le sol s’étend uniformément à travers une mince membrane répartie à la surface et par suite ne peut pénétrer dans le sol. Mais en réalité, le courant ne peut être confiné à la couche superficielle, et l’équivalent réel de la ligne doit être considérablement plus grand que d’après l’hypothèse des images. Toutefois, comme les li-
- Diatctnce des accès en cm.
- Courbe IV
- mites réelles peuvent rarement être déterminées, la conception de l’image peut être regardée sensiblement comme un minimum tant que l’accroissement du facteur est très lent pour des élévations faibles et aussi pour des variations aesez grandes dans les distances des axes des deux fils, de sorte que l’erreur n’est pas en réalité aussi grande qu’elle le semble au premier abord.
- Le minimum du facteur d’impédance pour un fil à 5,o8 m. au-dessous du sol est donc le même que pour une ligne aérienne dont les deux fils sont distants de 10,16 m.
- Nous pouvons maintenant rechercher jusqu’à quel point ces tables sont applicables aux cas réservés plus haut de la forme de la courbe du courant et de la présence du fer.
- Le facteur d’impédance des conducteurs ne contenant pas de fer ne dépend pas de la valeur du courant, mais dépend de la forme de ses ondes.
- D’autre part, en pratique, les circuits à cou-
- <£» 1,0
- Distante des accès
- Courbe V
- rants alternatifs contiennent des moteurs ou des transformateurs où le fer a une large place.
- Par suite de l'hystérésis, les ondes du courant s’écartent de la sinusoïde, particulièrement pour les circuits à lumière, même lorsque la force électromotrice induite dans l’alternateur est une sinusoïde. De toutes les formes possibles de courant, la sinusoïde donne lieu au facteur d’impédance minimum, et ce sont ces.quantités
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- que donnent les tables; mais leur emploi n’est pas limité à ce cas théorique, un exemple le montrera.
- Supposons que la forme du courant soit celle de la figure 7; le facteur impédance pour un tel courant est :
- \/
- 1 +
- 48 ii‘~ P
- où n est la fréquence et - la constante de temps du circuit.
- Le facteur donné par la table pour le cas d’un courant sinusoïdal de même valeur efficace est :
- ou
- y/
- 1 + 39,48
- p
- Le facteur de la courbe en forme de dents de scie est donc bien le plus grand.
- Si l’on coupe les angles de la figure 7, comme le montre la figure 8, le courant croît pendant 3/i6 de la période et reste maximum pendant un quart de période. Le facteur diminue et devient égal à :
- s/
- 1 + 43.2
- P 11*
- r* '
- Le facteur d’impédance continue à croître à mesure que l’on réduit le temps d’accroissement du courant.
- Si ce temps est d’un huitième de période, le facteur est :
- \/ : + 48
- si d’un dixième :
- \J1 + 54.5
- si d’un centième :
- %J ' + 4i 1 ^3-;
- et finalement lorsque le temps pendant lequel le courant augmente est réduit à zéro, c’est-à-dire lorsque la' courbe devient perpendiculaire à
- l’axe comme le montre la figure 9, le facteur à impédance devient infiniment grand.
- Théoriquement il n’est pas possible de déterminer les limites du facteur d’impédance et nous sommes forcés de prendre ce que donne la pratique.
- La figure 10 montre une forme de courant don-
- Distance (tes cuces en
- Courbe VI.
- née par le professeur Ryan dans son mémoire sur les transformateurs (1). C’est la forme du courant primaire d’un transformateur alimenté par un alternateur donnant une force électromotrice sensiblement sinusoïdale. Cette courbe est décomposée en ses harmoniques, au nombre de trois dans ce cas, et le calcul du facteur d’im-
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXV, p. 233.
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- pédance se fait comme nous le verrons plus loin. Ce facteur est égal à
- y/1 + 1,605 ££ ou
- / 11* l*
- y» + 63,35-^.
- Une paire de fils n° 2 placés à une distance
- Courbe VII.
- de 76 cm. auraient un facteur d’impédance pour 140 périodes de 2,708, nombre sensiblement plus grand de 22 pour cent sur celui donné par la table dans le cas d’une sinusoïde parfaite.
- La perte en volts avec de tels fils ou avec une bobine convenable sans fer et de résistance connue pourrait servir à reconnaître si le courant diffère sensiblement de la loi du sinus. La sensibilité de cette méthode croît avec la fré-
- quence et avec la constante de temps de la bobine.
- La courbe 10, qui augmente le facteur d’impédance 2,22 correspondant aux courbes de 22 pour cent, n’augmente que de 8 pour cent à la même fréquence le facteur d’impédance 1,18 qui cor-
- 'a ne 1
- Courbe VIII.
- respond à une paire de fils n° 8 placés à une distance de 1,68 m.
- Le professeur Ryan a montré dans son mémoire que toutefois la distorsion du courant dans le circuit primaire du transformateur disparaît graduellement au furet à mesure que l’on charge le secondaire, et qu’à pleine charge le courant devient sensiblement sinusoïdal. Dans ce
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-
- 4QO
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cas les tables sont donc applicables pourvu bien entendu que l’alternateur donne une force électromotrice sensiblement sinusoïdale.
- Le facteur d’impédance d’une ligne en cuivre reste le même lorsque le retour, au lieu de se faire par un fil unique, se fait par plusieurs, pourvu que ceux-ci soient à égale distance du premier.
- En d’autres termes, si avec le fil d’aller comme axe on décrit un cylindre dans l’espace, le facteur d’impédance restera le même si le fil de retour est formé de plusieurs autres et de façon que la section totale reste égale à celle du premier, pourvu que ces fils aient leurs axes coïncidant avec les génératrices du cylindre. De plus, le facteur sera indépendant de l’intensité du courant circulant dans chacun des conducteurs de retour. Dans le cas extrême où les fils seront placés l’un à côté de l’autre, formant ainsi une surface continue cylindrique entourant le conducteur d’aller, disposé suivant l’axe de cette surface, l’inductance et par suite l’impédance seront les mêmes que celles d’une ligne formée de deux fils parallèles de rayon r placés à une distancé R, R étant le rayon de la section droite du cylindre. L’inductance du conducteur de retour, dans ce cas, est toujours très réduite et diminue indéfiniment avec le rayon du cylindre; le facteur d’impédance tend alors vers l’unité.
- Les courbes précédentes sont aussi, pour ces raisons, applicables aux lignes formées de 3 fils destinées à la transmission des courants triphasés, pourvu que ces trois fils soient placés à égale distance les uns des autres; cette distance correspond évidemment à celle des lignes ordinaires à deux fils.
- F. G.
- (.A suivre).
- Sur le coefficient de température de la constante diélectrique de l’eau, par F. Heerwagen (').
- Nous avons donné récemment (2) une méthode pour la détermination de la constante diélectrique permettant de réduire la mesure à une comparaison entre des résistances. Quelques expériences sur l’eau distillée ont montré l’utilité de la méthode.
- (') Wiedemann’s Annalen, t. VI. p. 272, 1893. (*) La Lumière Électrique, t. XLVI1I, p. 629.
- Il était intéressant de faire d’autres déterminations à de plus basses températures, puisque la théorie prévoit vers 4° un maximum delà constante diélectrique.
- Les quelques résultats que j’ai obtenus permettent de juger la validité de la formule Mos-sotti-Glausius :
- dans laquelle d réprésente la densité, K la constante diélectrique et D une constante. Celle équation n'est pas applicable à Veau, si l’on doit considérer D comme une constante indépendante de la température.
- Les calculs de Lebedew, de même que les mesures de Gohn à l’aide d’oscillations électri-
- yvwYWvvwyv-i-
- Fig. 1
- ques, ont beaucoup contribué à faire accepter cette équation, et Landolt et Jahn s’en sont largement servis dans leurs expériences sur les liquides organiques.
- La série d’expériences entre 14,1° et 16,7% dont nous avons donné les résultats dans notre première communication, montrait dans son faible intervalle de 2,6 une concordance parfaite de la courbe théorique. Mais la totalité de nos observations donne, au contraire, pour K une fonction linéaire entre 20,8° jusqu’à 4,7°.
- Ce résultat peut surprendre, après que Lorenz a trouvé que l’indice de réfraction de l’eau nx„ présente un maximum à -f 0,014°, et n,jt à -f-0,171°. Jamin avait trouvé une diminution constante de n, mais sa formule d’interpolation
- montre aussi une diminution de ~ aux basses
- dl
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- températures, elle permet de calculer un maximum à — 3,3°. La concavité de la courbe de n vers l’axe des températures semble donc prouvée.
- D’autre part, les mesures diélectriques de Rosa concordent beaucoup mieux avec une formule linéaire qu’avec les calculs de Lebedew, d’après Mossotti-Clausius. Il est vrai que quelques mesures de Rosa montrent entre elles des différences de quelques pour cent, mais leur nombre est très considérable, et elles s’étendent aux températures comprises entre 3i° et 3°. En construisant les courbes on s’aperçoit qu’entre 25e et 7° toutes les observations se trouvent au-dessous de la courbe théorique, et en dehors de ces limites les observations sont toutes au-dessus de la courbe théorique.
- Les déterminations de Gohn vont de 9,5° à 35,3”; les températures inférieures, les plus importantes au point de vue qui nous occupe, manquent. Une formule linéaire employant le coefficient de température
- drants superposées. L’aiguille, l’enveloppe extérieure et une paire de quadrants (qi et Q;. dans la figure schématique) sont reliés à un point A d’un circuit. Par des dérivations prises aux points B et C de ce circuit on charge les paires de quadrants qr et Qi. Ces charges tendent à faire dévier l'aiguille en sens opposés. Si les dérivations sont prises en des points tels que l’aiguille reste au repos, le rapport des sensibilités 'des deux électromètres est inversement proportionnel au rapport des carrés des différences de potentiel qui y agissent, c’est-à-dire aussi au carré du rapport des résistances entre A C et A B. On détermine ce rapport une première fois
- en plaçant les deux électromètres dans l’air
- Ra
- R l
- ensuite en les plongeant dans le liquide à étudier La constante diélectrique du liquide
- est alors donnée par
- K
- /Ra RA* \Rl'R„/ ’
- dK i
- d7K^ = °>00447’
- déduit de nos observations,, représente assez correctement les résultats de Cohn, comme le montre le tableau I.
- TABLEAU I
- Longueur d'onde daus l'ctiu
- — 0,2
- + 0,1
- = O, I
- = 0,2
- = 0,7
- Les déterminations dont nous donnons plus loin les résultats ont été effectuées avec les mêmes dispositifs que le§ expériences déjà décrites. En principe, on se sert d’un électromètre différentiel formé de deux aiguilles fixées sur le même fil et placées dans deux paires de qua-
- Le courant principal J était fourni par un transformateur. Par l’emploi de courants induits on évite la polarisation dans un seul sens.
- La capacité électrostatique de l’électromètre est beaucoup trop faible pour produire une différence de phase appréciable entre les charges des deux électromètres. Cette capacité était dans l’appareil ayant servi aux expériences de 69 x io"5 microfarad. La charge que prend cette capacité correspond à la quantité d’électricité passant par seconde dans une résistance
- I 2
- R- = -Tjry- x - , si N est le nombre de périodes 2 N c n
- complètes par seconde.
- Pour N = 85 on a R0 = 5,4 x io° ohms. La différence de phase due à la capacité de l’électromètre,
- Ri.
- Rc
- 4,5
- 5,4X io°
- = 0,83 X 10—°,
- est donc absolument négligeable.
- Dans le tableau II nous donnons les résultats de toutes les mesures faites à l’aide des appareils dans leur disposition définitive. Nous ne donnons que les valeurs moyennes, en ajoutant le nombre d’observations dont elles sont tirées. En appliquant aux 61 observations la méthode
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- des moindres carrés on a calculé une formule d’interpolation linéaire qui donne
- Iv = 80,878—0,362(2—17°)
- ±0,01 ±0,0024 '
- L’erreur probable de 0,12 0/00, que donne le calcul pour la valeur absolue de K, est naturellement. sans aucune importance, puisque l’appareil peut donner lui-même lieu à des erreurs de quelques pour mille. Ainsi, par exemple, une symétrie imparfaite des deux aiguilles peut être une cause d’erreur. Dès que le centre d’action pour la poussée de l’eau que subit la partie inférieure du système mobile ne tombe pas exactement sur la verticale qui joint le point de suspension au centre de gravité, le système s’incline plus ou moins quand on verse l’eau
- dans l’appareil. Le rapport des sensibilités s’en trouve donc modifié, si peu que ce soit.
- L’erreur probable dans les différentes mesures est de ±0,076, c’est-à-dire de 0,1 0/0, et les différences entre l’observation et les résultats du calcul se tiennent en majorité inférieures à cette valeur. Il serait donc permis de conclure dK.
- que -jj ne présente pas avec la température la
- relation indiquée par la formule Mossotti-Clausius, même si l’on ne possédait pas d’observation faite à 4,7°. Le résultat de cette dernière est d’ailleurs décisif; toutefois, il est à regretter que par suite d’un dérangement survenu à l’appareil les observations n’aient pas pu être étendues à des températures plus basses encore.
- TABLEAU II
- Nombre d'observations t K observé K calculé linéaire A K calculé Moss.- Clauflius A Vk \/K calculé A 101
- 1 2 * •r> 0 7 8 y 10
- 26 20,75° 79,57 79,52 0,04 79,56 0 8,920 8,918 — 2
- 19 16,35° 81,04 81,11 + 0,07 81,40 0,3b 9,002 9,006 + 4
- 7 14,65° 81,69 81,73 + 0,04 82,00 + o,3i 9,o38 9,040 + 2
- 3 12,75° 82,44 82,42 — 0,02 82,60 + 0,16 9,080 9,079 — I
- 4 9,70° 83,52 83,47 — o,o5 83,29 — 0,23 9,13g 9,137 — 2
- 4,70° 85,49 85,33 — 0,16 83,89 — 1,60 9,246 9,240 — 6
- Dans le tableau II, la colonne 1 donne le nombre d’observations, la colonne 2 la température, la colonne 3 la constante diélectrique; viennent ensuite les valeurs calculées à l’aide de la formule linéaire, et les différences (A) entre le calcul et l’observation Pour \/K = n<x> d’après la théorie de Maxwell la formule linéaire donne encore dé meilleurs résultats, comme le montrent les colonnes 8, 9 et 10. Toutefois, il ne faut pas oublier que pour 4,7° il n’y a que deux observations. La colonne 9 est calculée d’après
- \/R = 8,9932 — 0,0201 (t — 17°),
- la colonne 6 est calculée d’après la formule Mossotti-Clausius, la colonne 7 donne les différences entre la théorie et les résultats d’expériences. On voit combien les écarts sont marqués, et on ne peut guère s’attendre à trouver entre o° et io° une concavité de la courbe K.
- Quoiqu’il en soit, il est intéressant de consta-
- ter qu’aux températures ordinaires, c’est-à-dire aux environs de 16", le coefficient de température observé coïncide avec le coefficient théorique, déduit de la densité et de la valeur absolue de K. Mais il n’est pas permis de considérer par ce fait comme justifiée la formule
- d’autant moins que les hypothèses qui servent de bases à l’établissement de cette formule font paraître impossible l’existence de constantes diélectriques de valeur aussi élevée que celle de l’eau.
- Adler attire l’attention sur la formule de Betti, analogue à celle de Poisson-Mossotti-Clausius. Cet auteur écrit
- r_____D_
- D —3 d’
- évitant ainsi les difficultés que l’on rencontre
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- quand on veut attribuer à D le rôle de la « densité maxima » de la substance. D’après Betti est 3 K
- ^ fois plus grand que d’après Mossotti-
- Glausius, c’est-à-dire presque 2,9 fois dans le cas de l’eau. A 70 cette courbe théorique serait tangente à la courbe observée. Les écarts sont, toutefois, très considérables.
- Toutes les théories qui ne s’occupent que de la densité et ne tiennent pas compte de la température semblent inapplicables dans le cas de l’eau, ce qui met également en doute la légitimité de telles formules pour d’autres substances.
- ___________ A. H.
- Phénomènes dynamiques dus à l’électrisation résiduelle des diélectriques, par M. Charles Borel (')•
- L’existence d’une hystérésis diélectrique proprement dite est une question actuellement controversée. M. Steinmetz (2), M. Ricardo Arno (3), M. A. Hess (4), M. Janet (5) ont publié récemment des travaux importants sur cette question, sans la résoudre d’une manière définitive.
- Je demande à l’Académie la permission de lui présenter quelques observations relatives à ce sujet, faites dans le courant de l’hiver 1892-93.. Je n’avais point alors connaissance des travaux de M. A. Hess, avec lesquels mes observations semblent être parfaitement d’accord.
- Un disque de papier paraffiné, suspendu en son centre par un fil de cocon, prend un mouvement de rotation dans un champ électrique alternatif, si l’on place une baguette de verre de l’un des côtés de ce disque.' Tel est le phénomène que j’ai observé. Le plan du disque et Taxe de la baguette doivent être sensiblement parallèles aux lignes de force du champ, et l'extrémité de la baguette, du côté de l’armature, légèrement inclinée vers le disque.
- Le champ alternatif était produit par une armature plane ou sphérique, qu’une machine électrostatique de Tœpler chargeait alternativement d’électricité positive et négative, par l’in-
- (*) Comptas rendus, t. CXVI, p. 1192.
- (2) La Lumière Electrique, t. XLIV, p. 95.
- (’) Ibid., t. XLVI, p. 537.
- (*) Ibid., 26 nov. et 10 déc. 1892, p. 401 et5o7; 11 fév. et 12 mars 1893, p. 279 et 466.
- (“) Comptes rendus, t. CXVI, p. 373.
- termédiaire d’un commutateur rapide. La durée des charges était de 0,006 de seconde ; entre deux charges de signe contraire, l’armature était mise à la terre pendant 0,006 de seconde également.
- Dans ces conditions, cette rotation d’un disque diélectrique s’explique aisément, en considérant les actions que doivent exercer l’une sur l’autre les électrisations résiduelles de la baguette de verre et du disque pendant le temps où l’armature est à la terre.
- Le sens de la rotation est tel que les extrémités du disque et de la baguette qui regardent l’armature paraissent se repousser l’une l’autre. Le disque étant suspendu par un fil de cocon, la rotation s’arrête dès que la torsion du fil fait équilibre à la force à laquelle est soumis le disque. J’ai bientôt remarqué que divers échantillons de verre ne maintiennent pas tous la même torsion du fil, et que quelques exemplaires laissent le disque complètement immobile. Un disque de mica communique au fil de suspension sensiblement les mêmes torsions qu’un disque de papier paraffiné, tandis qu’un disque de paraffine pure ou d’ébonite ne présente que de très faibles torsions.
- En modifiant convenablement les conditions de ces premières observations, et en contrôlant à chaque instant les charges de l’armature, j’ai pu comparer entre elles les électrisations résiduelles de plusieurs substances diélectriques. Pour cela, j'ai mesuré les torsions que subit le fil de suspension du disque sous l’influence de sphères ou de cubes de ces diverses substances, occupant tous la même position par rapport au disque et à l’armature. Avec cet appareil, j’ai constaté que les corps conducteurs et les meilleurs isolants (gomme laque, ébonite, cire) produisent une faible rotation du disque en sens inverse de celle que lui communiquent la plupart des diélectriques, c’est-à-dire que les extrémités du disque et de la substance étudiée, qui regardent l'armature, semblent s’attirer l’une l'autre. Si la rotation par répulsion de disques diélectriques est vraiment due à l’électrisation résiduelle du disque et de la baguette de verre, une rotation en sens inverse, par attraction, devrait nécessairement se produire si la substance placée près du disque ne possédait point d’électrisation résiduelle. C’est, en effet, ce qui a lieu avec les corps conducteurs.
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- En comparant, par ce procédé, l’électrisation résiduelle de diverses substances, développée par des charges d’une durée de 0,006 de seconde, j’ai obtenu les résultats suivants.
- L’armature étant maintenue à un potentiel moyen, constant, les substances suivantes ont produit une torsion.
- a. Par répulsion :
- Sixièmes
- de
- tour.
- Liège............................................. 22
- Bois de sapin..................................... 16
- Ouate sèche................................... 17 à 16
- — imbibée d’essence de térébenthine......... 16 ’/»
- Craie............................................. i5
- Certains échantillons de verre................ 12 à 10
- Soufre pilé........................................ 7
- Caoutchouc.................................... 2 %
- Soufre en canon.................................... ÿ
- Paraffine....................................... S
- Quelques verres.................................... o
- b. Par attraction :
- Cire...............
- Ébonite............
- Gomme-laque........
- Cuivre.............
- Étain..............
- Charbon de bois.... Ouate imbibée d’eau
- Sixièmes
- de
- tour.
- 4
- 2
- 3 9 6
- Des bâtons de verre qui, à la température ordinaire, ne produisaient aucune torsion du fil, chauffés au rouge, produisirent alors une torsion de 16 à 18 sixièmes de tour qui diminuait rapidement à mesure que le verre se refroidissait.
- J’ai encore comparé, avec le même appareil, l’électrisation résiduelle développée suivant différentes directions d’un cristal (orthorhombique et clinorhombique). En général, lorsque la substance présentait une forte électrisation résiduelle, la torsion produite variait avec la direction du cristal qui se trouvait être normale à l’armature.
- Récemment, M. Ricardo Arno (9 a observé la rotation de cylindres diélectriques dans un champ électrostatique tournant ; il attribue cette rotation à une hystérésis diélectrique analogue à l’hystérésis magnétique. Les résultats de mes
- expériences ne me permettent pas la même conclusion. La rotation de disques diélectriques, telle que je l’ai observée dans un champ électrique alternatif, me paraît être due à des phénomènes de conduction extérieure ou intérieure. J’ai remarqué que l’hétérogénéité du diélectrique joue un rôle important dans ce phénomène; ce sont les diélectriques hétérogènes qui produisent les plus fortes actions sur le disque. Malgré de nombreux essais, je n’ai pu réussir à faire tourner un disque diélectrique dans un champ électrique produit par une bobine d’induction excitée par des courants alternatifs. La self-induction de la bobine ne permettait probablement pas des variations suffisamment brusques des charges des armatures, tandis que, avec le commutateur que j’ai employé, le passage d’une charge à une charge nulle s’effectue instantanément.-
- VARIÉTÉS
- L’INAUGURATION DE LA STATUE D’ARAGO
- Le 11 juin prochain aura lieu l’inauguration de la statue d’Arago sur la place qui s’étend devant la grille méridionale de l’Observatoire. Cette cérémonie, intéresse les électriciens d’une façon toute particulière. En effet, comme nous avons déjà eu occasion de le rappeler à l’occasion du centenaire de sa naissance, on doit à Arago incontestablement une partie des découvertes sur les quelles est basée l’électrotechnique moderne ; aucun physicien n’a autant fait pour préparer l’étonnante transformation à laquelle nous assistons.
- La journée du 11 juin prochain ne sera pas la première dans laquelle on rendra un hommage public à un grand homme à qui les électriciens ne sont point les seuls à devoir de la reconnaissance, car Arago est surtout célèbre par le caractère encyclopédique de son génie, qui se délas. sait de travaux d’un certain ordre en s’adonnant à des recherches d’un genre tout différent.
- En i865 déjà, une statue, due, comme celle de la place Arago, au ciseau de son compatriote Olida, était érigée sur la place publique d’Es-
- (') La Lumière Électrique, t. XLVI, p. 537.
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- d95
- tagel, sa ville natale, aux frais de M. Isaac Pe-reire, alors député des Pyrénées-Orientales au Corps législatif. Une quinzaine d’années plus tard, une autre statue s’élevait à Perpignan sur la place publique et était inaugurée en 1879, dans une grande cérémonie publique où l’Académie des sciences fut représentée par M. Jans-sen. L’illustre astronome prononçait alors un de ses plus beaux discours^ Il insistait avec son éloquence ordinaire sur l’importance de l’aimantation par la pile, et du magnétisme de rotation, et il donnait des détails authentiques sur ces deux titres de gloire d’Arago.
- Cependant, il semble qu’il ait fallu un certain temps pour apprécier à sa juste valeur le véritable caractère de la gloire d’Arago et pour se rendre complètement compte de l’importance de la part qu’il avait prise au magnifique développement des Sciences au dix-neuvième siècle.
- En effet, immédiatement après sa mort, ses confrères de l’Académie des Sciences ouvrirent une souscription pour, lui ériger au Père-Lachaise un tombeau monumental sur lequel on inscrivit le nom de ses principales découvertes, mais on omit de faire figurer dans cette liste Y électro-aimant, à la création duquel il a collaboré avec Ampère. En effet, l’on sait que ce fut lui qui signala à ce savant la propriété du courant électrique traversant, un fil de cuivre d’at-lirer magnétiquement de la limaille de fer.
- En i865, Arago fut vengé de cet oubli. En effet, dans le discours qu’il prononça à Estagel et qu’il publia chez Hetzel, M. Joseph Bertrand dit en effet :
- « La théorie des aimants se trouve rattachée à celle des courants par des vues si plausibles et si belles, qu’elles entraînent, malgré leur hardiesse, une invincible conviction. Le mémoire d’Ampère est l’une des plus admirables créations de la Science moderne et le fondement de l’édifice le plus vaste, le plus achevé peut-être, que la philosophie naturelle ait produit depuis Newton... Mais c’est à Arago que l’on doit l’aimantation par les courants, origine première de la télégraphie électrique, et la découverte si curieuse, si inattendue, du magnétisme en mouvement. Ges deux belles découvertes sont dues à lui seul, sans qu’Ampère y ait réclamé aucune part. »
- Déjà en i865, mieux qu’à l’époque de la mort d’Arago, l’on pouvait se rendre compte du rôle
- que l’électro-aimant et la machine d’induction étaient appelés à jouer dans l’œuvre du dix-neuvième siècle.
- Il est curieux de constater que les plus récef. tes machines électriques, les moteurs à champ tournant, sont basés exactement sur le même principe que le disque tournant d’Arago, appareil qui pendant si longtemps a exercé la sagacité des physiciens.
- Ce n’est que beaucoup plus tard que l’on a pu donner une théorie à peu près satisfaisante de cette expérience. Comme on le sait, cet appareil tourne sous l'influence des courants que l’aimant induit dans le disque de cuivre. Plus tard, Foucault s’est servi des courants développés dans le disque pour réaliser son expérience si curieuse et si connue de la transformation du travail en chaleur, et de faire une nouvelle détermination de l’équivalent mécanique de la chaleur.
- On se rappelle aussi qu’une dynamo ayant eu un certain succès dans son temps était appelée dynamo à induit-disque d’Arago.
- On peut considérer l’électro-aimant comme le point de départ de la télégraphie, progrès dont le développement a été si rapide. En effet, à la fin du mois de décembre 1891, il y avait dans le monde i5ooooo kilomètres de lignes télégraphiques et 4500000 kilomètres de lignes de fils. Ce réseau surprenant, dont une portion notable, près de 3ooooo kilomètres reposent au fond des océans, avait servi en 1892 à 3i2 millions de transmissions, et donné lieu à des recettes de plus d’un demi-milliard de francs.
- On doit encore porter à l’actif d’Arago la constatation de la liaispn qui existe entre les aurores boréales et les perturbations de l’aiguille aimantée. Quoique ce fait ait été reconnu pour la première fois par Margentin, c’est Arago qui a compris son importance, et qui a établi des observatoires magnétiques réguliers afin d’étudier et de constater ces rapports. C’est donc en réalité à l’observatoire de Paris que ces études auxquelles on attache, avec raison, tant d’importance ont pris naissance.
- Arago croyait que la surface du soleil est parcourue par des aurores boréales perpétuelles, et il attribuait par conséquent à la lumière solaire une origine purement électrique.
- Arago a imaginé des expériences réalisées et complétées par MM. Fizeau et Léon Foucault,
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- pour démontrer la réalité de l’hypothèse de Descartes, sur le mode de transmission de la lumière par les ondulations de l’éther. C’est à Arago, que l’on doit la destruction de l’hypothèse de l’émission, défendue avec un invincible acharnement par le célèbre Biot, son principal antagoniste. A ce point de vue on peut dire que Clerk Maxwell et le professeur Hertz ont tiré parti de la portion de ses travaux scientifiques à laquelle il attachait le plus d’importance. Quelque soit le sort que l’avenir réserve à ces conceptions, il n’est point hors de propos de faire remarquer qu’elles sont une extension des idées d’Arago sur la nature de l’éther. Dans ses Mémoires sur les champs tournants, M. Fer-raris affirme, dans le XXIII0 volume des Alli délia R. Accademia délia Scienze di Torino, que l’idée de ses expériences lui a été donnée par les théories d'Aragosur la polarisation rotatoire de la lumière.
- La notice d’Arago sur le Tonnerre a été rédigée à la suite du travail de la Commission dont il faisait partie pour la rédaction d’une instruction sur les Paratonnerres, qui fut adoptée par l’Académie des sciences, et qui fait encore la base de notre législation administrative, car les critiques dont ce document a été l’objet n’ont pas conduit à la rédaction d’instructions nouvelles.
- On doit encore à Arago un certain nombre d’instructions relatives à la détermination des éléments magnétiques du globe. Les cartes magnétiques, que l’on établit de nos jours avec un soin inconnu de son temps, sont un des desiderata scientifiques, dont il avait signalé l’importance.
- Il a toujours été fortement opposé à l’exécution des chemins de fer par l’Etat; c’est en partie grâce à son influence que leur exploitation a été confiée à des compagnies privées, d’après un cahier des charges dont les clauses sont discutées avec l’autorité supérieure. Les inventions télégraphiques n’avaient point assez d’importance de son temps, pour qu’il ait eu à se préoccuper de la manière dont l’exploitation serait organisée. Il avait du reste cessé de faire partie des assemblées délibérantes et se consacrait entièrement à ses travaux académiques.
- Mais avant qu’on ait pu deviner le rôle que l’électro-aimant jouerait dans les transports de la force à distance, Arago s’était passionné pour
- l’idée d’établir des barrages sur les fleuves pour créer une force motrice qui fût utilisable pour le halage des bateaux. On a de lui des discours et des rapports remarquables sur le rôle que les eaux courantes peuvent jouer dans l'augmentation de la richesse publique, si on les emploie à créer une source d’agents dynamiques gratuits. Il était loin de se douter de l’importance des arguments que ses découvertes mettraient à la disposition des économistes et des hommes d’état ayant l’intelligence de patroner des idées analogues aux siennes. Mais n’était-il pas également difficile de son temps de prévoir que malgré la puissance irrésistible de ces arguments nouveaux, la Seine serait de tous les fleuves français, et peut-être de tous les fleuves européens, le dernier auquel on ferait l’application de ce système?
- Arago a droit encore à la reconnaissance du public parce qu’il créa à, l’observatoire une chaire d’astronomie populaire, où il professa pendant près de trente ans la plus abstraite des sciences, d’une manière intelligible pour tous. Ne voulait-il pas montrer ainsi qu’il n’y a pas de découvertes dont les principes ne puissent être répandus dans l’esprit des classes laborieuses.
- Enfin, il a créé les Comptes rendus et la publicité des séances de l’Académie des sciences, auxquels les électriciens ont si souvent recours. Ce rôle de propagateur était à ses yeux la partie essentielle de sa mission, et plusieurs fois il s’en est acquitté d’une façon éclatante. Ses discours académiques sur . la photographie resteront comme une des pages les plus brillantes de ses œuvres.
- Pendant bien des années, Arago a été le plus heureux des hommes. Tout lui avait réussi, jusqu’au jour où, en raison même de sa popularité, il fut appelé à la tâche d’appliquer ses idées et de participer au gouvernement de la France.
- Alors seulement l’ère des difficultés a commencé pour lui, mais du moins ne s’est-il jamais montré au-dessous de son rôle. Il a eu tous les courages, de sorte que ses chagrins et la défaite de ses idées n’ont fait qu’entourer sa vie d’une nouvelle auréole : celle d’une vieillesse abreuvée d’amertume et de mesquines tracasseries.
- W. de Fonvielle,
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- FAITS DIVERS
- Nous croyons intéressant de rendre compte d’un jugement rendu à la date du 5 mai 1893 dans l’affaire de la Société française d’accumulateurs contre M. Rousseau et dont voici les principaux considérants :
- « En ce qui concerne le brevet Sellon :
- Adoptant les motifs des premiers juges :
- Considérant en outre que Rousseau soutient devant la Cour que si Pollaclc a revendiqué l’alliage d’antimoine comme propre à donner de la rigidité au plomb employé dans la construction des plaques, le dit Pollack a entendu parler, non de la rigidité qui résiste à une action mécanique, mais d’une aptitude spéciale à ne pas se déformer sous l’action du courant électrique ;
- Mais considérant qu’il n’apparaît pas que Sellon, dans sa revendication, ait envisagé d’autres résultats industriels que ceux qui résultent de la rigidité physique proprement dite ;
- Qu’en effet :
- La prétention de Sellon se produit pour la première fois en appel et n’a pas même été formulée devant les experts ;
- Qu’il s’est contenté d’alléguer devant eux, sans réussir à les convaincre, que l’emploi de cet alliage augmentait la force électromotrice des couples ;
- Que cette prétention doit donc etre rejetée ;
- En ce qui concerne le brevet Faure;
- Considérant que les piles secondaires qui étaient connues depuis le commencement du siècle, n’avaient pas acquis de puissance notable et n’avaient pas semblé susceptibles d’applications en dehors des laboratoires, avant les travaux de Planté qui ont commencé vers 1859;
- Considérant qu’il résulte des documents de la cause et des débats, ainsi que du rapport des experts :
- Que Planté formait ses piles secondaires, lesquelles ont été postérieurement dénommées accumulateurs, au moyen de lames de plomb plongeant dans l’eau acidulée par l’acide sulfurique, dans laquelle il faisait passer un courant provenant d’une pile primaire;
- Que l’une des plaques s’oxydait tandis que l’hydrogène réduisait l’autre, mais que cette première opération était très superficielle;
- Qu’Il fallait renverser le courant et faire subir à chaque plaque l’opération inverse ;
- Qu’après un certain nombre de ces inversions successives, les plaques prenaient un état physique, particulier, qu’on peut appeler spongieux, facilitant la pénétration du liquide à travers la masse et avec lui les actions chimiques qui accompagnent l’électrolyse ;
- Qu’une dernière opération semblable aux précédentes laissait une des plaques peroxydées, l’autre réduite, et que dans cet état, l’énergie électrique était emmagasinée dans l’appareil, l’accumulateur chargé et prêt à rendre cette
- | énergie lorsqu’il en serait sollicité par des moyens appropriés, mais que ces opérations avaient l'inconvénient d’être démesurément longues et lentes au point de durer des semaines et même des mois ;
- Considérant que Faure eut l’idée, sans rien changer au mode de formation employé par Planté, de substituer aux plaques de plomb pur aux dépens desquelles se formait la pile secondaire, de nouvelles plaques, dans lesquelles le plomb ne jouait plus que le rôle de support et qu’il enduisait d’un oxyde ou d'un sel de plomb ;
- Que cette matière étant beaucoup plus pénélrable aux actions chimiques développées par le courant électrique, la pile secondaire se formait plus rapidement et acquérait en quelques jours l’état spongieux recherché et se trouvait achevée dans un intervalle de 80 à i5o heures, résultat qui permettait à cette sorte de pile d’entrer dans la phase pratique de son emploi industriel ;
- Considérant que ce qui caractérise l’invention de Faure, c’est d’avoir remplacé par Inapplication manuelle ou mécanique d'une matière plombique le long travail que Planté n’avait su réaliser que par l’action électrolytique, de manière à ce que les premières atteintes de l’action électrolytique rencontrassent une couche métallique aussi profonde que possible combinée à l’oxygène;
- Considérant que Pollack, dont Rousseau est le concessionnaire, vint après Faure et prit comme celui-ci une plaque enduite d'un sel de plomb, mais qu’au lieu de soumettre cette plaque avec d’autres plaques semblables à l’action d’un courant extérieur dans un bain d’eau acidulée sulfurique, Pollack fait figurer la plaque dont il s’agit comme électrode dans une pile primaire dont l’électrode contraire est une plaque de zinc, le tout plongeant dans une solution de chlorure de sodium ;
- Que les actions chimiques qui se développent dans cet appareil ont pour effet de réduire le sulfate de plomb, de manière à se transformer en plomb spongieux ;
- Que lorsque les éléments plombiques sont ainsi préparés, ils sont soumis par le procédé Planté à la formation définitive et au chargement au moyen du courant d’une autre pile ou d’une source électrique quelconque.
- Considérant que Pollack prétend être arrivé au même résultat que Faure, à savoir la formation rapide des piles secondaires Planté, sans avoir rien emprunté au procédé de Faure;
- Que pour établir ce point, Pollack fait remarquer que son opération comprend deux phases :
- Premièrement : la préparation des plaques,
- Deuxièmement : leur chargement;
- Que la première de ces opérations est empruntée à Becquerel et la seconde à Planté;
- Qu’en effet la préparation des plaques Becquerel antérieurement aux travaux* de Planté formait une pile primaire dont une électrode était composée d’une tige métallique autour de laquelle il tassait un sel de plomb comprimé avec du chlorure de sodium, tandis que l’autre électrode était une plaque de zinc, le tout plongeant dans
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- un liquide formé d’une solution de chlorure de sodium;
- Que l’hydrogène réduisait le sel de plomb et le rendait spongieux;
- Que, d’autre part, pour le chargement des plaques, Pollack prétend avoir suivi les procédés de Planté ;
- Qu’ainsi,
- Pollack serait arrivé, suivant lui, au résultat cherché, par les combinaisons de deux moyens dont chacun était antérieur au brevet Faure et tombés dans le domaine public;
- Mais, considérant qu’il est impossible de faire abstraction de cette circonstance qu’en opérant ainsi qu’il le faisait, Becquerel ne se proposait que de construire une pile primaire dans laquelle la polarisation de l’électrode négative par l’hydrogène était empêchée en donnant à ce gaz un aliment et un emploi, si bien que lorsque le sel de plomb s’était, dans toute sa masse, pénétré de cette action, cette électrode ne pouvait plus servir;
- Considérant que dès cette époque on aurait pu songer à utiliser le plomb spongieux ainsi formé à la construc tion de piles secondaires, mais qu’il ne semble pas que cette idée soit venue à personne, pas même à Planté, bien qu’il connût cette pile et qu’il travaillât; suivant la remarque des experts, dans un laboratoire voisin de celui de Becquerel ;
- Considérant que Faure est le premier qui, donnant au procédé de Becquerel une destination nouvelle et appliquée à la construction des piles secondaires, l’enduit plombique mis sur un support métallique ;
- Qu’il est constant que Faure n’ignorait pas ce précédent, puisque dans le texte des revendications contenues dans sa demande de brevets, il réclame la préparation des deux éléments en empilant le plomb pulvérulent ou les oxydes mélangés de particules neutres autour des éléments ou contre les éléments et en toute épaisseur, ce qui, dit-il, n’a pas été fait jusqu’ici que pour un seul élément;
- . Considérant que Faure, préoccupé sans doute de l’existence de ce précédent, au point de vue de la nouveauté de sa propre invention, et soucieux défaire apparaître les différences qui la distinguaient d’une antériorité qui aurait pu être alléguée contre elle, a cru devoir mettre en relief cette circonstance que dans son procédé les deux électrodes étaient enduites simultanément d’oxyde de plomb (ou de toute autre matière pouvant remplir le même objet);
- Considérant qu’en envisageant la réalité des choses, il n’y a pas lieu de dégager l’invention de Faure delà pile de Becquerel, mais de l’y rattacher, au contraire, étant bien observé qu’elle constitue l’application d’un, moyen connu, qui est l’apport manuel d’oxyde ou de sulfate de plomb autour de la plaque pour l’obtention d’un résultat industriel nouveau, à savoir la formation rapide des piles secondaires i
- Qu’il nHmporte guère, au point de vue de l’étroite parenté des deux procédés, que Faure dit obtenir la réduction du sel ou de l*oxyde de plomb par un moyen qui
- n’était pas identiquement semblable à celui qu’employait Becquerel ;
- Que ce qu’il y avait d’essentiel dans le procédé n’était pas le choix du bain électrolytique, ni celui de l’électrode contraire, mais bien l’usage du sel de plomb appliqué manuellement préalablement à l’intervention de l’action électrique, pour obtenir un résultat industriel nouveau et des plus considérables, soit une invention brevetable;
- Considérant qu’au nom de Rousseau on fait ressortir cette différence que Pollack ne charge sa plaque, c’est-à-dire n’en fait un accumulateur, qu’aprôs l’avoir préalablement préparée à l'état spongieux, tandis que Faure forme cet accumulateur d’emblée et fait intervenir un courant extérieur dès le début de l’opération, aussitôt après l’application de l’enduit plombique;
- Mais considérant que cette différence ne ferait pas que Pollack n’aurait pas emprunté une chose essentielle aux procédés de Faure, à savoir l’enduit préalable qui doit faciliter la pénétration des actions chimiques et en accélérer le résultat;
- Qu’au surplus, et à regarder les choses de près, cette prétendue formation d’emblée, qui n’est pas le but visé par l’inventeur, perd beaucoup de sa réalité ;
- Qu’il est bien vrai que dès le début les couples de Faure accumulent de l’énergie, électrique, mais en proportion très faible d’abord, puis de plus en plus grande après chaque inversion de courant, mais que ces opérations successives, qui ont pour résultat le chargement de la pile, ont pour but depuis la première jusqu’à l’avant-dernière inclusivement, non pas ce chargement même, mais la préparation des plaques en vue d’obtenir l’état spongieux par l’action d’un courant électrique et procéder ensuite au chargement;
- Qu’ainsi le point de départ et la série des opérations se poursuivent suivant une marche parallèle.
- Qu’à la vérité, le mode de réduction du plomb, semble différer d’un procédé à l’autre, mais que les conséquences que Rousseau prétend en tirer ne seraient légitimes que si l’invention de Faure ne constituait pas l’application d’un moyen pour l’obtention d’un résultat industriel entièrement nouveau ;
- Qu’en faisant servir l’électrode au sulfate de plomb de Becquerel à la préparation des éléments d’une pilé secondaire, Pollack a dû nécessairement passer par l’opération qui constitue l’invention brevetée de Faure et ainsi commis au préjudice de celui-ci le délit de contrefaçon ;
- Considérant qu’en l’absence d’appel du ministère public il n’y a pas lieu de prononcer la peine;
- Considérant que la Cour ne possède pas, quant à présent, les cléments d’appréciation nécessaires pour évaluer l’importance du préjudice et fixer le chiffre de l’indemnité;
- Dit que Rousseau a commis le délit de contrefaçon en fabriquant les accumulateurs dont la propriété brevetée appartient à la Société française d’accumulateurs électriques».
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- : Le 19 mars dernier le pape a donné dans ses appartements privés une audience à M. Etienne Morœrty, qui lui a été présenté par un de ses chambellans. M. Morœrty avait avec lui un phonographe, qui récita à Léon XIII une adresse en italien dans laquelle on le félicitait à l’occasion du Jubilé de son élection à l’épiscopat. Ensuite le représentant de M. Edison annonça qu’il avait deux autres cylindres, l’un portant un message du cardinal Gibbons, évêque de Baltimore, et l’autre un hommage de feu le cardinal Manning, compliment qui peut, dans un certain sens, être considéré comme un document d’outre-tombe. Puis il termina son discours en demandant au pape de vouloir bien lui confier un message, qui serait transmis aux catholiques d’Amérique, à l’occasion delà célébration de l’Exposition colombienne. Quoique plusieurs prélats, qui étaient destinés à porter sur le front la tiare, comme Pie IX en 1823 n’étant encore que l’abbé Mastaï, aient été en Amérique, on peut dire, ajouta M. Morœrty, que c’est la première fois que la voix d’un Souverain-Pontife aura traversé l’Atlantique.
- M. Morœrty fit alors entendre le message du cardinal Manning, qui demandait la bénédiction papale, et exprimait l’espérance, que bientôt la foi catholique s’étendrait sur tout l’univers. La voix du défunt produisit une impression profonde sur toute l’assistance, et notamment sur le pape. Alors M. Morœrty donne la parole au message du cardinal Gibbons, qui implorait Dieu de bénir le pape.
- Fort touché de tout ce qu’il avait entendu, Léon XIII promit de se rendre au désir qui lui avait été exprimé, et le lendemain lundi il tint parole.
- Cette fois il avait réuni toute la cour pontificale dans ses appartements privés. M. Morœrty, dut commencer à donner une audition publique des messages téléphoniques des cardinaux Manning et Gibbons. Les membres de la cour .exprimèrent hautement la surprise qu’ils éprouvaient en entendant ces paroles prononcées d’une voix si intelligible et si claire. Le pape paraissait prendre plaisir à leur surprise. Quand l’émotion fut calmée il dit : « Je vais vous donner maintenant mon message au peuple des États-Unis. » Alors il se mit à parler dans le phonographe* Quand l’opération fut terminée, il se tourna vers M. Morœrty, et lui dit : « Je remets entre vos mains ce message; gardez-le précieusement, car il est l’expression de mon cœur pour le peuple des États-Unis, et je vous prie de le remettre vous-même au président de la République. » Tout ce que l’on sait, c’est que ce message est en latin, et qu’il ne sera publié qu’après avoir été. prononcé de l’autre côté de l’Atlantique.
- Les puits artésiens du Dakota, aux Etats-Unis, sont certainement les plus puissants qui existent, au double point de vue de la pression et du débit. Ces puits sont utilisés dans un très grand nombre de cas, comme nous l’apprend le Cosmos, pour la production de force motrice.
- Il y a actuellement une centaine de ces puits de i5o à 5oo mètres de profondeur, distribués sur vingt-neuf comtés depuis Yankton, à l’extrémité méridionale, jusqu’à Pembian, à l’extrémité nord. Tls donnent un volume d’eau très constant et qui n’est nullement influencé par le forage de nouveaux puits; la pression s’y élève à no et jusqu’à i3o mètres d’eau, soit 11 à i3 kilomètres par centimètre carré. Cette eau est utilisée dans les villes les plus importantes pour distribution d’eau, service d’incendie et surtout comme force motrice. A Yankton, une turbine de 40 chevaux fait mouvoir un moulin pendant la journée et, le soir, produit l’éclairage électrique.
- Les journaux américains qui rapportent ces faits font remarquer combien la nature a été prodigue pour leur pays; le gaz naturel lui fournit gratuitement un combustible qu’on a longtemps cru inépuisable, et dans d’autres endroits, les mystérieux réservoirs de la terre mettent à leur disposition, sans frais, une distribution de force motrice naturelle presque sans limites.
- La Compagnie Westinghouse vient de recevoir de la Philadelphia Traction Company une commande de 600 moteurs électriques pour tramways, et des génératrices pour 8 5oo chevaux. Cette belle commande comprend en outre tout l’appareillage électrique accessoire pour l’installation des tramways.
- Le tramway électrique qui longera les boulevards nord de Bruxelles pour relier les deux gares de la ville sera incessamment mis en construction par la Société d’électricité Union, de Berlin, d’après le système Thomson-Houston.
- Cette ligne, qui sera à deux voies, aura 5 kilomètres de longueur. Près du Jardin botanique, il existe une pente ds 60/0, qui nécessitait jusqu’ici l’emploi de quatre chevaux; les voitures électriques la graviront aisément.
- Nous disions récemment que sir William Thomson ne pense pas que les tempêtes magnétiques terrestres soient dues à des ondes électromagnétiques émanées du soleil. Cette hypothèse est très généralement acceptée, mais les arguments que donne l’éminent savant anglais pour en démontrer l’inanité semblent bien probants.
- La principale difficulté est de s’imaginer que le soleil puisse être un aimant permanent ou un électro-aimant assez puissant pour produire sur la terre des variations de la force magnétique atteignant dans des cas extrêmes 1/20 ou 1/40 de la force magnétique terrestre, et dans les tempêtes ordinaires 1/400. Le soleil devrait être un aimant d’une intensité au moins 12000 fois aussi grande que l’intensité moyenne du magnétisme terrestre pour pouvoir produire par action directe des perturbations sensibles aux instruments magnétiques de nos observatoires*
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- Par exemple, pour produire la tempête magnétique du 25 juin i885, le soleil aurait développé quelque chose comme laxio'* ergs par seconde, ce qui représente environ 364 fois la puissance totale (3,3 x io*13 ergs par seconde) du rayonnement solaire.
- Ainsi pendant les huit heures de durée de cette tempête pas très violente, le soleil aurait accompli un travail aussi considérable, en envoyant des ondes magnétiques dsns l’espace, qu’il en développe pendant une période de quatre mois d’émission normale de chaleur et de lumière.
- De l’avis de sir William Thomson, ce résultat suffit a anéantir l’hypothèse de l’action magnétique directe du soleil sur la terre. On est obligé de conclure que la relation supposée entre les tempêtes magnétiques et les taches, solaires n’existe pas et que la concordance apparente entre des périodes de ces deux phénomènes est due à une simple coïncidence.
- Le Phonogram est le titre d’un petit journal mensuel dont le premier numéro vient d’être publié. Il semble , surtout chercher à faire répandre le phonographe et à trouver de nouvelles applications pour cet appareil. Ce journal est publié par la Phonogram Company, de Londres.
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- Pour obtenir la lumière monochromatique jaune on a l’habitude de placer dans un petit panier en platine plongé dans la flamme d'un brûleur des fragments de sel fondu. C’est assez incommode; voici ce que propose un de nos confrères : on moule un mélange de bromure de sodium et de bicarbonate de soude, agglutiné avec de la gomme adragante. On en forme des bâtonnets de 4 millimètres de diamètre et de 12 à i5 centimètres de longueur. Pour produire de la lumière monochromatique on maintient ces bâtons dans la flamme d’un brûleur. On en consomme 2 à 3 centimètres en une minute.
- Eclairage électrique.
- M. de Fages de Latour qui, on s’en souvient, a installé l’éclairage électrique de Saint-Pol-de-Léon, s’occupe en ce moment de l’éclairage électrique de Morlaix. Voici dans quelles conditions s’y ferait l’installation : l’installation intérieure serait payée par l’abonné à raison de 3o francs la lampe, avec 5 francs de détaxe pour les abonnés des deux premiers mois. Le courant sera vendu à raison de o,o35 fr. par lampe-heure de 10 bougies; o,o55 pour 16 bougies, et o,o65 pour 20 bougies ou 0,10 fr. l’hectowatt-heure, ou encore à forfait 56 francs l’an pour îo'bougies, 80 francs pour 26, et 100 francs pour 20 bougies, depuis le coucher du soleil jusqu’à minuit et demi.
- Les lampes seront fournies exclusivement par la Société à raison de 3 francs l’une. ’ .. ; ,
- Une station commandée par une turbine de 18 chevaux et prévue peur i3o lampes est prête à fonctionner à May-res (Ardèche), mais le concessionnaire n’a pu jusqu’à ce jour s’entendre avec le maire, malgré le bas prix offert pour l’éclairage municipal.
- Télégraphie et Téléphonie.
- On annonce qu’une compagnie américaine se propose de relier téléphoniquement Halifax à Vancouver. La ligne, qui traverserait l’Amérique septentrionale dans toute sa largeur, ne mesurerait pas moins de 56oo kilomètres.
- Les divers systèmes essayés entre Paris et Londres pour la transmission télégraphique et téléphonique simultanée, avec l’emploi au télégraphe des appareils Hughes, simple ou duplex, Wheatstone ou de l’ondula-teur, ont donné de bons résultats, sauf, paraît-il, le système Van Rysselberghe.
- Le système anglais et celui de M. Cailho ont beaucoup de rapports; celui de M. Picard est beaucoup plus simple, plus pratique, et a beaucoup de chances d’être adopté.
- On va faire au poste central des télégraphes des essais de transmission avec l’appareil sténo-télégraphique de Cassagne.
- Ce serait, paraît-il. sur la demande d’un journal parisien désireux de paraître en même temps dans plusieurs villes différentes que ces essais vont reprendre; les fils seraient, dit-on, même pour ces essais, pris en location comme pour le service de la presse.
- Le gouvernement grec met en adjudication l’installa-fion des communications téléphoniques entre Athènes'et le Pirée avec 200 à 3oo abonnés. L’administration des télégraphes fournit les poteaux; les autres matériauxpeu-vent être importés par l’entrepreneur sans être soumis aux droits de douane. L’installation sera faite sous la surveillance d’une commission nommée par l’Etat et devant examiner toutes les difficultés, car l’entrepreneur est obligé de s’engager à n’avoir, en aucun cas, recours â la justice.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricitê
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XV ANNÉE (TOME XLVIII) SAMEDI 17 JUIN 1893 N« 34
- SOMMAIRE. — Elimination des harmoniques supérieures dans les courants périodiques et production de courants parfaitement sinusoïdaux; Â. Hess. — Sur quelques dispositions expérimentales dans les expériences de Hertz ; Auguste Righi. — La déperdition de l’électricité par les gaz; J. Blondin. — Compensateur d’effets d’hystérésis;' F. Guilbert. — Une nouvelle cloche électrique; Etienne Château. — Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe; P.-F. Mottelay. — Chronique et revue delà presse industrielle : Cherche-fuites Weston. - Coupe-circuit multiple Warren et Hill (Compagnie Thomson-Houston). —Electrolyse des métaux précieux. Procédé .Wisvvell. —L’usine d’électricité de Cologne. — Appareil électrolyseür Rennerfelt. — Préparation électrolytique de la baryte et de la strontiane, par Taquet. — Une nouvelle forme de photomètre portatif, par sir David Salomons — Revue des travaux récents en électricité: Société internationale des électriciens. — Impédance, par M. A. E. Kennely. — Les piles photo-électriques, par G.-W. Minchin. — Phénomènes observésdans les tubes Geissler, par E. Goldstein. — Faits divers.
- ÉLIMINATION DES HARMONIQUES SUPÉRIEURES
- DANS LES COURANTS PÉRIODIQUES
- ET PRODUCTION DE COURANTS
- PARFAITEMENT SINUSOÏDAUX
- Les courants que produisent les machines à courants alternatifs ne suivent' pas la fonction sinus simple; les courbes représentatives de la force électromotrice ou du courant sont toujours plus ou moins déformées par la présence d harmoniques supérieures. M. Boucherot 0 a analysé récemment dans ce journal les causes de ces déformations, et M. Rowland (z) a montré l’influence du fer et de l’hystérésis, de même que les inconvénients des courants déformés dans la pratique.
- La plupart des méthodes et des instruments de mesure ont été établis en attribuant au courant alternatif la forme de la fonction sinüs, et ne sauraient donner des résultats précis dans les cas où le courant ne remplit pas cette condition. Les déformations de la sinusoïde don-nent d’ailleurs lieuàdes phénomènes accessoires
- (*) La Lumière Electrique, t. XLVII, p. 551, et t. XLVIII,. p. 206.
- (s) Là Lumière Électrique, t. XLV, p. 194, et t. XLVII, p. 4a.
- qui ont souvent pour effet d’altérer la netteté du phénomène principal que l’on applique ou que l’on étudie* Quand, par exemple, on emploie avec le pont de Wheatstone des courants alternatifs, il n’est généralement pas possible de déterminer la position d’équilibre par la disparition complète du bruit qu’émet le téléphone, et l’on est obligé de chercher à saisir l'intensité minima du bruit, alors qu’avec un courant parfaitement sinusoïdal on atteindrait l’extinction complète.
- Dans l’industrie comme dans .les laboratoires, on a donc intérêt à savoir produire des sinusoïdes régulières. La technique peut, en modifiant convenablement la construction des machines, s’approcher du but, et nous renverrons à ce propos aux indications données parM. Boucherot dans ses récents articles. Mais en attendant ces modifications, comment peut-on épurer les forces électromotrices déformées de nos machines, ou mieux, comment produit-on un courant parfaitement sinusoïdal avec une force électromotrice qui ne l’est pas? C’est cette question que nous allons étudier; puis, nous indiquerons les moyens à employer dans un laboratoire pour produire à l’aide d’une pile ou d’une batterie d’accumulateurs un courant ayant la forme d’une sinusoïde simple.
- Une force électromotrice périodique peut être
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- exprimée d’une façon générale par la série de Fourier : )
- les fermes delà série,occupons-nous seulement du terme général n :
- E(=£e,<^e,sm(ü><+?,)+e,sin(2wf+<pj)+..e„sin(M(rt<+f„)-f..
- i 2 n
- dans laquelle le terme i caractérise la période fondamentale, les termes 2, 3... n.. les harmoniques supérieures, qui interviennent pour déformer la sinusoïde principale dont l’amplitude est, en général, supérieure à celles des autres fonctions sinus de la série.
- Une propriété intéressante de cette série nous indiquera immédiatement la voie à suivre dans cette étude : la dérivation de la série fournit une nouvelle série dans laquelle les amplitudes des termes supérieurs sont augmentées par rapport à l’amplitude'fondamentale, et , cela d’autant plus que ;la fréquence du terme considéré est plus grande. Dérivons, par exemple, le terme «; il vient :
- en n « cos {n a> t + q>J,
- et pour le premier terme de la série :
- et ü> cos (ce / -j-
- de sorte que les amplitudes des deux termes sont dans le rapport — n, alors qu’avant la dé-
- ei
- Q
- rivation le rapport était —.
- Au contraire, l’intégration de la série fournit une nouvelle série dans laquelle les amplitudes des termes supérieurs sont diminuées par rapport à l’amplitude du terme fondamental. En effet, les amplitudes de la nouvelle série seront t et le rapport d’une quelconque à l’am-
- € I
- plitude fondamentale sera — -. r e, n
- Nous arriverons donc à effacer partiellement les termes supérieurs ou à épurer la sinusoïde en produisant un courant qui dépende de l’intégrale de la force électromotrice. La self-induction nous en donne le moyen ; faisons agir notre force électromotrice Et sur une self-induction L, avec une faible résistance r :
- -.rl + -L
- dï
- dt'
- mais pour ne pas traîner dans les calculs tous
- d’où
- e.
- t
- rin + L
- din
- dt
- i. «= -, " r sin {n co t -f <p'„)
- vr* + «2 cds L2
- avec la condition :
- tang ç'.
- r tang <p„ — n co L r + n co L tang fn ’
- En faisant n — 1, nous obtenons le premier terme de la série, et nous constatons que l’amplitude du terme n est à celle du terme 1 comme :
- = e, f r2 + crtaL* ùm„x = e< Vr2+ m2co2L2
- Au maximum (pour r2 négligeable devant co2 L2) nous réduisons donc les termes déformants
- dans le rapport En remplaçant la self-induction par un condensateur, ou l’inductance w L par l’inductance négative------^=r, il est facile de
- (i)
- voir que la capacité augmente les termes déformants dans le même rapport que la self-induction les diminue. C’est, d’ailleurs, comme nous l’avons vu, une conséquence de ce que le courant dépend dans ce cas de la dérivée de la force électromotrice.
- Mais nous connaissons un phénomène qui permet de renforcer une vibration de période particulière au détriment de toutes les autres; c’est le phénomène de la résonance. Un système formé d’une self-induction en série avec une capacité résonne pour une certaine vibration et déprime toutes les autres ; il peut donc servir à éliminer les déformations. VoyQns jusqu’à quel point. On a :
- Pour le terme », ou la vibration de fréquence —, l’intensité de courant est :
- 2 TC
- i. = — -.. e"~ ' sin {nuit + ç',)
- Vr*+ {nic-M“L)a
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- JOURNAL UNIVERSEL ' D’ÉLECTRICITÉ
- 5o3
- et l’intensité fondamentale :
- ix = e< Sin + <?',)
- Pour faire du circuit un résonateur pour les vibrations de période fondamentale, il suffit de
- donner à G et L des valeurs telles que —4=; =mL.
- (o Li
- En effet, alors
- if1=3 ” sin (gi t -4- fi)
- est indépendant de G et de L, comme valeur et comme phase..
- Puisque
- * tang 9 N —-----------—j----------
- r — tang ©„ (-^ — n o> L )
- \n ta Lé /
- t . i ,
- on a pour—^ — <u L : w L.
- Ç'i =
- Enfin, l’intensité nl6m° est devenue :
- ( » €
- t„ ==,--—— ---- - sin (n u>t+ f'„)
- y/r»+ gi« L“ (!-«)*
- Le rapport entre les amplitudes de ün et deü1 est donc
- Cl \Jr' + Ju
- ce qui, pour r petit devant o> L, se réduit à :
- , nr g>L(i-«*)
- Ainsi, il a suffi d’ajouter au circuit une capacité G et une self-induction L liées par la relation indiquée pour, tout en ne modifiant pas l’intensité fondamentale, diminuer chacune des intensités parasites dans le rapport ci-dessus. On se rappelle qu’avec la self-induction seule ce
- rapport ne pouvait dépasser (inverse du rapport des fréquences), tandis que dans ce cas sa valeur peut être réduite en augmentant L autant que le permettent les conditions matérielles de réalisation. Théoriquement, en employant une self-induction infinie, on purge complètement la courbe du courant de toutes les harmoniques
- supérieures et Ton Obtient la sinusoïde parfaite. Pratiquement, il est facile d’arriver à un résultat satisfaisant; en voici un exemple numérique.
- Prenons L = 2 quadrants, <0 = 5oo, r = 10 ohms; les nombres suivants indiquent la réduction que subissent les divers termes de la sérié de Fourier représentant la force électromotrice:
- Terme.... Réduction
- 1234 1 1 1
- i5o 2O7 375
- .. . rfc
- n
- _i____n
- 100 1 — «*'
- La réduction est, comme on le voit, très , considérable ; pour en montrer les effets graphiquement nous avons tracé les courbes des figures 1 et 2, conservant les mêmes valeurs de L et de o», mais en prenant r = 100, pour nous placer dans un cas moins favorable que le précédent. Là courbe I donne la sinusoïde fondamentale, à laquelle s’ajoutent les deux autres sinusoïdes de période double et triple II et III, pour constituer la courbe déformée IV de la force électrbmo-
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- 5o4
- LA. LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- trice. Celle-ci, en agissant sur le système LC, donne la courbe épurée IV (fig. 2), qui est très peu différente de la sinusoïde parfaite.
- Il faut remarquer aussi que chacune des sinusoïdes composantes se trouve, après la transformation, décalée d’un certain angle qui dépend de la fréquence et de la phase primitive ; ces changements de phase ont naturellement un effet sur la forme de la courbe finale, résultante de toutes les sinusoïdes.
- Il est intéressant d’examiner quelle importance ces considérations peuvent avoir dans les com-
- Fig. s
- binaisons de bobines à self-induction et de condensateurs employées ou, pour l’instant, seulement projetées dans la technique. On verra combien dans certains cas il est nécessaire de se préoccuper de la forme exacte qu’affecte le courant ou la force électromotrice que l’on veut utiliser.
- Les combinaisons dans lesquelles l’effet à produire dépend de la condition w2 L G = 1 sont très nombreuses, et nous reviendrons d'ici peu sur une application du plus haut intérêt de ce principe. Aujourd’hui nous examinerons, au point de vue qui nous occupe, l’ingénieux système de distribution dû à M. Boucherot (1). Ce
- (*) La Lümièrc Electrique ,t. XL, p. Ota.
- système, qui utilise lé phénomène de la résonance, a pour but de produire, dans un des cas, une intensité de valeur efficace constante, indépendante de la résistance et de l’inductance du circuit d’utilisation, à l’aide d’une différence de potentiel efficace constante. Si dans les deux montages représentés par les figures 3 et 4 on fait u>2 LC = 1, la valeur efficace du courant dans la branche R reste constante quel que soit l’appareil que l’on y introduise.
- Ceci suppose toutefois que la différence de potentiel d’alimentation soit une sinusoïde parfaite : Emax sinw/. Voyons comment se comporte l’intensité utilisée quand on ne peut, comme dans nombre de cas, fournir qu’une différence de potentiel de forme complexe. Prenons le premier montage (fig. 3).
- Une quelconque des composantes de la différence de potentiel :
- E, = e, sin u> t + et sin (2 m t + ?,) + + e, sin («w( + q>„)
- fournira au courant utilisé dans la branche R une composante dont la valeur à chaque instant sera
- en sin (11 m 14- ?'„)_
- “ = \/R* (1 —
- la résistance de la bobine de réaction L étant supposée négligeable, et le coefficient L invariable.
- Le système étant accordé (to2 LC = 1) pour la période fondamentale, c’est-à-dire pour n == 1, on trouve, en effet, que la partie dominante de l’inténsité est indépendante de la résistance R :
- j _ e, sin (w t — 900)
- l' “r ôTl ’
- mais que deviennent les autres composantes? Elles ont la forme générale :
- . e, sin (11 tùt <!>'„,)
- “~ \IWJX^nî)^n*lSL*'
- On voit donc que les termes déformants de l’intensité ne sont pas indépendants de R, et que la valeur efficace de l’intensité totale est liée aux conditions du circuit utilisateur. Toutefois, il y a à cela une compensation qui rachète amplement ce défaut du système, et même en constitue un avantage. L’amplitude du terme déformant n'b™ était primitivement à l'amplitude fon-
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- damentale comme e„ à et ; or, dans l’intensité, les deux amplitudes sont dans le rapport
- cn 10 L
- e< VR8 (l — «V + 0ü“ L“'
- ce qui devient
- G 1
- pour R petit : rfc —” —, pour R grand: ±
- Les termes déformants se trouvent donc considérablement amoindris, et il est certain que dans la pratique la régulation de l'intensité efficace doit être parfaite.
- 11 n'en est pas de même de la seconde solution proposée, celle réalisée par le montage figure 4.
- — -- ’£aw «<• «A-»» — *
- mmm
- Là, l’intensité dans la branche R due à un terme quelconque est donnée par
- e„ sin(tt ut 4- t/J
- « /«>* L» , / \~n‘- +_('
- fîa a»8 L C j
- R8
- et par rapport à l’intensité fondamentale l’amplitude de chaque terme déformant a été augmentée dans le rapport
- qui peut varier de
- ± n, pour R petit,
- à
- , n* 11) L ,
- ^ -i _ pour R grand,
- c’est-à-dire que les harmoniques supérieures qui déforment l'intensité peuvent prendre une valeur non négligeable.
- Un exemple concret donnera une idée de la grandeur de ces effets. Nous prendrons un cas cité par M. Boucherot dans son article du 25 mars dernier (*) : L’amplitude du terme défor-
- mant de fréquence triple (n = 3) de la fréquence principale est environ 0,18 de l’amplitude dominante. Quand, dans le circuit utilisateur du montage figure 4, la résistance R est petite par rapport à <0 L (cas qui serait la règle dans la pratique), il s’ajoute à l’intensité normale une intensité de fréquence triple et dont l’amplitude atteint environ 0,54, soit plus de la moitié de l’amplitude normale. Donc, au lieu d’avoir toujours une intensité maxima = Iraai, on peut obtenir, selon les conditions du circuit d’utilisation : 1 ma» X i|54; l’intensité efficace augmente dans un rapport moindre, mais encore très sensible.
- Eoir. et Lit. peuvent être calculées en prenant la racine carrée de la demi-somme des carrés des amplitudes Q. Nous trouvons de cette façon que la force électromotrice efficace agissant dans le système considéré est
- E „ = 0,718 e,
- «u. w 'mai
- Cette force électromotrice produit dans la dérivation R un courant efficace qui, dans le cas où R est grand, a sensiblement pour valeur
- Ï.R = °-707 - 0,985-^,
- (i> L üi-L.
- et dans le cas où R est petit :
- U. = o.8o3 ilmmm -
- (1) L,
- c’est-à-dire qu’entre R grand et R petit, l’intensité efficace varie de plus de 10 0/0.
- Ce système n’est donc pas régulateur pour intensité constante.
- Sans faire aucun calcul on aurait pu, en s’aidant des remarques que nous avons faites au début relativement aux rôles respectifs des capacités et des self-inductions, prévoir ces résultats.
- Dans le premier système, en effet, le courant
- (') L’intensité efficace d’un courant périodique dont l’intensité à chaque instant est représentée par une série deFourier est, en effet, égale,si nous appelons ... i„... les amplitudes des divers termes, à :
- L-ir = y/- ^'î2 + ù2 + •••• +
- et ne dépend aucunement des phases des différentes sinusoïdes composantes, comme on pourrait le croire à première vue.
- (*) La Lumière Electrique, t. XLVII, p. 556 (fig. 1).
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- émanant de la source rencontre d’abord une self-induction, qui le rectifie; puis il se partage entre le circuit d’utilisation et le condensateur, lequel favorise les harmoniques supérieures dans l’intensité, mais les combat dans sa différence de potentiel, qui est celle utilisée.
- Le second cas offre au courant principal tout d’abord un condensateur qui en augmente les éléments déformants, et la self-induction, quoique capable de rectifier l’intensité, renvoie à ses bornes et dans le circuit d’utilisation une différence de potentiel déformée.
- Ces remarques s’appliquent également aux deux montages des figures 5 et 6, destinés à produire une différence de potentiel efficace constante en partant d’une intensité efficace constante. On voit à la simple inspection des deux schémas que le premier (fig. 5) doit apla-
- Fig. 5 et 6.
- nir les irrégularités de la sinusoïde, tandis que le second (fig. 6) les exagère.
- Comme conclusion, on donnera la préférence aux montages 3 et 5, et l'on rejettera comme ne remplissant qu’incomplètement leur but pratique les montages 4 et 6. Ce choix n’implique d’ailleurs aucune conséquence désavantageuse, étant donné que les appareils restent dans tous les cas les mêmes.
- Nous nous en tiendrons à ces quelques exemples; ils montrent suffisamment qu’il n’est pas permis de se débarrasser des harmoniques supérieures simplement en les ignorant; et l’on trouvera intéressant de refaire les calculs pour les divers cas particuliers où l’on s’est contenté jusqu’ici de représenter le courant alternatif pratique par la fonction sinus simple.
- Dans les laboratoires, on dispose généralement de sources de courant continu; les machines donnant des courants alternatifs y sont plus
- ÉLECTRIQUE
- rares. On peut cependant se procurer ces derniers à l’aid.e d’appareils peu compliqués, Il suf: fit d’employer, avec une batterie d’accumulateurs, par exemple, un commutateur-inverseur dont le courant de forme périodique est ensuite transformé en courant sinusoïdal. :
- Dans un récent travail sur les oscillations électriques, M. J. Pupin f1) s’est servi du dispositif représenté par la figure 7. V V est une corde métallique vibrante munie de trois contacts plongeant dans les godets à mercure a, b, c. Le contact en b se trouvant à un nœud de vibration
- i
- reste constamment fermé; chacun des deux contacts a et c se rompt quand l’autre se ferme. De la sorte l’accumulateur F envoie son courant alternativement dans la dérivation de gauche et dans celle de droite, et par suite tantôt dans la moitié A du circuit primaire du transformateur A B, tantôt dans la moitié B. Le noyau de qe transformateur est donc le siège d'un flux alternatif, et son circuit secondaire, composé d’un petit nombre de spires, fournit un courant alternatif.
- Pour obtenir que ce dernier ait la forme sinusoïdale, on met en dérivation sur chaque moitié de transformateur un condensateur (G et H). Puis on règle la self-induction à l’aide des bobines à noyau mobile D et E jusqu’à avoir o^LC— 1, (*)
- (*) American Journal oj Science, t. XLV, p. 325.
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- ' ....................... ' ........- ' ----- !----'— 1
- dans chaque dérivation. Enfin, le courant se- | conduire, déjà bien amélioré, est encore rectifié par la self-induction I et le condensateur M; et comme ce courant doit être employé dans un pont avec téléphone, on effectue la dernière épuration dans le circuit du téléphone même, à l’aide du système K L.
- Fig. 9
- Le vibrateur V V, que M. Pupin appelle un interrupteur électrodynamique, est très simple. Il est constitué (fig. 8, 9 et 10) par un fil de bronze phosphoré tendu horizontalement et passant dans l’espace interpolaire très étroit de deux aimants d et e. Trois fils fins a, b et c, en-
- tk—sr n A “L ST R S "air-*—v
- I S I a 1
- Fig. 9
- roulés autour du fil tendu, plongent dans des godets à mercure. Le godet du milieu est fixe, les deux autres peuvent être soulevés ou abaissés à l’aide de vis de rappel, selon une disposition déjà adoptée par M. Wien pour son interrupteur magnétique. Un levier h avec vis micro-
- Fig. io
- métrique permet de varier la tension de la corde. Dans les expériences de M. Pupin, celle-ci effectuait, selon les cas, de 256 à 5i2 vibrations par seconde. Le mouvement est imprimé et entretenu par l’attraction magnétique entre l’aimant et le courant. Ce vibrateur donne une note très pure ; sa période de vibration est peu sujette à des variations, ce qui répond bien au but que l’on se propose.
- Voyons le rôle que jouent les appareils employés pour l’amélioration de la forme du courant. Nous avons une self-induction L (de résistance r) en dérivation avec un condensateur, et le circuit principal contient la résistance R. Le rôle de cette dernière .s’explique par la considération suivante.
- Le courant traversant la corde vibrante a pour expression :
- T _ Emai G T Sin b) t
- - RCr+L ;
- pour qu’il soit autant que possible indépendant
- Fig. 11.
- de L, c’est-à-dire pour qu'il ne se produise pas d’étincelles aux contacts à.mercure, il faut faire R C r très grand par rapport à L. Le courant devient alors, en effet :
- T__Emux sin O) t
- 1 ” R *
- C’est la raison qui oblige à introduire une résistance R dans le circuit principal; nous allons voir que cette circonstance nuit à l’efficacité du système, au point de vue de l’amélioration du courant.
- Le courant utilisé est celui dans la branche L, qui a pour expression :
- j _ ^________e„ sin (n m l 4- »'„)- ~
- '' _ v/«2 (o* (R CTF+ L)* + (h- — 1)* R5’ i
- Comme RC r est beaucoup plus grand que L
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- "pour la raison donnée ci-dessus, l’amplitude d’un terme déformant est à l’amplitude fondamentale dans le rapport :
- \/*‘
- +
- (n3
- i)‘ to* L“
- Nous aurions donc tout intérêt à augmenter L et diminuer r, mais nous n’en ayons pas la latitude, sous peine de produire des étincelles aux contacts. Le système ne se prête donc pas très bien au but cherché.
- Mais pourquoi, au lieu de coupler condensateur et self-induction en dérivation, ne les placerait-on pas en série? Nous avons vu plus haut l'efficacité de ce système; de plus, il éviterait l’emploi d’une résistance pour diminuer les étincelles, qu’il supprime grâce à sa propriété de résonance. On aurait alors à réaliser le schéma figure u ; G serait un condensateur ' commun aux deux branches ; les autres lettres désignent les mêmes appareils que précédemment.
- Notons, pour terminer, que la force électromotrice induite dans le circuit secondaire du transformateur, étant la dérivée du flux, se trouve plus déformée que le courant primaire. Mais si la self-induction du circuit secondaire est assez grande, elle ramène le courant secondaire à peu près à la même forme que le courant primaire. Toutefois, étant donné la présence d’un noyau de fer, il convient de se placer dans les conditions de saturation de ce noyau, et pour plus de sûreté, d'intercaler un système to2LC = i dans le circuit secondaire.
- A. Hess.
- QUELQUES DISPOSITIONS EXPÉRIMENTALES DANS LES EXPÉRIENCES DE HERTZ (*)
- Expériences de cours.
- Il est utile de pouvoir reproduire dans un cours les principales expériences de Hertz. Je me suis proposé dans ce but de rendre facile-
- (') Note présentée à la R. Accademia dei Lincei.
- ment visibles, à une certaine distance, les étincelles du résonateur circulaire sans avoir recours aux nombreux procédés indirects imaginés pour montrer l’existence des oscillations électriques, tels que l’emploi du bolomètre (MM. Rubens et Ritter), celui de la pile thermoélectrique (M. Klemencic), celui de la grenouille galvanique (M. Ritter), celui de l’électroscope et de la pile (MM. Bolzmann, Wiechert), la méthode basée sur la dilation thermique du résonateur (M.Grégory), celle de l’électromètre à deux quadrants (M. Bjerknes), celle du tube de Geissler, et de la pile auxiliaire (M. Zehn-der), etc.
- Le procédé que j’emploie consiste à adopter, pour exciter l’oscillateur, une machine à influence, au lieu d’une bobine, et en faisant éclater l’étincelle dans un liquide isolant. Au résonateur est fixé un tube de Geissler.
- Emploi de la machine électrique dans les expériences de Hertz.
- M. Toepler a déjà adopté sa machine à influence pour la reproduction des oscillations électriques de Hertz.
- Il dispose les appareils d’après l’un des deux procédés suivants :
- Les conducteurs formant l’oscillateur sont mis en communication avec ceux de la machine au moyen d’une grande résistance (tube rempli de liquide), ou encore sont réunis métalliquement avec les armatures externes de deux condensateurs dont les armatures internes communiquent avec les conducteurs de la machine.
- Dans le premier cas, il se forme entre les deux sphères de l’oscillateur une série d’étincelles oscillantes et très rapides; dans le second les étincelles sont obtenues par la décharge qui se produit entre les deux pôles de la machine convenablement rapprochés, et les oscillations propres de l’oscillateur se superposent à celles du condensateur.
- Ma disposition est la suivante :
- Deux conducteurs de laiton A et B, terminés par des boules de 4 centimètres de diamètre, communiquent à l’aide de fils métalliques avec les conducteurs d’une machine de Holtz sans condensateurs, capable de donner une étincelle de 3o centimètres.
- Entre les boules A et B est placé l’oscillateur
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- G F, que nous décrirons plus loin, et dans lequel D et E sont les deux sphères entre lesquelles doivent se former les étincelles. 11 est terminé extérieurement par deux boules G et F de 4 centimètres de diamètre et distantes de 3 à 4 centimètres des boules A et B.
- Lorsque la machine est en mouvement des étincelles éclatent simultanément entre A et C, F et B, D et E, et un résonateur de période vibratoire convenable est facilement excité à distance par la décharge oscillante qui se forme entre D et E.
- L’effet s’accroît lorsqu’on allonge les deux étincelles externes, pourvu que l’on ne dépasse pas une certaine distance, au-delà de laquelle les étincelles, de blanches et vives qu’elles étaient, tendent à devenir faibles et violettes.
- Oscillateur.
- Après diverses modifications, j’ai pris comme oscillateur un système de deux tubes de cuivre, d’un centimètre environ de diamètre, placés horizontalement l’un à la suite de l’autre et terminés par des sphères de cuivre G, D, E, F.
- La longueur totale G F de l'appareil est d’en-viren 62 centimètres. Sur ces deux tubes peuvent glisser deux disques de cuivre M N disposés perpendiculairement à leur axe et de 34 centimètres de diamètre ; ces disques furent généralement maintenus à une distance d'environ 48 centimètres l’un de l’autre.
- L’oscillateur, comme celui adopté par M. Bjer-knes, est donc de révolution autour d’un axe. Les extrémités voisines des deux tubes de cuivre sont contenues dans un ballon de verre épais d’environ 11 centimètres de diamètre et ayant, en dehors des deux ouvertures par lesquelles pénètrent les tubes, une ouverture supérieure. Ce récipient est rempli d’un liquide isolant, comme l’ont indiqué MM. Sarasin et De la Rive ().
- Au lieu d’employer l’huile ordinaire, j’ai trouvé plus avantageux dé faire usage de l’huile de vaseline, dans laquelle on a fait dissoudre de la vaseline ordinaire jusqu’à ce qu’on puisse à peine la transvaser. L'effet obtenu est plus grand que lorsque l’étincelle entre D et E éclate dans l’air; il est maximum pour une certaine distance
- (*) Comptes rendus, t. CXV, p. 439 (1892).
- (3 à 5 millimètres) entre les boules D et E. Cette distance se détermine par tâtonnements.
- L’oscillateur, ainsi disposé, nous donne non seulement des effets plus puissants, mais il peut fonctionner très longtemps sans qu’on soit obligé de polir les sphères.
- Je dirai même qu’il fonctionne mieux au bout d’un certain temps lorsque, par suite de la décomposition quele liquide subit sous l’influence de la chaleur, ce liquide est devenu noir comme de l’encre, en même temps qu’un dépôt noir abondant s’est formé sur la paroi interne du ballon et sur les sphères D et E.
- Résonateur.
- Le résonateur est semblable au résonateur circulaire de Hertz, mais a en plus un tube de Geisslerd’environ i5 centimètres de long, choisi
- Fig. 1
- parmi plusieurs de même longueur. 11 est formé d’un tube de fil cuivre de 2 millimètres de diamètre courbé en cercle d’environ 57 centimètres de diamètre. Le fil n’occupe pas la circonférence entière du cercle, une portion de celui-ci correspond au tube de Geissler dont les pôles sont reliés aux extrémités du-fil.
- Le tube de Geissler avait déjà été adopté par M. Dragoumis dans une disposition analogue. 11 réussit ainsi à rendre visible les oscillations du résonateur placé à 3 ou 4 mètres de l’oscillateur.
- Il y avait donc lieu d’espérer qu’en adoptant une machine à influence et un oscillateur à liquide on pourrait obtenir des effets beaucoup plus grands encore.
- La longueur d’onde de mon résonateur est d’environ 4,10 m.
- En se servant d’un résonateur formé d’un tube de verre recourbé circulairement et contenant de l’air raréfié (à une pression de 0,0086 mm.), on l’illumine vivement, soit lorsqu’on l’oriente de façon à l’exciter par l’action du
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- champ électrique, soit lorsqu’on le soumet à l’influence du champ magnétique. L’expérience est visible jusqu’à environ un mètre de l’excitateur.
- Le résonateur à tube de Geissler est visible 'dans toute la salle, même à plus de 6 mètres de distance de l’oscillateur (1). J’ai donc adopté ce dernier pour reproduire les expériences d’interférence, et le premier pour montrer l’effet des différentes orientations que l’on peut donner au résonateur.
- Expériences.
- Avec les appareils que je viens de décrire, il est facile de montrer à l’auditoire tout entier les nœuds et les ventres fixes obtenus par réflexion sur une feuille de zinc d’environ 4 mètres carrés de surface, placée verticalement à une distance de 5 mètres de l’oscillateur. Le résonateur doit être déplacé entre l’oscillateur et la feuille de zinc en le maintenant dans un plan parallèle au plan vertical passant par l’axe de l’oscillateur, le tube de Geissler étant en haut ou en bas, dans le cas où la force électrique agit seule. Lorsqu’on veut observer l’effet de la force magnétique, il faut au contraire le déplacer en le tenant horizontalement, de façon que le diamètre du cercle qui passe par l’axe du tube de Geissler reste parallèle à l’axe de l’oscillateur.
- Le résonateur à tube de Geissler donne un résultat plus satisfaisant encore lorsqu’on l’emploie pour montrer les ondes se propageant dans un fil.
- Dans ce but, un fil de cuivre de 6 mètres de long est disposé horizontalement et soutenu par deux supports isolants. A l’une des extrémités de ce fil est attaché un second fil de cuivre de r, mètres de longueur terminé par une feuille de zinc de 100 centimètres carrés, laquelle est disposée en face de l’un des deux disques de l’oscillateur.
- Les nœuds et les ventres fixes qui se forment par les réflexion des ondes à l’extrémité isolée sont rendus visibles lorsqu’on déplace le résonateur le long du fil. (*)
- (*) En remplaçant la machine à influence par une bobine de Ruhmkorff donnant des étincelles de a5 centimètres de longueur, le résonateur, au lieu de se montrer lumineux jusqu’à six mètres, s’éteint à moins d’un mètre de l’oscillateur.
- On peut le soumettre à l’action de là force magnétique seule en le maintenant dans le plan du fil, le tube de Geissler étant le plus près ou le plus loin possible du fil. Si l’on veut faire agir la force électrique seule, il suffit de le déplacer dans un plan perpendiculaire au fil, de façon que le diamètre passant parle tube de Geissler soit perpendiculaire à celui qui, prolongé, rencontre le fil.
- Un artifice facile à imaginer maintient constante, pendant le déplacement du résonateur, la distance entre son centre et le fil.
- Oscillations électriques de petites longueurs d'ondes.
- J’ai pu obtenir dans des expériences particulières des oscillations dont la longueur d’onde est beaucoup plus petite que celle des oscillations étudiées jusqu’ici par les physiciens. Dans ces expériences, l’oscillateur est réduit à deux sphères de cuivre entre lesquelles se produit l’étincelle, et le résonateur est à étincelles comme celui de Hertz. Il ne s’agit donc plus ici d'expériences de cours, mais d’appareils d’étude.
- Les ondes les plus courtes que j’ai pu obtenir sont de 7,5 cm. de longueur. Elles permettent donc de répéter les expériences de Hertz sur le rayonnement de la force électrique, et celles faites ensuite par d’autres expérimentateurs avec des réflecteurs, lentilles, prismes et autres appareils ayant des dimensions peu supérieures à celles des appareils ordinaires de l’optique.
- Outre la réflexion sur les métaux et la réfraction dans un prisme ou dans une lentille, j’ai pu obtenir les principaux phénomènes de diffraction : l’interférence entre les rayons directs et réfléchis sur une plaque (expérience analogue à celle de l’interférence optique avec un seul miroir), la réflexion totale donnée par un prisme, etc.
- Si le résonateur et l’excitateur sont munis de réflecteurs paraboliques, il faut interposer entre eux un diaphragme métallique percé d’une ouverture de quelques centimètres sans faire cesser les étincelles du résonateur. Cette disposition m’a permis d’étudier l’absorption des radiations électriques produites par des plaques solides ou des couches de liquides divers.
- La distance entre l’oscillateur et le résonateur à laquelle cesse la production des étincelles,
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- pour l’appareil à petite longueur d’onde, est relativement très considérable. En effet, si le résonateur et l’oscillateur ne sont pas munis de réflecteurs, l’étincelle sera visible jusqu’à près de un mètre de distance. Si l’on adjoint un réflecteur parabolique à l’oscillateur, on peut éloigner le résonateur beaucoup plus loin; enfin, si ce dernier est lui-même muni d’un miroir parabolique, les étincelles sont visibles jusqu’à plus de 6 mètres.
- Avec un appareil un peu plus grand qui fournit des oscillations de 20 centimètres de longueur d’onde, les étincelles se voient jusqu’à environ 3 mètres. Si l’oscillateur est muni d’un réflecteur on peut éloigner le résonateur jusqu’à 7 mètres de l’oscillateur; enfin, l’adjonction d’un miroir parabolique au résonateur permet d’obtenir des étincelles même lorsque la distance entre les deux parties de l’appareil est de 25 mètres.
- Je me réserve de décrire dans un article plus étendu les nouveaux appareils que j’ai employés ainsi que les nombreuses expériences que j’ai pu exécuter.
- Auguste Righi.
- LA DÉPERDITION DE L’ÉLECTRICITÉ
- PAR LES GAZ
- 1. Dans un ouvrage publié il y a quelques semaines et intitulé Recent Researches in Electricüy and, Magnetism, le professeur J.-J. Thomson consacre tout un chapitre de. plus de cent cinquante pages à l’étude du passage de l’électricité au travers des gaz. Les raisons du développement considérable qu’il donne à cette étude sont, en premier lieu, l’importance que Maxwell attachait à ces phénomènes pour la connaissance de la nature intime de l’électricité et, en second lieu, l’absence complète, en Angleterre, d’un travail d’ensemble coordonnant les nombreuses recherches qui ont été faites sur ce sujet pendant ces dernières années. Ces deux raisons sont aussi valables en France qu’en Angleterre. Aussi avons-nous jugé utile de donner ici, en suivant d’ailleurs le plan adopté par M. J.-J. Thomson, une étude aussi complète que possible de la dé-
- perdition de l’électricité par les gaz, laissant ainsi de côté tout ce qui est relatif au passage par décharges disruptives. Dans le but d’éviter un trop grand développement, nous nous bornerons à indiquer les résultats importants de chaque série de recherches en renvoyant, pour les détails, aux nombreuses traductions et analyses qui ont été données dans ce journal.
- 2. Dès le début se pose la question suivante : une molécule gazeuse peut-elle se charger d’électricité par son contact avec un corps électrisé?
- Coulomb le croyait et attribuait en partie à cette cause la déperdition de l’électricité, les molécules gazeuses électrisées se trouvant repoussées du corps et remplacées par d’autres qui prenaient à leur tour une portion de la charge de ce corps (*). Mais cette opinion a été combattue par Warburg (2) et par Nahrwold (3) qui ont montré que la déperdition s’effectue par les poussières que contient l’air et non par les molécules d’air elles-mêmes. De plus, d’après les expériences récentes de MM- Lénard et Wolf (4) qui ont montré qu’un conducteur à l’état neutre ou à un potentiel négatif projette des particules métalliques sous l’influence des radiations ultra-violettes, la déperdition s’expliquerait encore par l’électrisation de ces particules dans un gaz parfaitement débarrassé de poussières.
- Cette non électrisation des molécules gazeuses qui entourent un conducteur chargé à un faible potentiel se trouve confirmée par les expériences de Blake (5) et celles de Sohncke (°) qui ont montré que la vapeur provenant d’un liquide électrisé n’est pas électrisée. Or, si les molécules de vapeur pouvaient, dans certaines conditions, prendre des charges électriques, elles devraient évidemment le faire lorsqu’elles proviennent de l’évaporation d’un liquide électrisé.
- Toutefois, sans nier l’influence prépondérante des poussières de l’air ou des poussières métalliques arrachées des conducteurs dans le phéno-
- (*) Mémoires de l'Académie des Sciences, 1785, p. 612; Mémoires de Coulomb (publiés par la Société française de Physique), p. 148.
- (2) Poggendorf Annalen, t, CXLV, p. 578; 1872.
- (3) Wiedemann’s Annalen, t. XXXI, p. 448; 1887.
- (4) Wiedemann’s Annalen, t. XXXVÏI, p. 443; 1889.
- (") Wiedemann’s Annalen, t. XIX, p. 5i8; i883,
- (°) Wiedemann’s Annalen, t. XXXIV, p. 925; 1888. — La Lumière Électrique, t. XXX, p. 525.
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- 512 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mène de la déperdition dans les gaz froids, il peut se faire, comme le pensent de nombreux expérimentateurs, MM. Righi, ElsteretGeitel,etc., que les molécules gazeuses n’aient pas un rôle passif.
- 3. Lorsque la température du gaz environnant un conducteur chargé est élevée la déperdition de l’électricité est rapide,même lorsque la charge correspond à un faible potentiel. Le fait résulte des travaux de Becquerel (* *) et a été confirmé, par M. Blondlot (2) qui a montré que l’air porté à la température du rouge permet le passage de l’électricité sous une différence de potentiel de i/'ioooo de volt, M. Blondlot a démontré, en outre, que cette conductibilité de l’air chaud diffère complètement de celle des conducteurs ordinaires et ne suit pas la loi d’Ohm.
- M. J.-J. Thomson a constaté par de nombreuses expériences (3) que les gaz ne se comportent pas tous de la même manière lorsqu’on les chauffe; la conductibilité des uns augmente peu, celle des autres augmente considérablement. L’air, l’azote, l’acide carbonique, la vapeur d’eau, l’ammoniaque, l’acide sulfurique anhydre en vapeür, la vapeur d’acide azotique anhydre, le soufre (dans une atmosphère d’azote), l’hydrogène sulfuré (dans une atmosphère d’azote également) ne conduisent guère mieux à chaud qu’à froid. Au contraire, l’augmentation de conductibilité est énorme pour l’iode, le brome, le chlore, les acides iodhydrique, bromhydrique et chlorhydrique, l'iodure de potassium, le sel ammoniac, le chlorure de sodium, le chlorure de potassium.
- L’analyse chimique a permis de constater que toutes les fois qu’il y avait augmentation notable de la conductibilité par élévation de la température il y avait en même temps dissociation du gaz ou de la vapeur dans les conditions de l’expérience. Mais la proposition inverse n'est pas vraie; il n’y a pas augmentation de la conductibilité toutes les fois qu’il y a dissociation. C’est qu'en effet il y a lieu de considérer deux espèces de dissociations. Dans une espèce, la molécule gazeuse est séparée en atomes, comme dans le cas de la vapeur d’iode, de l’acide iodhydrique
- (*) Annales de chimie et de physique [3], t. XXXIX, p. 355 ; i853.
- (*) Comptes rendus, t. CIV, p. 283; 1887.
- (J) Philosophical Magazine, [5] t. XXIX, p. 358-441 ; 1890. — La Lumière Électrique, t. XXXVI, p. 389 et 442.
- ou de l’acide chlorhydrique. Dans le second mode de dissociation la molécule est décomposée en molécules plus simples, mais non en atomes, ce qui se produit avec l’ammoniaque, qui se dissocie en molécules d’hydrogène et en molécules d’azote, ou avec la vapeur d’eau, qui donne des molécules d’hydrogène et d’oxygène.
- D’après M. Thomson, le premier mode de dissociation est toujours accompagné d’une augmentation très grande de la conductibilité, tandis que la conductibilité varie peu quand le gaz ou la vapeur sont indécomposables par la chaleur ou subissent le second genre de dissociation. La production d’atomes libres est donc nécessaire pour le passage de l’électricité, et ce passage s’effectue par convection au moyen de ces atomes.
- Les expériences de M. Thomson ont encore montré que la température des électrodes influe sur le passage de l’électricité. Le plus souvent le passage était impossible, si élevée que fût la température du gaz, quand les électrodes étaient maintenues froides; en outre, un fort courant traversant un gaz chaud entre les électrodes également chaudes était immédiatemént arrêté quand on refroidissait celles-ci, puis se reprodusait dès qu’on laissait les électrodes s’échauffer de nouveau.
- 4. La conductibilité des flammes se rattache à celle des gaz chauds. Mais dans le cas des flammes les conditions sont beaucoup plus complexes que dans les expériences précédentes. Aussi la question est-elle peu avancée, bien que de nombreux expérimentateurs s’en soient occupés.
- On a reconnu qu’une flamme conduit bien l’électricité, les parties les plus chaudes conduisant mieux que les autres, et que la conductibilité est augmentée quand on projette dans la flamme des sels volatils.
- On a observé que l’électricité positive ne se comporte pas comme la négative. Ainsi, lorsqu’on projette un sel dans une flamme, l’augmentation de la conductibilité est beaucoup plus grande quand la projection se fait dans le voisinage de l’électrode négative que quand elle se fait dans le voisinage de l’électrode positive. Si on prend des électrodes de dimensions différentes, les flammes conduisent mieux lorsque la plus grande électrode est positive que lorsqu’elle est négative.
- Enfin on a constaté que l’on obtient un cou-
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- rant dans un circuit métallique dont les extrémités, de nature différente, plongent dans une flamme et que la force électromotrice ainsi développée peut atteindre jusqu’à 3 et 4 volts; un courant peut même être observé avec un fil homogène dont les extrémités sont placées en des régions différentes de la flamme.
- Mais tous ces phénomènes sont restés jusqu’ici sans aucun lien entre eux.
- 5. La déperdition de l’électricité d’un conducteur entouré d’un gaz à la température ordinaire peut être influencée par la lumière. Cette influence a été découverte par M. Hertz (') en 1887; il a constaté que la décharge disruptive entre deux conducteurs est facilitée lorsqu’on fait tomber sur ces conducteurs un faisceau lumineux riche en radiations ultra-violettes. La même année, M. Arrhénius (2) observait que le courant d’une pile passe au travers d’une couche d’air raréfié éclairé par des étincelles électriques ou rendu phosphorescent tandis qu’il ne peut traverser cette même couche dans les conditions ordinaires d’illumination. Presque en même temps, MM. Wiedemann et Ebert (3) remarquaient que dans l’expérience de Hertz l’effet de l’illumination ne se manifeste que lorsque les radiations tombent sur l’électrode négative, l’illumination de l’électrode positive ne modifiant pas le caractère des décharges. Depuis, un grand nombre de recherches ont été faites sur ce sujet; nous ne parlerons que de celles qui se rapportent à la déperdition de l’électricité des conducteurs chargés à un potentiel assez faible pour qu’il n’y ait pas décharge disruptive.
- Trois expérimentateurs s’occupèrent simultanément de l’effet de l’illumination du conducteur. Ce sont MM. Hallwachs, Righi et Stoletow.
- Dans les expériences de M. Hallwachs (4), un plateau métallique bien isolé et un électroscope à feuilles d'or également isolé sont.mis en communication. Le plateau étant électrisé, on suit la marche de la déperdition par la diminution
- (*) Wiedemann’s Annalen, t. XXXI, p. 983, 1887.
- (*) Wiedemann’s Annalen, t. XXXII, p.545, et t. XXXIII' p. 638. — La Lumière Électrique, t. XXVIII, p. 38.
- (’) Wiedemann’s Annalen, t. XXXIII, p. 241, et t. XXXV, p. 209. — La Lumière Electrique, t. XXVII, p. 532, e* t. XXXI, p. 84.
- (‘) Wiedemann’s Annalen, t. XXXIII, p. 3oi, et t. XXXIV* p. ?3i. — La Lumière Électrique, t. XXVII, p. 533, et t. XXX, p. 434.
- de la divergence des feuilles d’or. Lorsque l’électrisation du plateau est positive, l’illumination par les rayons de l’arc voltaïque n’influe pas sur la déperdition, mais lorsque l’électrisation est négative, le rapprochement des feuilles d’or est très rapide. En projetant sur le plateau les diverses portions du spectre de l'arc électrique donné par un prisme de quartz, M. Hallwachs reconnut que les radiations rouges et infra-rouges sont sans action et que les radiations violettes et ultra-violettes produisent seules un rapprochement rapide des feuilles d'or. L’interposition d'une lame d'une substance absorbant les radiations très réfrangibles, comme le verre et le mica, sur le trajet des rayons, diminue nécessairement l’effet de l’illumination; l’interposition d’une lame de quartz, de gypse ou de spath-fluor ne modifie guère cet effet.
- Les expériences de M. Righi sont plus nombreuses. Dans les premières (* *), une lame métallique pleine et une toile métallique sont disposées parallèlement à quelques millimètres de distance; ces deux conducteurs sont reliés aux deux paires de quadrants d’un électromètre Mas-cart ; les rayons d’une lampe à arc peuvent éclairer la lame pleine après avoir traversé le grillage. Si la différence de potentiel entre la lame et le grillage est primitivement égale à la différence de potentiel au contact normal qui existe entre deux conducteurs formés des mêmes matières, c’est-à-dire si la lame et le grillage ont été mis préalablement en communication, on voit l'aiguille de l’électromètre dévier dans le sens qui indique une charge positive de la lame dès que l’on produit l'illumination. Cette lame a donc perdu de l’électricité négative sous l’influence des radiations. L’augmentation du potentiel de la lame est assez considérable; elle est de 3,42 volts pour une lame d’or, de 1,23 v. pour une lame de zinc fraîchement nettoyée. Si la lame est reliée au pôle négatif d’une pile dont le pôle positif communique avec le grillage, l’éclairement diminue la charge négative de la lame dont le potentiel décroît en valeur absolue ; si les communications sont renversées, l’effet de l’éclairement est nul.
- (') Il Nuovo Cimento, t. XXIII, p, 61, t. XXIV, p. 256, et t. XXV, p. 11, 123, 193. — Comptes rendus, t. CVIII, p. 559. — La Lumière Électrique, t. XXIX, p. 78, t. XXX p. 7t.
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- M. Stoletow (* *) emploie également une lame pleine et un grillage métalliques reliés aux pôles d’une pile; un galvanomètre Thomson est intercalé dans le circuit. Quand la lame est reliée au pôle négatif, un courant traverse le galvanomètre dès qu’on laisse tomber la lumière d’une lampe à arc; aucun courant ne se produit quand on renverse les communications.
- 6. Ces diverses expériences montraient nettement la déperdition rapide de l’électricité négative sous les radiations ultra-violettes ; il restait à étudier le phénomène dans ses détails.
- Des expériences de MM. Bichat et Blondlot (2) et de celles de M. Stoletow (3), il semble résulter que la déperdition de l’électricité se produit seulement quand la lame électrisée est capable d’absorber les radiations ultra-violettes, une lame d’eau qui n’absorbe pas ces radiations ne donnant lieu à aucune déviation de l’électromètre quand on l’éclaire à travers un grillage.
- M. Bichat (*) constate qu’un courant d’air lancé contre la plaque a une influence très grande sur la grandeur de l’effet de l’illumination. L’expérience est ainsi disposée : Un plateau et un grillage découpés dans une même feuille de laiton sont disposés parallèlement. On fait tomber sur le plateau, à travers les mailles du grillage, les rayons d’un arc électrique jaillissant entre deux charbons à âme d’aluminium (pour obtenir un faisceau plus riche en radiations ultra-violettes).
- Le plateau est relié à l’une des paires de quadrants d’un électromètre dont l’autre paire est reliée au grillage et au sol ; sous l’influence de l’éclairement il acquiert un potentiel positif de 3 ou 4 volts. Si alors on dirige sur le plateau un fort courant d’air, on voit la déviation de l’élec-tromètre devenir six à sept fois plus grande. Tout effet de l’insufflation disparaît d’ailleurs quand on supprime la lumière. L’expérience répétée d’une manière un peu différente par M. Hallwachs (5) a donné les mêmes résultats.
- (*) Comptes rendus, t. CVII, p. 1149. — La Lumière Électrique, t. XXVIII, p. 22g.
- (*) Comptes rendus, t. CVII, p. 1349. — La Lumière Électrique, t. XXVIII, p, 389.
- (’) Comptes rendus, t. CVII, p. 1593. — La Lumière Electrique, t. XXIX, p. 78.
- (*) Journal de Physique, 2” série, t. VIII, p. 245, 1889. —La Lumière Electrique, t. XXXII, p. 628.
- (“) Wiedemann’s AHnalen, t. XL, p. 343-344, 1890.
- 7. M. Borgmann (*) a recherché s'il y a simultanéité entre l’éclairement et là déperdition qui en résulte. La disposition des appareils est toujours semblable. Une lame métallique reliée au pôle négatif d’une pile est placée en regard d’un treillage métallique relié au pôle positif de la pile : un téléphone est intercalé dans le circuit et un disque tournant percé d’ouvertures permet d’éclairer la lame d’une manière intermittente. Si la déperdition commence et cesse en même temps que l’éclairement, le téléphone doit donner un son dont la hauteur dépend du nombre d’illuminations pendant l’unité de temps. Le téléphone ne rendant aucun son, quelle que soit la vitesse de rotation du disque, M. Borgmann en conclut que la déperdition se produit encore après que l’illumination a cessé. Le résultat négatif des expériences ne peut d’ailleurs être attribué au défaut de sensibilité du téléphone, car on entend un son sec indiquant la fermeture ou la rupture du courant au commencement et à la fin d’une illumination prolongée.
- M. Stoletow est arrivé à un résultat différent. Ses expériences (2) semblent, en effet, montrer que le retard du courant sur l’illumination est inférieur à un millième de seconde. Ajoutons immédiatement que M. Stoletow a reconnu que le courant qui traverse le galvanomètre est proportionnel à la largeur du faisceau éclairant et, par suite, à l’intensité des radiations efficaces.
- 8. L’influence de la température du gaz daris lequel se fait la déperdition a été étudiée par Hoor (3), Stoletow (4) et Righi (5), Tandis que le premier trouve que réchauffement supprime l’effet actino-électrique, les deux derniers sont d’accord pour constater qu’il l’augmente.
- L’influence de la pression est très sensible. D’après M. Stoletow (G), l’intensité du courant qui traverse le galvanomètre commence par croître quand on diminue la pression, atteint un maximum et décroît ensuite. Cette variation dépend d’ailleurs de la différence de potentiel qui
- (') Comptes rendus, t. CVIIt, p. ?33, 1889. — La Lumière Électrique, t. XXXII, p. 188.
- (“) Comptes rendus, t. ÇVIII, p. 1241.
- (“) Sitzungsberichte d. Wiener A kad. Ab II Bd XGVII, p. 719. 1888.
- (4) Comptes rendus t. CVlII, p. 1241, 1889.
- (3) Atti del R. Istituto Vènéto t.'VlI, série 6, 188g. La Lumière Electrique t. XXXV- p. 25 et 74. . ,
- (°) Journal de physique [2] t. lit, p. 468,1890...
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- existe primitivement entre le réseau et la plaque ainsi que de la distance de ces conducteurs et dans certains cas le maximum disparaît. De son côté, M. Righi (1) a constaté que la charge prise par un conducteur isolé sous l’action des radiations ultra-violettes agissant pendant un temps déterminé augmente à mesure que la pression diminue.
- Quant à la nature du gaz en contact avec les conducteurs elle ne paraît pas indifférente, mais les résultats des recherches effectuées dans ce but ne sont pas nets.
- 9. Une question importante demandait à être résolue : la déperdition de l’électricité s’effectue-t-elle par convection? L’effet de l’insufflation constaté par M. Bichat semble indiquer qu’il y a convection; les expériences de M. Righi conduisent à la même conclusion. Ces expériences (2) étant fort nombreuses, nous n’en citerons que deux, qui sont des plus concluantes.
- Dans l’une, les radiations produites par un arc électrique jaillissant entre une électrode de charbon et une électrode de zinc tombent sur un écran percé dans une ouverture ayant la forme d’une croix, traversent un grillage, puis sont arrêtées par une lame d’ébonite derrière laquelle se trouve un plateau métallique. Celui-ci étant relié au pôle négatif d’une machine de Holtz et le grillage au pôle positif, on projette un mélange de minium et de soufre sur la lame d’ébonite. Il seproduitune croix jaune indiquant que la portion de la lame frappée par les radiations est chargée positivement. D’après M. Righi cette image est due à une convection de particules négatives partant .de la région qui reçoit les radiations et qui se portent vers le grillage. Si on intervertit les communications avec les pôles de la machine, c’est une croix rouge qui se forme sur l’ébonite, et la forme de cette croix est influencée par la présence d’un conducteur. La manière dont la déformation a lieu indique que la convection des particules négatives qui partent du grillage et viennent charger la lame d’ébonite s’effectue suivant les lignes de force.
- La seconde expérience est plus démonstrative. Un cylindre métallique verni est chargé négati- * (*)
- (') Loc. cit.
- (*) Atti del Ri Istituto Veneto, t. VII. La Lumière Electrique, t. XXXIII, p. 307, et t. XXXV, p. 25 et 74. ;
- ivement, une bande de zinc fraîchement polie est' Idisposée suivant une génératrice. A une petite' 'distance de ce cylindre est placée une bande d’ébonite derrière laquelle se trouve un plateau j métallique chargé positivement. Quand on illu-; mine le cylindre, la convection s’effectue unique-iment par la bande dezinc, le vernis qui recouvre le reste de la surface empêchant l’effet de la lumière de se produire. En projetant du minium :en poudre sur la lame d’ébonite, on voit apparaître une bande rouge indiquant la portion de la lame qui est rencontrée par l’électricité néga-. tive perdue par le cylindre. Or la position de cette bande coïncide exactement avec celle que le calcul assigne à la section, par la lame d’ébonite, du tube de force limité sur le cylindre par la bande de zinc.
- 10. Il y a donc convection et elle s’effectue suivant les lignes de force. Mais le transport dé l’électricité a-t-il lieu par les molécules gazeuses ou par des poussières. C’est pour résoudre cette question que MM. Lenard et Wolf ont entrepris les expériences que nous avons déjà signalées.
- Ces physiciens mettent àprofitlapropriétéque possède une vapeur de pouvoir rester gazeuse quoique sa force élastique soit supérieure à sa force élastique maximum quand l’espace qu’elle remplit est libre de toute poussière et de se condenser instantanément dès qu’elle se trouve en contact avec un corpuscule solide. Dans une boîte contenant un plateau métallique isolé et : dont l’air est parfaitement pur ils font arriver un jet de vapeur qui sursature l’air. Si on fait tomber sur le plateau, les rayons provenant d’un' : arc électrique et pénétrant dans la boîte à tra-: vers une lame de quartz on voit aussitôt la vapeur se condenser. La condensation se produit également quand le plateau est chargé négative-, ment; elle n’a pas lieu quand il est chargé positivement.
- MM. Lenard et Wolfen concluent qu’une surface métallique neutre ou chargée négativement émet des poussières sous l’influence des radiations ultra-violettes tandis qu’elle n’en émet' pas quand elle est chargée positivement. Cette conclusion, rapprochée des résultats des expériences actino-électriques, semble prouver que la con-‘ vection électrique se produit par les poussières arrachées au corps chargé.
- Cette expérience de MM. Lenard et Wolf sôù-lève cependant une objection. R. von He'lmhôftz
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- a en effet montré que la condensation d’une va-, peur sursaturante se produit non seulement par le contact d’un corpuscule solide, mais aussi quand une réaction chimique s’opère au sein de la vapeur (J). Or on peut craindre que sous l’influence des radiations ultra-violettes il n’y ait combinaison du métal avec le milieu gazeuxqui l’entoure. Cette crainte est d’autant plus fondée que l’expérience réussit surtout avec les métaux assez facilement oxydables, comme le zinc, et qu’il est nécessaire que la surface métallique ait été parfaitement polie immédiatement avant l’expérience. Mais une autre expérience des mêmes physiciens paraît bien démontrer qu’il y a pulvérisation de la surface métallique. Cette expérience consiste à prendre une^ plaque dont une moitié est cuivrée et l’autre moitié argentée ; le cuivre est recouvert d’une lame de quartz, l’argent d’une lame de mica. Après cinquante heures d’exposition aux radiations ultra-violettes fournies par un arc électrique ou par les décharges, entre des électrodes de zinc, d’une grosse bobine de Ruhmkorff, la surface du cuivre est devenue granuleuse, celle de l’argent n’a pas changé d’aspect, et la ligne de séparation des deux métaux s’est avancée du côté de l’argent.
- Cette pulvérisation des corps sous l’influence des radiations ultra-violettes permet d’ailleurs d’interpréter facilement une observation de Crookes (2). Quand on examine un tube à vide dans lequel on a fait passer une longue série de décharges, on constate que l’électrode négative a beaucoup diminué d’épaisseur, et que la surface du verre qui l’environne est couverte d’une couche noire de poussière métallique, tandis que l’électrode positive est intacte. Or on sait que la lueur qui se manifeste près de l’électrode négative dans certaines conditions présente les plus grandes analogies avec les radiations ultraviolettes si on considère leurs effets chimiques et leurs effets sur les substances phosphorescentes. La pulvérisation de l’électrode négative peut donc être attribuée à l’action de cette lueur.
- ii. La diversité des sources lumineuses employées par les différents expérimentateurs dans les recherches actino-électriques montraient que l’intensité de la déperdition dépend beaucoup de la nature des radiations et de la nature
- (*) Wied. Ann.t. XXXII, p. i, 1887.
- (’) Phil. Trans. part. II, p. 647, 1879-
- du corps soumis à l’illumination. Mais dans presque tous les cas l’influence de l’illumination sur un corps chargé positivement avait été trouvée nulle. A la vérité quelques expériences de M. Naccari (*) et de M. Bakhmétieff (2) indiquaient une déperdition de l’électricité positive sous l’action des radiations de fortes étincelles; mais les résultats contradictoires obtenus par ces deux physiciens n’avaient pas attiré l’attention.
- Les expériences de M. Branly ne laissent aucun doute sur la déperdition de l’électricité positive. En prenant pour source de radiations les décharges entre des électrodes d’aluminium d’une batterie chargée par une bobine, il a constaté que la déperdition de l’électricité positive est presque aussi rapide que la négative quand les disques sont fraîchement polis et placés à une très petite distance de la source (3). Le repolissage augmente la déperdition négative sans influer sur la déperdition positive. Quand la distance du d,isque à la source augmente, le ralentissement de la déperdition est notablement plus accentué pour l’électricité positive que pour la négative. Enfin, l’interposition d’une lame de quartz de 1 millimètre d’épaisseur sur le trajet des radiations produit le même effet que l’augmentation de la distance.
- Ayant répété ces expériences en employant l'arc électrique ordinaire (4). M. Branly parvint encore à constater une déperdition sensible de l’électricité positive, mais il reconnut que la dé-, perdition de l’électricité négative se produit dans les mêmes conditions en un temps beaucoup plus court, dix-huit fois ou vingt-trois fois plus court suivant que l’intensité lumineuse de l’arc est grande ou petite. Ces résultats expliquent comment la déperdition de l’électricité positive n’a pas été observée dans les expériences antérieures.
- Quant à l’influence de la nature du conducteur, elle a surtout été étudiée par MM. Elster et Geitel. Ceux-ci ont trouvé que l’amalgame de sodium ou de potassium était particulièrement
- (') Atti délia R. Acc. di Torino, t. XXIV, 1888; t, XXV 1890.
- (*) Journal de la Société physico-chimique russe, t. XXI, p. 207, 1889.
- (3) Comptes rendus, t. CX, p. 701, 1890.— La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 287.
- (*i Comptes rendus, t. CXIV, p. 68, 1892.
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- sensible et ils sont parvenus, avec cet amalgame, à obtenir une déperdition sensible de l’électricité négative sous l’influence des rayons solaires (*), déperdition qui avait été reconnue dès i885, par M. Nodon (2). Ajoutons que MM. Elster et Geitel ont également constaté qu’un fil de platine incandescent placé dans le voisinage d’un plateau isolé, chargé ou non, produit les mêmes phénomènes que les radiations ultra-violettes (3),
- 12. Pour compléter la question, il nous reste à parler des essais qui ont été tentés pour expliquer théoriquement les résultats des recherches actino-électriques. Le premier essai est dû à MM. Elster et Geitel. M. J. J. Thomson, dans l’ouvrage dont nous parlions en commençant, en donne un autre qui, bien qu’imparfait, mérite cependant d'être signalé.
- Il résulte de l’ensemble des phénomènes qui précède qu’un corps retient plus facilement l’électricité positive que la. négative. On pourrait exprimer cette propriété par l’introduction dans les équations de l’électrostatique de forces pondéro-électriques d’une intensité différente pour l’électricité positive et pour la négative. Mais il revient au même et il est plus commode de considérer l’énergie potentielle d’un corps électrisé comme formée de deux parties, l’une calculée par les formules ordinaires de l’électrostatique, l’autre proportionnelle à la charge, le coefficient de proportionnalité a dépendant de la nature du corps. Dans ces conditions, l’énergie potentielle d’un condensateur formée d’une lame A possédant une charge Q, et d’une lame B possédant une charge —Q est, en appelant G la capacité et <rA, les coefficients relatifs à A et B,
- Ce système est en équilibre quand l’énergie potentielle est minimum, c’est-à-dire quand
- d W dQ
- = C + — % = °’
- C) Wiedemann’s Annalen, t. XXXVIII, p. 40 et 497, 1889 ; t. XLI, p. 161. 1890; t. XLIII, p. 225; t. XLV, p. 722, 1891; t. XLVI, p. 281, 1892; t. XLVIII, p. 338, 1893. — La Lumière. Électrique, t. XXXIV, p. 142; t. XXXVI, p. 44; t. XLII, p. 545.
- (~) Comptes rendus, t. C.IX, p. 219, 1889. — La Lumière Électrique, t. XXXIII, p. 341.
- (3) Wiedemann’s Annalen, tome XXXVII, page 3i5; . XXXVIII, p. f7, 1889.
- ou
- O
- è
- <x
- A *
- Mais-^ est la différence de potentiel des ar-
- matures mesurées électrostatiquement; d’autre part, l’équilibre a lieu quand ces armatures sont au contact. Par conséquent, <rD — <rA est la différence de potentiel au contact entre A et B.
- Supposons maintenant une lame conductrice, formée d’une matière dont le coefficient est dans un milieu dont le coefficient est <r2, et admettons que ar2 soit plus grand que c1. Dans l’état d’équilibre, l’excès de potentiel de lame sur le milieu sera, d’après la relation précédente. <j2 — <j,, c’est-à-dire positif d’après notre hypothèse.
- Le potentiel d’une lame isolée placée dans un milieu ayant un plus grand coefficient, a tend donc à augmenter. Dans les conditions ordinaires, cette augmentation ne peut se produire, car elle ne pourrait le faire que si de l’électricité négative quittait la lame, et il paraît démontré que les molécules gazeuses ne peuvent se charger. Mais si par suite d’une dissociation le milieu ambiant devient capable de transporter l’électricité, ou bien encore si les radiations ultra-violettes détachent du corps des particules métalliques aptes à la convection, la déperdition de l’électricité négative doit se produire et le potentiel du corps augmenter, conformément aux résultats expérimentaux.
- Considérons le cas où la lame est chargée. Si une charge positive Q s’échappe de la lame pour aller sur le milieu qui l’entoure, l’énergie potentielle augmente de <t2Q — <JiQ. Cette augmentation est positive et par conséquent ne peut se produire sans l’intervention d’une énergie extérieure; si c’est, au contraire, une charge négative —Q qui s’échappe de la lame, l’augmentation de l’énergie électrique <r2(—Q) — (—Q) ou (ai — <y2) Q est négative. En vertu
- du principe de la dissipation de l’énergie, la déperdition de l’électricité négative doit donc se produire plus facilement que celle de la positive.
- On conviendra que cette interprétation des différences de potentiel au contact et des résultats caractéristiques des recherches sur l’actino-électricité ne manque pas de simplicité.
- i3. Bien qu’il soit souvent téméraire d’émettre
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- des conclusions sur un sujet incomplètement élucidé, il nous paraît résulter de l’ensemble de ces travaux, et particulièrement de ceux de M. J.-J. Thomson sur les gaz chauds, que :
- La déperdition électrique ne peut avoir lieu dans une atmosphère gazeuse absolument exempte de poussière et ne contenant pas d’atomes libres.
- Au contraire, une déperdition par convection se produira toutes les fois que des radiations ultra-violettes ou toute autre cause donneront naissance à des poussières et toutes les fois qu’une dissociation des gaz de l'atmosphère, par une élévation de température ou une diminution de pression, mettra des atomes en liberté.
- J. Blondin.
- COMPENSATEUR D’EFFETS D’HYSTÉRÉSIS
- On sait que le magnétisme rémanent constitue un inconvénient des plus graves dans un grand nombre d’applications des électro-aimants.
- D’autre part, dans beaucoup d’appareils, il peut être utile d’obtenir qu’un électro-aimant agissant sur un noyau ou une palette qu’il attire produise une attraction proportionnelle à l’intensité du courant qui traverse cet électroaimant. Or, on sait que ceci est irréalisable, les flux n’étant pas proportionnels aux courants qui les produisent ; de plus, la courbe d’aimantation pour des intensités croissantes n’est pas la même que celle qui correspond aux intensités décroissantes, il estdonc absolument impossible d’obtenir des indications et des effets bien déterminés.
- C’est dans le but de remédier à ces inconvénients queM. Abdank Abakanowicz vient d’imaginer un procédé simple permettant de dimi-*muer, sinon d’annuler complètement, les effets du magnétisme rémanent et plus généralement ceux d’hystérésis.
- Le procédé consiste à combiner entre eux plusieurs électro-aimants agissant les uns dans un sens les autres dans un . autre, de façon que le flux magnétique résultant de cette combinaison reste pratiquement, dans la portion du champ où on veut l’utiliser, proportionnel au courant
- d’excitation et plus généralement varie suivant une fonction déterminée du courant. Les électros principaux agissent dans un certain sens, les électros compensateurs agissent en sens contraire des premiers et peuvent être parcourus soit par le même courant que celui qui alimente le circuit principal, soit par des courants dérivés dans des rapports donnés avec le premier.
- Les éléments variables sont les propriétés physiques des fers, aciers ou autres matières magnétiques employées et les ampères-tours, la section, le rapport de l’entrefer au reste du circuit de chacun des électro-aimants.
- En combinant judicieusement ces éléments, on peut faire que la courbe d’aimantation résultante du système soit une fonction linéaire
- du courant restant la même, au moins dans une certaine portion, que le courant augmente ou diminue. La réalisation pratique de cette combinaison est d’autant plus facile que les courbes d’aimantation se ressemblent beaucoup.
- Pour montrer la valeur importante de son dispositif, M. Abdank Abakanowicz donne quelques exemples simples.
- Supposons' par exemple qu’on veuille faire un wattmètre pour courant continu, et pour plus de simplicité nous admettrons que ce soit un appareil de torsion, pour n’avoir pas à tenir compte du déplacement du cadre.
- Un courant dérivé proportionnel aux volts, circulera dans le cadre et l’électro-aimant sera alimenté parle courant principal (fig;, i).
- Soient H le champ produit par l’électro-aimant principal et h celui produit par l’électro-aimant compensateur.
- Le noyau de l’électro-aimant principal Na sera formé d’une substance ayant aussi peu d’hystérésis que possible, du fer doux par exemple,
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- tandis que celui du compensateur N2 sera en fonte ou en acier, de façon à avoir une hystérésis aussi forte que possible.
- Les chemins suivis par les lignes de forces sont indiqués par des flèches doubles.
- Le courant principal traverse les enroulements des deux électro-aimants disposés en série, mais les nombres de tours sont choisis convenablement.
- En faisant varier la section des noyaux N! N2, le nombres de spires de chacun des électroaimants ainsi que les entrefers de chaque circuit, on peut arriver à une combinaison telle que les magnétismes rémanents des noyaux se compensent pour toutes les valeurs du .courant principal et que le flux résultant soit proportionnel au courant d’excitation.
- En. d’autres termes, la différence des ordonnées des courbes d’aimantation restera propor-
- tionnel au courant aussi bien pour les courbes montantes que pour les descendantes.
- Dans ces conditions, le couple de torsion sera proportionnel au produit du courant dérivé et du flux et par suite proportionnel au produit du courant dérivé et du courant principal et par suite aux watts.
- Soit maintenant à appliquer les mêmes principes au cas d’une bobine agissant sur un noyau devant occuper une position donnée pour une intensité déterminée du courant d’alimentation.
- La figure 2 représente un dispositif où un so-lénoïde agit sur un noyau de fer N suspendu par un ressort R et équilibré par un contrepoids. Le noyau doit occuper une position déterminée pour une intensité donnée, par exemple, buter contre un arrêt Q ; avec ce dispositif ceci n’est jamais réalisé rigoureusement.
- Pour appliquer sa méthode à un pareil exemple, M. Abakanowicz emploie deux noyaux réunis entre eux mécaniquement (fig. 3). Sur le noyau principal, formé d’une substance ayant
- peu d’hystérésis, agit un solénoïde qui tend à attirer le noyau dans un certain sens. Le second formé d’un corps magnétique ayant beaucoup d’hystérésis est attiré par un second solénoïde dans un sens contraire au premier.
- L’attraction résultante est donc égale à la dif-
- férence des attractions des deux noyaux et l’on conçoit que si les sections des noyaux, leur nature et le nombre de spires de chaque solénoïde ont été convenablement choisis, le butage du noyau aura toujours lieu pour la même valeur du courant ou plus généralement que l’attraction résultante sera proportionnelle au courant.
- Prenons enfin un cas beaucoup plus général, et d’une application très répandue. C’est celui
- Fig. 4
- d’un électro-aimant attirant une armature de fer doux qui doit établir un contact électrique pour un courant d’une intensité donnée et rompre ce contact dès que l’intensité diminue. L’inconvénient de cet appareil est que le contact continue, même lorsque le courant baisse, si celui-ci a dépassé au moment de l’établissement du contact la valéur déterminée pour laquelle il doit
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- l’établir. Cet inconvénient est, comme les précédents, imputable au phénomène d’hystérésis.
- Le procédé de M. Abakanowicz permet de perfectionner dans une très large mesure le fonctionnement de ces appareils.
- La figure 4 indique une application particulière de ce genre d’appareil.
- Un électro-aimant attire une palette Na qui tend à demeurer horizontale sous l’action du ressort R. Un second électro-aimant, qui joue le rôle de compensateur, agit dans le même sens que le ressort sur une palette N2.
- Le premier noyau a comme précédemment une hystérésis assez faible tandis que celle du second est au contraire assez forte ; les deux électros sont excités par le même courant.
- En choisissant convenablement les divers éléments des deux électro-aimants, on peut arriver à produire une attraction résultante telle que le mouvement du levier autour de son axe soit proportionnel à l’intensité du courant, et en particulier à ce que le contact s’établisse et se rompe toujours par la valeur déterminée du courant, quelles que puissent être les valeurs du courant avant ou après le contact.
- Pratiquement, il faut que l’attraction due au magnétisme rémanent de l’électro-aimant E sur la palette soit égale à celle produite par le magnétisme rémanent de l'électro-aimant compensateur pour la position du bras de levier correspondant au contact.
- Ces quelques exemples montrent suffisamment tout le parti qu’on peut tirer de l’adjonction auxélectro-aimants principaux d’électro-aimants compensateurs.
- Les électro-aimants ont des applications qu’on peut varier à l’infini fies dispositifs de M. A. Abakanowicz permettant de perfectionner chacune d’elles nous paraissent donc destinés à rendre quelques services à l’industrie.
- F. Guilbert.
- UNE NOUVELLE CLOCHE ÉLECTRIQUE
- La plupart des sonneries électriques battantes destinées à frapper des coups distincts, . dont le rythme ou le nombre fournisse un signal, comportent un mécanisme moteur à poids
- ou à ressort et le courant électrique n’actionne qu’un organe de détente. Le dispositif beaucoup plus simple de la sonnerie ordinaire à trembleur n’est pas applicable, son emploi étant limité pratiquement aux courtes périodes de vibration et à des pièces en mouvement de faibles moments d’inertie.
- La nouvelle sonnerie électrique que nous présentons est précisément, au contraire, une sonnerie trembleuse à longue période; la lenteur même de la période est utilisée pour prolonger l’impulsion motrice du courant et pour obtenir finalement une accélération considérable.
- Le marteau et son contrepoids (avec l’armature servant à l’entraînement) sont mobiles autour d’un axe horizontal et constituent un système oscillant dont, par construction, la période d’oscillation est assez lente (1/2 seconde environ). La formule
- T=” v'?
- rappelle d’une manière générale comment la durée T de vibration d’un système oscillant autour d’un point fixe dépend du rayon de gyration R et de la distance a du centre de gravité au centre d’oscillation; elle indique suffisamment les conditions géométriques de réalisation de l’appareil. En fait, le système oscillant n’est pas absolument équilibré, le poids du marteau est légèrement prépondérant, de façon qu’abandonné à lui-même le système revient à la situation d’équilibre stable qu’indique précisément la figure 1.
- L’impulsion électrique du système oscillant est obtenue par l’attraction d’une armature ' genre Siemens double T occupant l’axe du système; cette disposition permet une grande oscillation du marteau sans complication d’articulations.
- Le principe de fonctionnement du système réside dans l’entraînement électrique persistant du marteau pendant toute la durée de son déplacement dans un sens (pendant tout le temps qu’il met à passer de sa position de repos (fig. 1) jusqu’à venir frapper à gauche sur la cloche) et dans le retour libre du système pendant toute la durée de son déplacement inverse (retour du marteau de gauche à droite).
- La commutation automatique est obtenue par déplacement de la butée mobile du marteau à
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- chaque extrémité de la course de celui-ci; la butée du commutateur déplacée vers la gauche au moment où le marteau frappe la cloche rompt le circuit électrique ; la butée entraînée à droite quand le marteau revient à sa position d’équilibre rétablit le circuit.
- L'appareil fonctionne comme une véritable trembleuse,dontla période d’oscillation dépend surtout de la construction du système oscillant.
- La lenteur de la période permet dans une
- certaine mesure de régler le nombre des coups frappés d’après le temps de fermeture du circuit, et l’on peut dans certains cas se contenter d'un rouage maintenant un contact en temps déterminé.
- Dans tous les cas cependant où le nombre des coups doit être réglé avec précision (et tel est celui des cloches de signaux de chemins de fer), il y a lieu d’employer le transmetteur spécial représenté figure 2 ; c’est un mécanismeanalogue au déclic à rateau d’une sonnerie d’horloge. Une aiguille solidaire de la came 4 et mobile devant un cadran indicateur sert à fixer d’avance la si-
- tuation de la came et par suite le nombre de coups que frappera la sonnerie quand, en appuyant sur le bouton-poussoir 4, on aura établi la continuité du circuit 2 — 3 — 1 au travers de l’appareil et laissé le levier 5 d’abord soulevé retomber sur la came L.
- L’électro-aimant 8 interposé en série sur le circuit de la sonnerie actionnée agit en effet à chaque interruption du courant par celle-ci sur le levier 5; ce levier remonte à chaque fois d’une dent le secteur métallique isolé (3); le nombre des coups frappés résulte de la situation occupée par la came 4 et du nombre de dents à remonter
- Fig. a
- avant que le levier (1), parvenant à l’extrémité du secteur (3), repose sur la partie isolante du secteur et rompe finalement le circuit (2) (3)(i).
- Une application particulière de ce transmetteur spécial a été faite dans une horloge électrique construite par MM. Château père et fils; c’est la cheville placée directement sur la roue des heures qui agit sans intermédiaire sur le levier de déclenchement.
- Le type de sonnerie étudié spécialement pour le service des chemins de fer fonctionne avec 10 à i5 grands éléments Leclanché, et c’est surtout comme signal de ce genre que la nouvelle cloche électrique est appelée à rendre des services et à faire apprécier sa construction simple et son fonctionnement sûr.
- Etienne Chateau.
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- HISTOIRE CHRONOLOGIQUE PE l’électricité, du galvanisme, du magnétisme
- ET DU TÉLÉGRAPHE (’).
- 1801. Libes (Antoine), professeur de philosophie naturelle au Collège de Béziers et à l’Ecole Normale, publie à Paris son Traité élémentaire de Physique, qu’avait précédé sa Théorie de l'électricité, et qui fut suivi en 1806 d’un Dictionnaire de physique.
- Dans son traité, le professeur Libes combat la croyance généralement acceptée que l’électricité est produite par la pression. Des expériences faites par Æpinus et d’autres par Haüy ont montré que les mêmes minéraux qui développaient de l’électricité positive par le frottement en développaient aussi sous l’influence de la pression, et les minéraux qui donnaient de l’électricité résineuse ou négative par la pression en donnaient aussi par le frottement. De ce fait il est inféré que la pression produit dans les minéraux du frottement et que les phénomènes en question sont dus à l'excitation par frottement.
- On sait que le taffetas gommé fournit de l’électricité résineuse par le frottement, mais Libes trouva le moyen de lui faire produire de l’électricité vitreuse ou positive. Elle se manifeste lorsqu’on presse un disque métallique isolé sur le taffetas; au contraire, si l’on fait glisser ou frotter le disque sur la soie celle-ci acquiert de l’électricité résineuse.
- 1801. Lehot (G. J.), physicien français, envoie à l’Institut un long et curieux mémoire sur la circulation d’un fluide très subtil dans la chaîne galvanique, à l’analyse duquel Wilkinson consacre plus de la moitié du chapitre X de ses Eléments of Galvanism.
- Les contributions de Lehot à la science de l’électricité animale sont trop nombreux pour que nous les énumérions ici. D’après le Traité des phénomènes..., de Matteucci (Paris 1844), les résultats principaux obtenus par Lehot seraient les suivants :
- H établit que dans un animal fraîchement tué des contractions sont excitées par le courant
- (<) Tous droits réservés.
- La Lumière Électrique du 3 juin 1893, p. 422.
- électrique dans quelque direction qu’on l’applique; mais, une fois la vitalité de l’animal diminuée, si le courant est envoyé dans la direction des ramifications du nerf, les contractions ne sont excitées qu’au commencementdu passage du courant; le contraire a lieu quand le courant est envoyé dans la direction contraire, c’est-à-dire que dans ce cas les contractions ne se produisent que lorsque le courant cesse.
- Les expériences subséquentes de Carlo Francesco Bellingeri et Stefano Marianini ont entièrement confirmé celles de Lehot.
- 1801. Fourcroy (Antoine-François de), éminent chimiste et médecin français, qui avait succédé à Macquer dans la chaire du Jardin du Roi, à laquelle Lavoisier fut également candidat, publie le résultat d’expériences galvaniques faites en commun avec Louis-Nicolas Yauquelin (1763-1829), et avec le baron Louis-Jacques Thénard (1777-1857), qui fut le successeur de Fourcroy comme professeur de chimie à l'Ecole polytechnique. Ils avaient pensé qu’en employant beaucoup de plaques ils renforceraient leur pile et décomposeraient l’eau plus rapidement. Mais ils reconnurent bientôt que ce n’était pas le cas et qu’avec une pile de plus grande surface la combustion des fils métalliques était plus rapide et plus brillante.
- La grande expérience faite conjointement par Fourcroy, Vauquelin et Sequin sur la composition de l’eau à l'aide des gaz constituants fut commencée le i3 mai 1790 et continuée sans répit jusqu’au résultat, atteint au bout de neur jours.
- Fourcroy était un des savants désignés en 1798 par l’Académie des sciences pourexaminer les expériences de Galvani et en faire un rapport. La commission était composée de Guyton de Morveau, Coulomb, Yauquelin, Sabathier, Pel-letan, Charles, Fourcroy et Hallé. Toutes les expériences furent répétées avec l’assistance de M. de Plumboldt, qui était venu à Paris spécialement dans ce but. Le rapport officiel fit l’éloge des recherches poursuivies par Galvani et Hum-boldt et toutes les expériences furent renouvelées par la plupart des physiciens d’Allemagne.
- En juin i8o3, un des mémoires les plus intéressants d’Antoine Fourcroy, traitant des pierres météoriques, fut lu par G. Fourcroy à l'Institut.
- 1801. Wollaston (William Hyde), chimiste
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- anglais et collaborateur de sir Humphrey Davy, qui avait abandonné la pratique de la médecine pour s’adonner exclusivement aux recherches scientifiques, est le premier qui démontre l’identité du galvanisme et de l’électricité de frottement, dans un mémoire lu devant la Société Royale.
- Cette communication montre qu’il réussit à décomposer de l’eau aussi rapidement à l’aide d’étincelles obtenues par l’électricité de frottement que par l’action de la pile voltaïque. Il montra aussi que la quantité de gaz produite en un certain temps dépendait de la surface en contact avec l’eau.
- Noad remarque que dans la plupart de ces expériences ce n’était pas une séparation nette des éléments que l’on effectuait. Les deux gaz étaient produits aux deux pôles à la fois.
- Wollaston communiqua à la Royal Society une note montrant que l’oxydation du métal est la cause primaire des phénomènes électriques obtenus daas la pile voltaïque.
- Il vérifia en 1802, les lois de la double réfraction dans le spath d’Islande annoncées par Huy-gens, et paraît être le premier qui ait examiné avec soin le spectre de la lumière électrique.
- En i8i5, Wollaston perfectionne les batteries voltaïques. Ayant remarqué qu’il était avantageux d’exposer les deux faces du zinc aux surfaces du cuivre, il disposa les feuilles de cuivre de façon à envelopper le zinc. Il aimait à reproduire toutes ses expériences dans des proportions très exiguës. Il a produit du fil de platine si fin qu’il était presque imperceptible à l’œil nu. 3o 000 morceaux de ce fil placés côte à côte ne couvraient pas plus d’un pouce de largeur, et il fallait tordre ensemble i5o de ces fils pour atteindre l’épaisseur d’un fil de soie écrue.
- Nous devons aussi à Wollaston la première idée relative à la possibilité de produire des rotations électromagnétiques, car, considérant qu’un fil conducteur agit différemment selon le côté présenté à l’aimant, étant attiré d’un côté et repoussé de l’autre, et que si cette influence est due à l’impulsion d’un fluide, ce fluide doit circuler continuellement autour du fil en un tourbillon dont le fil occuperait l’axe, il pense que ce mouvement du fluide pouvait développer une rotation des parties constituantes d’un système d’aimants et de fils conducteurs.
- Wollaston fut nommé secrétaire de la Société
- Royale en 1806, en devint président en 1820 et publia trente-huit mémoires dans les Philoso-phical Transactions de cette Société. Il mourut le 22 décembre 1828.
- 1802. Walker (Adam), auteur anglais et inventeur de plusieurs instruments mathématiques très ingénieux, publie à Londres A System 0/ familial• philosophy, dont une grande partie est consacrée au magnétisme et à l’électricité.
- Dans sa préface il nous apprend que « l’identité du feu, de la lumière, de la chaleur, du calorique, du phlogistique et de l’électricité, ou plutôt leur existence comme modifications du même principe, forment les problèmes principaux de son ouvrage ». Dans une autre partie, l’auteur nous apprend que « si l’électricité, la lumière et le feu ne sont que des modifications d’un seul et même principe... et s’ils ont leur origine dans le soleil, il est naturel de supposer qu’en partant de ce luminaire ils s’en éloignent d’abord à leur état le plus pur, ou avec le caractère de l’électricité; qu’en rencontrant les particules de l’atmosphère, l’électricité devient la lumière, et en s’unissant avec la terre, le feu... »
- La section V de ce remarquable ouvrage s’occupe de l’attraction magnétique et conclut comme suit : « Jusqu’à quel point ces observations et ces expériences établissent la doctrine d’une effluve magnétique traversant la terre, ou d’un bout d’un aimant à l’autre, nous laissons le soin d’en juger au lecteur. Nous sommes capables de rire de la matière subtile de Descartes, et de l'éther d’Euler, comme qualités occultes que la philosophie moderne n’admettra pas dans sa croyance. Mais cette effluve est une matière subtile, un éther, tout aussi inexplicable et également hors d’atteinte de nos cinq sens; toutefois, si nous pouvons juger des causes par les effets et comparer des analogies avec ce que nous pouvons voir, sentir, etc., je pense que nous avons suffisamment de données en faveur d’un fluide électromagnétique, bien supérieures aux preuves que l’on peut donner pour faire considérer l’éther comme la cause de la pesanteur, de la lumière, de la vision, etc. »
- 1802. Alexandre (Jean), qui serait d’après quelques-uns le fils naturel de Jean-Jacques Rousseau, fait fonctionner à Poitiers son « télégraphe intime » et s’adresse à Chaptal, ministre
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- de l’intérieur, pour lui demander son assistance financière afin de se rendre à Paris et soumettre son invention au gouvernement. Cette requête ayant été refusée, parce qu’Alexandre ne consentait pas à divulguer son secret, il réussit à obtenir une audience de M. Cochon, préfet de Vienne, et démontra devant lui son invention avec tant de succès, que celui-ci fit un rapport favorable à M. Chaptal en lui conseillant d’appeler Alexandre à Paris aux frais de l’Etat. Mais le résultat fut un second refus, et Alexandre se rendit alors à Tours, où il ne réussit d’ailleurs pas plus à trouverl’aidedésirée, malgré le succès des expositions de son télégraphe devant le préfet d’Indre-et-Loire.
- Dans YHislory of eleclric Telegraphy, de Fahie, on trouve une traduction du rapport adressé le io fructidor, an X, par le célèbre astronome J.-B.-J. Delambre au premier consul, suggérant une entrevue du représentant de l’inventeur, M. Beauvais, avec Bonaparte, que celui-ci refusa.
- Alexandre mourut en i832 ou 1833 sans avoir révélé son secret, si ce n’est à M. Beauvais.
- 1802. Sue (Pierre) aîné, médecin français très habile, publie à Paris une Histoire du galvanisme et analyse des différents ouvrages publiés sur cette découverte..., considérée comme un des ouvrages les plus importants sur ce sujet.
- 1802. Brugnatelli (Luigi Valentino), qui, après avoir été élève de Volta, en devint un grand ami et plus tard son collègue à l’université de Pavie, obtient pour la première fois un résultat pratique en galvanoplastie avec la pile de Volta.
- Il put dorer deux grandes médailles d’argent en les mettant en communication, à l’aide d’un fil d’acier, avec le pôle négatif d’une de ces piles et. en les immergeant dans une solution d’un sel d’or fraîchement préparée. (Philoso-phical Magazine, i8o5).
- Il déposa aussi de l’argent sur du platine et observa que lorsque le courant parvenait au liquide par un pôle en cuivre ou en zinc, ces métaux se dissolvaient et se déposaient sur le pôle négatif. Spons nous dit que les solutions employées par Brugnatelli étaient alcalines, il les xobtenaiten traitant les chlorures d’or et de platine ou l’azotate d’argent par l’ammoniaque.
- MM. Barrai, Chevalier et Henri ont essayé de reproduire les expériences de Brugnatelli, d’après les descriptions qu’il en a données,
- mais ils n’ont obtenu que des résultats imparfaits. Toutefois, il semble probable qu’après avoir dissous l’or, par exemple, dans l’eau régale, Brugnatelli ne chassait pas l’excès d’acide par évaporation, mais versait directement l’ammoniaque, de sorte que sa solution avait une autre composition que celle supposée par les expérimentateurs cités.
- Dans ses Annali de Chimica, Brugnatelli publie un mémoire intitulé Observations chimiques sur l'acide électrique. Il dit : « Les naturalistes n’ont jusqu’ici abandonné une hypothèse erronée que pour en adopter une autre, en considérant la nature du fluide électrique. Quelques-uns l’ont considéré comme identique avec la chaleur; tandis que d’autres ont été amenés à le considérer comme un calorique modifié. Les disciples de Stahl lui attribuent la nature de leur phlogistique ou le tiennent au moins pour un fluide abondamment pourvu de ce principe. Henley conjecture qu’à l’état de repos, c’est le phlogistique, et à l’état actif, le feu. Parmi les modernes, quelques-uns ont déclaré que c’était un acide; mais leur opinion a été combattue par Gardani qui, à l’aide de diverses observations ingénieuses, a cherché à démontrer que l’on se trouve en présence d’un composé de calorique et d’hydrogène. »
- Dans les premières expériences sur la décomposition de l’eau même chimiquement pure, par la pile voltaïque, on avait toujours constaté la présence d’un acide au pôle dégageant l’oxygène, et l’apparition d’une matière alcaline à l’autre pôle. William Gruikshanks supposait que celui-là était de l’acide nitreux résultant de la combinaison de l’oxygène avec l’azote de l’air tenu en solution par l’eau, tandis que l’alcali, disait-il, provenait de la combinaison du même principe avec l’hydrogène libéré au pôle négatif. Desormes s’efforça plus tard de montrer que les produits étaient de l’ammoniaque et des acides muriatiques (*), mais les expériences faites par Brugnatelli avec la « couronne de tasses », amenèrent celui-ci à le considérer comme un acide sui generis produit par la combinaison de l’un des constituants de l’eau avec l’électricité positive, et il le classa comme acide oxy-èleclrique.
- 1802. Jæger (Karl Christoph Friedrich von),
- (*) Annales de chimie, t. XXXVII, p. 233.
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- physicien bien connu, du Wurtemberg, professeur à Stuttgart, confirme par l’analyse mathématique la théorie de la distribution et de l’équilibre électrique, comme on peut le voir par ses mémoires (4).
- Les vues de Jæger furent approuvées par Ber-zélius qui, comme Scholz et Rheinhold, chercha à les étendre, et qui dit que nous devons au physicien allemand l’explication la plus claire et la plus complète de la théorie de la pile voltaïque.
- Dans le tome XLIX des Annalen de Gilbert, pour 1815, on trouve les observations et les expériences de Jæger sur la pile Zamboni, de même que les mémoires de Zamboni et de Deluc sur les piles sèches.
- 1802. Gale (T.), médecin américain, publie à Troy l’ouvrage intitulé Electricily or Elhereal Fire... considered naturally, aslronomically and medically and comprehending both the theory and practice of medical electricily, etc. (L’électricité ou le feu éthérien... considéré naturellement, astronomiquement et médicalement et comprenant à la fois la pratique et la théorie de l’électricité médicale, etc.).
- Il décrit entre autres aux pages 27-28 différentes expériences faites avec son galvanomètre, explique aux pages 46-64, comment les principes newtonniens sont erronnés, et montre un moyen d’attirer la foudre des nuages ; tandis qu’aux pages 272 et suivantes il donne des indications pour l’emploi de l’électricité comme moyen préventif et curatif des maladies.
- 1802. Gibbes (George-Smith), de Bath, lit devant la Société. Royale un mémoire sur les phénomènes du galvanisme, analysé comme suit par le Dr Young dans son Course of Lectures (Londres, 1807).
- « Le Dr Gibbes décrit quelques expériences sur l’oxydation produite pendant l’union de feuilles d’étain avec du mercure, d’abord dans l’air, puis sous l’eau. Il exprime une opinion différente de celle du D'' Wollaston en ce qui concerne l’origine de l’électricité dans les changements chimiques, et maintient que les changements électriques doivent être considérés comme précédant et favorisant les changements chimiques. Il imagine que le simple contact
- C) Gilbert’s Annalen der Physik, t. XII, p. 123-127; t. XIII, p. 399-433; t. XXIII, p. 59-84; t. LU, p. 81-108.
- entre différentes substances produit des variations de l’équilibre électrique, et que l’action des acides stimule ces variations en mettant les surfaces en contact.
- LeDr Gibbes observe à propos de l’expérience du Dr Wollaston consistant à plonger du zinc et de l’argent dans une solution acide, que si on les place dans deux portions séparées du fluide, et si les parties non immergées sont mises en contact, il ne se dégage pas de gaz de l’argent: mais que ce dégagement est très copieux quand le contact a lieu à l’intérieur du fluide. Il continue ensuite par la description de quelques expériences qui semblent montrer une différence entre le galvanisme et l’électricité, particulièrement que le galvanisme ne semble pas être attiré par des pointes métalliques. II cite aussi une expérience dans laquelle une feuille de papier est placée sur une feuille d’étain et frottée avec de la gomme élastique, et quoique la feuille d’étain ne soit pas isolée il se produit des étincelles quand on soulève le papier. Le Dr Gibbes termine avec quelques arguments contre la doctrine de la décomposition de l’eau; et il avance comme une opinion probable, que les gaz oxygène et hydrogène sont formés d’eau comme base, unie avec deux autres éléments qui, combinés, forment la chaleur. »
- Comme le fait remarquer Wilkinson, l’hypothèse du Dr Gibbes sur la composition de l’eau étant déduite d’expériences de Richter et celles-ci ayant été trouvées erronnées, cet ingénieux échafaudage doit nécessairement s’écrouler.
- 1802. Romagnosi (Gian Domenico Gregorio Guiseppe), juriste italien de Salsomaggiore, près de Piacenza, comprunique le 3 août 1802 à la Gazella di Trenlo son important travail intitulé Arliculo sul galvanismo.
- Beaucoup d’auteurs ont attribué à Romagnosi l’honneur d’avoir découvert l’influence directrice du courant galvanique sur l’aiguille aimantée. Cette opinion a été défendue dans ces dernières années, notamment par le Dr Donato Tommasi, de Paris (Cosmos du 3o juin i883), et le Dr J. Hamel veut prouver qu’Œrsted connaissait les expériencesde Romagnosi à l’époque où il a publié la découverte de l’électromagné-tisme. C’est ce qui résulterait du livre publié par Aldini (neveu de Galvani.) Essai théorique et expérimental sur le galvanisme (Paris, 1804), qui ditégalement que le chimiste Joseph Moyon,
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- de Gênes, avait observé avant 1804 « une sorte de polarité » dans les aiguilles non aimantées exposées au courant galvanique. Joseph Izarn répète ce passage dans son Manuel du galvanisme (Paris, 1804-1805) qui était un des livres devant être placés, par ordre, dans la bibio-thèque de chaque lycée de France.
- Robert Sabine fait observer que la découverte du pouvoir que possède le courant galvanique de dévier l’aiguille aimantée et de polariser l’aiguille non aimantée était connu et décrit dès 1804, par le professeur Izarn. Le paragraphe qui se rapporte spécialement à ce sujet est intitulé : Appareil pour reconnaître l'action du galvanisme sur la polarité d’une aiguille aimantée. Après avoir expliqué la manière de disposer l’appareil, qui consiste simplement à placer une aiguille aimantée librement suspendue parallèlement et près d’un conducteur métallique droit traversé par un courant galvanique, il décrit les effets observés dans le passage suivant : <c D’après les observations de Romagnosi, physicien de Trente, une aiguille aimantée soumise à un courant galvanique éprouve une déclinaison; et d’après celles de J. Moyon, savant chimiste de Gênes, les aiguilles non aimantées acquièrent par ce moyen une sorte de polarité magnétique». C’est donc à Romagnosi, physicien de Trente, et non, comme on le croit généralement, à Œrsted, physicien de Copenhague (qui observa en 1820 le phénomène de la déviation de l’aiguille aimantée par un courantvoltaïque) qu’est due cette importante découverte.
- D’un autre côté, Gilb. Govi explique dans son Romagnosi e VElellro-magnelismo que cette expérience ne ressemble pas à celle d’Œrsted. Ronalds dit que l’expérience en question était une modification, sinon une répétition, d’une autre de Thomas Milner effectuée avec l’électricité statique, et dans laquelle une aiguille aimantée forme l’électromètre, dont le principe a été depuis appliqué par J. C. A. Peltier.
- Mais comme le fait très justement remarquer Fahie, l’esprit impartial trouve une preuve certaine que Romagnosi n’a aucune part dans la découverte de l’électromagnétisme dans ce fait qu(il n’a jamais réclamé cet honneur lui-même, quoiqu’il ait vécu jusqu’en 1835, quinze ans après l’annonce de la découverte faite par le philosophe danois.
- 1802. Parrot (George Friedrich), médecin
- russe et professeur à Dorpat est, de tous les savants européens, celui qui a le plus contribué au développement de la théorie chimique de la pile voltaïque. Le caractère consciencieux de ses observations conduit à le considérer comme le fondateur de cette théorie.
- Il commença ses expériences en 1801 et les décrivit dans un mémoire qui fut couronné par la Société scientifique batave, de Harlem. Ses autres mémoires furent presque tous publiés dans les Annalen der Physik de Gilbert.
- Parrot débuta avec la résolution de démolir complètement les théories de Volta et d’instruire de toutes pièces le procès du physicien de Pavie, et il faut admettre que les nombreux faits déduits par Parrot d’expériences soigneuses étaient tels qu’ils auraient pu avoir une influence considérable. Ils furent publiés, toutefois, à une époque où les vues de Volta étaient épousées par beaucoup de savants allemands et français, et n’attirèrent que relativement peu l’attention.
- Parrot était également l’inventeur d’un système télégraphique auquel il est fait allusion dans le rapport sur les télégraphes pour les Etats-Unis fait sur la requête de M. Levi Wood-bury par le Comité des Sciences et des Arts du Franklin Institute.
- 1802-1806. Berzélius (baron Jœns Jacob von), un des plus éminents parmi les chimistes modernes, né en Suède, publie ses Recherches physiques sur l'effet du galvanisme sur les corps organisés, qui établit sa réputation comme expérimentateur et lui valut d’être nommé professeur de médecine, de botanique et de pharmacie à Stockholm.Parmi ses nombreux mémoires scientifiques, celui intitulé Essai sur la division des sels par le galvanisme est le plus important, car il contient la théorie électrochimique dont sir Humphrey Davy réclamait l’honneur d’avoir été le fondateur.
- En collaboration avec Gottlieb Gahn, W. Hi-singer et avec le médecin suédois Magnus Martin de Pontin, Berzélius fit beaucoup d’observations et publia de nombreux traités principalement sur l’électro-chimie. Berzélius découvrit le sélénium dans l’acide sulfurique fabriqué à Gripsholm.
- 1802. Thompson (sir Benjamin), comte Rum-ford, natif de Woburn dans le Massachusetts, l’un des fondateurs de l’Institution Royale anglaise, publie ses Mémoires philosophiques.
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- Quoique plus particulièrement adonné aux recherches sur la chaleur, il fit aussi d’importantes expériences sur les propriétés chimiques de la lumière, la chaleur et l’électricité. Il étudia la propagation .comparative de la chaleur et de l'électricité dans les corps conducteurs et dans le vide de Torricelli.
- 1802. Pepys (William-Haseldin, segnor) construit la plus grande pile connue jusqu’alors, composée de soixante paires de plaques de zinc-cuivre, chacune de quatre mètres carrés. Il obtint avec cette pile des effets calorifiques et lumineux très remarquables.
- Plus tard, il construisit une pile de 400 éléments pour la London Institution et qui servit aux expériences de Davy. Enfin, en 1808, Pepys termina la batterie monstre de 2000 couples, dont il est déjà parlé à l’article Cruikshanks (1800).
- Une de ses expériences consistait à chauffer ensemble, à l’aide du courant électrique, du fil de fer avec de la poudre de diamant, et à obtenir
- ainsi de l’acier. Avec une autre pile à très grande surface construite en 1822, Pepys obtenait des courants très intenses, au moyen desquels il peut produire des effets calorifiques très puissants; il appela pour cette raison cette pile un calorimoteur.
- William Pepys publia dans le Philosophical Magazine (t. X et XV) des descriptions du galvanomètre nouvellement inventé et de sa pile.
- {A suivre) . P.-F. Mottelay.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Cherche-fuites Weston (1893).
- Ce cherche-fuites consiste en un galvanomètre dont la bobine 1, mobile entre les pôles d’un ai-
- Fig. 1 A 3. — Cherche-fuites Weston.
- mant permanent, malgré son ressort antagoniste, est reliée d’une part à la ligne inspectée 6, par la borne 7 et la résistance connue 8, et, d’autre part, à une pile étalonnée soit par 19, 13, 11, 14, 4 et 20, soit par 19, i3, 11, 15, 5 et 21, suivant que l’on appuie par 16 ou par 17, le levier
- 11 sur 14 ou sur i5. Il en résulte que l’aiguille 2 indique par sa déviation à la fois le sens et l’importance de la fuite, d’après une table calculée en fonction de l’appareil.
- G. R.
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- LA :>LUMIÈRE ' ÉLECTRIQUE
- Coupe-circuit multiple Warren et Hill (1890-1893). (Compagnie Thomson-Houston).
- Ce coupe-circuit se composé d’un certain
- nombre de plombs fusibles Q :;cinq au cas figuré, fixés s.ur les isolants au du cylindre A par des vis C, en contact avec les pôles F et G
- Fig. i à 4. — Coupe-circuit multiple Warren et Hill. Élévation coupe verticale; vue par bout; détail du contact J.
- du circuit par la partie arquée p des lames jj articulées en M et appuyées par leurs ressorts o. Quand un plomb a brûlé, il suffit de tourner A d’un cinquième de tour par le bouton isolé S pour le remplacer par un autre plomb, et quand tous les plombs sont brûlés, il suffit de rabattre les lames j, comme en figure 4, pour pouvoir
- retirer le cylindre A, et-le remplacer par un autre, sans aucun danger.
- 1 Électrolyse des métaux précieux
- Procédé Wis-well (1893).
- Ce procédé fonctionne comme il suit : Une dissolution de chlorure de sodium préparée en
- Fig. 1. — Wiswell. Procédé d’électrolyse.
- a passe dans l’auge b, pourvue de cathodes en 1 transforment en protochlorure par le passage du carbone c' et d’anodes en mercure c, qui se j coürarit. Le trop plein de b passe dans l’auge/
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- où le courant ,4ess: anodes g aux cathodes h le transforme en hypochlorite de soude. On transforme en *, au moyen , d’eau régale, le protochlorure de mercure , en chlorure de mercure soluble, que l’on dilue en k, d’où on le fait arriver en proportions réglées simultanément avec l'hypochlorite de / dans l’auge d’amalgamation n.
- L’amalgamation s’obtiendrait avec ce mélange plus vite et plus complètement qu’avec le mercure seul, surtout en présence du fer faisant partie du minerai ou qui serait ajouté dans l’amal-gamateur. ,• ••
- - G. R.
- L’usine d’électricité de Cologne.
- En 1887, M. Hegener proposa au Conseil municipal de Cologne d’installer une station centrale d’électricité pour desservir cette ville ; le 9 février 1888, le Conseil municipal fit connaître son adhésion.
- Des études préliminaires furent faites par l’administration sur le choix à faire entre le courant continu et le courant alternatif, et sur l’emplacement de la station centrale dans la ville ou en dehors ; en outre, on demanda à trois grandes maisons des projets, des devis et l’évaluation des bénéfices que l’établissement en question pourrait donner.
- Voici les principaux points de vue auxquels se sont placés les auteurs de ces projets.
- r Pour la région à éclairer, en premier lieu, on admet qu’il y aura 12000 lampes brûlant simultanément; néanmoins, le réseau de câbles doit suffire pour-jusqu’à 18000 lampes :
- 20 Les machines doivent pouvoir alimenter 10000 lampes brûlant simultanément, et il faut se ménager la possibilité d’aller jusqu’à 20000 lampes ;
- 3° Pour l’établissement des chaudières, il faut prévoir 1 mètre carré de surface de chauffe et 3o 0/0 de réserve pour chaque cheval-vapeur ;
- Le i3 février 1890, M, Hegener présenta son rapport au Conseil municipal : il se prononçait pour l’installation de l’usine en avant de la ville et pour ,l’emploi du système à courants alternatifs avec transformateurs. Ce rapport fut accepté et le Conseil alloua 1 85o 000 marcs pour la construction.
- Les travaux furent commencés en avril 1890, et le 1" octobre 1891 on put commencer à fournir de la lumière. Du reste, le 10 septembre précédent, le Jardin public avait déjà été éclairé électriquement.
- La station de machines se trouve à 19000 mètres de la région d’éclairage et la longueur du réseau des câbles est de 20 000 mètres.
- De l’usine d’électricité partent 3 câbles principaux, dont le cuivre a une section de 2 X200 millimètres carrés; ces câbles alimentent 5 conducteurs principaux dont le cuivre a une section de 2 x 185 et de 2 x 120 millimètres carrés. Ces cinq conducteurs sont réunis ensemble en réseau, tandis que les branchements ont 2 x 5o et 2X25 millimètres carrés de section de cuivre. Les câbles sont sous plomb et concentriques ; ils sont armés de ruban de fer ; ils sont exécutés pour pouvoir supporter, en exploitation, une tension de 2000 volts ; ils sont placés sous terre dans des caniveaux en bois et noyés dans de l’asphalte.
- Pour pouvoir travailler au réseau de câbles même pendant le service, on a mis en douze endroits des coupe-circuits spéciaux qui permettent de supprimer, quand on veut, l’arrivée du courant aux diverses sections du réseau conducteur.
- Ces appareils, renfermant un plomb fusible, mettent automatiquement hors circuit une certaine étendue de câble, lorsqu’il vient à se produire un défaut. Ces appareils ne prennent que peu de place ; quelques-uns d’entre eux sont logés dans des colonnes-affiches; en général, ils ont été casés dans des édifices publics.
- Tous les endroits de/mise hors circuit sont reliés entre eux et à la station de machines par un conducteur téléphonique. Ce conducteur téléphonique est placé immédiatement à côté des câbles conducteurs et permet de prouver, à tout moment, que, malgré la disposition donnée aux câbles, le courant alternatif à haute tension n’exerce pas d’action perturbatrice sur les câbles téléphoniques.
- Aux divers points de consommation sont installés des transformateurs qui ramènent à la tension exigée pour la consommation la haute tension du réseau. Lès transformateurs ont trois bornes ; il y a, entre les deux bôrnes~extrêmes, une différence de tension de 72 volts ; entre chaque borne extrême et la borne moyenne, une dif-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- férence de 36 volts. On dispose donc, aux endroits de consommation, d’un courant de 72 volts et d’un courant de 36 volts. Cette dernière tension suffit pour actionner des lampes à arc en dérivation, tandis qu’en général pour l’éclairage par lampes à incandescence on prend 72 volts. '
- Dans les cas où celà paraît convenable, on se sert d’un seul transformateur pour fournir de la lumière à un ensemble de propriétés contiguës; on évite, du reste, l’emploi d’un réseau secondaire de câbles traversant les rues.
- La consommation de courant électrique se mesure exclusivement au moyen du compteur Blathy; ces compteurs enregistrent en même temps le courant de 72 volts et le courant de 36 volts.
- Dans la chambre aux machines sont installées : deux machines à vapeur horizontales à double cylindre, à condensation et à distribution par soupapes, système Sulzer ; les cylindres sont horizontaux, parallèles, pour haute et basse pression ; ils ont respectivement 65 et g5 centimètres de diamètre; la course du piston est de 125 centimètres; avec 85 tours par minute et 5,5 atmosphères de pression initiale, le taux d’admission de la vapeur dans le cylindre à haute pression étant de 22 ou de 38 0/0, ils développent respectivement 5go et 75o chevaux-vapeur indiqués, soit environ 5oo et 65o chevaux-vapeur effectifs.
- On travaille actuellement à la construction d’une troisième machine qui aura les mêmes dimensions.
- Pour fournir le courant pendant les moments de moindre consommation, il y a en outre une machine à vapeur à un cylindre et à condensation; le diamètre du cylindre est de 45 centimètres, la course du piston est de go centimètres; pour 85 tours par minute et 5,5 atmosphères de pression initiale, cette machine fournit de 125 à i5o chevaux-vapeur effectifs. On a, du reste, pris les dispositions générales pour pouvoir plus tard remplacer cette machine par une plus grande.
- Sur chacun des arbres des machines à vapeur, e^itre les deux manivelles, il y a une machine à courant alternatif avec une machine excitatrice à courant continu.
- Les dynamos sont construites en tôle de fer d’un demi-millimètre d’épaisseur et ne s’é-
- chauffent pas. L’anneau a 430 centimètres de diamètre.
- Ces dynamos ont 72 pôles et, par suite, pour 85 tours par minute, elles donnent 6120 inversions de courant. La tension aux bornes de la machine est de 2000 à 25oo volts; chacune des grandes machines développe 3ooooo à 400000 watts.
- Les machines excitatrices fournissent de 65 à 120 volts. Chacune d’elles peut exciter au moins deux machines à courants alternatifs. Le courant excitateur à basse tension est amené par des conducteurs en cuivre nü, sur des isolateurs, au tableau de distribution, tandis que pour le courant à haute tension on se sert de câbles fortement isolés au caoutchouc et fixés sur des isolateurs en porcelaine. ,
- Les machines à courants alternatifs peuvent être couplées en dérivation ; elles sont disposées de telle sorte qu’un nombre quelconque de ces machines peut simultanément alimenter le réseau.
- Pour de petites variations de tension dans le courant principal, le réglage s’opère automatiquement au moyen d’un régulateur de résistance de Blathy; pour de grandes variations, il s’effectue à la main.
- Les commutateurs pour les machines excitatrices et pour les machines à courants alternatifs se trouvent dans un espace clos au-dessous du tableau ; on les manœuvre au moyen d’un système de tiges. Les divers leviers dépendent les uns des autres pour leurs mouvements; le mécanicien ne peut donc opérer les insertions que dans l’ordre convenable.
- Pour mettre les machines en charge, on a, dans le sous-sol, des résistances spéciales qui permettent de transformer en chaleur un courant de 2000 volts et jusqu’à 450000 watts.
- Le bâtiment des machines a une longueur de 46 mètres et une largeur de 16 mètres ; sa hauteur jusqu'au toit est de g,5o m.; elle est munie d’une grue mobile pouvant soulever 3oooo kilogrammes.
- Dans la chambre des chaudières, il y a six chaudières tubulaires système Steinmüller, ayant chacune 2Î2 mètres carrés de surface de chauffe pour 10 atmosphères de pression; on installera, plus tard, deux autres chaudières de mêmes dimensions. Ces chaudières fournissent, d’autre part, la vapeur aux pompes de la distri-
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- bution de l’eau de la ville, et de cette manière elles fonctionnent très uniformément, car c’est pendant la journée et en été que la machine à eau consomme le plus de vapeur, tandis que, pour l’électricité, c’est en hiver et pendant la soirée que les chaudières en ont le plus à fournir. Chaque chaudière a 140 tubes : il y a 14 séries voisines de dix en hauteur chacune. Chaque tube a 95 millimètres de diamètre extérieur, 3,5 mm. d'épaisseur et de 5 mètres de longueur ; tous ces tubes sont encastrés.dans une chambre à eau. Les chambres à eau communiquent par des ajutages avec une chaudière supérieure. Celle-ci a i,3o m. de diamètre et 6,5o m. de longueur. La grille a une longueur de 2 mètres et une largeur de 2,45 m., par conséquent 4,9 mètres carrés de superficie.
- Il y a deux conduites principales de vapeur : elles sont formées de tubes en fonte soudés par un procédé breveté; ils ont 3o centimètres de diamètre extérieur et 7,5 millimètres d’épaisseur de paroi.
- Chacun de ces tuyaux, principaux peut être relié avec l’installation de chaudières de la machine à eau, de sorte que les deux groupes de chaudières peuvent se compléter.
- La chambre de chauffe a une longueur de 46 mètres, une largeur de i3 mètres; sa hauteur est de i3 mètres.
- L’espace entre le mur longitudinal extérieur de la chambre aux chaudières et les fondations de la chaudière à vapeur est voûté et forme réservoir pour l’eau d’alimentation de la chaudière; il peut tenir 5oo mètres cubes d’eau.
- La chaudière est cylindrique; elle a 2,5 m. d’ouverture et 5o mètres dé hauteur.
- Dans un espace spécial, à côté de la chambre de chauffe, il y a deux appareils pour purifier l’eau d’alimentation. Ces appareils peuvent être alimentés au moyen de la conduite d'eau de' la ville ou recevoir une partie de l’eau de condensation provenant des machines à vapeur. Les appareils à purifier sont construits d’après le brevet Froitzheim et fournissent chacun, 5 mètres cubes d’eau par heure. Ils fonctionnent sans discontinuité; iis sont pourvus d’insuffla-teurs-agitateurs Kœrting et déversent une quantité de produits chimiques correspondant exactement à l’afflux de l’eau. Les produits chimiques une fois introduits dans l’appareil suffisent pour quatre semaines environ.
- L’eau purifiée s’écoule dans le réservoir à eau d’alimentation où elle est prise par les pompes alimentaires.
- Le diamètre du piston est de 16 centimètres, la course de ce piston est de 20 centimètres, le nombre de révolutions par minute 60, le débit 23 000 litres par heure.
- Le bâtiment des ateliers contient au rez-de-chaussée un local où l’on montera diverses machines-outils qui doivent être actionnées par un ou plusieurs moteurs à courant alternatif, en outre un magasin, etd’autres locaux.
- Au premier étage se trouvent les bureaux de l’exploitation, une chambre pour les mesures, etc., etc.
- La chambre aux mesures est pourvue de tous les appareils et instruments qui peuvent servir pour le contrôle dés résistances d’isolement du réseau conducteur, pour la mesure des intensités lumineuses des lampes à arc et des lampes à incandescence, pour l’essai des transformateurs, pour l’étalonnage des compteurs d’électricité et pour l’enregistrement de la tension du réseau.
- Le total des frais de l’installation de la lumière électrique pour 20000 lampes s’élève à 1 85oooo marcs, qui se répartissent de la manière suivante :
- 1. Bâtiments des machines et de la chaudière, che-
- minée, bureau et atelier, déduction faite de la participation de la machine à eau pour le bâtiment des chaudières................................. M. 365 000
- 2. Le système de 5 chaudières déduction faite
- de ce qui incombe à la macline à eau...... i3o 000
- 3. Machines à vapeur et dynamos, y compris
- le tableau de distribution et les appareils de mesure..................................... 645 000
- 4. Conducteur et transformateurs......... 620 000
- 5. Compteur d’électricité................... 40 000
- 6. Travaux préliminaires, direction des constructions et autres frais................. Mémoire
- Dans le dévis pour le premier semestre, allant du i°r octobre 1891 au3i mars 1892, on prévoyait 5oo lampes à incandescence brûlant 35o heures.
- En calculant l’intérêt à 3 1/2 0/0, l’amortissement à 2 0/0 et les déductions à 5 0/0, le capital étant de i85oooo marcs, on avait admis qu’il faudrait ajouter 57250 marcs. Le résultat cependant sera plus favorable,'grâce à la faveur dont l’éclairage électrique a été l’objet.
- Le nouveau devis suppose i3ooo lampes allu-
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- mées pendant 55o heures par an. On prévoit qu’il n’y aura pas lieu de fournir de supplément.
- Le ior octobre 1891 l’usine d’électricité a commencé l’exploitation avec 23 consommateurs et 1888 lampes rattachées. Le nombre des lampes a ensuite augmenté.
- Voici quel en était le nombre à diverses époques :
- i"'novembre 1891................. 4662
- 1" décembre — ....................... 7399
- 1" janvier 1892................... 9414
- 1”'mars — .................... 9726
- 1" avril — 10707
- Il y avait, pour 155 consommateurs, 8246 lampes à incandescence et 234 lampes à arc, c’est-à-dire en moyenne 65 lampes par consommateur.
- , On a fait depuis 184 installations avec 10 251 lampes à incandescence ’ et 3o8 lampes à arc, ce qui correspond à i 3 331 lampes à incandescence de 16 bougies normales.
- Le nombre maximum de lampes brûlant simultanément a été de 63oo, le 22 décembre 1891, les machines donnant 38oooo watts et desservant environ 70 p. 100 des lampes qui à cette époque étaient rattachées au. réseau. Le maximum de courant fourni pendant une journée a eu lieu le 3i décembre 1891 où on a eu 2 654000 watt-heures.'
- Actuellement on fournit du courant électrique pour
- 86 boutiques, ayant...... 4 8o5 lampes = 48,4 0/0
- 3i banques, bureaux, magasins de gros ayant....... i 675 — = i5,8 0/0
- 23 hôtels et restaurants
- ayant................. 1 844 — = 14,6 0/0
- 4 établissements municipaux publics (y compris le Jardin public, le Port de la Douane, Gürzetjrich, le bureau de l’usine à gaz, de l’usine à électricité et de
- la machine à eau), ayant. 825 — = 7,8 0/0
- 2 locaux de société (Société
- de lecture et Casino) 1 043 — = 9.9 0/0
- 3 maisons particulières ayant 3i 1 — = 2,9 0/0
- 2 stations de pompes et l’usine
- d’électricité, ayant 189 — -- 1,8 0/0
- 3 pharmaciens et médecins,
- ayant 101 — = t,o 0/0
- 1 passage, ayant 90 — = 0,8 0/0
- Total 155 consommateurs. 10 586 lampes = 100,0 0/0
- L’usine d’électricité de Cologne, le premier grand établissement à courants alternatifs en Allemagne, fera probablement disparaître les dernières hésitations qui subsistaient encore à l’égard de la possibilité et de l’opportunité qu’il y a de conduire à distance et de distribuer des courants à haute tension. C. B.
- Appareil électrolyseur Rennerfelt (1889-1893).
- Dans cet appareil, l’anode est constituée par le récipient B, à fond Bf, relié au courant en C, et la cathode par une cloche E, isolée en E', et pourvue d’un tuyau F, aboutissant au conducteur G, dans lequel on maintient un certain vide
- Fig. 1. — Appareil électrolyseur Rennerfelt.
- par l’aspiration H. Le sel à électrolyser est fondu en B, les gaz s’échappent par I, et le métal par F; comme ce métal se dégage à l’intérieur E, parfaitement séparé delà cathode, il peut en être aspiré par F à un état presque pur, sans aucun phénomène de recomposition, etc. G. R.
- Préparation électrolytique de la baryte et de la strontiane, par Taquet.
- Dans un vase cloisonné (parchemin, amiante ou porcelaine) avec une cathode de cuivre et une anode en fer, on électrolyse une solution de chlorure de baryum. Il se forme de la baryte à la cathode avec dégagement d’hydrogène tandis que le chlore dégagé à l’anode s’unit au fer pour former du chlorure ferreux qui servira à la préparation du chlorure de baryum au moyen du minerai de baryum (barythine et withérite). La baryte hydratée peut cristalliserdans le compartiment négatif si la solution est concentrée. Dans
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- des appareils à circulation , la cristallisation pourra être effectuée par évaporation des liquides sortant du compartiment négatif.
- Le chlorure ferreux de compartiments positifs servira au traitement du sulfure de baryum obtenu par le sulfate naturel de baryte, il se formera du sulfure de fer et du chlorure de baryum.
- De même le carbonate de baryte bouilli avec le chlorure ferreux donne du chlorure de baryum avec formation d’acide carbonique et d’oxyde de fer.
- D'après des expériences faites en grand, on obtiendrait deux kilogrammes d’hydrate de baryte cristallisée par cheval-heure. Le procédé est intéressant pour l’industrie du désucrage des mélasses, mais est susceptible d’être appliqué à la fabrication des alcalis caustiques par les sulfates. Comme l’emploi d’une anode soluble diminue la force électromotrice, le procédé semble avantageux et pratique. A. R.
- Une nouvelle forme de photomètre portatif, par sir David Salomons (').
- Quand on observe une source lumineuse à travers deux prismes de Nicol montés dans un tube, la quantité de lumière arrivant à l’œil est une fonction de l’angle que font entre eux les plans de polarisation du prisme polariseur et de l’analyseur. Cette fonction, par laquelle il faut multiplier la moitié de la quantité de lumière émise par la source (l’autre fraction comprenant la lumière non polarisée) est le carré du cosinus de l’angle compris entre les deux plans. Donc en posant
- I = intensité lumineuse de la source,
- L = quantité de lumière qui frappe l’œil,
- 0= rayon ordinaire dans le polariseur,
- E== rayon extraordinaire dans le polariseur,
- 0 = angle entre les plans de polarisation des deux prismes, la lumière qui atteint l’analyseur
- est E, ou puisque O = E et I = O -j- E.
- La quantité de lumière arrivant à l’œil est exprimée par l’équation
- L = cos2 0 E, ou L = - cos2 6 I ;
- 2 *
- par suite L varie comme cos 2 0.
- (') Communication faite à l’Institution of Electrical En-gineers, le 23 mars 1893.
- Dans l’instrument présenté, deux tubes sont montés parallèlement à une distance réglable qui peut être accommodée aux yeux de l’observateur; de plus, on peut renverser les deux tubes l’un par rapport à l’autre, de façon à présenter devant chaque œil successivement les deux tubes. Chacun de ceux-ci contient deux niçois arrangés comme d’ordinaire; mais au lieu que ce soit l’analyseur qui tourne, c’est le polariseur qui est mobile. Le plan de polarisation de l’analyseur est à 45° avec la verticale, afin que les échelles puissent être placées dans une position plus commode.
- Considérons un des tubes; son polariseur est
- Fig. 1,
- monté de façon que sa position soit indiquée à la fois par deux échelles, l’une graduée en degrés pour les déterminations précises, l’autre graduée en divisions indiquant la fraction de la lumière observée attteignant l’œil. L’une est l’échelle des degrés, l'autre celle des proportions de lumière. Cètte dernière indique l’unité quand le champ de l’oculaire est éclairé par la lumière totale, zéro pour un champ complètement obscur, et porte les divisions intermédiaires 0,1; 0,2 ; etc. Quand l’échelle des proportions de lumière indique l’unité, celle des angles est à o°, et à 90° quand la première échelle est à zéro.
- En face du polariseur se trouve un écran en
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- verre opale, monté dans une bague vissée sur l’extrémité du tube. Une lentille fixée' dans le tube concentre les rayons émanés de cet écran sur la rétine, ün peut aussi ajouter une lentille pour concentrer la lumière sur l’écran, disposition préférable dans certains cas.
- Pour faire une observation avec cet instrument on le place devant les yeux comme on ferait d’une lorgnette de théâtre. L’un des tubes est dirigé vers la source de lumière à étudier, l’autre vers une lumière-étalon. On mesure les distances entre les sources de lumière et leurs écrans respectifs. Dans les mesures photomé-
- Fig. s
- triques ordinaires il faudrait varier l’éloignement d’une des sources pour amener l’égalité d’éclairement des deux plages. Au lieu de cette opération, on obtient l’équilibre dans le nouvel instrument en tournant le polariseur en face de l’écran le plus éclairé.
- Pour rendre cet instrument pratique, il est bon de simplifier autant que possible les opérations. Par exemple, l’étalon de lumière est placé, à une distance fixe dont le carré est égal à l’unité: et au lieu de le disposer en facedel’ins-trument, ce qui pourrait influencer directement l’éclairement des écrans, on le place latéralement, et on renvoie la lumière sur l’écran correspondant par un prisme à réflexion totale.
- L’étalon de comparaison est une bougie, enfoncée dans un tube, et dont la flamme est toujours maintenue à l’aide d’un ressort qui, à
- mesure que la bougie se consume, l’élève à la hauteur d’une glace en verre clair ou coloré. Le tube-bougeoir est surmonté d’une cheminée qui protège la flamme des courants d’air extérieurs.
- La cheminée est fixée sur une articulation de forme spéciale qui permet de donner à la lunette binoculaire une inclinaison quelconque tout en laissant le tube-bougeoir vertical. Un tube reliant la glace de la lanterne au prisme à réflexion écarte tout rayon de lumière venant de l’extérieur. Un autre système de support permet de régler la distance de la flamme à l’écran soit à la racine carrée de 10, soit à la racine de 12,
- Fig. 3, 4 et 5.
- distances les plus convenables pour le système métrique ou pour les mesures anglaises.
- On peut, comme nous l’avons déjà fait remarquer, renverser les rôles des deux oculaires, ce qui permet d’éliminer l’erreur due à l’inégale sensibilité des deux yeux, en effectuant deux observations avec les deux positions des tubes.
- Comme le montre la figure 1, l’instrument peut être monté sur un trépied. On voit sur cette figure à droite le bougeoir, avec sa cheminée, à gauche, une des lunettes, l’autre étant cachée par le prisme à réflexion totale.
- La figure 2 montre le même instrument du côté qui fait face aux yeux de l’observateur. Enfin, les figures 3, 4 et 5 représentent schématiquement la double lunette. L’échelle des proportions de lumière est donnée par la figure 3, les deux tubes, l’un avec écran, l’autre avec le prisme à réflexion, par la figure 4. Enfin, sur le
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- tube de gauche de la figure 5 on voit l’une des échelles, l’autre est en-dessous. Le tube de droite montre les deux niçois ainsi que le prisme.
- Les formules suivantes établissent les règles à appliquer pour les déterminations faites à l'aide de ce photomètre. Soient :
- X = lumière à étudier,
- l = lumière de comparaison exprimée en bougies-étalon,
- D = distance en pouces de X à l’écran correspondant,
- d = distances en pouces de / à l’écran correspondant,
- 6 = angle entre les plans de polarisation des niçois du tube X,
- 0' — angle entre les plans depolarisation des niçois du tube l.
- On a
- c°s26 ^ = cos2 6' ^ , et
- v _ cos2 G' D2 ,
- — cos2 0 d2 L
- Soient
- cos2 0 = A et cos2 6' = A'.
- Alors
- Dans ce photomètre, d peut être fait égal à Vioouà \/i2, de sorte que la dernière équation peut être écrite :
- „ A' D2, A' D2 ,
- X = — — / ou -r-. — /
- A io A 12
- selon la valeur de d.
- Si l’on divise D par 12 la distance est exprimée en pieds. Dans beaucoup de cas A' sera égal à 1, ce qui simplifie les calculs.
- Dans la discussion de la communication de sir David Salomons, M. Crookes fait remarquer que la bougie est un bien mauvais étalon photométrique. On trouve rarement deux bougies identiques et les différences atteignent 10 0/0, aussi serait-il désirable d’employer un étalon plus constant.
- M. Trotter rappelle que le capitaine Abney a indiqué les inconvénients des instruments à
- oculaires et la grande supériorité dès instruments dont les écrans peuvent être vus de loin par les deux yeux. Il semblerait que le principe des écrans à deux images juxtaposées communément employé dans les polarimètres pourrait être appliqué ici.
- M. Ayrton doute que l’on puisse comparer avec quelque exactitude deux plages que l’on regarde chacune avec un œil. Les deux yeux doivent confondre les deux images en une seule.
- Une bougie qu’un ressort amène toujours à la même hauteur est loin de donner une lumière constante; en tout cas la partie supérieure doit être entièrement libre et éloignée de tout écran, et ne doit surtout pas toucher de pièce métallique.
- Il est aussi très important dans les mesures photométriques de pouvoir osciller rapidement autour du point d’équilibre que l’on détermine finalement en réduisant l’amplitude des oscillations, ce qui est peut-être difficile à réaliser avec le nouveau photomètre.
- En ce qui concerne l’étalon de lumière, M. Ayrton essaie depuis quelque temps de se servir de lampes à incandescence très peu poussées, et pense que pendant très longtemps elles donnent une lumière déterminée et toujours la même pour un courant d’intensité déterminée. Il est très aisé d’obtenir une intensité lumineuse déterminée en ramenant toujours le courant à la même intensité.
- A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉGENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ÉLECTRICIENS Séance du 7 juin 1893.
- Au début de la séance, M. Raymond, président, annonce à la Société que l’inauguration du nouveau laboratoire, en construç.tion_r.ue de Staël, 12, aura lieu le mercredi 14 juin à 10 heures du matin en présence du ministre du commerce et des membres du Conseil municipal.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- M. W. Rechniewski résume rapidement les moyens propres à diminuer les étincelles aux balais des dynamos, qui constituent un désavantage sérieux dans certaines machines tant au point de vue du réglage qu’à celui de l’usure du collecteur.
- Lorsque chaque section d’un enroulement quelconque passe sous le balai le courant y est inversé et il se produit au moment de cette inversion une étincelle qui est proportionnelle au changement du flux.
- On peut admettre en général que l’étincelle est d’autant plus faible que le coefficient de self-induction est plus petit; néanmoins elle dépend non seulement de la self-induction de la section mise en court circuit, mais aussi de l’intensité du courant que débite la machine.
- L’auteur recherche quel est l’enroulement préférable du tambour 'ou de l’anneau, soit dans les machines bipolaires, soit dans les machines multipolaires. Sa conclusion est que dans les petites machines l’enroulement en tambour doit être employé de préférence à l’anneau.
- Un moyen efficace de diminuer les étincelles consiste à saturer le plus possible le fer de l’induit.
- Considérons en effet la caractéristique à circuit ouvert d’une dynamo; on reconnaît facilement que la variation du flux faible dans la partie montante diminue de plus en plus après le coude de la courbe.
- L’anneau serait dans ce dernier cas préférable au tambour, la saturation étant d'autant plus grande que la section est plus faible.
- Si on prend un entrefer assez grand la caractéristique tombe et les variations de flux et par suite les étincelles diminuent.
- La figure montre en effet que pour obtenir une même force électromotrice donnée il faut un nombre d’ampères-tours plus considérable; la machine travaille, par suite, dans une portion de la courbe beaucoup plus inclinée.
- On arrive encore plus facilement.au même résultat avec les machines à dents en portant les dents à saturation.
- M. Rechniewski pense que les variations de Aux qui produisent les étincelles ne proviennent pas des lignes de force traversant directement l’induit sous les pièces polaires, mais sont dues à celles qui sautent à travers l’air.
- Il rappelle ensuite le double collecteur de
- M. Marcel Deprez et termine en indiquant un procédé consistant à élargir le plus possible les lames isolantes des collecteurs et à employer un balai formé de plusieurs autres séparés et réunis par des résistances graduées. Ce procédé est, comme on le voit, celui que MM. Hutin et Leblanc ont indiqué dernièrement, et dont nous avons parlé dans le précédent numéro de cette revue.
- M. Reliai donne lecture du rapport de la commission d’examen des propositions de Y American Inslilute of Eleclrical Engineers.
- On se rappelle qu'à la séance de mars, une commission avait été instituée pour discuter les propositions de Y American Inslilute.
- Cette commission qui tout d’abord ne devait comprendre que quelques membres de la Société a été composée ensuite non seulement des membres compétents de la Société des Electriciens,
- mais aussi des personnalités les plus connues de la Société de Physique ne faisant pas partie des deux sociétés.
- La commission a tenu trois séances.
- Dans la première, on a simplement épuré les différentes propositions ; dans la seconde séance, M. Pellat, rapporteur, a présenté un rapport provisoire qui a été discuté et a servi de base au rapport définitif adopté à la troisième séance, après quelques légères modifications.
- Les conclusions de la commission sont les suivantes :
- i° Rectification des unités, termes, symboles et dispositions adoptés dans les différents congrès internationaux.
- La commission pensequ’il est désirable de ne rien changer aux décisions des précédents congrès, à moins qu’il n’y ait eu contradiction ou erreur.
- 2° Définir et adopter les unités pratiques pour
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- mesurer et nommer les unités de mesure des quantités suivantes : force magnétomotrice, flux magnétique, intensité magnétique, résistance magnétique, conductibilité électrique, éclairement.
- La commission conseille d’adopter pour la formation des expressions nouvelle la terminaison « ance » pour désigner les propriétés d’un conducteur dépendant de sa matière et de sa formé; nous aurons ainsi la conductance, la perméance ; et la terminaison « ité » pour désigner les propriétés d’une matière indépendamment de sa forme, par exemple, la résistibilité et la conductibilité, qui serait 1a résistance et la conductance spécifiques.
- Elle est d’avis de ne rien changer aux définitions actuelles de la self-induction et de l’induction mutuelle, qui sont universellement admises, de conserver les termes de perméabilité et de susceptibilité magnétique dus à lord Kelvin et de désigner par le terme « réluctance » la résistance magnétique, c’est-à-dire
- n<n
- J O |Ai’
- l étant la longueur du circuit magnétique prise dans le sens des lignes de force, s la section droite du circuit et la perméabilité magnétique.
- La commission propose de donner un nom à la grandeur dont le carré ajouté à celui de la résistance d’un circuit donne le carré de la résistance apparente. Cette grandeur s’appellerait la réactance.
- Elle a renoncé à comprendre la définition de la force électromotrice imprimée, ou du moins pense qu’elle ne diffère pas de la différence de potentiel ordinaire.
- Quant au mot voltage, qui s’est introduit dans le langage industriel, elle est d’avis de le conserver dans le sens qu’il a actuellement et trouve inutile de le substituer à « différence de potentiel. »
- 3° Adopter des noms pour les unités pratiques suivantes : force magnétomotrice, flux magnétique, intensité magnétique, réluctance magnétique,inductance ,conductibilité électrique, éclairement.
- La commission s’appuyant sur ce fait que rien ne doit être changé aux propositions adoptées dans les précédents congrès n’est pas d’avis
- d’adopter le nom de henry comme unité pratique de self-induction.
- Le nom de mho, universellement connu et proposé par lord Kelvin pour désigner l’inverse de l’ohm, est accepté par la commission comme unité pratique de conductance.
- Le nom de bougie à un mètre reçoit l’avis favorable de la commission comme unité pratique d’éclairement.
- Les nouvelles unités pratiques de flux magnétique et intensité magnétique, le weber et le gauss sont beaucoup trop grandes; au contraire, l’unité pratique de force magnétomotrice, le gilbert, est trop petite.
- Néanmoins la commission trouve que la nouvelle définition de l’unité de force magnétomotrice serait très commode; l’intensité I étant alors exprimée en ampères, l’expression 4 tc N I donnerait la force magnétomotrice en fonction de la nouvelle unité.
- De même l’unité pratique d’intensité magnétique serait très commode, la formule
- E = h l y,
- où l est la longueur du circuit, V la vitesse en unité G. G. S., H l’intensité du champ et E la force électromotrice, donnant cette dernière quantité en volts lorsque H est exprimé en gauss.
- Mais l’emploi simultané de ces unités conduirait souvent dans les calculs à des erreurs par l’oubli du facteur io° dans le cas où l’on voudrait calculer une intensité magnétique en divisant la force magnétomotrice par la longueur du tube d’induction'; en effet, avec le gilbert l’intensité magnétique serait donnée avec une unité valant 10-1 G. G. S., il faudrait donc pour avoir le résultat en gauss, diviser en outre par io9.
- 40 Définir et adopter des moyens de matérialiser les principales unités suivantes de mesure en étalons concrets susceptibles d’être rapidement reproduits et adopter pour ceux-ci ou pour les unités théoriques des noms au moyen desquels ils pourraient être distingués les uns des autres : ampère, volt, watt, bougie étalon.
- La commission est d’avis que la question de l’ohm légal ne saurait être résolue que par voie diplomatique.
- Néanmoins elle reconnaît que dans une nouvelle définition de l’ohm pratique, il convien-
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- •cirait de substituer a l’indication de la section dont la mesure est irréalisable comme ne pouvant être mesurée qu’indirectement, c’est-à-dire par un poids, ce qui introduit l’erreur du kilogramme qui est actuellement de i/iooo, par celle de la masse de mercure contenue dans la longueur.
- La conférence de 1884 n’a pas cru matérialiser l’ampère et le volt, la commission pense qu’il n’y a pas lieu d’y revenir.
- L’avis de la commission est favorable à la définition d’un étalon de résistance sous le nom d’ohm légal, parce que la réalisation d’étalons restant semblables à eux-mêmes est facile et qu’il en est de même de leur comparaison, tandis que la mesure d’une résistance en valeur absolue est une opération délicate et beaucoup moins précise.
- Il n’en est pas de même de l’intensité et de la force électromotrice.
- En ce qui concerne la nouvelle définition de l’ampère, c’est-à-dire le courant constant qui, traversant une solution de nitrate d’argent et d’eau, préparée suivant les spécifications recommandées dans le récent rapport du British Board of Trade, déposera l’argent à raison de 0,00118 gr. par seconde (à 1/1000 près), la commission pense qu’il est plus facile et plus exact de mesurer un cDurant avec les électrodynamomètres-balances qu’avec des dépôts électrolytiques. Néanmoins la commission reconnaît le bien fondé de cette définition qui permet d’obtenir l’intensité d’un courant quand on ne désire pas une précision supérieure à i/5oo, et qu’on ne possède pas d’électrodynamomètre-balance.
- La matérialisation du volt par un élément de pile n’est pas acceptable, n’est pas possible.
- L’élément Latimer-Clark à électrolyte pâteux proposé pour matérialiser le volt laisse en particulier beaucoup à désirer, la température d’un élément sans liquide étant généralement très incertaine.
- La commission n’est pas d’avis d’accepter comme bougie étalon, la lampe à acétate d’a-myle à cause de la coloration rougeâtre de sa flamme.
- Comme le comité de l’A.I. E.E., elle n’est pas d’avis de créer un étalon de conductibilité; néanmoins, elle propose, au point de vue commercial seulement,de définir les qualités d’un j
- métal au point de vue de sa conductibilité par la résistance d’un fil de 100 mètres de long et pesant un kilogramme.
- 5° Définir les termes de pôle nord et de pôle sud, et définir et adopter des expressions pour les courants alternatifs de plusieurs phases.
- Les termes de pôle nord et pôle sud pour les aimants ont déjà été adoptés par le Congrès de 1889.
- Les termes de courants diphasés, triphasées, polyphasés employés couramment sont adoptés par la commission.
- 6° Adopter un système international de notations et de symboles conventionnels pour désigner les différentes quantités.
- La commission pense que, par suite de la diversité des langues, les propositions sur ce sujet ne peuvent être faites utilement que devant le Congrès.
- Ce rapport est adopté sans modifications par la société.
- M. Violle rapporte les expériences qu'il a faites sur l’arc électrique et que nous avons déjà relatées dans ce journal.
- L’auteur a établi que l’éclat du charbon positif reste sensiblement constant lorsque la puissance mise en jeu varie dans le rapport à 1 à 60.
- Tl a employé deux méthodes différentes; celle du spectrophotomètre, dont la précision est en réalité beaucoup plus grande qu’on la donne en général dans les traités de physique, «t une seconde méthode due à Arago et faisant intervenir des franges d’interférence. Cette méthode nécessite une intensité de lumière très grandeet est très avantageuse dans le cas actuel.
- Pour montrer à la Société l’égalité d’éclat des charbons positifs, l’auteur fait projeter un certain nombre de photographies d’arcs de différentes intensités. Ces photographies peuvent, d’après M. Violle, servir à mesurer l’éclat des charbons en faisant des mesures d’opacités sur les épreuves négatives.
- M. Violle rappelle que le phénomène a déjà été indiqué par Rosetti, ainsi que les travaux inédits du capitaine Abney et du professeur Silvanus Thompson. Ce phénomène est attribué par eux à une vaporisation du charbon. Cette opinion paraît justifiée car le dépôt qui se forme pôle négatif offre l’aspect d’une vapeur qui se condense et on peut y obtenir de véritables cristaux.
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- L’auteur montre ensuite une photographie d’un arc obtenue avec des charbons de cornue préalablement purifiés; l’aspect en est curieux.
- Il rappelle que Despretz avait aussi indiqué que le phénomène 'était simplement dû à la vo-latisation du carbone, mais qu’il y avait fusion ou tout au moins ramollissement; il a attribué aussi le dépôt de charbon qui se forme dans l’œuf électrique à la condensation des vapeurs de carbone et s’il n’a pas pu élucider la question, c’est qu’il employait des charbons impurs.
- M. Blondel a reconnu récemment que les impuretés des charbons n’ont pas en pratique d’influence sensible sur l’éclat qui reste constant avec des charbons très différents.
- L’éclat de l’arc est donc une constante et peut être utilisé comme tel.
- M. Violle décrit ensuite le procédé qu’il a employé pour mesurer la température de l’arc et dont nous avons déjà parlé. 11 a été établi ainsi que la chaleur spécifique atomique du carbone varie suivant une fonction linéaire comme celle ; des corps très éloigné de leur point de fusion.
- M. Violle termine en disant que la'température de 35oo° donnée par lui doit être considérée comme provisoire, bien que la température vraie en soit probablement peu différente.
- Séance du 7 avril 1893.
- Comme suite à la discussion qui a été entamée à2 cette séance et en réponse aux dernières observations de M. Blondel. M. Boucherot a publié les remarques suivantes :
- Il est vrai que dans le cas particulier d’une : solénoïde contenant du fer, les trois définitions du coefficient de self-induction sont applicables, quoique donnant des résultats différents, et ont également droit de priorité. Mais c’est un cas tout particulier. Un système contenant ou non du fer peut subir des déformations de toutes sortes qui entraînent des variations de la self-induction ; c’est pourquoi la définition
- T force électromotrice L ~ ~df
- dt
- est inexacte si l’on a la prétention d’en faire une définition générale. Aussi ne donne-t-elle pas toujours les mêmes valeurs pour le coefficient de self-induction quand les conditions matérielles restent les mêmes.
- Imaginons, par exemple, un système sans fer se déformant périodiquement de manière que le coefficient ordinaire soitde la forme :
- l + a sin idi.
- et supposons d’abord l'intensité'constante, puis la différence de potentiel pour chercher la valeur de Lt. On trouve :
- Premier cas Second cas
- T __ l d tù t
- r _ a<û I cos (,) t_ *
- Non seulement ces résultats sont différents, mais le deuxième est tel qu’à la dixième période la self-induction n’est pas la même qu’à la première. Inutile d’insister.
- De plus, la self-induction n’est qu’un cas particulier de l’induction mutuelle, induction mutuelle dont la force él.ectromotrice a toujours été :
- force électromotrice =: ^ (jn b.
- Cl t
- On ne voit pas pourquoi l’on ferait sortir le coefficient m du signe de la différenciation en ce cas.
- Enfin toutes les méthodes de mesure du coefficient de self-induction par extra-courant donnent I2 et non I, ; il est facile de le démontrer.
- Quant à la définition de l’inductance, il ne peut être question d’une discussion de priorité.
- Impédance, par M. A. E. Kennelly (*).
- Les résultats représentés par les courbes supposent que la densité du courant reste constante en tous les points de la section du conducteur. Or on sait que lorsque le diamètre du fil et la fréquence croissent, les ondes du courant tendent à circuler dans les parties les plus voisines de la surface intérieure des fils, la résistance apparente du fil augmente alors en même temps que diminue la self-induction. L’explication de ce phénomène se rapporte à la théorie de la transmission de l’énergie électrique à travers l’espace; mais sans en rechercher les causes fondamentales, ce fait peut être expliquer très simplement. Considérons un flux magnétique oscillatoire le long d’un conducteur rectiligne, une force électromotrice induite alternative s’établira le long du conducteur, comme dans un transformateur àœourànt alternatif. Mais un courant alternatif circulant dans
- (') La Lumiùre'jîlectrique, 10 juin 1893, p. 484
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- un fil produira lui-même un flux oscillatoire autour de l’axe et par conséquent dans la substance du conducteur une force électromotrice opposée à ce courant.
- Cette force électromotrice sera maxima près de l’axe, car à la surface le flux entourant le fil engendre seul la force électromotrice, tandis que si nous nous rapprochons de l’axe, le flux à l’intérieur du fil s’ajoute à l’effet produit, particulièrement dans le fer et le nickel. Près de l’axe tous les flux s’ajoutent pour produire une force électromotrice alternative. Sous l’influence résultant de cette force électromotrice et de la différence de potentiel appliquée aux extrémités du fil, le courant sera le plus fort là où la force contre-électromotrice est la plus faible, c’est-à-dire près de la surface et sa distribution doit être telle qu’il y.ait équilibre à chaque instant et à chaque point entre la force contre-électromotrice augmentée de la perte de voltage et la différence de potentiel agissante.
- La variation de la résistance ohmique par suite de l'inégale répartition du courant est généralement négligeable avec les fils ordinaires de cuivre aux fréquences employées en pratique. Ainsi avec le n° ooo (A,W,G) la résistance augmente de 1,60/0 à 140 périodes; 1,2 à 120 périodes; 0,8 à 100 périodes, et les facteurs d’impédances subissent une variation beaucoup plus faible et par suite négligeable.
- Mais avec les fils de fer la résistance ohmique pour courant alternatif augmente considérablement, même pour les diamètres et fréquences employés en pratique. Les figures 11 et 12 représentent une série d’observations faites sur des fils de cuivre parcourus par courant approximativement sinusoïdal d’une fréquence de 140 périodes par secondes. Ces fils étaient disposés parallèlement à une distance de 10 centimètres; les facteurs d’impédance de fils de cuivre de même diamètre dans les mêmes conditions auraient été de 1,42 pour le n“ 5, et de 1,11 pour le n” 9.
- Les facteurs d’impédance portent des valeurs peu différentes de celles-ci, mais croissent avec le courant jusqu’à un certain maximum, puis diminuent ensuite lorsque le courant augmente.
- Les impédances sont comparées à un fort fil de maillechort disposé rectilignement, et avec l’aide d’un électrodynamomètre différentiel.
- Chacun des deux électrodynamomètres de
- l’appareil est mis en communication par des fils de pression (pressure wires) avec un étalon de maillechort ou avec la ligne. de fil de fer à étudier. Lorsque le courant varie, les électrodes sur la ligne de fil de fer sont déplacées de façon à rétablir l’équilibre de la balance différentielle.
- M. Kennelly a ainsi observé qu’avec une ligne de 55 mètres de fort fil de fer les valeurs de
- 2 t 6 a 10 12 «
- ÂTKp.ères efficaces
- Fig. 11. — I facteur d’impédance en fonction du courant; II perméabilité et III réluctivité en fonction de l’intensité du champ ou de la force magnétomotrice.
- l’impédance sont les mêmes lorsque le courant augmente que lorsqu’il diminue.
- Il a déterminé également la perméabilité et la réluctivité des fils employés.
- En opérant sur une ligne en fil de fer assez fin (n° 14), l’impédance reste sensiblement la même lorsque le courant varie de 0.2 à 2 ampères, limite qu’on ne peut dépasser, à cause de
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- l’élévation de température. Dans ce cas le facteur d’impédance est de i,o3 pour une distance de 19 centimètres des deux fils de la ligne.
- L’influence de l’inégale répartition du courant sur l’impédance des fils de fer a été calculée par lord Rayleigh et Heaviside en supposant la perméabilité constante. En réalité les résultats sont beaucoup plus complexes lorsqu’on tient compte
- 1200 0,0040
- 010,0010
- 4 o s 10 )2 14 ta ta
- A m/ières efficaces
- Appendice 1.
- Proposons-nous de déterminer le coefficient de self-induction d’une boucle formée de deux fils de cuivre parallèles supposés indéfinis, ayant chacun une section de rayon r et distants de d dans un milieu de perméabilité u.
- Désignons par p la résistance spécifique du fil, par ;j.0 sa perméabilité et par A et D les deux fils.
- Le coefficient de la self-induction L pour une longueur / de l’un des deux fils, A, parexemple, est le flux total embrassé par la boucle lorsqu’un courant de un ampère (y = 1) traverse la longueur considérée, le flux est compris, partie, à l’extérieur du fil A et partie à l’intérieur.
- Considérons d'abord le flux externe, l’intensité magnétique B en chaque point P est
- 2JJI
- 2 71 p p
- due au courant y traversant le fil A, p étant la distance O P de l’axe O du fil A au point P.
- Le flux coupé par un rectangle de longueur / et de hauteur dp et dont le plan passant par l’axe est
- F = B/da = 2/yp—.
- p
- Le flux total traversant la ligne entre la surface de A et l’axe de D et produit par le courant de A est l’intégrale de cette expression entre les limites p = r et p = d ou :
- F = il y (JL log, i-
- Ce qui donne pour le flux embrassé par le courant :
- 2 p. / y* log, ^.
- Fig. 12. — I facteur d’impédance en fonction du courant; II perméabilité et III réluctivité en fonction de l’intensité du champ ou de la force magnétomotrice.
- des variations de la perméabilité à différentes distances du fil.
- Pratiquement, d’après de nombreuses mesures, on peut admettre que, pour les fils employés ordinairement, en télégraphie et en téléphonie, la perméabilité est voisine de i5o.
- La self-induction d’un fil de fer est 0,0012 quadrant par 1610 mètres plus grande que celle d’un fil de cuivre.
- Dans la substance du fil A, à une distance p, l’intensité sera
- Le flux pénétrant dans un rectangle de hauteur / et de longueur dp est
- r?— 2ly j — —
- ” = F» p dp-
- Ce flux n’est pas entouré par tout le courant y, mais seulement par la partie qui est dans un
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- 5^2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cylindre de rayon p, de sorte que le flux embrassé par le courant est
- dly*
- -77- t>-.P «P
- pour le rectangle élémentaire. Le flux total dans le fil est l’intégrale de cette expression prise entre les limites p = o p = r ou
- h* .
- Le flux total pour le fil A est donc Y** + *).
- La self-induction L, puis une longueur l, pour un courant égal à l’unité, est
- L= l +2[».log. j),
- et par suite le coefficient de self-induction est
- Lu.,, , d
- = T+2(*log'r'
- Par symétrie le résultat serait le même pour le fil D.
- Pour un fil dans l’air, [j. est sensiblement égal à i, d'où
- |i„ . d
- ?= 2 +2lOg,-r.
- Pour un fil de fer dans l’air, peut être fait pratiquement égal à i5o,
- lve= ^75+2lOg.^.
- Pour un fil de cuivre on a \j.0 — i,
- ).,„ = (! +»!<>*.£)•
- Le facteur d’impédance dans le cas de la loi du sinus est, pour un fil de cuivre,
- r=sy/T~SEÈ 1 V r* ’
- où p égale 2 tt n, r la résistance du fer par centi-
- p
- métré ou -*-5.
- 7t re
- X
- L’expression de f est donc :
- / =
- y/ 1 + p*«2r* (^0,5 + 2 log-, Èy
- C’est cette formule qui a servi à la construction des courbes en y remplaçant p par 1688,6 C. G. S. à i5° C.
- Pour une petite variation de p, comme celle qui est due à un changement de température, l’erreur absolue est
- . do/j*— i\
- d> = -T“~7-)'
- et l’erreur relative
- df f '
- d? (J*~ i\
- r
- -2c
- p____x
- Le coefficient J—jî—est très faible; ainsi pour
- une/— 2, 1 —^2 = -, de sorte qu’à une varia-
- J 4
- tion de 40/0 dans la résistance p correspond une variation de 3 0/0 seulement dans le facteur d’impédance.
- Valeurs particulières mesurées sur une ligne aérienne formée de trois fils de cuivre parallèles.
- '— Les fils de cuivre ont une longueur de 1220 mètres et un diamètre de o,5i6 cm. Ils sont supportés par des poteaux à une hauteur d’environ 5,5o m. et la distance moyenne des fils est de 3o centimètres.
- La résistance moyenne de chaque fil est de i,o3 ohm à 2Ç)°C. et le coefficient de self-induction de chaque fil lorsqu’ils sont couplés deux à deux et de 0,001264 quadrant. La résistance d’isolement est sensiblement de 3oooo ohms.
- Une différence de potentiel sinusoïdale de 1000 volts à une fréquence de 141,5 périodes par seconde agit sur un transformateur qui les réduit à 5o volts, et sur les circuits secondaires sont placés des ampèremètres et des voltmètres. L’impédance moyenne de chaque fil déduite des lectures faites aux appareils est de 1,513 ohm.
- En reprenant avec un courant continu les mêmes lectures de voltage et d'intensité, la résistance moyenne est de 1,029 par fil, de sorte que le facteur d’impédance est de 1,47.
- La valeur calculée par la formule
- f-
- s!
- +
- p* 1*
- est de 1,48. Enfin la valeur déterminée par interpolation sur les courbes est de 1,485.
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- JOURNAL UNIVERSEL ^ÉLECTRICITÉ 543
- Appendice II
- Si le courant périodique de fréquence n est représenté par la formule
- c =C sin pt +Dsin (2 pt + 6,) + .. . ou
- c = C [sin pt + a sin (2p t + 6,) +....]
- Le facteur d’impédance est en posant
- (i+J) +g*(»+4j>+-.--
- 1 + «*+•
- La forme du courant primaire donnée par MM. Ryan et Merritt est sensiblement représentée par l’expression
- C — o, 1963 [sin {pt — 49°2o') + 0,2463 sin (3pt — 76°5g'”)
- + o,8156 sin (dpt—900).
- De sorte que le facteur d’impédance est donné, tous calculs faits, par la formule
- f— \J r + 63,35 —jj—-
- Appendice III
- Nos lecteurs nous sauront gré de donner à la suite de l’intéressant mémoire de M. Kennelly les diamètres des fils pour les numéros les plus employés de la jauge américaine.
- Diamètres
- X° en millimètres
- OOOO........................... 1,117
- 000............................ 1,04
- 00........................... 0,928
- o.......................... 0,826
- 1 ...................... 0,734
- 2 ...................... 0,656
- 3 ........................ 0,583
- 4 ........................ o,5i8
- 5 ........................ 0,463
- 6.,........................ 0,412
- 7 ........................ 0,366
- 8 ........................ 0,326
- 9 ........................ 0,291
- 10 ........................ 0,259
- 11 ........................ 0,23l
- F. G.
- Les piles photo-électriques, par G.-W. Minchin (').
- Les piles dont on se sert pour obtenir de la force électromotrice au moyen de la lumière
- des étoiles et des planètes sont basées sur l’emploi de l’aluminium et du sélénium.
- Voici la manière de les construire. Prenez une étroite bande d’aluminium, ayant environ 6 millimètres de longueur et 1,5 mm. de largeur; faites-la chauffer sur une plaque de fer bien décapée, placée au-dessus d’un bec Bunsen, et pendant qu’elle est encore chaude, répandez rapidement et uniformément, sur les deux tiers de la bande d’aluminium, du sélénium fondu, de manière à former une couche très mince; pour cela, au moyen d’une baguette de verre chaude, vous emprunterez le sélénium à un petit globule de ce corps en fusion. La couche de sélénium étant formée, retirez rapidement la petite plaque de dessus la plaque de fer chaud pour la laisser refroidir; en même temps écartez la flamme dè Bunsen de dessous la plaque de fer. Lorsque cette dernière est refroidie, replacez dessus la bande d’aluminium, puis chauffez graduellement la plaque de fer par en dessous au moyen de la flamme de Bunsen. Par l’effet de ce chauffage graduel, la couche d’aluminium change d’aspect : de noire elle devient grise, et dans ce dernier état elle est sensible à la lumière. Toutefois, pour donner à la couche son maximum de sensibilité, il peut être nécessaire de la refondre plusieurs fois, jusqu’à ce que l’on ait obtenu une surface grise, d’une teinte un peu brunâtre, complètement dépourvue de raies brillantes. Pour se rendre compte de la nature de la surface voulue, il faut avoir assisté à l’opération.
- Dès que la surface sensible a été produite par le chauffage graduel dont il vient d’être question, on retire la flamme de Bunsen et on laisse la plaque d’aluminium avec son enduit de sélénium refroidir sur la plaque de fer. Lorsqu’elle est refroidie, ce qui a lieu au bout de dix minutes environ, on la prend, et dans un trou fin déjà percé dans la partie de la plaque d’aluminium qui ne devait pas être revêtue de sélénium, on insère un fil de platine également fin que l’on assujettit de manière à assurer un bon contact électrique.
- Voilà pour la plaque sensible. La pile dans laquelle elle doit être insérée est un tube de verre très fin, de 3,5 centimètres de long; dans lequel a été scellé un fil de platine fixé à une plaque d’aluminium bien propre; cette dernière plaque peut être aussi petite que l’on veut : elle
- C) Communiqué par l’auteur.
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- 5.44
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- peut être une simple parcelle de métal au bout du fil de platine. C’est la plaque inactive de la pile. Dans ce tube de verre ainsi fermé à un bout on introduit (au moyen d’une pipette à bout capillaire) une quantité d’acétone pure suffisante pour occuper environ un quart de la longueur du tube; on insère ensuite la plaque sensible jusqu’à ce que son extrémité sensibilisée soit en très proche contact avec la plaque inactive, la totalité de la partie sensibilisée de la plaque étant recouverte par l’acétone.
- Le fil de platine de la plaque sensibilisée, qui maintenant fait saillie à travers le bout ouvert du tube, doit être scellé dans ce tube; il varans dire que le scellement ferme complètement le bout du tube. Il faut beaucoup d’habitude pour empêcher la vapeur de l’acétone de crever le bout chauffé du tubë; mais l’opération devient facile à la longue.
- La pile est alors terminée; si l’on en rattache les pôles à ceux d’un électromètre, et si l’on fait alors tomber la lumière sur la plaque sensible, on constatera une force électromotrice.
- La pile, lorsqu'elle vient d’être faite, accuse avec une rapidité merveilleuse (presque instantanément) tout changement de la lumière incidente; mais au bout de vingt-quatre heures, elle devient plus paresseuse. On ne connaît pas encore complètement la cause de ce fait, mais on a trouvé que l’on peut produire et conserver pendant des mois entiers un régime constant :
- a) En se servant d’acétone parfaitement pure ;
- b) En se servant de sélénium parfaitement pur;
- c) En renversant la pile sens dessus dessous quand on n’a pas à s’en servir, et en chassant complètement le liquide des plaques par l’agitation.
- L’auteur est en train de s’occuper de faire disparaître d’une façon complète et permanente la paresse de la pile.
- Pour ce qui concerne la grandeur de la force électromotrice produite, on peut dire que la lumière ordinaire diffuse, tombant sur la plaque sensible donnera une force électromotrice d'environ un demi-volt, ce qui est étonnamment considérable. Une bougie à une distance de 2,14 m. donnerait environ i/3o de volt.
- La lumière de toutes les réfrangibilités, depuis le rouge jusqu’au violet, produit de l’effet, ce qui distingue cette pile de toutes les autres
- piles photo-électriques connues; le maximum d’effet est produit par les rayons jaunes ; mais il n’y a pas très grande différence entre les résultats produits par les différentes parties du spectre.
- Lorsqu’on met un certain nombre de ces éléments en série, l’effet est multiplié par le nombre employé; ainsi dix éléments en série donneront dix fois la force électromotrice d'un seul.
- Par conséquent, pour les observations stellaires, les éléments seront faits aussi petits que possible; on a fait, du reste, des éléments bien plus petits que l’élément typique décrit plus haut.
- Les dimensions de la plaque sensible ont-elles quelque influence? On croirait qu’elles n’en ont aucune et que par conséquent une surface sensible grosse comme une pointe d’aiguille serait aussi efficace qu’une surface d’un centimètre carré. Il peut en être ainsi; mais on a trouvé que le maximum de force électromotrice n’est jamais donné lorsque la surface sensible est aussi petite qu'une grosse tête d’aiguille. Pour les observations stellaires, c’est très fâcheux, mais il est très probable que ce résultat provient des grandes dimensions et de la grande capacité des électromètres qui sont actuellement à notre disposition. Il y a de bonnes raisons de penser qu'avec un électromètre extrêmement petit les plaques à dimensions de tête d’aiguille donneraient d’aussi bons résultats que les plaques les plus grandes. Il est certain qu’avec un électromètre à quadrant ordinaire, une surface sensible de 6 millimètres de long et de 2 millimètres de large donne un aussi bon résultat qu’une surface dix fois aussi considérable. Pour la lumière de la lune, il n’y a pas de. difficulté à faire des batteries de photo-piles contenant dix ou vingt éléments.
- Avec le télescope à réflexion de M. Monck, l’image de Mars exigerait peut-être trois piles, et il se produirait une force électromotrice incontestable ; Jupiter en exigerait davantage, mais il serait difficile de couvrir complètement les surfaces sensibles de deux piles avec la lumière de Véga. (Il faut, si l’on veut obtenir la totalité de l’effet, que la totalité de la surface sensible de n’importe quelle espèce de photopile soit recouverte par la lumière incidente).
- La meilleure forme d’électromètre existant est la forme donnée à l’électromètre de Thom-
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- 'b 4 5
- son par Clifton. Quelques légers perfectionnements à cet instrument le rendraient parfaitement convenable pour des observations photoélectriques dans un observatoire. S’il fonctionne bien (lorsqu’il est bien isolé et à l’abri des courants d’air), il pourra donner environ 200 demi-millimètres de déviation sur une échelle à une distance de un mètre du miroir pour un volt. Une bougie à une distance de 18 centimètres d’une pile photo-électrique donne une déviation égale à environ 7 divisions. Ainsi il est très facile d’obtenir des résultats au moyen de la lumière de la lune; avec un ciel clair et en l’absence de courants d’air, on mesurerait facilement la lumière d’une planète.
- Pour une source de lumière donnée, la rorce électromotrice développée dans un élément photo-électrique varie en raison inverse de la distance entre la lumière et cet élément.
- Avec les piles photo-électriques on peut employer, en guise d’électromètre, un galvanomètre à réflexion à grande distance; mais le premier instrument est de beaucoup préférable, parce qu’il n’est pas bon de laisser des courants circuler dans la pile. Un galvanomètre et un condensateur (ce dernier chargé par la pile pendant que la lumière tombe sur elle, puis soudainement déchargé à travers le galvanomètre) donne d’énormes déviations avec la lumière de la lune; mais on peut faire des objections à cette méthode.
- Ces piles, pour autant que l’on sache jusqu’à présent, résistent sans se détériorer à l’exposition à la lumière, quelque longue que puisse être cette exposition, pourvu qu’elles soient toujours employées avec un électromètre, c’est-à-dire à circuit ouvert.
- M. Monde et le professeur Dixon ont, je crois, réussi à obtenir des résultats avec la lumière de Mars dans des conditions atmosphériques des plus défavorables. L’auteur est resté à Dublin pendant une semaine, au commencement d’août, pour soumettre ses piles à l’influence des étoiles, mais pendant tout ce temps il ne s’en est pas présenté une seule occasion; le ciel a été couvert de nuages toutes les nuits.
- Lorsqu’on s’est servi d’une batterie photoélectrique avec une lumière aussi intense que celle de la lune, la déviation sur l’échelle de l’électromètre met quelque temps à disparaître après l’interception de la lumière. On peut tou-
- tefois se débarrasser très rapidement de cette déviation, sans dommage pour la batterie, en reliant instantanément la batterie à un élément de Daniell dont le pôle zinc est, pour le moment, relié au pôle sensible de la batterie, le cuivre étant relié au pôle non sensible.
- C. B.
- Phénomènes observés dans les tubes Geissler, par E. Goldstein (').
- 1. Propriété de l'anode.
- On a observé et établi un grand nombre de propriétés de la cathode des décharges dans l’air raréfié, mais on ne connaît que très peu de propriétés de l’anode. Lorsqu’un tube de décharge avec des électrodes placées en face l’une l’autre dépasse une certaine longueur, la lumière positive se réduit, si elle ne disparaît entièrement, à une mince pellicule à la surface de l’anode; on dit que l’anode « luit ». La couleur de cette couche lumineuse est, dans l’air raréfié employé dans ces expériences, d’un rose fleur de pêcher. Quand une électrode est formée de pièces de métaux différents, par exemple quand on emploie un disque formé moitié d’aluminium, moitié d’argent, la lumière cathodique se répand en général sur les deux moitiés de l’électrode, mais elle est beaucoup plus brillante sur le demi-disque en aluminium. Ce phénomène repose probablement sur le fait déjà constaté par Hittorf que la résistance de passage est beaucoup plus grande à la cathode en argent qu’à la cathode en aluminium.
- Quand on se sert d’une telle électrode comme anode, la lumière couvre toute la surface dë l’anode exposée à la cathode, et présente une intensité uniforme pourvu que les deux électrodes soient placées symétriquement. Ce phénomène s’observe également lorsqu’on rétablit la décharge dans le même sens après l’avoir arrêtée quelques instants. Mais si, pendant quelques secondes, on a fait passer la décharge dans l’autre sens, de façon à faire fonctionner comme cathode l’électrode argent-aluminium, les conditions ne sont plus les mêmes. Lorsqu’on revient à la décharge dans le premier sens, le
- (‘) Communication faite à la Société de Physique de Berlin.
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- demi-disque en argent luit très distinctement, tandis que l’on peut à peine distinguer une faible lueur à la surface de l’aluminium ; la séparation est très nette.
- 2. Répulsion apparente entre les rayons cathodiques de même sens.
- W. Crookes a décrit en 187g une expérience devenue classique dont il déduit que les rayons cathodiques de même sens se repoussent. Crookes place à l’extrémité d’un tube de décharge deux disques légèrement inclinés l’un sur l’autre et servant de cathodes ; devant ces disques est un diaphragme présentant à chacun d’eux une fente étroite. Les deux faisceaux plats de rayons sor- j tant de ces fentes se manifestent par les traces lumineuses qu’ils laissent sur une plaque phos-phorescible placée à go° par rapport au diaphragme et à la direction des fentes.
- Si l’on prend successivement l’un et l’autre des disques pour cathode, on voit que les axes des faisceaux de rayons sont très inclinés sur l’axe du tube et se coupent à quelque distance du diaphragme; si, au contraire, on prend les deux disques simultanément comme pour cathodes; les axes des deux faisceaux s’écartent, comme s’ils se repoussaient, et deviennent parallèles.
- Dès 1876, nous avions décrit, dans les comptes rendus de l’Académie de Berlin, un phénomène que nous désignions par « déviation », et qui consistait en ce qu’un rayon cathodique venant effleurer une seconde cathode était dévié dans le sens d’une répulsion. Nous supposions, que l’expérience de Crookes n’était qu’un cas particulier de la nôtre, et cette supposition a été justifiée par une expérience que nous décrivons plus loin. Entre temps, MM. Wiedemann et Ebert ont modifié l’appareil de Crookes, en plaçant devant une des fentes du diaphragme un petit obturateur mobile autour d’une charnière. On trouva qu’avec une des fentes fermées et fonctionnement simultané des deux cathodes, le faisceau traversant l’autre fente était dévié exactement comme si les deux fentes avaient été ouvertes à la fois. Les auteurs en concluent que les expériences de Crookes ne démontrent pas la répulsion entre rayons cathodiques parallèles et que le phénomène est à ramener à la « déviation » observée par Goldstein.
- Partant de l’idée que les rayons ne se repous-sent pas au-delà du diaphragme, mais que les rayons émis par une des cathodes sont déviés, déjà en deçà du diaphragme, par l’action de la seconde cathode, je me suis proposé d’examiner si l’interposition d’un écran entre les deux cathodes ferait disparaître la déviation. Un écran en mica fixé à une aiguille à tricoter se trouvait dans l’espace compris entre les cathodes et la paroi du tube. Dans cette position, l’écran ne joue aucun rôle et tout se passe comme dans l’expérience de Crookes ; toutefois la plaque phosphorescible a été supprimée et les images reçues directement sur les parois en verre du tube, où elles étaient parfaitement visibles et où j leur emplacement pouvait être marqué de l’extérieur.
- Dans une expérience, par exemple, les faisceaux se coupaient, lorsqu’ils étaient produits successivement à 25 millimètres de la cathode ; mais quand les deux faisceaux brillaient simultanément; ils ne se coupaient qu’à près de 10 centimètres du diaphragme. On faisait alors mollir le ciment qui fixait l’aiguille à tricoter et l’on poussait l'écran de mica entre les deux cathodes jusque dans le voisinage du diaphragme. En faisant briller les deux cathodes simultanément, les faisceaux se coupaient à 27 millimètres du diaphragme, c’est-à-dire que les rayons n’étaient plus déviés.
- L’influence de l’écran se manifeste très nettement quand on ne l’introduit entre les deux cathodes que très lentement. Le point d’intersection des faisceaux, qui se trouve au début à 10 centimètres du diaphragme, commence à rétrograder vers le diaphragme dès que le bord du mica se présente entre les cathodes. Comme chaque élément de la cathode exerce une répulsion dans la direction de son rayonnement dans l’espace libre, le nombre d’éléments actifs de chaque cathode diminue à mesure que l’écran avance ; par suite, la déviation est aussi de moins en moins prononcée.
- La meilleure preuve qu’il s’agit ici d’un phénomène de déviation est la formation, non aperçue par Crookes, de deux grandes taches sombres (taches de déviation typiques) dans la lumière phosphorescente sur la paroi du vase.
- A. II.
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- • - —
- FAITS DIVERS
- Le comité du Congrès international d’électricité de Chicago nous communique le programme préliminaire de celte réunion.
- Le Congrès formera un comité nommé « Chambre des délégués », qui sera composé des délégués officiels représentant les divers gouvernements et chargés de discuter la question des unités électriques.
- La séance d’ouverture du Congrès aura lieu le 21 août; on y nommera le .bureau, et la Chambre des délégués préparera son organisation.
- Le Congrès se divisera en trois sections :
- A. —- Section de la théorie pure;
- 13. — Section de la théorie et pratique comprenant l’étude de dynamos, moteurs, accumulateurs, instruments de mesure, etc:
- C. — Section de la pratique, comprenant la télégraphie et la téléphonie, les signaux électriques, la traction, la transmission de foi ce, l’éclairage, etc.
- Les présidents provisoires de ces sections sont MM. H. A. Rowland pour la section A; Charles R. Cross pour la section B; et A. Graham Bell pour la section C.
- Le comité sollicite des mémoires sur une série de questions dont un certain nombre sont énumérées ci-dessous. Les mémoires devront être adressés à M. T.-C. Mendenhall, Washington, président du comité, avant le tBr août.
- Unités magnétiques et réalisation d’étalons.
- Accidents dus à l'électricité et moyens de les éviter.
- Laboratoires d’essais nationaux et municipaux.
- Différences entre les vocabulaires électriques employés dans les différents pays.
- Transformation directe de l’énergie calorifique en énergie électrique.
- Comparaison des diverses méthodes employées pour le transport électrique de la force motrice.
- Coût de l’isolation avec courants de haute tension.
- Comparaison au point de vue économique de divers systèmes de distribution de l’électricité.
- Moteurs à courants alternatifs.
- Conditions des transformateurs fournissant de l’énergie aux moteurs à courants alternatifs.
- Construction des condensateurs pour courants alternatifs.
- Mesure de la puissance des courants polyphasés.
- Dynamos à commande directe et indirecte.
- Emploi des compensateurs dans les systèmes à trois et à cinq fils.
- Emploi des accumulateurs dans les stations centrales.
- Puissance spécifique des dynamos, relativement au poids de cuivre et au poids de fer.
- Traction électrique.
- Applications de l’énergie électrique dans les mines.
- Adoption d’un procédé uniforme pour la distribution des conducteurs positifs'et négatifs.
- Compteurs d’énergie électrique.
- Caractéristique de la sensibilité des galvanomètres.
- Instruments industriels pour la mesure des quantités électriques.
- Relation entre le voltage de l’arc et la qualité des charbons.
- Vieillissement des lampes à incandescence.
- Essais électriques et magnétiques pour déterminer les qualités mécaniques des métaux et des alliages.
- Discussion sur les parafoudres.
- Télégraphie internationale.
- Télégraphie à grande vitesse et à longue distance.
- Téléphonie à grande distance
- Téléphonie sans fils.
- Signaux électriques marins, militaires, de chemins de fer, etc.
- Séparateurs magnétiques.
- Emploi de l’électricité dans les arts.
- La Chambre des délégués s’occupera des questions suivantes :
- Adoption de définitions et de valeurs des unités fondamentales de résistance, de courant et de force électrc-motrice.
- Adoption de définition et de valeurs des unités magnétiques.
- Adoption d’une définition et d’une valeur de l’unité de self-induction.
- Définitions et valeurs de la lumière, de l’énergie et d’autres unités.
- Etalons de lumière.
- Considération d’un système international de notations et de symboles conventionnels, et d’un emploi plus uniforme et plus précis de termes et de phrases dans la littérature électrique.
- Étalon industriel de résistance du cuivre.
- On vient de construire à Long-Island une ligne d’expérience de 2,5 kil. de longueur pour l’essai d’un système de chemin de fer électrique monorail. Les voitures sont disposées d’après le principe du bicycle. Les deux roues rainées suivent un rail unique, et le véhicule est guidé par une roulette appuyant sur rail fixé à 3 mètres au-dessus de la voie.
- Chaque voiture a 20 mètres de longueur et pèse 3,5 tonnes. La roue motrice a un diamètre de i,5o m. et est actionnée par une paire de moteurs électriques à commande directe, développant 75 chevaux à 56o tours par minute. On espère atteindre une vitesse de .ificr kilomètres à l’heure.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La ville de Clermont-Ferrand a installé l’année dernière une station centrale d’électricité à courants alternatifs qui est intéressante à divers points de vue. Elle offre cette particularité d’appartenir à la Compagnie du gaz et d’ôlre située à l’usine à gaz elle-même.
- Nous emprunterons au Génie civil quelques renseignements sur cette installation. Celle-ci comprend trois groupes de chaudières* machines motrices et dynamos de 5oooo watts chacun.
- Les machines motrices horizontales, système Corliss, à enveloppe de vapeur, commandent les dynamos par courroies montées sur les volants dans le prolongement des machines.
- Chaque machine est munie de son condenseur placé dans l’axe à l’arrière du cylindre avec commande directe par la tige du piston. Dans le ças d’avarie de la conduite d’eau des condenseurs, des soupapes à double direction permettent de faire l’échappement à l’air libre sans inconvénient.
- Les dynamos sont à courants alternatifs, du système Zipernowski, Déri et Blathy ; elles ont chacune une puissance nominale de 5o kilowatts, et le potentiel de distribution est de 2000 volts. Quant aux excitatrices, elles peuvent fournir chacune 3o ampères sous iio volts, et une seule d’entre elles suffit couramment à l’alimentation des inducteurs de deux alternateurs. Ceux-ci se couplent facilement en parallèle.
- Signalons aussi le dispositif pratique de réglage de la tension des courroies, détail si important dans les stations centrales, au point de vue de la régularité de la marche et de l’éclairage. Les dynamos sont montées sur des glissières boulonnées elles-mêmes sur des madriers en bois encastrés dans la fondation ; en déplaçant légèrement les dynamos, on obtient un réglage exact et parfaitement précis de la tension des courroies.
- Quant aux appareils de réglage électrique, signalons un égalisateur de potentiel permettant de maintenir la différence de potentiel constante dans la distribution. Il est employé toutes les fois que la perte de tension dans la ligne dépasse 2 0/0.
- La ligne de distribution primaire, entièrement aérienne, est supportée hors de la ville sur des poteaux de 12 mètres de hauteur évitant toute possibilité d’accident; â l’intérieur de la ville on a utilisé pour la pose des supports les toits des maisons.
- Chaque abonné reçoit à domicile un transformateur d’une puissance variant de 1 à 10 kilowatts, isolés seulement de la canalisation au moment des vérifications d’isolement.
- On connaît le procédé d’électrisation dû à M. d’Arson-val, procédé qui consiste à faire passer dans un solénoïde un courant de très haute fréquence, et à plonger dans l’intérieur de ce solénoïde les êtres vivants sur lesquels on veut expérimenter. Les corps plongés dans ce solé-
- noïde deviennent le siège de courants induits qui se forment dans l’intimité des tissus et circulent autour de chaque molécule avec la fréquence du courant excitateur (800000 oscillations par seconde environ).
- On sait que les animaux supérieurs supportent fort bien ces courants. Or, MM. d’Arsonval et Charrin ont recherché comment un microbe réagirait à cette forme d’énergie électrique. Les notions que l’on possède relativement à l’influence que l’électricité exerce sur les microbes, dit la Revue scientifique, renferment des contradictions. Le plus souvent même, l’électricité n’est intervenue qu’indirectement, par la chaleur dégagée ou la mise en liberté d’un corps. Dans les recherches dont il s’agit ici, le courant agit par lui seul.
- Une culture de la bactérie pyocyanogène est placée dans le solénoïde dont il vient d’être parlé. Au début de l’expérience, on sème sur un premier tube d’agar deux gouttes de cette culture. On fait ainsi après 10, 20, 60 minutes; on reporte la culture sur un second, troisième, quatrième tube; puis on met ces quatre tnbes à l’étuve.
- Le simple examen de ces tubes montre que dans tous le bacille végète abondamment; sa forme n’a pas subi de grands changements; il en est de la sorte pour ses fonctions pathogène. Toutefois, le pouvoir secrétoire des pigments a été modifié. Tandis que les deux premiers tubes offrent une teinte d’un bleu vert intense, à peine affaiblie dans le second; les deux derniers présentent un reflet verdâtre peu accentué. A n’en pas douter, sa puissance chromogène a été touchée.
- Ainsi il paraît démontré que l’électricité peut agir sur le monde des bactéries, sur les cellules vivantes; et l’on comprend ainsi comment l’état électrique de l’air devient capable d’une action sur les virus, de même que sur la vitalité de nos tissus. On savait d’autre part la grande influence des orages, d’observation banale, sur l’activité de certains ferments, le ferment lactique, par exemple.
- M. Léon Appert a présenté récemment à l’Académie un procédé de moulage méthodique du verre qui permet de produire des pièces de longueur ou de profondeur pour ainsi dire illimitée.
- Par ce procédé, on n’effectue le moulage que successivement et en agissant à chaque instant sur une surface aussi limitée que possible, en conservant au verre, pendant toute la durée de l’opération, la chaleur qui lui a été communiquée, de façon que les appareils n’agissent â aucun moment que sur du verre à même température et, par suite, dans les mêmes conditions de malléabilité et de plasticité.
- On emploie un moule métallique d’épaisseur suffisante, armé de nervures destinées â en empêcher la déformation et pouvant être chauffé extérieurement.
- Ce moule, ouvert à ses extrémités, est obstrué à sa partie inférieure, au moment du moulage, par un noyau de forme convenable dont les dimensions en section trans-
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- versale sont plus petites que celles du moule, de façon à former l’épaisseur de la pièce.
- On y verse le verre au moyen d’un poche, puis, on imprime avec la vitfesse voulue un mouvement d’ascension vertical au noyau qui, pour cela, est monté sur une tige en fer ou en fonte tournée qui le guide exactement dans l’axe du moule.
- Les pièces fabriquées présentent cette particularité d’avoir des parois intérieures absolument lisses et polies, conséquence même de la façon dont le moulage s’est opéré.
- M. Appert a montré quelques spécimens de produits fabriqués dans les usines de Saint-Gobain, entre autres :
- Un tuyau de verre de o,5o m. de diamètre intérieur, de i,3o m. de haut et de 9 millimètres d’épaisseur ;
- Un bac pour accumulateur électrique, d’une profondeur de o,5o m., et d’une capacité de 52 litres;
- Quelques bacs d’accumulateurs de 7,5 litres de capacité, modèle de la Compagnie du chemin de fer du Nord pour l’éclairage électrique des wagons.
- Le 20 mai dernier on a mis en service à Hanovre le tramway électrique construit par la maison Siemens et Halske; le service a débuté avec i3 voitures électriques, qui ont toutes très bien fonctionné. On a surtout remarquer la marche sans bruit des moteurs et la simplicité du système aérien de prise de courant. On sait que la maison Siemens emploie à cet effet un contact glissant et non roulant, qui permet une suspension très simple du conducteur aux courbes et aux bifurcations.
- Le service électrique est organisé sur deux lignes, que j parcourront 18 voitures motrices. La station génératrice : est installée provisoirement pour 5oo chevaux, mais devra . être agrandie plus tard.
- L’entretien ou l’usage des paratonnerres semble laisser ; beaucoup à désirer à New-York..En effet, dans l’orage; du 8 juin la foudre est tombée sur un magasin qui a été , totalement brûlé, avec une perte de 5ooooo francs. Il; suffirait d’une somme pareille pour établir bien des paratonnerres. i
- En effet, l’on nous apprend que la commission de i Paris vient de donner directement a M. Mildé la fourni-! ture des paratonnerres destinés à la protection du Louvre par le système Grenet. Il en coûtera pour renouveler tout le système une somme de 40000 francs, quoique les bâtiments aient un développement de plus de 4 ltilomè- ! très et qu’on ait introduit dans la construction bien des * perfectionnements sur lesquels nous comptons appeler prochainement l’attention de nos lecteurs.
- Un tribunal civil du Visconsïn vient de rendre un j arrêt important. Un coup de foudre a incendié une '
- grange à Eau-Claire. Le fermier a actionné en responsabilité la compagnie du téléphone, accusée d’avoir été la cause de l’accident, par suite de la présence d’un fil ayant conduit le fluide. Le jury, qui n’avait pu se mettre d’accord, vient de le faire en condammant la Compagnie à payer une somme de 5oooo francs.
- En France, où l’État est propriétaire des téléphones, il serait difficile d’obtenir un jugement de ce genre dans un cas analogue.
- Quelques essais très intéressants ont été faits à Johns-town (États-Unis), avec un appareil pour la soudure électrique des rails, après leur mise en place sur la voie. On a trouvé qu’il fallait trois minutes pour amener les extrémités des rails à l’incandescence; les rails sont alors fortement pressés bout contre bout et l’on obtient une soudure parfaite. Si la dilatation et la contraction dues aux changements de température ne présentent pas d’inconvénients sérieux, ce nouveau procédé constituera Un perfectionnement important dans la construction des voies ferrées.
- 0.n sait combien vite aux États-Unis un hameau peut devenir une ville importante. Serait-ce l’avenir qu’il faudrait prédire à une petite localité que vient de fonder la compagnie Crocker-Wheeler, et à laquelle elle a donné le nom d’Ampère.
- Jusqu’à présent l’agglomération de maisons ne comprend encore que la manufacture Crocker-Wheeler, une fabrique d’émaillage et une station de chemin de fer. Il y a ceci de particulier dans ces usines, c’est qu’aucune des machines-outils n’y est actionnée par courroie ou par transmission mécanique quelconque; toutes sont mises en mouvement par des moteurs électriques.
- Les applications de l’électricité dans les travaux agricoles sont nombreuses. Aux États-Unis, beaucoup de fermes utilisent le courant électrique, qu’elles se procurent généralement en utilisant des forces motrices hydrauliques.
- On cite en Angleterre une ferme dont toutes les machines sont mues par un moteur électrique. L’énergie électrique est fournie par une installation hydraulique située à un kilomètre environ de la ferme. Le courant est amené par un câble souterrain à la ferme qui contient une batterie d’accumulateurs. Tous les bâtiments sont éclairés à l’électricité.
- Eclairage électrique._____ __
- On sait que les deux phares de la Hève doivent être prochainement remplacés par un phare électrique unique, d’une puissance et d’une portée exceptionnelles. Les tra-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- vaux de ce phare sont actuellement terminés; chaque soir on procède à des expériences de projections électriques, et Ton annonce que dans deux mois le fonctionnement sera définitif.
- MM. Tourtel et Rondet installent l’éclairage électrique à Saint-Rémy ;Puy-deDôme). L’installation comprendra 60 lampes de 16 bougies et 29 lampes de 3o bougies, au prix de 4600 francs par an. La concession est donnée pour trente ans, avec privilège de l’éclairage privé, évalué à 58o lampes de 10 bougies. Le prix d’abonnement est fixé à 36 francs à forfait.
- La municipalité de Montargis traite avec M.Lequatre, directeur de la Société électrique d’éclairage, pour l’éclairage d’une partie de la ville. Le contrat a été passé pour le prix à forfait de 25 000 francs par an, et pour une durée de 10 années. L’installation comprendra 56 lampes de 16 bougies.
- Télégraphie et Téléphonie.
- La question de l’influence perturbatrice des lignes de . tramways électriques sur les lignes téléphoniques est à l’ordre du jour en Angleterre également. Le Parlement a nommé une: commission mixte qui devra examiner jusqu’à quel point il conviendrait de protéger par des réglements les lignes téléphoniques.
- Or, MM. Crompton, Garcke, Sydney Morse viennent de publier, au nom de l’Electrical Traction Association, une sorte de manifeste invitant les autorités municipales qui seraient désireuses de sauvegarder les moyens de communications rapides, en même temps que le bon fonctionnement des circuits téléphoniques, de défendre leurs intérêts devant ladite commission mixte. On dit dans ce document :
- La question dont doit décider la commission est de savoir s’il faut accorder des lois protectrices aux compagnies téléphoniques. Les raisons que donnent les téléphonistes sont les suivantes :
- Les courants employés en téléphonie sont extrêmement faibles et ne sauraient causer du dommage. Il est beaucoup plus avantageux d’employer le retour par la terre qu’un retour métallique. Comme les dépêches téléphoniques rentrent dans la catégorie des télégrammes, la téléphonie fait partie d’une branche d’industrie qui se sert depuis cinquante ans du retour par la terre, ce qui lui vaut un droit de propriété évident.
- La Compagnie de traction électrique n’emploie ce procédé que depuis peu. Ses courants sont très intenses; en passant dans les circuits téléphoniques ou en agissant sur ceux-ci par induction, ils troublent le service. On pourrait éviter ces effets en employant un fil de retour
- métallique, ce qui serait trop coûteux, tandis qu’il serait aisé d’introduire cette modification dans la traction électrique.
- A cela la Compagnie de traction électrique répond que l’isolement est difficile à assurer dans ses lignes. La téléphonie avec retour par la terre présente de nombreux inconvénients.
- Le tout est de savoir si l’on 1 doit rendre impossible l’application d’un moyen de transport bon marché, pour 1 laisser subsister des lignes téléphoniques à mauvais fonctionnement, ou s’il vaut mieux obliger les compagnies téléphoniques à modifier leurs lignes, afin qu’elles ne continuent pas à enrayer le développement des autres industries électriques.
- Paris correspond maintenant directement avec Alger au moyen de l’appareil Hughes, et dès le lendemain de l’installation, le service s’y faisait régulièrement tous les jours de 11 heures à six heures du soir.
- Cette importante amélioration dans nos relations avec notre grande colonie est due à l’emploi du relais Willot, dont nous avons déjà parlé. Ce relais est installé au Roucas-Blanc, point d’atterrissement du câble de Marseille à Alger; un hughes placé près du relais permet d’en contrôler la transmission.
- Nous devons rendre cette justice à M. Willot, dit la Revue des postes et télégraphes, qu’il n’a pas cessé un instant de croire au succès, et il a réussi à faire partager cette conviction par l’administration. On marche bien et même très bien avec une vitesse de io5 à n5 tours.
- A quand New-York-Paris?
- La West Coast of America Telegraph Company fera poser pendant le mois prochain un câble sous-marin entre Valparaiso et Talcabuano, et à déjà fait construire une ligne terrestre entre Talcahuano et Concepcion.
- Le câble sera d’une longueur de 277 milles nautiques et la ligne terrestre est de 20 kilomètres.
- La taxe pour les correspondances internationales échangées avec Talcahuano et Concepcion, par cette nôu velle voie, sera celle de tous les autres bureaux du Chili.
- La Compagnie télégraphique du centre et du sud de l’Amérique vient d’achever une double ligne télégraphique entre le Mexique et le Pérou.
- Le nouveau câble a 4000 kilomètres de longueur; il réunit Solina-Cruz (Mexique) à Chorillos (Pérou), près de Lima.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris. 3i, boulevard des Italiens.
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- r
- La Lumière Electrique
- JL
- Journal universel dyÉlectricité
- 51, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XV' ANNÉE (TOME XLVIII) SAMEDI 24 JUIN 1893 N« 25
- SOMMAIRE. — Propositions fondamentales sur l’homogénéité et les équations physiques absolues (Théorie des grandeurs magnétiques et électriques); Clavenad.— Les lampes à arc; Gustave Richard.— Relations entre l’intensité lumineuse, le voltage et la puissance de quelques lampes à incandescence; C.-P. Feldmann, C.-D. Nagtglas-Versteeg. — Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe; P.-F. Mottelay. —Les distributions d’énergie électrique; J.-P. Anney. — Une pile de construction simple; Edme Genglaire. — Chronique et revue de la presse industrielle : La réaction de l’induit sur le champ inducteur, par J. Fischer-Hinnen. — Procédés de démarrage des moteurs asynchrones, par M. Brown. — Electrolyse de zinc Siemens et Halske. — Défécation des jus sucrés par le courant électrique, par Behm (d’Hoym). — Revue des travaux récents en électricité : Société internationale des électriciens (Inauguration du nouveau laboratoire). — Société Française de Physique (séance du 2 juin 1893). —Procédé électrolytique pour séparer le palladium et le platine de l’iridium, par Edgar F. Smith. — Effets électrochimiques dus à la magnétisation, par G.-O. Squier. — Sur la réflexion des ondes électriques, par J, von Geitler. — Faits divers.
- PROPOSITIONS FONDAMENTALES sur l’homogénéité et les équations
- PHYSIQUES ABSOLUES Théorie des grandeurs magnétiques et électriques.
- La théorie des grandeurs physiques, électriques, magnétiques, des équations des dimensions, de l’homogénéité, touche à l’essence même de la science. Les tentatives que l’on fait de toutes parts pour l’établir sur des hypothèses plausibles en sont la preuve évidente. On a beaucoup écrit sur ces questions, et nous citerons notamment à cet égard les travaux de MM.Vaschy, Carvallo, Mercadier, Félix Lucas. Antérieurement à ces écrits, nous avions publié nous-même dans le Génie Civil, une étude qui n’a pas été inutile, puisqu’elle nous permet de constater que nous sommes d’accord avec ces savants sur divers points qui paraissent acquis.
- Mais comme il n’en est pas de même pour certains autres, nous devons revenir sur ces sujets, en apportant à leur étude des éléments nouveaux.
- Equations des dimensions. Propositions fondamentales sur l'homogénéité. — Il nous a paru, par la lecture de divers mémoires, que l’on ne se rendait pas, généralement, un compte exact
- de l’homogénéité et des équations des dimensions. Nous rappelons, en conséquence, en les expliquant succinctement, quelques propositions que nous avons déjà établies.
- Dire que plusieurs grandeurs concrètes sont liées par une loi physique, c’est dire que lorsque toutes sont déterminées, sauf une, cette dernière en résulte en vertu de la loi. Il y a une infinité de séries de grandeurs concrètes obéissant à la loi envisagée. Si l’on prend comme unités les grandeurs concrètes d’une série quelconque, on supprime tout coefficient parasite, et la loi des variations de ces grandeurs sera donnée par une équation qui est à la fois l’équation des dimensions et l’équation physique absolue.
- L’expression algébrique de la loi n’est donc indépendante des unités choisies qu’à la condition que ces unités soient liées par la loi physique. Toutes sont arbitraires, sauf une, nous venons de le dire.
- La relation qui lie les unités doit donc être la loi physique absolue, et toute l’homogénéité est contenue dans cette simple observation ; « Prendre comme unités les grandeurs concrètes d’une série obéissant à la loi, celles qui entrent dans le phénomène considéré. »
- Observons, en outre, qu’une équation entre grandeurs concrètes n’a de sens que si elle est homogène.
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- On désigne habituellement les grandeurs concrètes par des lettres enfermées dans une parenthèse.
- Les lettres, quand elles sont seules, marquent les variations de ces grandeurs par rapport aux grandeurs concrètes prises pour unité. Elles ne représentent donc pas, comme on l’a écrit, des « unités » symboliques ou non, et il faut renoncer à ces expressions vagues, comme à ces bizarres « équations de dimensions » qui contiennent à la fois un nombre, des quantités, des unités.
- Au surplus, l’équation des dimensions ou équation « des variations des grandeurs physiques », comme nous l'avons déjà appelée, traduisant la loi physique absolue, ne se prête pas aux manipulations algébriques ordinaires. Introduire arbitrairement dans l’équation des dimensions une grandeur ou une autre, c’est s’exposer à fausser l’équation physique absolue, comme l’a montré la discussion que nous avons eue récemment avec MM. Vaschy et Carvallo, au sujet de la formule :
- d’électricité et de magnétisme sont exprimables en fonction des unités fondamentales de la mécanique (L, M, T).
- Cette hypothèse est tout à fait inutile. Ecrivons, en effet, les équations des dimensions qui répondent aux lois d’Ampère, de Laplace et aux deux lois de Coulomb, et nous aurons :
- Coulomb /électricité' V statique /
- Ampère Lapl aeu (magnétisme)
- AIa = A JIM _ K' |h‘ = kst
- L Ls L*
- (0 (2) (3) (4)
- On en déduit immédiatement :
- ï*, L!
- KKf
- A2
- rj*2 3
- A*=AK'.
- L’une de ces trois dernières équations est la conséquence des deux autres.
- Si maintenant on admet que ces diverses expressions de la force sont homogènes à on aura en posant :
- v vitesse de propagation ;
- X self-induction rapportée à l'unité de longueur;
- y capacité rapportée, à l'unité de longueur.
- Cette formule est fausse et doit être remplacée par :
- »=K
- L self-induction ;
- C capacité;
- K constante.
- Aussi, nous étonnons-nous de la voir reproduite par M. Félix Lucas, et, sous une forme indirecte, par M. Rücker dans son prétendu nouveau système inspiré par les idées de MM. Vaschy et Mercadier.
- Ce n’est qu’à grand regret que nous revenons sur ce point, mais nous y sommes contraints par la persistance même avec laquelle on défend cette erreur.
- Relations entre les coefficients fdes lois fondamentales de l'électricité et du magnétisme. — Pour arriver aux relations qu’il donne, après M. Vaschy, M. Mercadier admet (l) que les quantités
- A = Q“ L6 T" ; n® t * o8
- F = K = A ~ = Q» + * L* ï —* = M L T-*,
- ou :
- Q“+»Li-,T“M-,=i. fa)
- 11 faut alors faire choix d’un système; ou le système mécanique M L T, ou le système électrique Q L T, que nous avons déjà indiqué ailleurs.
- L’équation (a) conduit alors à M = L = Q. On a, en même temps : c — o, a -f- b = o. Il en résulte : A=i. Le coefficient de la formule d’Ampère est donc une constante. En consé-
- L2
- quence, Iv a les dimensions du carré ^ d’une vitesse.
- Dans le système boiteux que l’on appelle système électrostatique, on a fait arbitrairement et à tort K = ï, ainsi que nous l’avons déjà fait remarquer dans notre mémoire inséré dans le Génie civil et comme l’observe, avec raison, M. Mercadier dans son récent travail.
- 11 nous reste maintenant à étudier les coefficients X et K' des formules de Laplace et de Coulomb (magnétisme), mais nous devons, au préalable, présenter quelques considérations sur la force.
- (‘) Comptés rendus, 17 avril 1893.
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- Observations sur la force et sa propagation. — Gomme le dit justement M. Félix Lucas, et comme nous l’avons établi antérieurement, la formule d’attraction newtonienne, par exemple, doit s’écrire :
- L2
- Le facteur K a pour dimensions ^3’ cor"
- respond au carré de la vitesse a de propagation de l’énergie dans son milieu propagateur. Il est relié au coefficient d'élasticité ou pression in-
- terne Q,. par la relation classique
- Q»
- D
- a2, dans
- laquelle D est la masse contenue dans l’unité de volume.
- La force ne peut se transmettre que par l’intermédiaire d’un milieu, et son expression générale contient a2, carré de la vitesse de propagation.
- Cette première observation permet souvent seule de déterminer dans quelles conditions il y a production ou non production de force.
- Mais le principe suivant est encore plus net. Nous le réclamons comme une sorte de postula-tum attaché au principe de l’égalité de l’action et de la réaction.
- La force ne peut s’exercer qu'entre deux centres d'action physiquement similaires. — Expliquons-nous par un exemple qui se rattache à la question que nous traitons.
- Soient :
- q une quantité d’électricité statique ;
- [j. un pôle magnétique;
- i une intensité de courant.
- q doit agir sur une autre quantité q’ d’électricité statique (rc loi de Coulomb) ;
- De même g agit sur (2* loi de Coulomb) ;
- Et i sur { (Ampère).
- Si comme l’expérience le montre, ;j. agit sur i. c’est que le solénoïde, l’aimant, le courant, créent des centres d’action similaires.
- Au contraire, q n’agira pas sur g, n’agira pas pas sur i.
- Comme le fait remarquer M. Vaschy, on n’a jamais observé d’action entre q et g, .entre q et i. On est donc conduit à admettre la similitude des centres magnétiques et d’électricité dynamique.
- Dimensions du pôle magnétique. — En tenant compte de ce que nous venons de dire, et en
- comparant, pour les identifier, les d’Ampère et de Laplace, on écrira :
- 1 r L v
- RS
- :A —4-
- 1JL
- R*
- formules
- 11 en résulte pour le pôle magnétique ou flux de force
- Jllb = I L. (b)
- Les différents paramètres afférents aux diverses expressions de la force sont alors, comme on le voit, immédiatement reliées par les équations :
- M. Félix Lucas obtient également ce résultat en écrivant (b), à priori, après avoir fait remarquer, mais sans la définir comme nous venons de le faire, la similitude d’essence entre une masse magnétique et une masse électrique en mouvement (’).
- Vérifications expérimentales. — En admettant que les diverses expressions électrostatique, magnétique, électrodynamique, magnéto-électrique de la force sont homogènes à l’expression méca-M L
- nique de la force, M. Mercadiera admis, en t 2
- définitive, comme d’ailleurs beaucoup d’auteurs le font encoreinconsciemment, l’unité des forces physiques.
- Nous avons vu que la conséquence de cette assimilation conduit encore une fois à notre relation :
- M = L = Q ;
- et qu’en outre, avec Jfb = L 1 les trois
- quantités : A, K', A, sont égales à l’unité, ce qui indique la constance des trois paramètres a, k', X.
- Les propres expériences de MM. Vaschy et Mercadier apparaissent alors comme des vérifications capitales qui seront, sans doute, suivies de beaucoup d’autres.
- En effet, ces savants ont établi qu’en passant de l’air dans des milieux tels que l’huile, la glycérine, la benzine, le pétrole, a et k' ne varient pas de i/2oo. La constance de \ résulte de la relation : l2 = a k’.
- M. Mercadier trouve étrange que Maxwell ait admis la constance de ces paramètres ; on vient de voir qu’elle résulte de son propre exposé et de ses propres expériences.
- (*) L’Electricien du 10 juin;
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- Le coefficient K (électrostatique) varie, au contraire, dans les mêmes milieux, du simple au double.
- Alors que les phénomènes électrodynamiques, électromagnétiques, magnétiques, qui résultent de l’action de l’électricité en mouvement ne semblent pas influencés par l’interposition dans l’éther de milieux matériels ordinaires, il n’en est plus de même pour l’électricité statique.
- Ce résultat n’a rien qui doive nous surprendre, car la force dans sa véritable acceptation ne s’exerce qu’entre des masses en mouvement l’une et l’autre, et pour pouvoir l’étudier méthodiquement, il faut sans doute que ces masses soient en mouvement permanent. Il faut que le phénomène soit continu. Or, sait-on bien ce qui se passe quand deux masses d’électricité statique agissent l’une sur l’autre?Nous nous permettrons d’appeler tout spécialement sur ce point l’atten-tjon des expérimentateurs.
- Le système dit électromagnétique. — La masse. — Système naturel absolu. — Il résulte de ce qui précède que le système dit électro-magnétique ne doit pas être repoussé. On l’obtient en admettant l’homogénéité des forces magnétiques et électriques à la force mécanique, et on introduit, en conséquence, dans les expressions des grandeurs, la masse, sans savoir d’ailleurs ce qu’elle peut signifier et à quoi elle peut s’appliquer.
- Les problèmes de magnétisme et d’électricité que l’on traite en . introduisant dans les équations, une masse, qui n’a pas de sens physique concret, peuvent l’être, comme je l’ai montré maintes fois;déjà, sans qu’il soit nécessaire de la faire intervenir.
- Le système suivant, que j’ai déjà donné, suffit :
- Q = Q;i=-
- QL,
- •p >
- R=
- _QL.
- T
- = W =
- Q2L
- Nous sommes allé plus loin et nous avons déjà donné la relation :
- M = L = q,
- qui .exprime l’unité des forces physiques.
- Nous venons de voir qu’elle est, une fois de plus, d’accord avec la théorie et avec l’expérience. Nous avons donné une définition unitaire de la masse dans notre mémoire inséré dans le Génie
- Civil. Lamé, renonçant à la définition newtonienne de la masse, proportionnelle à la quantité de matière, l’avait appelée : le coefficient de résistance au mouvement.
- Or, comme nous l’avons observé, la résistance au mouvement ne peut provenir que d’un autre mouvement, d’une autre énergie. Un corps qui n’a plus de masse, plus d’énergie, se désorganise.
- Les équations M = L = Q traduisent l’unité des forces physiques, dans un même milieu universel, et fixent le sens mécanique de la masse.
- Le pôle magnétique n’est qu’une grandeur dérivée de la quantité d’électricité : .Mo = L
- Il n’y a donc pas, comme on l’a écrit trop souvent, quatre grandeurs fondamentales, mais seulement trois, qui sont : la quantité d’électricité ou de mouvement, la longueur et le temps.
- Nous donnerons prochainement un système absolu de grandeurs électriques et magnétiques qui est, en quelque sorte la clef des phénomènes et des lois dans lesquels ces grandeurs interviennent, qui concorde avec l’expérience pour les lois établies, et permet de prévoir celles qui ne l’auraient pas encore été.
- Ce système cadre d’ailleurs avec un système absolu d’unités mécaniques et géométriques que nous avons déjà établi (Génie Civil, 24 octobre 1891) et que l’on obtient par des différentiations successives.
- Les grandeurs étant représentées comme il suit :
- Longueur: l; Surface: <!2; Volume: l3.
- ,T. dl Quantité de d /2 dl3
- Vitesse : 3— : . : -77 î '• ~n
- dt mouvement dt dl
- d* 1 d* l2 - d2 ls
- Accélération : ; Force : ; Energie : ^
- Les dimensions correspondantes sont :
- Longueur: L; Surface: L-; Volume: L*.
- L Quantité de L2 . L3
- Vitesse — 1 . • ni î • m •
- T mouvement 1 T
- Accélération : ^ ; Force : ~ ; Énergie : p.
- Combiné avec la relation : M = L = Q , ce système absolu s’applique aux. phénomènes magnétiques et électriques, et aux phénomènes astronomiques.
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- On pourrait donc l’appeler système naturel absolu de grandeurs physiques.
- Bien qu’il soit, en définitive, assez abstrait, on doit s’y reporter toujours, car tous les systèmes absolus en découlent.
- On voit par ce court exposé que les études qui se rapportent aux dimensions sont loin d’être purement spéculatives. On reconnaîtra leur importance en constatant le véritable chaos dans lequel le manque de méthode semble avoir jeté les sciences physiques au moment même où les conquêtes de l'expérince tendent plus que jamais à les unifier.
- Clavenad.
- LES LAMPES A ARC (»)
- La nouvelle lampe de M. W. A. Turbaye(3) a (fig. i à 4) son charbon supérieur C actionné
- Fig. i à 4. — Lampe différentielle Turbayc (1898).
- par un frein à arcboutement G, porté sur galet Il et survis de réglage I par un balancier J.
- (') La Lumière Électrique du 6 mai 189.8, p. 21.8.
- (s) La Lumière Électrique, 28 novembre 1891, p. 408.
- Quand II ne passe pas de courant dans la lampe, le balancier J est soutenu dans la position indiquée en figure 2 par l’armature Q de l’électro en série R, et le circuit dérivé de l’électro M est rompu en U U' : le frein laisse le charbon C tomber au contact du charbon fixe A. Dès que le courant passe. R attire son armature Q, comme en figure 1, et le balancier J, entraîné par son contrepoids K, serre le frein et soulève le charbon C de manière à amorcer l’arc, en
- Fig. 5 et 6. — Lampe différentielle Adams (1893).. Élévation et coupe 2 — 2.
- même temps que Q ferme en U U' la dérivation de l’électro M. Une fois l’arc amorcé, il se maintient par l’action du solénoïde dérivé M sur son armature L. Si la résistance de l’arc augmente au-delà d’une certaine limite, l’électro en série R, lâchant son armature, coupe en R U' le circuit dérivé, de manière à empêcher que M ne soit brûlé par un courant trop intense. La grande résistance du solénoïde dérivé M fait qu’il reste, entre certaines limites, insensible aux variations de l’intensité dans le circuit principal, ce qui permet (fig. 4) d’y introduire un rhéostat W, régulateur de l’éclat normal de l’arc.
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- condition favorable à son emploi concurremment avec des lampes à incandescence.
- Le fonctionnement de la lampe différentielle C. F. Adams représentée par les figures 5 à io est le suivant.
- Au départ, les charbons étant en contact, dès le passage du courant, le solénoïde en série C attire son armature C2 qui soulève, par D et le cadre E E', la gaine G (fig. 8), laquelle soulève, par le bouton h, la vis H, en prise avec le bras
- Fig. 7 à io. — Lampe Adams. Coupe 3-3.— (Fig. 5). Schéma des circuits et détail du cliquet M et de l’écrou I.
- fileté I du montant 12 guidé sur G par l’étrier K (fig. io) et articulé en I' au porte-charbon supérieur J.
- Ce mouvement amorce l’arc avec un très faible courant dans l’électro en dérivation O. Ce solé-nôïde porte, comme l’indiquent les flèches figure 8, deux enroulements dérivés en opposition : (/, T'/2) et (/T (). Normalement, l'armature O' se trouve au bas de sa course et le commutateur Q dans la position figure 8, et la plus grande partie du courant dérivé passe de i
- t à /' par ce commutateur et le contact s's2, parce que ce trajet est beaucoup moins résistant que l’autre; et, à mesure que la longueur de l’arc augmente, il en est de même de ce courant, qui finit par soulever l’armature O'. Ce mouvement fait tourner, par P et l’arbre N3 d’une part, la manivelle N2 qui avance par N. N' le cliquet M sur le rochet L de la vis H, et d’autre part le bras R, qui fait pivoter surN3, par q', le commutateur Q de manière à amener l’isolant q au contact de S'. Le courant dérivé passe alors tout entier de /j à /2, en sens inverse du circuit t de
- Fig. il. — Lampe différentielle Money et Nash (1892).
- manière que O' s’abaisse et fasse, par N3 N M, pivoter H de la quantité nécessaire pour abaisser au point normal le charbon supérieur H. Le rochet M peut, grâce à la flexibilité de la bielle N N', suivre librement les mouvements de G.
- Quand les charbons sont usés, on monte à la main le porte-charbon J, ce qui dégage I de H et permet d’emmancher facilement un nouveau charbon en J, puis après avoir renclenché 1 auec II, on s'assure de l’état de cet enclenchement en faisant faire à II quelques tours par le bouton h.
- Lés solénoïdes en série a et en dérivation bàç
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- la lampe différentielle Money et Nash (x) agissent (fig. n) aux extrémités d’un balancier- c, pivoté en d. A l’amorçage, c’est a qui l’emporte, et entraîne, par la bielle i et le coincement du galet j, la roue e2, solidaire du pignon de crémaillère e', de manière à lâcher graduellement la roue e2, et à laisser les charbons se rapprocher par leurs poids à l’écartement voulu.
- La lampe différentielle de Gwynne et Kennedy (2) a (fig. 12) ses charbons suspendus à une poulie c, calée sur le même axe que la poulie b, directement actionnée par les armatures coniques des électros A et B, et assez petite pour
- 0
- Fig. 12. — Lampe différentielle Gwynne et Kennedy (1893')
- assurer un réglage très sensible avec une faible course des armatures.
- Pour les courants alternatifs, les armatures sont constituées (fig. i3et 14) par des lames de fer doux fuselées//, rivées sur un guide en bronze i; elles sont aussi conjuguées par une poulie b, et attaquent directement leurs charbons guidés par les galets g g'.
- O Lci Lumière Electrique, 3o janvier 1892, p. 203.
- (2) La Lumière Électrique, 3o avril 1889, p.2io et 27 janvier 1891, p. 175,
- La lampe de Siemens et Nebel, représentée par la figure x5, fonctionne sous l'action d’un solé-noïde différentiel H et d’un mouvement d’horlogerie à échappement JJ, porté par le châssis G du barillet B, auquel est suspendu le charbon supérieur. Au démarrage, H attire son armature E de manière à amorcer l’arc en faisant pivoter C autour de l’axe D ; puis, quand l’arc s’allonge, E retombe de manière que l’échappement J, dé-
- If—-j__1—=u
- Fig. i3 et 14. — Lampe différentielle Gwynne et Kennedy (i893).
- clenché de J', laisse ses charbons se rapprocher. Les mouvements de C sont amortis par undash-pot P, et réglés par le ressort F, dont on fait varier la tension au moyen du bras G; en outre, à mesure que le charbon supérieur s’use, la tension du ressort Q, opposée à sa descente, diminue de manière à compenser la perte de son poids. Enfin, si E s’abaisse trop, lecontactdeM sur N N, met la lampe en court circuit.
- La lampe Akesler, représentée par les figures 16 à 18, est, comme celle décrite à la page 354
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- de notre numéro du 22 août 1891, d’une grande simplicité. Quand on fait passer le courant, le solénoïde en série /soulève son armature/,, qui appuie ainsi l’extrémité h2 du levier h sur la rondelle g2, laquelle presse les billes de la garniture g (fig. 17) de manière à saisir, par le serrage de la rondelle et des billes, la tige b2 du porte-charbon inférieur, conjuguée au supérieur plus lourd d2 par la poulie d. La pression de h2 sur g fait, en même temps, fléchir le ressort g1, de manière que b2, entraîné par^, amorce l’arc.
- plus rapprochés possible, le talon y' de la tige v (fig. 24), solidaire du porte-charbon inférieur ferme, par le levier «, le coupe-circuit w% puis déclenche, par s, le cliquet r de la roue p, de sorte que le poids O, remonté par y, retombe en entraînant parj la tige v jusqu’à une limite fixée par le taquet x de sa corde. Il en résulte que les porte-charbons // conjugués par un moufflage, s’éloignent jusqu’au fond de leur course d’écart, point où chacun d’eux vient heurter par; la tringle/? (fig. 22) d’un levier/,
- Dès, au contraire, que l’intensité diminue en/ par l’allongement de l’arc, le frein g lâche graduellement b2, et permet le rapprochement des charbons.
- La lampe à charbons multiples de \V. J. Davy, représentée par les figures 19 à 2.3, est des plus ingénieuses.
- Chacun des porte-charbons // est percé de cinq ouvertures : une au centre g2, où se trouvent les charbons actuellement en prise, et les quatre autres g disposées au droit de quatre embases cc, dans lesquelles sont emmanchés les charbons' destinés à se remplacer successivement. Quand les charbons du centre arrivent à la limite d’usure, avec les porte-charbons f f le
- h'
- Fig. 16 à 18. — Lampe Akester (1892). Ensemble et détail du frein.
- qui fait, par n. m\ tourner le rochet/de manière qu’il arrache la clavette d (fig. 21), de l’une des embases C, laquelle est alors projetée par son ressort é dans le trou correspondant g de son porte-charbon, où elle reste maintenue par le loquet h. Comme le coupe-circuit w a été, en même temps, rouvert par u, il en résulte que, dès cette substitution de deux nouveaux charbons, la lampe repart automatiquement, et ainsi de suite, jusqu’à l’épuisement des charbons.
- Dans la lampe double de Scribner (fig. 25) l’arc est transféré alternativement de b en a, puis de a en h, à des intervalles réglés à volonté.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Lorsque les charbons occupent la position indiquée en figure 25, dès le lancé du courant, l’électro, en soulevant les deux charbons, fait jaillir en a un arc qui se maintient par une régularisation différentielle jusqu’à ce que, les charbons b étant suffisamment rapprochés par l’usure de a, l’arc y jaillisse. Le courant passe alors par l’électro/, en série sur b, de manière, qu’attirant son armature c malgré le ressort d, il rompe en e le circuit de a, et écarte les charbons a. L'arc ne jaillit plus alors qu’en b, et s’y maintient, comme précédemment en a, jusqu’à ce que l’arc b soit assez long et l’intensité en / assez faible pour que / lâche son armature,,ce qui ramène, par d, les charbons a en contact et referme leur circuit en e.
- On peut, parfois très avantageusement, remplacer la lampe double par deux lampes simples i et 2 accouplées comme l’indique le schéma
- ÜT / .S
- Fig-. 24. — Lampe Davy. Détail du coupe-circuit.
- figure 26. Le circuit de la lampe 1 (-)- d, e,/) passe par le coupe-circuit d de la lampe 2, et celui de la lampe 2 par le coupe-circuit d' de la lampe 1. Les électros régulateurs g, g' de ces lampes sont en dérivation sur leurs arcs /et/', et leurs électros d’amorçage e et e' sont ainsi commandés, par les coupe-circuits d'et d, que l’amorçage de /coupe le circuit de /', et réciproquement. Si la lampe/, par exemple, est en marche, elle ira jusqu’à son arrêt par la butée d’usure h ; puis, l’arc/s’allongeant, l électro dérivé g fermera en c le circuit de/sur a, de sorte que e, lâchant son armature, il fermera aussitôt en d! le circuit sur c',/', amorçant ainsi l’arc/' qui se maintiendra de même jusqu’à l’usure finale de ses charbons; après quoi, c' fermera le circhit dérivé a sur les deux lampes, au travers de la faible résistance b.
- Le projecteur vibrant de M. Hunier, représenté par les figures 27 à 3o, a ses charbons e et h disposés de manière que le cratère de e
- envoie toute sa lumière au travers de la lentille M directement, sans la nécessité d’un réflecteur M2, qui peut, du moins, être très petit. La len-
- Fig. 27 à So. — Projecteur vibrant de Hunter (1893).
- tille M', que l’on peut rapprocher ou écarter du foyer de l’arc par m', de manière à obtenir un faisceau à volonté convergent, parallèle ou divergent, a son tube relié au châssis du projec-
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- teur par des ressorts N, qui lui permettent de recevoir de la dynamo O deux[vibrations : l’une
- Fig. 3i et 32. — Charbons Mac Laughlin et Schroeder (1893).
- verticale par la bielle L, à excentrique /, et l’autre horizontale par la came P et le levier p'.
- Fig. 33 et 34. — Suspension Stevens (1893).
- Le charbon e est 'porté par un châssis D D' qui peut se déplacer transversalement, au
- moyen de la vis d, sur la glissière C, mobile longitudinalement par la vis k, conjuguée par engrenages avec la vis I du charbon h. Une fois mis au point, la longueur de l’arc se maintient par les solénoïdes F, montés en série avec armature creuse et long ressort antagoniste c (fig. 3o) d’une élasticité presque uniforme, et sa focalisation par une dynamo S (fig. 29) qui commande la vis I, conjuguée à k par J, de manière que C avance vers M déjà quantité même dont
- Fig. 35 à 39. — Suspension Hunter (1893).
- h recule vers C. Cette dynamo est mise en mouvement chaque fois que les solénoïdes F avancent suffisamment pour fermer par le contact T (fig. 29) le circuit d’une petite pile T2, qui, excitant T3, ferme à son tour le circuit dérivé U de la dynamo S.
- M. Mac Laughlin a récemment proposé, ce qui ne paraît pas absolument nouveau, de bifurquer ses charbons (fig. 3i et 3e) de manière qu’ils s’usent moins, l’arc sautillant d’une paire à l’autre, sans doute au détriment de la stabilité de la lumière.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- M. Schroeder emploie (fig. 32) comme charbon négatif une tige de carbone G, enveloppée d’un charbon creux E, isolé par du plâtre F. Les deux charbons G et d sont toujours au contact, et il se forme entre E et d une sorte d’arc paraît-il très stable, grâce à l’incandescence de G; le mécanisme de la lampe est excessivement simple.
- La suspension de M. T.-E. Slevens s’équilibre (fig. 33 et 34) par la tension du ressort 6, croissant à mesure que la lampe s’abaisse en déroulant le câble 10, à deux conducteurs 10' et 10". Le courant amené par le câble 11, à deux fils 11'et n", suit le trajet (11', 12, plomb fusible, 13, 4, 17, 8, 10', lampe, 10", 16, 15, 11").
- La lampe suspendue de M. limiter a (fig. 35 à 3g) son mécanisme régulateur différentiel K séparé et placé à la base du poteau. Ce mécanisme actionne la lampe au moyen de son levier K', par une corde i, isolée en I2. A l'origine, les charbons sont en contact, et, dès qu’il passe un courant en K, la corde i, tirant sur le levier I à ressort antagoniste J, permet au tube G (fig. 36) repoussé par son ressort g, de lever le porte-charbon F par son frein H, et de faire jaillir l’arc; puis la régularisation de l’arc se maintient parle jeu du régulateur K, des ressorts 7 et g, et du frein H, à butée de réglage h.
- L’accrochage D de la lampe au bras A', isolé en b, se fait par les deux câbles E. E, à poulies e. e, tirant la lampe par les tiges D2, D2 à ressorts D3, D3 permettant de maintenir les câbles E sous tension suffisante pour assurer la précision de l’emboîtement D B, à la fin duquel la tige p ferme le circuit par le contact P. On obtient ainsi une lampe très légère, avec l’avantage d’un régulateur unique, mais il se peut que les vibrations de la corde i influencent la régularité de l’arc.
- Gustave Richard.
- RELATIONS ENTRE L’INTENSITÉ LUMINEUSE
- I.K VOLTAGE ET I.A PUISSANCE DE QUELQUES LAMPES A INCANDESCENCE
- Si l’on veut déterminer les différences de tension tolérables pour que l’intensité lumineuse d’une lampe ne varie pas d’une manière gênante
- pour les yeux, ou si l’on doit calculer un rhéostat pour une installation de scène, il est nécessaire d’étudier de plus près la relation entre l’intensité lumineuse et la tension du courant.
- A ce point de vue les résultats de nos expériences, donnés ci-dessous, pourront présenter
- G
- Fig. 1
- de l’intérêt, d’autant plus que les expériences faites jusqu’à présent n’ont porté que sur des types de lampes américaines.
- Les mesures de l’intensité lumineuse ont été effectuées au photomètre Bunsen, au moyen
- % 280
- Fig. 2
- d’une lampe à incandescence comparée avant et après chaque expérience avec l’étalon Hefner (lampe à acétate d’amyle). Le voltage et l’intensité de courant ont été déterminés à l’aide d’un galvanomètre Deprez.
- Le courant était fourni par une batterie de 64 accumulateurs, que l’on pouvait encore
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 5G3
- coupler en tension avec une dynamo. Le montage était celui indiqué par la figure i ; la batterie d’accumulateurs était fermée sur une
- Volts
- Fig. 3
- à l’aide du même galvanomètre G la différence de potentiel aux bornes de la lampe et l’intensité de courant.
- Pour caractériser la manière d’opérer et les
- t 160
- Fig. 4
- résistance en maillechort de 8o ohms. On faisait varier la tension aux bornes de la lampe en promenant le contact S sur cette résistance. Les commutateurs C et C' permettaient de mesurer i
- conclusions tirées nous présentons ci-dessous une série d’observations complète.
- L’intensité lumineuse croît avec la tension, d’abord d’une façon très lente, puis plus rapide, i et après avoir dépassé la tension normale elle
- TABLEAU I
- Volts. V Watts. w Ampères. A observé Bougies Hefner calcule calculé Watts pt observé ir bougie calculé Résistance. Ohms
- I 2 3 4 5 6 7 8 9
- 52 i5 0,289 — — 3 — — — 180
- 55 16 0,291 0,09 — <o 177,5 188,5
- 58 J7,9 0,309 0, [3 *3 — 3 138 187,5
- 6o 18,8 o,3i3 0,18 — p — g 104,5 <ü 192
- 62,8 21,2 o,338 0,36 j- — ,0 59 3 186
- 65 22,4 0,344 0,41 54,7 C u 189
- 67,5 24,4 0,362 o,5r 47,7 — s 186,5
- 70 26,2 0,374 0,71 — c3 — <0 36,9 — 187
- 72 28 0,389 0,90 Q. Cu 3 r, 1 185
- 75 29,4 0,391 1,24 1,49 1,67 23,7 — ri 192
- 77,5 3o,8 0,398 1,86 1,86 r,92 16,6 194,5
- 8o,5 35 0,435 2,45 2,41 2,81 14,3 — .185
- 83 37,2 0,448 3,25 2,96 3,37 n,4 — i85
- 87 40,6 0,406 3,76 4,08 4,39 10,8 9, i3 187
- 90 44,4 0,495 4,95 5,ii 5,74 9 7,84 182
- 93.5 48 0,514 6,85 6,67 7,26 7 6,66 182
- 97,5 5i,5 0,527 9,70 8,85 8,96 5.3 5,47 i85
- loi 54,3 o,538 11,20 U,19 10,5o 4,85 4,68 187,5
- io3 58 0,564 14 12,84 12,8 4U4 4,76 184,5
- 107 6i,5 0,575 I6 i6,55 15,3 3,84 3,6l 186
- 109,3 65 0,595 19,50 19,24 18 3,34 3,26 183
- 112 70 0,625 25 22,70 22,5 2,80 2,94 179
- 117 77 o,658 37,8 29,70 3o 2,04 1 177,5
- 125 85, y 0,687 42,4 45,77 41,6 2,02 1 IU 181 5
- 133 98,5 0,740 60 73,10 62,7 1,85 1,72 179,5
- i36 88,5 0,703 47,8 48,34 45,5 1,64 1,35 179
- 141 113 0,802 88 io3,8 94,7 1,29 — 175,5
- 148 128,5 0,870 160 i5i ,3 139,2 0,80 — 170
- i53 143 0,937 218 180,9 191,8 0.655 — i52,8
- i56 i56 1 245 206,4 249,1 0,637 — i56
- i63 169 1, o35 3i5 255,8 3l6,6 0,536 157,5
- 176 183 1,040 334 4^8,9 402 0,547 1 ' 169
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- 564
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- atteint un point de brisure, à partir duquel elle ne croît plus que lentement jusqu’aux valeurs maxima.
- Pour établir une loi empirique simple, concordant suffisamment avec les observations, il faut d’abord omettre les valeurs inexactes des intensités lumineuses très faibles et très fortes. Dans ces deux cas, l’écran du photomètre se trouvait tout près de la lampe à examiner ou de
- l’étalon; les observations sont ainsi rendues difficiles.
- Cela explique que les intensités'- calculées d’après la formule
- 1=2,64X10-1* VM (i)
- (série5 du tableau) ne concordent pas exactement pour les premières valeurs de i à i5o bougies Hefner, comme on peut le voir par la courbe en
- TABLEAU 11.
- N* Types de lampes Désignation Pour la llOUgics Hefner tension 110 Watts rmiile Watts pur bougie ((dation cuti l'Intensité lumtt et le voltug Facteur A CtlBO Exposant (t Kclatiou eutro l'Intensité lumineuse et la puissance Facteur A Observations
- , Zlirich Inc. Lamp... 110 V 16 B 20, I 67.41 3.35 2,64.10—13 6,8 6,56.10—"
- 2 De Khotinsky 72 V 16 B 2.,8 38,64 1,78 3 33.10- 12 6,q 3,76 10 — *
- 3 » )> 20,3 36.08 1,78 q,5o. 10— 6,1 4,32.10— *
- 4 )) H 24,3 37,25 1,53 1.34.10— u 6.6 4,70.10-4
- 5 )) » 2 1/2 W 17 46,10 2,71 6, i3.10— 6,7 1,74- 10-
- 6 » » 15,5 46,55 3 4,72. IO- '2 6,2 1,54.10—4 Tension ascendante
- 6“ » )) 17.4 52.51 3,02 4,5o. 10— 11 5,7 1,20.10— 4 » descendante
- 7 Cruto 65 V j6 B 20,9 56,98 2,72 i,85.io- 12 7,2 i, i3.10—4
- 8 )) )) 20,6 58.10 2,82 4.20.10— 12 7 1,o5.10 4
- 9 Schvved:Glühl. l'abr. 100 V 16 B 19,2 45.94 2,39 7,64.10— 12 6,2 1,98.19-4
- Goossens, Pope et C% 72 V 16 B 26,8 71,20 2,65 4, 10. 10 *2 6,9 7,43.10 — 3
- 10 Venloo
- 11 » » 14,1 57,29 4,06 6,60. io— 11 6,1 7,5o. iO“f» | Tension ascendante
- 11* » » 17.6 64,43 3,38 4,57.10- “ 5.7 6,60.10—" » descendante
- 12 » » 6,9 61,95 3,68 2, iq. 10— 11 6 4 7,10.10—5 » ascendante
- 12® t) 0 7-9 69.4.6 3,o5 5.46 IO*— !l 6.2 8,10. IO — " 1 » descend nte
- l3 Pintsch, Berlin 72 V 16 B 21,5 55,5o 2,02 1,17.10— 11 6 6 I ,24. IO" *» » ascendante
- i3“ » )) 6.87 46,80 6,82 I ,05. IO— 12 6.9 6.7 .10—" » descendante
- 14 Svvan 66 V 16 B 3-9 65,g5 4,75 1,68.10— 10 6 4.84 10 — "
- l5 )) 64 V 16 B 21,6 86,29 4 5,95.10— 11 6,4 3,36.10-'-
- 16 « Watt », Vienne.... 100 V 16 B i5,8 53,02 3,36 2,5o. 10— 12 6,4 1,06 10 — 5
- 17 « Gonstantia »,Venloo 72 V 16 B 20,9 65,g2 3,15 3,53 io-'o 5,8 7,3o. 10 — ’ Tension ascendante
- 17“ » )) 4,7 70,10 4,78 2,i5.io-40 5,3 4,25.10 —6 « descendante
- pointillé de la figure 2. Cette courbe coïncide parfaitement avec celle des valeurs observées jusqu’à 3o bougies Hefner, coupe la courbe expérimentale vers i5o bougies, pour donner ensuite des valeurs trop faibles entre i5o et 33o bougies Hefner. Après avoir franchi la valeur limite où la courbe expérimentale commence à baisser par suite de la destruction du filament, la courbe calculée donne des valeurs trop grandes,
- Si l’on emploie, au contraire la formule
- \
- t = 6,56 X 10—5 W® , (2)
- on trouve pour les tensions élevées une bonne concordance entre les valeurs de l’intensité
- lumineuse observées et calculées. En nous basant sur les recherches du professeur Weber, nous avons adopté une proportionnalité directe entre I et V3 ; il suffit donc de déterminer la constante pour la lampe à examiner.
- La variation avec la tension de la puissance dépensée par bougie (Hefner) ne se trouve pas d’une manière aussi simple; cependant, dans le voisinage du voltage normal, la formule
- 4,88 x 1011 =a VM
- représente assez bien les observations. La colonne 8 du tableau donne les valeurs calculées à l’aide de cette formule, La dernière co-
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- lonne contient les valeurs de la résistance du filament, obtenues en prenant le quotient de la différence de potentiel par l’intensité de courant correspondante.
- La résistance croît à mesure que la température s’élève, d’abord d’une manière rapide puis plus lentement. Dès que la destruction du filament commence sa résistance augmente.
- Si l’on construit un diagramme en prenant pour ordonnées les valeurs de l’intensité du courant et de la puissance et pour abscisses la différence de potentiel, on obtient deux courbes qui présentent des brisures indiquant le commencement de la destruction du filament. Passé ce point la courbe de l’intensité ne s’élève plus, celle de la puissance monte très peu.
- Nous nous contenterons de donner dans le tableau II les relations entre l’intensité lumi-mineuse en bougies Hefner, le voltage V et la puissance W pour les divers types de lampes examinés.
- Gomme le montre ce tableau, les lampes n°s 6, n, 12, i3 et 17ont été examinées d’abord en faisant croître le voltage, puis en revenant vers des tensions plus basses. De cette façon on a obtenu les courbes des figures 3 et 4. On voit, par exemple, que pour la lampe Pintsch, n° 13, la courbe descendante se trouve au-dessous de la courbe ascendante, tandis que le contraire a lieu pour la lampe Goossens, Pope et C°, Venloo, n° 11, et la lampe de Khotinsky, n" 6, tient le milieu entre les deux.
- Ces mesures ont été effectuées au laboratoire de la Compagnie Helios, de Cologne.
- C.-P Feldmann.
- C.-D. Nagtglas-Versteeg.
- HISTOIRE CHRONOLOGIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ, DU GALVANISME, DU MAGNÉTISME ET DU TÉLÉGRAPHE (1).
- i8o3. Geoffroy Saint-Hilaire CÉtienne), naturaliste français, ancien élève de Haüy, qu’il réussit à faire échapper aux massacres de sep-
- (') Tous droits réservés.
- La Lumière Électrique du 17 juin 1893, p. Sua.
- tembre 1792, donne la première description complète des organes électriques de la raia torpédo, du gymnotus eleclricus et du silurus eleclricits et d’autres poissons de la même espèce. Son travail sur ce sujet, Sur l’anatomie comparée, etc., est mentionné dans le premier volume des Annales du Muséum,
- Il analysa le liquide que contiennent les cellules actives de la torpille, et le trouva composé d’albumine et de gélatine, mais plusieurs poissons du môme genre pourvus de ces organes ne possèdent pas les propriétés électriques de la torpille.
- Les organes électriques du Silurus sont beaucoup plus simples; ils se trouvent immédiatement au-dessous de la peau et couvrent tout le corps de l’animal. Dans son grand travail sur l’Egypte, Saint-Hilaire donne un dessin représentant un Malaplerus eleclricus-, par une singulière erreur, ce poisson est représenté avec des écailles, alors que tous les poissons électriques connus en sont dépourvus.
- i8o3. Garpue (J.-C.-S.), savant anglais, répète les expériences de Giovanni Aldini sur le galvanisme appliqué aux êtres vivants. Il fit aussi, en présence de plusieurs médecins, des essais très curieux sur le corps de Michael Carney, immédiatement après l’exécution de celui-ci. Après avoir introduit dans les poumons un certain volume d’oxygène, il appliqua le courant électrique aux nerfs phréniques et à d’autres parties du corps, mais ne réussit pas à produire une excitation du diaphragme. Au contraire, l’application des conducteurs à l’intérieur des narines produisit des contractions, musculaires plus de trois heures après la mort.
- i8o3. Hachette (Jean-Nicolas-Pierre), protégé de Monge, qui devint professeur à l’Ecole Polytechnique, où il eut parmi ses élèves Poisson, Arago et Fresnel, présente à l’Institut la pile sèche, résultat de nombreuses expériences faites en collaboration avec Charles-Bernard Desormes.
- Leur idée était de simplifier la pile de Volta, ou plutôt de produire l’électricité par simple contact. Pour cela ils remplacèrent les disques humides par un composé d’amidon et de sels divers, avec des vernis ou des gommes. Mais les couples zinc-cuivre couverts de ce composé étaient bientôt mis hors service.
- Hachette et Desormes voulurent établir, en
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i8o5, l’analogié qu’ils pensaient exister entre le galvanisme et le magnétisme. Pour cela, ils placèrent une pile composée de 1480. couples dans une nacelle qu’ils tirent flotter sur l’eau ; mais la pile ne prit aucune direction fixe, alors qu’un barreau aimanté de même poids prenait dans les mêmes conditions la direction du méridien magnétique.
- i8o3. Biot (Jean-Baptiste) qui, en 1800, à l’àge de 26 ans, fut nommé professeur de philosophie naturelle au Collège de France, et s’éleva bientôt au rang des premiers astronomes, publie un rapport sur son voyage à Laigle (Orne), où le gouvernement l’avait envoyé pour examiner les météorites tombés en abondance dans cette contrée. Les faits constatés par lui, et qui ont servi de point de départ aux investigations similaires, furent communiqués à l’Institut, le 29 messidor an XI.
- Le 23 août de l’année suivante (1804), Biot accompagna Gay-Lussac dans sa première ascension. Ce voyage aéronautique, qui reçut, grâce aux efforts de Berthollet et de Laplace, la sanction du gouvernement, était le premier entrepris uniquement dans un but scientifique.
- Outre un certain nombre de baromètres, d’électromètres, etc., Biot et Gay-Lussac emportèrent deux boussoles et une aiguille d’inclinaison, de même qu’une autre aiguille permettant de mesurer l’attraction magnétique. Pour l’étude de l’électricité dans les différentes couches de l’atmosphère, lés explorateurs s’étaient munis de fils métalliques de grande longueur, de plaques de cuivre et de zinc et avaient même emporté des grenouilles, des insectes et des oiseaux. Un rapport sur les résultats très importants obtenus par ces savants aux diverses altitudes, dont la plus haute dépassa 6000 mètres, fut lu devant l’Institut le 27 août 1804.
- Mary Sommerville remarque que d’après les observations de Biot et de Gay-Lussac le magnétisme n’est pas confiné à la surface de la terre, mais s’exerce à travers l’espace. La lune est aimantée par induction par suite de sa proximité à la terre et parce qu’elle tourne toujours vers celle-ci son plus grand diamètre. Le magnétisme dex l’hémisphère tourné vers la terre augmente le magnétisme de notre hémisphère, et comme la force magnétique s’exerce à travers l’espace, l’induction du soleil, de la lune et des planètes doit occasionner des perturbatiohs continuelles
- dans l’intensité du magnétisme'terréstre,par lés changements continuels de leurs positions respectives.
- En i8o5, Biot publie une investigation sur les lois qui régissent l’inclinaison et l’intensité, dans l’hypothèse d’un aimant situé au centre de la terre, ayant ses pôles très rapprochés l'un de l’autre et dirigé vers des points opposés de la surface du globe, et une conséquence bien connue de cette hypothèse est que les lignes d’égale inclinaison et celles d’égale intensité doivent être parallèles entre elles.
- On doit à Biot de nombreuses observations sur le magnétisme des métaux et des minéraux, et sur la distribution du magnétisme dans les aimants artificiels, dont il perfectionna la construction, de même qu’une théorie ingénieuse des aurores.
- Les considérations de Coulomb sur la distribution de l’électricité à la surface des sphères furent poursuivies par Laplace, Biot et Poisson. Laplace, qui étudia la distribution de l’électricité à la surface d’ellipsoïdes de révolution, montra que la densité de la couche au pôle est à la densité à l’équateur comme le diamètre équatorial au diamètre polaire. Biot étendit cette étude aux sphéroïdes, en général. Il détermina également analytiquement que les pertes d’électricité par décharges successives forment une progression géométrique.
- En collaboration avec Frédéric Cuvier, Biot étudia la relation des réactions chimiques avec la production de l’électricité. Il observa entre autres qu’une pile placée dans une atmosphère d’oxygène continuait à fonctionner jusqu’à complète absorption de l’oxygène, après quoi les effets chimiques et physiologiques de l’appareil cessaient.
- Dans le second volume du Traité de Physique de Biot, on trouve ses importantes observations sur la nature et l’origine de la lumière électrique. Il remarque que la lumière produite par une explosion électrique avait été considérée pendant très longtemps comme une modification du principe électrique même, mais qu’en réalité cette lumière est due à l’effet mécanique de l’explosion. De plus, il indique que l’intensité de la lumière dépend toujours du rapport qui existe entre la quantité d’électricité transmise et la résistance du milieu.
- Le fils de Biot, Edouard-Constant Biot (i8o3-
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- i85o) est l’auteur d’un catalogue très étendu des étoiles filantes et d’autres météores observés en Chine en vingt-quatre siècles, catalogue présenté à l’Académie française en 1841, et qui fut augmenté d’un supplément publié à Paris, en 1848.
- i8o3-i8o5. Appliquant la découverte de Gau-therot, un philosophe bavarois, Johann-Wilhelm Ritter construit le premier accumulateur électrique. Ce chercheur, qui consacra tout son temps et sacrifia sa santé aux recherches scientifiques, a publié de nombreux travaux sur le galvanisme et le magnétisme, principalement dans les Annalen der Physik, de L. W. Gilbert, le Mag.fiir Naturkunde, de Voigt, et le Journal fiir Chemie, de A. F. Gehlen.
- La pile secondaire de Ritter était formée d’un seul métal, employé en disques séparés par des rondelles de feutre ou de carton humectées par un liquide n’attaquant pas le métal. Quand les extrémités de cette pile étaient mises en communication avec une pile de Volta, elle s’électrisait et pouvait être substituée à cette dernière pour produire les mêmes effets.
- Il découvrit indépendamment des savants anglais la propriété que possède la pile voltaïque de décomposer l’eau, remarquant que l’oxygène et les acides se portaient au pôle positif, l’hydrogène et les bases au pôle négatif.
- Après Van Swinden (1784), c’est Ritter qui a touché le plus près -la question de l’analogie entre les forces électriques et magnétiques. « Une aiguille composée d’argent et de zinc, dit-il, se place dans le méridien magnétique et est légèrement attirée et repoussée par les pôles d’un aimant. »
- i8o3. Basse (Frédéric-Henri), de Hamel, fait des recherches sur la propagation du galvanisme par l’eau et le sol, recherches dont les résultats parurent dans ses Galvanische Ver-suche, etc., publiés à Leipzig.
- Le long du fossé entourant la ville de Hamel il suspendit i5o mètres de fil sur des poteaux de sapin, à une hauteur d’environ deux mètres au-dessus du sol, puis il plongea les extrémités du fil dans l’eau, après avoir placé dans le circuit une pile galvanique et un électroscope ; il trouva que le courant circulait librement. Des expériences semblables furent faites dans la Weser, et entre deux puits distants de 60 mètres.
- Erman, de Berlin, en i8o3, et Sœmmerring,
- de Münich, en 1811, firent des expériences du même genre, l’un dans l’eau de la Hasel, près de Potsdam, l’autre le long de la rivière Isar.
- i8o3. Thillaye-Platel (Antoine), savant français, nommé plus tard pharmacien à l’Hôtel-Dieu de Paris, donne comme résultat de nombreuses investigations une série de prescriptions sur l’application médicale de l’électricité et du galvanisme, que l’on trouve dans la thèse qu’il a présentée à l’Ecole de médecine de Paris, le i5 floréal an XL De la Rive dit de ces prescriptions qu’elles sont suivies encore aujourd’hui et qu’elles sont extrêmement simples, n’exigeant pour leur application que des balais métalliques à manche isolant mis en communication avec une machine électrique.
- 1803. Berthollet (Claude-Louis, comte), savant français qui fut le premier à accepter ouvertement la théorie antiphlogistique préconisée par Lavoisier et qui, avec Laplace, fonda la Société d’Arcueil, admet dans son Essai de sialique chimique l’analogie entre le calorique et le fluide électrique. Il croit que celui-ci ne donne pas
- j beaucoup de chaleur dans l’oxydation des métaux, mais produit une dilatation qui sépare leurs molécules; c’est aussi le cas de la décomposition de l’ammoniaque par l’électricité. D’après lui, l’électricité facilite l’oxydation en affaiblissant la cohésion.
- Berthollet et Charles, en envoyant de fortes décharges électriques à travers un fil de platine, observèrent que celui-ci atteignait une température à peu près égale à celle de la décomposition de l'eau. Ils en concluent que dans les métaux plus oxydables, comme le fer et le cuivre, la séparation des molécules facilite leur oxydation et que c’est l’oxydation elle-même qui développe ensuite la chaleur.
- 1804. Jacotot (Pierre), professeur d’astronomie au lycée de Dijon, affirme dans ses Eléments de Physique expérimentale, que Weik, professeur de philosophie à Stockholm, aurait inventé l’élec-trophore en 1762. Il s’agit probablement de Johannes Carolus Wilcke (1757), qui avait construit en 1762 un appareil à résine auquel il avait donné le nom d’électrophore perpétuel.
- 1804. Hatchett (Charles), membre delà Société Royale de Londres et correspondant étranger de l’Académie des sciences, publie dans un mémoire intitulé An analysis ofthe magnetical pyrites etc. (Analyse des pyrites magnétiques etc*)'
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- ses observations curieuses qui lui font penser que le fer doit avoir une forte teneur en charbon, en phosphore ou en soufre pour pouvoir acquérir une aimantation permanente. Il observe toutefois qu’il y a une certaine limite au-delà de laquelle un excès des dites substances rend le composé tout à fait incapable de s’aimanter.
- 1804. M. Dyckhoff publie dans le Journal de Nicholson ses expériences sur une pile galvanique « dans laquelle de minces couches d’air sont substituées aux corps humides. » Ce n’est donc pas, comme plusieurs auteurs l’affirment, la première pile sèche; celle-ci ne fut construite que l’année suivante, par Wilhelm Behrends, de Francfort.
- 1804. Gay-Lussac (Joseph-Louis), qui fut pendant un certain temps collaborateur de Ber-thollet, fait à Paris deux ascensions en ballon à des hauteurs variant entre 36oo et 7000 mètres, dans le but d’effectuer un grand nombre d’observations sur le magnétisme terrestre. (Voir Biot, i8o3). Ces voyages sont relatés entre autres dans les Recherches expérimentales de Faraday. A ce propos on trouvera dans le t. XXI du Philosophical Magazine la relation d’un très intéressant voyage aérien, effectué la même année par M. Sacharof, de l’Académie des Sciences de Saint-Pétersbourg,
- En collaboration avec Louis-Jacques Thénard (voir Fourcroy, 1801), Gay-Lussac communiqua aux Annales de chimie pour 1810 un mémoire relatif à la préparation d’un amalgame ammoniacal à l’aide de la pile voltaïque. On doit aussi à ces deux savants une série de Recherches physico-chimiques sur la pile voltaïque.
- En 1816, Gay-Lussac publia un certain nombre d’observations sur les piles sèches, particulièrement sur celles de Desormes et Hachette, De Luc et Zamboni. Les investigations de Gay-Lussac et de Humboldt relatives à l’intensité magnétique, l’inclinaison et la déclinaison en France, en Allemagne, en Suisse et en Italie sont enregistrées dans le premier volume des Mémoires d'Arcueil, 1807.
- On trouve aussi dans diverses publications scientifiques de l’époque une instruction sur les paratonnerres due à Gay-Lussac.
- 1805. M. Joseph Davies soumet à la Société des Arts de Londres un perfectionnement apporté au télégraphe de lord George Murray (voir 1795), consistant dans l’addition d’un sep-
- tième volet aux six autres de ce télégraphe optique. Les signaux de nuit sont donnés par des lampes, une colorée, les six autres blanches.
- i8o5. Grotthus (Christian Johann Dietrich, baron von) fait connaître sa théorie des décompositions électrochimiques. D'après sir David Brewster: «Grotthus considère la pile comme un aimant électrique avec pôles attractifs et répulsifs, l’un attirant l’hydrogène et repoussant l’oxygène, et l’autre attirant l’oxygène et repoussant l’hydrogène. La force exercée sur chaque molécule est supposée être comme l’inverse de sa distance aux pôles, et l’on admet une succession de décompositions et de recompositions parmi les molécules affectées ».
- Il est intéressant de noter ici les opinions exprimées par quelques autres physiciens de la même époque. Sir Humphrey Davy adopte l’idée des attractions aux pôles, diminuant vers le milieu ou aux points neutres, et il admet comme probable une succession de décompositions et de recompositions.
- Riffault et Chompré pensent que le « courant négatif » rassemble les acides et les porte au pôle positif, et que le « courant positif » joue le même rôle par rapport aux bases, qu’il porte au pôle négatif.
- Biot attribue ces effets aux états électriques opposés des substances en décomposition dans le voisinage des deux pôles.
- De la Rive considère comme parties décomposées celles qui sont contiguës aux deux pôles, le courant venant du pôle positif, se combinant avec l’hydrogène ou les bases qui s’y trouvent, et mettant en liberté l’oxygène ou les acides, mais portant les substances auxquelles il s’est uni au pôle négatif, où il s’en sépare pour entrer dans le métal et laisser à la surface l’hydrogène ou les bases.
- Faraday n’attribue aux pôles aucune action spécifique, mais les considère simplement comme des surfaces par lesquelles l’électricité entre dans la substance ou en sort. Il suppose que « les effets sont dus à une modification du courant électrique et à l’affinité chimique des particules à travers lesquelles ou avec lesquelles passe le courant, leur donnant le pouvoir d’agir plus énergiquement dans un sens que dans un autre, et par suite les obligeant à se déplacer par une série de décompositions et de recompositions successives dans des directions oppo-
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- sées, et finalement produisant leur expulsion aux limites du corps en décomposition, et cela en quantités plus ou moins grandes, selon que le courant est plus ou moins puissant ».
- Grotthus observa que pendant la congélation rapide de l’eau à l’intérieur d’une bouteille de Leyde l’armature intérieure prenait une charge électrique positive, l’armature extérieure une charge négative ; les signes étaient changés pendant le dégel.
- 1805. Le Philosophical Magazine (t. XXI, p. 279) d’Alexandre Tilloch contient une lettre de W. Peel, de Cambridge, sur la « Production du muriate de soude par la décomposition galvanique de l’eau ». Cette lettre est suivie d’une communication du Dr Francis G. Pacchiani, professeur à l’Université de Pise, sur la « Formation de l’acide muriatique par le galvanisme »; et de deux lettres, l’une de Peel, et l’autre du Dr W. Al. Henry, de Manchester, sur la « Production des muriates... ».
- 1806. Al. W. Skrimshire adresse à Al. Cuth-bertson une lettre sur l’absorption de la lumière électrique par divers corps.
- Dans cette lettre, il dit avoir été amené à faire ses observations par le fait bien connu que si l’on fait passer le courant électrique dans un morceau de sucre, celui-ci devient lumineux. Il essaya toutes espèces de calcaires, la chaux, les phosphate, nitrate, sulfate de chaux, etc., et donne les détails de.quelques-uns des résultats obtenus, dont le plus intéressant concerne la luminosité qu'acquiert sous l’influence de l’électricité le sulfure de calcium, appelé communément phosphore de Canton.
- 1806. Heidmann (J.-A.), médecin à Vienne, publie sa Théorie de l’électricité galvanique déduite de l’expérience qui, avec ses autres publications de 1799, i8o3 et 1804, contient l’histoire complète de l’électricité galvanique, et comprend les expériences et les observations d’Al-dini, d’Arnim, de Biot, Bockman, Carminati, Cavallo, Davy, Fontana, Fowler, Gilbert, Hal-dane, Halle, Hebebrandt, Humboldt, Nichol-son, Pepys, Pfaff, Reil, Reinhold, Ritter, Valli, Vassali-Eandi, etc., en même temps que la description de la construction de toutes les parties de la pile galvanique appelée par lui batterie galvanique.
- 1806. Joseph Baronio, de Milan, construit une pile galvanique composée exclusivement de
- substances végétales. Il fait ses disques avec de la betterave et avec du bois de noyer débarrassé de toutes ses matières résineuses par un traitement avec une solution de vinaigre et de crème de tartre.
- 1806. Sylvester (Charles), l’auteur des articles sur le galvanisme et le voltaïsme dans l’encyclopédie de Rees, annonce qu’il obtient de l’acide muriatique avec de l’eau pure en y faisant passer le courant galvanique; mais Wol-laston objecte que cela ne peut avoir lieu que si l'eau est souillée de substances végétales ou animales contenant cet acide.
- 1806. Maréchaux (Peter Ludwig), correspondant à AVesel de la Société galvanique de Paris construit une pile sèche à disques de papier. 11 fait savoir par M. Riffault que l’eau n’est pas essentielle pour la production des effets galvaniques.
- 1807. Young (Thomas), célèbre savant anglais, collaborateur de Davy à l’Institution Royale et successeur de Volta comme membre correspondant de l’Académie des sciences de Paris, publie son Course of Lectures on Natural Philosophy and the Mechanical Arts (Conférences sur la Philosophie naturelle et les arts mécaniques), comprenant les soixante conférences qu’il fit à l’Institution Royale, et qui sont marquées au sceau d’une incontestable originalité. On y trouve entre autres l’explication des interférences d’après la théorie ondulatoire de la lumière, qui serait à elle seule suffisante, comme le fait remarquer sir John Herschel, pour assurer â son auteur l’immortalité. Le Dr Young eut d’ailleurs des luttes à soutenir pour défendre la nouvelle théorie et il correspondait fréquemment avec Fresnel.
- Les phénomènes électriques et magnétiques ont été étudiés par le Dr Young d’une manière très remarquable. Il est impossible de citer dans le cadre de notre travail les nombreuses idées nouvelles qu’il a exprimées. Rappelons seulement qu’il insistait, par exemple, sur la nature électromagnétique des aurores boréales, si peu expliquées jusqu’alors.
- 1808. Paslev (Charles William), appartenant à l’armée anglaise, décrit son « télégraphe po-lygrammatique », formé de quatre poteaux portant des bras pivotants à l’extrémité des poteaux et formant entre eux des combinaisons diverses. Après avoir vu en 1809 le sémaphore français,
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- Pasley perfectionna son'appareil : il n’employa plus qu’un seul poteau avec trois paires de bras mobiles. Plus tard il y ajouta des lanternes pour les signaux de nuit. Le mouvement était communiqué aux bras mobiles à l’aide d’une chaîne sans fin passant sur deux poulies.
- Pasley fut le premier à appliquer pratiquement les effets calorifiques de la pile galvanique. Sur les conseils de M. Palmer il employa la pile galvanique au lieu de la fusée longue, et en 1839 s’en servit pour le renflouage du Royal George sombré à Spithead.
- {A suivre)
- P.-F. Mottelay.
- LES DISTRIBUTIONS D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE (')
- Divers modes d’excitation des moteurs. — Lorsqu’on lance un courant de force électromotrice constante dans un moteur à courant continu, on remarque que la vitesse de ce moteur augmente jusqu’à ce que sa puissance soit égale à la résistance opposée par l’appareil à mettre en mouvement. On constate en même temps que le courant qui traverse le moteur diminue graduellement à mesure que la vitesse augmente, accusant ainsi dans le moteur le développement d’une force contre-électromotrice croissant avec cette vitesse.
- Les distributions d’électricité se faisant en Série (intensité constante) ou en dérivation (force électromotrice constante), il est important d’étudier comment fonctionnent les moteurs lorsqu’ils sont insérés sur l’un ou l’autre de ces systèmes de distribution.
- Excitation en série. — Dans un moteur excité ên série traversé par un courant constant, la puissance garde une valeur invariable, quelle que soit la vitesse. Le moteur ne se mettra par conséquent en marche que si la puissance exigée par l’appareil à mettre en mouvement est inférieure à cette valeur. Si la charge diminue, la vitesse augmente considérablement jusqu’à ce que les résistances passives compensent la diminution de charge.
- Si le moteur en série est au contraire branché
- . (•') La Lumière Électrique, du 10 juin 1893, p. 47a.
- en dérivation sur un circuit à force électromotrice constante, le courant qui traverse le moteur atteint sa plus grande valeur lorsque son induit est immobile; il est donc à ce moment capable d’un effort de démarrage très grand. Le moteur ayant démarré, sa vitesse augmente jusqu’à ce qu’il y ait équilibre entre la puissance du moteur et celle exigée par la machine à mettre en mouvement, tandis que la force contre-électromotrice augmente et l’intensité du courant diminue. Si l’on enlève totalement la charge, sa vitesse augmente jusqu’au moment où la force électromotrice devient à peu près égale à celle du circuit sur lequel le moteur est branché. La dépense d’énergie devient alors insignifiante, le moteur n’ayant plus à vaincre que ses frottements propres.
- Dans les grands moteurs soumis à de fortes variations de charge, la vitesse peut atteindre une valeur dangereuse; il devient alors préférable dans ce cas de recourir aux moteurs à enroulement en dérivation. Toutefois, si un agent est spécialement chargé de la surveillance du moteur, il n’y a pas à craindre qu’il s’emporte et l’on peut sans inconvénient adopter, même pour des charges très variables, l’excitation en série.
- Excitation en dérivation. — Si l’on introduit un moteur excité en dérivation dans une distribution en série, l’intensité du courant circulant dans le circuit inducteur est d’abord très faible, la puissance est par conséquent minime. Si on laisse tourner l’induit sans charge, la force contre-électromotrice qu’il engendre croît, faisant augmenter l’intensité du courant circulant dans le circuit inducteur et par suite la puissance du moteur qui devient capable de recevoir une charge croissante. Si le moteur doit être mis en marche avec sa charge normale, il est nécessaire d’introduire dans le circuit de l’induit un rhéostat dont on diminue progressivement la résistance à mesure que la vitesse du moteur augmente.
- Lorsque le moteur est alimenté par un circuit à force électromotrice constante, l'intensité du courant dans les inducteurs reste invariable.
- La puissance du moteur est maxima au démarrage et diminue progressivement quand il y a augmentation de vitesse, c’est-à-dire diminution de charge. Cette décroissance est toutefois moins rapide que dans le moteur en série, car
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- dans ce dernier l’intensité du courant dans l’induit et dans les inducteurs diminuent ensemble, tandis qu’avec le moteur en dérivation branché sur un circuit à force électromotrice constante, l’intensité dans le circuit inducteur ne varie pas.
- Par ce qui précède, on voit que les moteurs excités en dérivation et branchés sur un circuit à force électromotrice constante tendent à conserver une vitesse à peu près constante, quelle que soit la charge, et sont par suite très bien appropriés aux applications où la charge varie.
- Lorsque les moteurs sont alimentés par une distribution en dérivation à force électromotrice variable, il faut pour obtenir une vitesse constante varier l’intensité de leur champ magnétique en intercalant un rhéostat à résistance variable à la main, sur leur circuit d’excitation. Il faut augmenter l’intensité du champ magnétique pour diminuer la vitesse et inversement diminuer l’intensité du champ magnétique pour augmenter la vitesse.
- Dans les cas où l’on se propose d’effectuer ce réglage au moyen d’un régulateur de vitesse à force centrifuge, il faut se garder un moyen permettant d’agir à la main sur cet appareil lors de la mise en marche pour supprimer toute résistance et lors de l’arrêt pour intercaler toutes les résistances afin de réaliser une mise en marche ou un arrêt graduel, alors que le régulateur agirait en sens inverse.
- Excitation composée. — On arrive en munissant les inducteurs des moteurs branchés sur circuits à force électromotrice constante, d’un enroulement différentiel, l’un en dérivation et l'autre en série, mais ce dernier disposé de telle sorte qu’une augmentation du courant qui le traverse produise une diminution du champ magnétique, à assurer une constance parfaite de la vitesse des moteurs quelle que soit leur charge.
- L’excitation en dérivation, réalisant assez approximativement cette condition pour toutes les applications usuelles, il s’ensuit que l’excitation composée est rarement employée.
- Excitation séparée. — Les moteurs à excitation séparée alimentés par un circuit à force électromotrice constante présentent les mêmes qualités d’auto-régulation que ceux à excitation en dérivation si la valeur du champ magnétique reste constante. Si le courant alimentant le
- moteur est à force électromotrice variable, il est nécessaire de faire varier soit à la main soit automatiquement l’intensité du champ magnétique à chaque variation de charge.
- L’excitation séparée a l’avantage de limiter le courant de haute tension à l’induit de la réceptrice. Gela permet d’employer des inducteurs à gros fil traversés par un courant de faible tension et exigeant un isolement plus faible, ce qui diminue le prix de la machine ainsi que les chances d’interruptions et d’accidents.
- Mais cette disposition présente un grand inconvénient. Elle exige à la station transformatrice l’emploi d’une batterie d’accumulateurs suffisante pour exciter préalablement les inducteurs. Une fois la réceptrice en marche, on ferme le circuit de ses inducteurs sur le ^circuit de la génératrice à basse tension ou sur le circuit d’une excitatrice spécialement disposée à cet effet et commandée par le transformateur. 1
- Quelquefois on désire se passer de la batterie d’accumulateurs; dans ce cas l’inducteur comporte, en plus de l’enroulement à excitation séparée, un autre enroulement comprenant un faible nombre de spires que l’on fait traverser par le courant de haute tension. Cet enroulement produit un champ magnétique juste suffisant pour provoquer la mise en marche du transformateur. Si la sous-station possède un personnel de surveillance, on supprime l’excitation à haute tension dès que la vitesse du transformateur est suffisante pour assurer l’excitation séparée.
- Choix du mode d'excitation des génératrices à basse tension. — Le mode d’excitation des machines génératrices à basse tension doit être déterminé par le genre de distribution (en série ou en dérivation) employé dans le réseau secondaire ainsi que par la disposition de ce réseau.
- Distribution en série. — Lorsque les génératrices doivent alimenter des circuits à intensité constante, elles peuvent être munies soit de l’excitation en dérivation, soit de l’excitation en série.
- Si l’on adopte l’excitation en dérivation, les moteurs actionnant les génératrices doivent tourner à vitesse constante et le réglage du courant secondaire doit s’effectuer en variant la puissance du champ magnétique des génératrices. Cette variation peut être effectuée à la main ou automatiquement par l’intermédiaire
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- d’un appareil électrique ‘intercalé dans les circuits à intensité constante.
- Si au contraire on fait usage de génératrices à excitation en série, les moteürs les actionnant devront tourner à vitesse variable rigoureusement proportionnelle à la puissance des récepteurs intercalés sur les circuits à intensité constante.
- Distribution en dérivation. — Si les usines transformatrices renferment plusieurs transformateurs desservant un réseau étendu au moyen de feeders, la manière la plus avantageuse de faire fonctionner les machines consiste à les réunir en quantité. Pour cela il est nécessaire de faire usage de génératrices excitées en dérivation et dont la force électromotrice soit réglable au moyen d’un rhéostat intercalé dans le circuit inducteur. La force électromotrice du groupe de machines peut être maintenue fixe, en variant convenablement le nombre de feeders alimentant le réseau,
- On peut aussi laisser invariable le nombre de feeders alimentant le réseau et varier la force électromotrice du groupe de machines suivant la consommation en équilibrant les pertes sur les divers feeders par des rhéostats,
- Si les usines transformatrices ne comportent qu’un seul transformateur alimentant un seul circuit ou feeder, on aura avantage à recourir à une génératrice à excitation compound donnant un voltage compensant toujours exactement la perte en ligne.*
- Lorsque les génératrices sont reliées directement à un réseau à force électromotrice constante, on adoptera l’excitation en dérivation sans intercalation de rhéostat dans le circuit inducteur.
- Les génératrices à excitation en dérivation ou compound doivent être actionnées par un moteur à vitesse constante auto-régulateur par ses seules propriétés électriques ou par l’intermédiaire d’un régulateur à force centrifuge faisant varier la puissance du champ magnétique.
- Transformateurs à inducteur unique et à induit à double enroulement. — Jusqu'à présent nous avons considéré les transformateurs comme constitués par deux dynamos entièrement distinctes rendues seulement solidaires par un manchon d’accouplement.
- Mais on peut faire usage dans des cas déterminés d’un autre genre de transformateur, de
- construction plus simple et par suite moins coûteux. Ce transformateur consiste en une seule dynamo avec armature à deux enroulements disposés parallèlement, l’un en fil fin et l’autre en gros fil et dont les sections sont alternées ou superposées. Chacun des deux enroulements est relié à un collecteur; l'un recevant le courant primaire est placé d’un côté de l’induit, et l’autre recevant le courant secondaire de l’enroulement à gros fil est placé de l’autre côté.
- Ce genre de construction permet d’obtenir une transformation d’un rendement plus élevé, 85 à 90 0/0 au lieu de 80 à 83 0/0, par suite de l’emploi d’un inducteur commun dépensant moins de courant et aussi de rendre le calage des balais à peu près fixe, les réactions des deux enroulements sur l’inducteur étant inverses et sensiblement égales.
- La répartition de la pression sur les coussinets des paliers étant uniforme, le graissage est facile et peut en outre être assuré par des graisseurs automatiques.
- Les transformateurs ainsi construits exigeant peu de surveillance, on a pensé à la possibilité de les placer chez les abonnés. Mais cette disposition présente un grand inconvénient, celui particulièrement de multiplier le nombre des transformateurs et de diminuer beaucoup le rendement de la distribution. De plus, ces ap» pareils se trouvent à la portée d abonnés inexpérimentés, qui peuvent chercher à réparer eux-mêmes les avaries pourraient devenir une cause d’accidents.
- Malgré ses grands avantages, la disposition de transformateurs à induit unique et induit à deux enroulements a par contre un inconvé-, nient grave, qui est le rapprochement de deux circuits parcourus parles forces électromotrices différentes et pouvant être exposés à des contacts. U est vrai que le même danger existe dans les transformateurs à courants alternatifs, mais ici il est bien plus sérieux par suite du mouvement des induits et des extra-courants auxquels donnent lieu des variations brusques de débit.
- Mise en service des transformateurs. — Le nombre et la puissance des transformateurs est variable suivant 1 importance de la distribution et le nombre des usines transformatrices. Dans bien des cas on s’arrange pour avoir autant de réceptrices que de génératrices; dans d autres cas, au contraire, on a un plus grand nombre
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- de réceptrices que de génératrices. Mais quel que soit le nombre des réceptrices, la puissance de chacune d’elles est en général assez grande pour qu’il soit impossible de les intercaler ou de les retirer brusquement du circuit sans amener une perturbation notable dans le fonctionnement de la distribution et sans occasionner d’accidents très graves si les courants sur lesquels on opère sont de très haute tension.
- Il est donc indispensable de prendre certaines précautions aussi bien à la mise en marche qu’à l’arrêt. Nous allons énumérer quelles sont celles à prendre pour les différents cas de la pratique.
- La mise en marche des moteurs, et particulièrement celle des moteurs à excitation en dérivation ou différentielle, doit être aussi graduelle que possible, car si l’on fermait brusquement le circuit principal d’un moteur, l’intensité du courant qui parcourerait l’induit pourrait prendre instantanément une valeur très grande qui donnerait lieu à divers accidents : percement des isolants, étincelles très fortes aux balais, troubles importants dans la marche des appareils récepteurs voisins du moteur, etc.
- Pour éviter ces divers inconvénients, il est indispensable de disposer dans le circuit principal du moteur un rhéostat d’assez grande puissance dont toutes les résistances sont intercalées au moment de la mise en circuit du moteur, et ensuite diminuées progressivement jusqu’à ce que la machine ait atteint graduellement la vitesse normale.
- Pour les moteurs excités séparément ou en dérivation, il est en outre nécessaire d’exciter les inducteurs avant la fermeture du circuit principal, car cette fermeture sans excitation préalable mettrait .la ligne en court circuit et serait préjudiciable pour tout le matériel électrique si les plombs fusibles ne fondaient pas à temps. Il sera bon, dans le but d’éviter toute erreur dans l’ordre des communications, d’adopter des dispositions telles que l’interrupteur commandant le circuit principal du moteur ne puisse être manœuvré avant celui commandant l’excitation lors de la mise en marche, et, inversement, que l’interrupteur d’excitation ne puisse être manœuvré avant l’interrupteur principal lors de l’arrêt.
- Le rhéostat d’excitation des moteurs à excitation séparée et en dérivation peut aussi aider à leur mise en marche graduelle en supprimant
- d’abord toutes les résistances, de manière à réa" liser le champ magnétique maximum, et en les intercalant ensuite successivement, de manière à diminuer la valeur du champ et augmenter progressivement la vitesse.
- Lorsque les moteurs sont à excitation différentielle, il faut encore varier les résistances du circuit principal et du circuit d’excitation, de telle manière que l’excitation en dérivation soit toujours prépondérante à celle en série, afin d’éviter un renversement de magnétisme des inducteurs, et par suite un changement de sens de rotation,
- Couplage en série. — On n’intercale généralement sur les circuits de distribution en série que des moteurs à excitation en série ou à excitation séparée.
- A la mise en marche, les transformateurs étant évidemment sans charge (le circuit secondaire est ouvert) ne peuvent être introduits par rupture de court circuit, car ils s’emballeraient immédiatement, ce qui diminuerait la tension (et par suite la vitesse) des transformateurs déjà en marche.
- Il faut donc rompre le court circuit graduellement. On y arrive au moyen d’une résistance convenable intercalée en série dans le circuit. Au début de la mise en marche, une faible partie du courant passe par l’induit; mais ce courant augmente au fur et à mesure de l’intercalation de la résistance, et passe presque totalement par l’induit lorsque toute la résistance est intercalée. A ce moment, on supprime toute résistance, et l’induit est parcouru par tout le courant de la ligne.
- Afin d’obtenir une mise en marche encore plus graduelle, on peut agir en même temps sur le champ magnétique. Si le transformateur est excité en série, la régulation peut se faire en shuntant plus ou moins son excitation. Mais ce mode de réglage ne convient surtout que pour les petits moteurs; pour les moteurs puissants il est préférable de diviser les bobines inductrices en un certain nombre de sections et d’en varier le nombre. On peut aussi intercaler un certain nombre de spires d’excitation en sens inverse de la normale; on peut arriver ainsi à réduire le champ à zéro, et même le faire changer de signe.
- La mise en marche des transformateurs étant faite graduellement, la force contre-électromo-
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- trice qu’ils développent devient de plus en plus grande jusqu’au moment où ils ont atteint leur vitesse de régime.
- Il est évident que l’insertion d’un transformateur diminue la vitesse de ceux en fonctionnement, par suite d’une diminution de l’intensité dans le circuit; il faut, pour éviter ce changement dans la marche des autres transformateurs, que l’usine augmente progressivement son voltage soit en diminuant la résistance intercalée dans le champ magnétique des machines en fonctionnement, ou en augmentant leur vitesse, soit encore en intercalant une nouvelle dynamo génératrice dans le circuit.
- Si les réceptrices et les génératrices sont en même quantité aux deux extrémités de la ligne, l’intercalation d’une réceptrice entraîne donc toujours en même temps l’intercalation d’une génératrice.
- La station génératrice peut être avertie téléphoniquement par les usines transformatrices de la mise en circuit ou hors circuit d’un transformateur. Elle peut aussi recourir à l’emploi d’un indicateur d’intensité qui fait fonctionner une sonnerie et allume une lampe rouge ou une lampe bleue, suivant qu’il y a augmentation ou baisse d’intensité sur la ligne.
- Installation des transformateurs. — Travaillant sur eux-mêmes, il suffit simplement de les fixer sur un châssis isolant en bois reposant, par 1 intermédiaire de blocs épais de caoutchouc les isolant électriquement du sol et évitant en même temps toute trépidation, de se transmettre au sol de la salle qui les renferme.
- Si les transformateurs sont en même temps destinés à fournir de la force, il est nécessaire de fixer le châssis isolant sur un massif de maçonnerie d’importance relative au poids du transformateur et à la puissance à transmettre. Le châssis devra être isolé du massif de maçonnerie par des procédés analogues à ceux employés pour l’installation des machines génératrices.
- Si le transformateur se compose de deux dynamos distinctes, elles devront être fixées sur le même châssis isolant et devront en outre être isolées l’une de l’autre au moyen d’un manchon d’accouplement système Raffard ou analogue.
- Si les transformateurs sont placés dans des bâtiments habités, il est nécessaire d'entourer la salle les renfermant de cloisons creuses rem-
- plies de sable, de manière à empêcher le bruit produit par le ronflement de ces appareils de se propager au dehors.
- Le sol de la salle devra, comme celui des machines de l’usine génératrice, être recouvert d’un parquet démontable, reposant sur des isolateurs à garde d’huile. Un tapis en caoutchouc recouvrira aussi ce parquet dont le pourtour ne devra pas toucher aux murs formant la salle. Ces murs devront être recouverts d’une boiserie fixée par l’intermédiaire d’isolateurs.
- Appareils de sécurité et de contrôle. — En dehors des interrupteurs et rhéostats nécessaires à leur mise en circuit ou hors circuit, les postes de transformateurs doivent être munis d’un voltmètre et d’un ampèremètre ainsi que de coupe-circuits placés sur les deux conducteurs du circuit primaire et du circuit secondaire et les protégeant contre une élévation accidentelle du courant. La fusion des coupe-circuits disposés sur le circuit primaire ne doit pas rompre le circuit comme cela se fait sur le courant à basse tension, cette rupture étant difficile et dangereuse.
- La fusion du plomb doit introduire une résistance liquide: à cet effet, on peut employer un coupe-circuit ainsi construit: le fil fusible réunit deux plaques de tôle immergées dans une cuve d’eau à distance convenable. La rupture du fil met en circuit les plaques et le liquide qui les sépare.
- Les cuves renfermant ces coupe-circuits doivent être très étanches et supportées par des isolateurs à garde d’huile les isolant parfaitement de la terre.
- Tous les appareils que nous venons d’indiquer seront placés sur un tableau en marbre fixé au mur par l’intermédiaire d’isolateurs.
- Pour connaître continuellement le nombre de tours des transformateurs, on pourra commander, par une poulie fixée sur leur axe, un indicateur de vitesse ou tachvmètre.
- J.-P. Annf.y.
- [A suivrej
- UNE PILE DE CONSTRUCTION SIMPLE
- Chargé en 1888, par le directeur de la manufacture d’opium de Saigon, d’établir un téléphone, des sonneries et quelques lampes, je me
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 5 7 b
- trouvai aux prises avec une difficulté assez peu prévue : il fallait construire cet agencement de toutes pièces avec les éléments que pouvait m’offrir la bouillerie.
- La construction du téléphone et des sonneries fut relativement aisée, en ayant trouvé sur place les parties délicates. Restaient à construire les piles, qui devaient naturellement répondre, comme toutes les autres, aux exigences suivantes :
- Force électromotrice aussi grande que possible et constante, résistance faible et invariable ; substances dont l’élément est formé à bas prix; consommation de ces substances nulle pendant que l’élément ne travaille pas.
- Voici comment j’ai pu réaliser cet agencement électrique :
- La figure 1 représente l’aspect extérieur d’un élément semblable à ceux que j’ai construits. Chaque vase A, de terre vernissée extérieurement et d’une capacité de deux litres, était surmonté d’un couvercle B de même substance donnant issue à l’extrémité des électrodes et formant occlusion assez complète pour empêcher en grande partie l’évaporation du liquide intérieur, suffisante pour donner issue aux fumées d’acide chlorhydrique dégagées par la réaction.
- Un faux fond percé de nombreux petits trous et supporté par deux planchettes P P soutient les plaques métalliques et ménage au fond du vase A un vide qu’emplit peu à peu le liquide excitateur après avoir lentement filtré au travers d’une masse de sable très fin qui emplit le vide de la partie supérieure. Le liquide de la pile est une solution de chlorhydrate d’ammoniaque au titre de 36 0/0 d’eau. Cette disposition diminue considérablement l’évaporation delà solution de chlorure d’ammonium et un robinet R permet de recueillir le liquide de la pile, que l’on peut ainsi aisément reverser sur les cristaux de sel déposés à la surface du sable. L’action excitante est dès lors régulière, obtenue par un liquide toujours saturé. Le zinc n’est point amalgamé et recouvert par le sable, il se corrode très lentement, de même que l’hvdr.ogène vient moins aisément se déposer autour de la lame de cuivre. La force électromotrice d’un couple est de 1,78.
- J’ai construit ainsi une soixantaine d’éléments qui m’ont donné toute satisfaction ; la résistance du circuit extérieur était faible, la plus
- ! grande distance des appareils électriques desservis par cette batterie étant de cent mètres.
- Voici une observation faite sur cette pile et relative à l’usure du pôle positif. Au bout de quelques mois de fonctionnement, le zinc était usé très régulièrement. Le cuivre était recouvert de nodules très brillants, reconnus à l’analyse pour être du cuivre chimiquement pur. On sait que le sel ammoniac est utilisé dans l’industrie pour le décapage des métaux; comme les lames employées étaient de laiton,
- Fig-, 1 et 2.
- un des effets chimiques du courant avait été la séparation du zinc et du cuivre pur.
- L’agglomération des parcelles de cuivre pur devint plus considérable en même temps que le courant devenait plus régulier par la diminution du zinc qui, petit à petit, se détachait et donnait à la plaque de cuivre la forme tourmentée que représente la figure 2. Des lames de bronze donnèrent de meilleurs résultats au point de vue de la constance, et la quantité de cuivre pur recueillie fut naturellement moindre (environ le quart) de celle que l’on obtenait dans le même temps avec une lame de laiton de poids égal dans un élément identique.
- On peut aussi opérer sur le mailiechort et le métal anglais, mais la force électromotrice de ces dernières piles est très faible.
- Edme Genglaire.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- La réaction de l’induit sur le champ inducteur, par J. Fischer-Hinnen (').
- La méthode de Hopkinson pour la prédétermination de la force magnétisante que nécessite une dynamo est correcte seulement dans certains cas, où, le champ produit par l’induit étant faible, sa réaction sur les inducteurs peut être négligée. Beaucoup d’essais ont été faits dans le but d’obtenir des données quantitatives sur ces réactions, mais on n’a pas encore publié de méthodes universellement applicables. La méthode suivante est en partie nouvelle, et quoique ne
- 1
- Fig. 1
- prétendant pas à une exactitude mathématique, elle peut conduire à des résultats utiles dans la pratique.
- A. Machines bipolaires.
- La figure 1 représente un type de machine usuel. On remarquera que le courant passe dans un sens dans tous les fils qui se trouvent au-dessus de la ligne neutre ns, en sens opposé dans les fils au-dessous de ns. L’induit devient donc un aimant dont l’axe magnétique se trouve en ns. Mais puisque les grosses masses de fer des pièces polaires se trouvent dans le voisinage de l’induit, les lignes magnétiques cherchent à suivre le chemin le plus court sans rester dans le fer de l’induit. Ün peut admettre, sans erreur (*)
- sensible, que ces lignes sont distribuées uniformément à la surface de l’induit.
- Calcul du flux de l’induit. — Si Za représente le flux total produit par le courant de l'induit, on peut calculer Za par la formule
- 7 _ 0.4 A T
- R,+R5 + R3’
- où AT est le nombred’ampéres-tours (pour des tambours) de l’induit, c’est-à-dire est égal au
- nombre total n de fils multiplié par le courant qui les traverse et divisé par le nombre de pôles 2 p. Pour des anneaux Gramme, ce nombre est à multiplier par 1,5. Rt est la résistance magnétique du fer des pièces polaires, R2 celle du fer dans l’induit, Rg celle de l'entrefer.
- Il y a deux cas à considérer :
- i° Supposons que les lignes de force de l’in-
- 1
- Fig. 3
- duit soient normales à celles de l’inducteur. Dans ce cas Rj peut être négligé. C’est le cas le plus fréquent, quand les machines n'ont pas de pièces polaires à longues cornes.
- 20 Si les cornes des pièces polaires sont longues et pointues, les lignes de force de l’induit et de l’inducteur sont de même sens dans une des cornes et de sens opposés dans l’autre. Le champ est donc renforcé dans l’une et affaiblie
- (*) Elektrotechnische Zeitschrift, 3 févrie iSq'J.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- b77
- dans l'autre. Mais même dans ce cas la résistance Rj est faible en comparaison de R3. Il en est de même pour R2; de sorte que dans le calcul de Za nous avons à nous occuper principalement de R3, qui peut être déterminé comme suit.
- Evaluons d’abord la longueur moyenne des lignes de force dans l’induit, qui se trouveront réparties à peu près comme dans la figure 2. On obtient pour la longueur totale de l’entrefer :
- S = distance des pôles au noyau de l’induit Pour la section de l’entrefer, Q'3, il faut pren-
- Fig. 4
- dre la surface totale de l’induit divisée par le nombre de pôles. Dans les armatures dentées il est bon, pour tenir compte de la contraction des lignes de force vers les dents, de prendre une section un peu plus faible.
- Pour exemple, prenons le cas de la figure 3, avec b = 16 cm., a = 8 cm., c = 7,5 cm., la longueur de l’induit étant de 3o centimètres, Ces dimensions nous donnent :
- L'3 = — (16 x 1 + 8 x ~,5) = 6,3cm.
- 24
- Q'a = 2 ' 16 + S, 3o = 1440 cm*.
- (*) Il ne faut pas confondre L'3, longueur des lignes dues à l'induit, avec L, = 2 8, longueur dans l’air des lignes dues à l’inducteur. La valeur de L'3 dépend beaucoup plus de l’arc embrassé par les pôles que de l’entrefer.
- Calcul de l'angle de calage des balais,
- Z„ nombre de lignes de force ou flux dû à l’induit.
- Z — — — à l’inducteur
- (par pôle).
- Portons ces valeurs graphiquement dans les directions voulues et construisons, comme dans la figure 4, un parallélogramme des forces. La résultante donne la direction approximative du nouvel axe magnétique, de sorte que
- tang a = y, (2)
- a étant l’angle de décalage des balais.
- Cette formule est certainement sujette à une objection théorique, puisqu’il semble à première vue plus probable que la résultante doive former
- un angle droit avec Za, de sorte qu’il faudrait substituer le sinus à la tangente; c’est là, toutefois, une vue erronée, car cela ne permettrait pas à Za de devenir plus grand que Z, ce qui est néanmoins possible d’après l’expérience. L’auteur trouve que la tangente fournit presque toujours un résultat suffisant pour la pratique, quoiqu’elle donne un angle un peu plus petit que l’expérience; le sinus est, au contraire, inapplicable dans nombre de cas.
- Prenons, comme exemple, les données d’une machine bipolaire à induit avec fils noyés dans le fer :
- Diamètre de l’induit : D = 51,5 cm.
- Longueur de l’induit : / = 40,0 cm.
- Nombre de fils : n = 120.
- Nombre de lames au collecteur = 70.
- Intensitédu courant normal : J = 400ampères, mais l’expérience n’a été faite qu’avec 200 ampères.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Demi-arc b = 3o cm., c = i5 cm.
- a = io — 8 = o,3 —
- Nombre de lignes de force Z = 12600000
- L',= Scm. Q'j = 2750 cm.*.
- Nombre d’ampères-tours de l’induit — 7500.
- 2750
- Z 3,25
- tang a = ~ = —- = 0,258 0 / 12,6
- a = 14 1/20.
- Le calage des balais déterminé par expérience a donné un angle un peu supérieur à i5°.
- gnétique des pièces polaires et de diminuer le nombre total de lignes de force. Une autre cause d’affaiblissement résulte de l’abaissement du voltage à mesure que la charge augmente. Cet abaissement peut, toutefois, être calculé en déterminant par quelques expériences préliminaires la différence dans les flux d’après l’augmentation de la résistance. Il est plus utile de savoir de combien d’ampères-tours il faut augmenter l’excitation des inducteurs pour compenser cette action secondaire de l’induit.
- Les formules suivantes de Hopkinson peuvent être appliquées. Représentons par Lj la longueur moyenne des lignes de force dans les deux pièces polaires; alors le nombre d’ampè-
- Calcul de Venroulement compensateur.
- La réaction de l’induit présente deux sortes d’effets, les uns directs, les autres indirects. Dans la figure 5, les directions que prennent les lignes de force en quittant l’induit sont indiquées par des flèches. Il est évident que celles des régions ab et entendent à réduire le champ des inducteurs, tandis qu’en ac et bd elles tendent à le renforcer. L’effetdominant et celui qui produit un affaiblissement, et a pour valeur
- 1 z /90 + <x 90 —_7
- 2 \ 90 90 / —
- — lignes . 90
- Ce flux peut être compensé en munissant les inducteurs d’un enroulement additionnel égal comme effet à
- 1___1 ’ (h. “
- ».4* '3\Q'3 ’ 9e
- 90)
- (3)
- ampères-tours par circuit magnétique.
- En ce qui concerne l’effet secondaire du champ de l'induit, la figure 4 montre que pour la nouvelle position de l’axe magnétique, la section I, I, est plus saturé, la section II, II moins. Supposons qu’avant la réaction la densité des lignes de force estCj; elle est maintenant approximativement
- dans I : z',
- 1
- 1 + sin a’
- (4)
- dans II
- 1 1 — sin a
- (?)
- res-tours qu’exige cette partie du champ, plus la densité primitive zx, est
- 0,4 Tt
- L ,/(=,).
- où f(zx) est pris sur la courbe d’aimantation. Pour les nouveaux degrés de saturation c', et z'\ nous avons alors
- 51^ + amPères-tours- (6)
- ce qui donne une différence de
- 1— f(zA l
- L. | + ^/(="<) -/(=«) j ampères-tours. (7)
- La compensation de l’effet nuisible produit par la réaction de l’induit exige donc
- Il est facile de démontrer que le résultat de ces réactions est d’augmenter la résistance ma-
- ampères-tours.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 579
- Prenons comme exemple une machine du type cuirassé avec induit à noyau lisse, dont les données sont les suivantes :
- D = i5 centimètres, l = 11 centimètres, n = i5o,
- J = 5o ampères, Z = io*, L, = 28,
- = 8000 (pièces polaires en fonte), L'3 = 2,2,
- Q'3= *** 11 = 2®° centirn^res carrés.
- Nombre d’ampères-tours de l’induil = 1900, Z„ = 280000, tang a — 0,38, a = i5° 40', sin a = 0,27.
- En substituant ces valeurs dans les équations (4) et (5) on obtient :
- ~ • = 8000 i +1o>37 = 63oo, J (=',) = 29,
- z", — 8000------ = 10900, f (Z", — 250,
- I — 0,27
- Z, = 8000, f (s,) = 68.
- L’équation (8) donne finalement 1920 ampères-tours pour l’enroulement compensateur, et comme la machine possède déjà 65oo ampères-tours, on devra lui donner au total 65oo-j- 1920 = 85oo ampères-tours environ.
- Ces formules mènent aux conclusions suivantes :
- a) Quand les pièces polaires sont peu saturées, quand Za est petit par rapport à Z, et la longueur 8 de l’entrefer assez grande, on peut poser approximativement :
- Zi04it AÏXp.
- -L'3
- A T= ampères-tours des inducteurs,
- Q3 = section de l’entrefer aux faces polaires, L3 = 2 S.
- On aura aussi d’une raçon approchée :
- Q$ _ l. _ L'3’
- et l’équation (2) devient
- _ A T (de l’induit) tang a — A -j- inducteurs)’
- Dans ce cas, on peut aussi négliger le premier terme de l’équation (8), et il reste d’après (3) pour la compensation :
- AT (pour compensation) = A T (de l’induit)
- b) Comme l’enroulement compensateur doit
- être simplement ajouté à l’excitation des inducteurs, il peut être placé en un endroit quelconque du circuit magnétique. On ne voit donc pas pourquoi dans les machines Thomson-Houston cet enroulement est placé directement au-dessus de l’induit, ce qui est un inconvénient au point de vue de la construction.
- c) Si le flux de force
- ’ ~'1 1 — sin a
- dépassait un certain maximum (n 000 à 12000 pour la fonte et 18000 à 20000 pour le fer forgé) la compensation deviendrait impossible. Il faut donc que
- z,----î---< 12 000 (fonte) ou 20 000 (fer forgé .
- 1 — sin a
- Cette formule peut être utilisée pendant la construction de la machine pour contrôler les ampères-tours de l’induit.
- Si l’on remplace le sinus par la tangente en prenant les valeurs
- Z. 0,4it AT (induit) Q',
- Y ~ L'3 Z ’
- on obtient
- A T (induit) < 5^ ^ Z u yj(9)
- Joimax — Z\
- U — -1—------ .
- Z ( m&x
- La formule devient beaucoup plus simple quand on prend, dans ce cas particulier,
- z„
- —“ = sin «
- (au lieu de tang a) ; on obtient alors :
- A T (induit) < —Z u. (.0)
- °>4 ir y »
- Cette simplification est ici d’autant plus légitime que le nombre d’ampères-tours que l’on obtient ainsi pour l’induit est plutôt trop faible que trop élevé.
- Ainsi, pour la machine considérée dans le précédent exemple, zx = 8000 et zlm*x = 11 5oo environ, ce qui donne u = 0,304.
- D’après la formule avec sinus on aurait A T
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- 58o
- LA LUMIÈRE 'ÉLECTRIQUE
- (induit) < 2060; d’après la formule avec tangente AT < 2i3o, les ampères-tours réels étant 1900.
- La machine se trouve donc juste au point où la compensation est encore possible, ce qui résulte d’ailleurs également de z'\ = 10900.
- d) Lorsque a > la ligne neutre n” s" découpe sur les pôles deux pièces A et B (fig. 4) aimantées en sens opposé à celui du reste de la masse de fer. Le champ magnétique est donc très déformé et ne peut guère être représenté par des formules simples. Il est aussi évident que dans ce cas les balais ne peuvent être calés dans une position sans étincelles. 11 est arrivé, en effet, que pour éviter cet inconvénient on a
- Les équations (4) et (5) se modifient ainsi :
- (13;
- i. M)
- On obtient finalement pour l'enroulement de compensation :
- AI=di
- G. Moyens pour diminuer la- réaction de l'induit.
- La connaissance de la grandeur de la réaction d’induit offre déjà plus d’un point de repere dans la construction des machines. 11 est encore
- Fig. 7 et s.
- dû quelquefois supprimer les épanouissements polaires, ce qui conduit d’ailleurs immédiatement au résultat voulu.
- B. — Machines multipolaires.
- Pour les machines multipolaires on peut, en se reportant à la figure 6, établir les formules suivantes :
- 7., sin a , .
- Z ~ sin (y — a)’ ^n'
- avec y = ~r> et p — nombre de paires de 4P
- pôles»
- L’équation (3) prend la forme :
- Fig. 9
- plus important de connaître les moyens qui permettent de réduire cette réaction. Plusieurs d’entre eux ont déjà été indiqués, comme diminution des ampères-tours de l’induit, petites faces polaires, grand entrefer. Ces conditions sont toutefois contraires à la bonne utilisation des matériaux.
- D’autre part, une grande réaction d’induit nécessite un champ puissant. On perd donc d’un côté ce que l’on gagne de l’autre. En tout cas, il est illogique de Vouloir combattre la réaction de l’induit, tout en en laissant subsister les causes.
- Les considérations qui précèdent indiquent la voie à suivre pour supprimer ces causes, sans sacrifier aucun avantage. On a vu que la réac-
- 2
- tion dépend de la grandeur du quotient -^r ; or,
- Za n’est pas seulement proportionnel au nombre A T, mais aussi inversement proportionnel à la résistance de l’air, de l’induit et des pièces polaires. Cette résistance peut être diminuée
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- 581
- dans une proportion considérable en lamellant les inducteurs dans le sens de l’axe de l’induit, comme le montrent les figures 7, 8 et 9.
- La figure 7 indique la disposition la plus efficace, mais présente quelques difficultés de construction. Les formes 8 et 9 sont plus simples ; mais tandis qu’en 7 et 8 les lignes de force de l'induit sont obligées de traverser les entrefers, les fentes indiquées dans la figure 9 n’ont pour effet que d’allonger le chemin des lignes de force en a et b. La résistance R, devient si considérable que Za doit forcément diminuer, mais la baisse du voltage reste à peu près la même. C’est ce que l’on a vérifié avec une petit
- machine du type Manchester, de 1000 ampères et de 10 volts.
- La position où les balais donnaient le moins d’étincelles était à 6o° avec la ligne neutre. La baisse du voltage était de 6 volts, c’est-à-dire que de 16 volts à vide la tension tombait à 10 volts à pleine charge. On fendit ensuite les pièces polaires, comme dans la figure g. Le résultat fut surprenant : la production d’étincelles était fortement diminuée jusqu’à environ 800 ampères. Au-delà, on ne pouvait caler les balais dans une position sans production d’étincelles, l’angle a étant alors supérieur à p, Le décalage des balais n’atteignait pas la moitié de Ce qu’il était auparavant, mais la chute du voltage était la même.
- Finalement, indiquons une deuxième méthode consistant à fixer tout près de l’induit une bobine dont les spires soient normales à la zone neutre (fig. 10); l’axe magnétique de cet
- enroulement doit donc coïncider avec l’axe magnétique de l’induit; mais le sens du courant doit être tel que les deux champs soient opposés.
- Les avantages de cette disposition sur celle de la compagnie Thomson-Houston sont évidents. Tandis que celle-ci n’exerce qu’un effet indirect sur la réaction de l’induit, la première agit directement.
- La force magnétomotrice résultante pour la formation des pôles dans la zone neutre est égale aux A T de l’induit moins les AT de l’enroulement compensateur. Si l’on donne à cet enroulement autant d’A T qu’à l’induit, et si on les répartit uniformément sur la face polaire, la
- réaction de l’induit est pour ainsi dire entièrement supprimée.
- Un avantage particulier de ce système est de permettre une compensation complète, même quand la condition de l’équation (5) n’est pas remplie.
- Des expériences faites par l’auteur avec la machine de 1000 ampères et 10 volts ont vérifié ces conclusions. Cette machine fonctionnait à 8 volts et 800 ampères avec des balais qui, pour ne pas donner d’étincelles, devaient être très fortement décalés. Dans cette première expérience l’enroulement compensateur ne recevait pas de courant.
- A mesure que le courant envoyé ensuite dans cet enroulement augmentait) les balais devaient être de plus en plus rapprochés de la zone neutre. Finalement, au moment ou les AT de compensation étaient un peu supérieurs à ceux de l’induit, les balais se trouvaient exactement sur la ligne neutre, et les instruments de mesure indiquaient 10 Volts et ioüo ampères* soit
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- 582
- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- une puissance supérieure de 5oo/o, sans que l’on pût remarquer la moindre étincelle.
- De cette façon on arrive non seulement à supprimer complètement la réaction de l’induit, mais encore à augmenter considérablement la puissance de la machine.
- La tigure 11 indique une variante de cette disposition, pour inducteurs en fer à cheval.
- A. II.
- Procédés de démarrage des moteurs asynchrones par M. Brown (1893'.
- Ces procédés ont pour but d’éliminer l’état neutre de l’induit qui existe lorsque la machine est au repos.
- Un premier procédé, celui du brevet primitif
- Fig. 1
- de la Société Œrlikon f1), consiste à établir un double enroulement inducteur monté en déviation et dont les parties ont des coefficients de self-induction très différents de façon à avoir une différence de phase d’environ 90°. 11 se forme alors un champ tournant qui élimine l’état neutre de l’induit et permet à ce dernier de démarrer, comme le font les moteurs diphasés à champ tournant, c’est-à-dire à l’aide de certains artifices.
- La figure 1 montre une disposition où la différence de self-induction est obtenue en employant pour l’un des circuits un enroulement en tambour et pour l’autre un enroulement en anneau.
- Sur la figure, T représente l’induit dont les sections sont en court circuit, R l’inducteur et LL les conducteurs d’alimentation.
- Lorsque le moteur a atteint une vitesse voi-
- C) La Lumière Électrique du 127 mai i8y3, p. 366.
- sine de celle du synchronisme, l'un des circuits inducteurs est supprimé. On peut évidemment conserver soit l’un, soit l’autre, en remarquant seulement que l’enroulement destiné au démarrage peut avoir des dimensions beaucoup plus faibles, puisqu’il n’est destiné à fonctionner que très peu de temps.
- La différence de self-induction peut aussi être obtenue à l’aide d’une bobine de self-induction
- ,.B
- introduite dans l’un des circuits inducteurs et à l’intérieur du moteur.
- Une capacité permettra également d’obtenir le même résultat.
- On peut aussi donner à l’induit, mobile dans ce cas, la forme d’un induit de machine à courant continu, mais de plus ici, deux points diamétralement opposés de l’enroulement sont
- mis en communication avec deux anneaux de contact N N (fig. 2 et 3).
- Sur le collecteur glissent deux balais B B, représentés en court circuit sur le dessin. Pour une certaine position de ces balais vers la partie antérieure inductrice il se forme des pôles restant dans une position fixe par rapport aux pôles inducteurs et le moteur se comporte alors comme un électrodynamomètre.
- Lorsque le moteur a acquis une certaine vi-
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 583
- tesse les balais b b glissant sur les anneaux de contact N N sont rnis en court circuit, par exemple en employant un balai unique assez large pour glisser à la fois sur les deux bagues.
- Les balais BB du collecteur sont ensuite soulevés et le moteur fonctionne d’après le principe connu.
- Certains dispositifs particuliers peuvent en outre être employés au moment du départ, les connexions étant établies comme le montrent les figures 4 à 7.
- J représente l’inducteur, A l’induit tournant, C son collecteur, BB les balais glissant sur ce collecteur et b b ceux glissant sur les anneaux NN.
- Au lieu de la mise én court circuit direct des balais BB la figure 4 montre une disposition où
- l’enroulement induit est en parallèle avec l’enroulement fixe. C’est en somme une dynamo en dérivation à courant continu fonctionnant sur des courants alternatifs. Il y a néanmoins une différence essentielle, c’est que le shunt a ici une résistance assez faible. Aussitôt le moteur en mouvement on ferme en court circuit les balais b b et on ouvre le circuit des balais B.
- Un rhéostat W permet de régler la résistance pour le démarrage.
- La figure 5 représente le cas où l’induit et l’inducteur sont mis en série, le commutateur Y permet de supprimer le courant dans l’induit après le démarrage.
- Sur la figure 6 l’armature est en parallèle avec une partie seulement de l’enroulement inducteur.
- Enfin sur la figure 7 est représentée une disposition semblable à celle de la figure 5 où les courants passant par les balais B B et b b sont munis de rhéostats de réglage.
- Au lieu de l’enroulement normal de l’armature on peut le disposer de façon que toutes les sections à la partie opposée du collecteur soient en court circuit entre elles tandis que sur le côté antérieur elles sont réunies aux lames du collecteur.
- Enfin on pourra avantageusement, au lieu de mettre en court circuit deux points diamétralement opposés de l’enroulement, mettre en court circuit toutes les lames du collecteur à l’aide d’un anneau conducteur entourant le collecteur.
- Cette dernière clause du brevet n’est autre que le procédé breveté par la Société d’Œrlikon.
- F. G.
- Electrolyse dn zinc Siemens et Halske (1892).
- Dans l’électrolyse du sulfate de zinc, il se forme presque toujours une poudre de zinc très fine et spongieuse, peu fusible, paralysant l’élec-trolyse, et due probablement à la formation de traces d’hydrure de zinc Zn H2, simultanément avec la production de l’hydrogène à l’état naissant.
- Le procède suivant a pour objet d’empêcher la formation de cet hydrure par l’addition d’halogènes qui forment avec l’hydrogène naissant des hydrates correspondants.
- On y arrive en ajoutant à la dissolution légèrement acide de sulfate de zinc :
- (a) Une dissolution faible chlorurée ou bro-murée, dégageant autour de la cathode du chlore ou du brome libre qui agissent sur l’hy-drure Zn H2 et sur l’hydrogène naissant H suivant les formules
- Zn H, + Cl, = Zn + 21-I Cl. (1)
- H + Cl = II Cl.
- puis les faibles quantités d’acide chlorhydrique ainsi produites réagissent sur l’acide hypochlo-rique, qui se forme toujours dans un excès de chlorure de zinc, suivant la formule
- 2 Zn So* + 2 I-I, O + 2 Cl. = Zn (II So4) J- 2 H O Cl, en reconstituant le chlore suivant la formule il Cl + il O ci =11, o + ci,.
- (b) Des dissolutions faibles d’acides hypochlo-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- reux ou hypobromeux, qui donnent lieu aux réactions suivantes ?
- Zn H. + H O G1 = Zn + H, O -f- CI2 (2)
- H + HO Cl = H30 + Cl.
- (c) En saturant les dissolutions (b) de chlore ou de brome gazeux, qui donnent lieu à une réaction de la forme
- 2 Zn S O + 2 H, O + 2 Cl, + Zn (S O, H), + 2 HO Cl, (3)
- qui agit sur les produits hydrogénés comme en
- (2) . L’acide chlorhydrique produit réagit sur l’excès de II O Cl suivant (1) en dégageant du chlore qui réagit sur le sulfate de zinc suivant
- (3) en formant de l’acide hypochloreux. On voit d’après (3), qu’au commencement il se produit du chlorure de zinc, mais qui se décompose en formant du chlore libre ou de l’acide chlorhydrique dès que le bain s’acidule un peu par l’acide sulfurique dégagé à l’anode.
- L’acide sulfurique libre réagit sur le chlorure de zinc Zn Cl2 suivant la formule
- ZnCl* + Hs SO,= ZnSO + 2 JIC1,
- dont l’acide chlorhydrique reforme du chlore libre avec l’acide hypochloreux H O Cl.
- (d) En ajoutant un composé organique dégageant du chjore, comme, par exemple, du protochlorure de glycérine, qui fournit en présence de l’hydrogène naissant, la réaction
- ri'otochlorurc Pïopyloneglycql
- CH» Cl CH» j
- I ' I
- CHOH+2H = HCl+ chou V
- I I
- CH» OH CHsOH J
- En termes généraux, les halogènes ajoutés font que l’hydrogène dégagé par l’électrolyse forme de l’acide chloryhydique, lequel, réagissant sur l’acide hypochloreux présent, reforme du chlore : ce chlore réagit à son tour, suivant les formules ci-dessus, de manière, qu’avec un faible excès de chlore en présence de l’acide hypochloreux, on régénère presque tout le hlore aussitôt que l’hydrogène électrolysé produit de l’acide chlorhydrique en se combinant avec le chlore.
- Le zinc ainsi précipité à la cathode a une couleur argentée et une structure nettement cristalline.
- G. R.
- Péfécation 4es jus sucrés par le opinant; élaptrlgHè par Behm (d’Hoym).
- On soumet les jus sucrés à un courant électrique dans une colonne à électrodes d’uqe sub^ stance appropriée (métal, charbon) placée soit entre les diffuseurs et les réchauffeurs, soit entre les réchauffeurs et la saturation.
- Dans le premier cas, le jus arrive dans les colonnes avec une température de 40^ à 5o,! et on l'y soumet pendant 9 minutes à l’action d'un courant de 5o à 60 ampères avec 6 à 8 volts. Il se produit une précipitation, on passe au filtre, puis aux réchauffeurs, on chaule ensuite avec 1 1/2 à 1 0/0 de chaux et on continue le traitement ordinaire.
- Dans le second cas, c'est après les réchauffeurs que se trouve le défécateur électrique.
- A. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ÉLECTRICIENS
- Inauguration du nouveau laboratoire.
- L’inauguration du nouveau laboratoire de la Société Internationale des Electriciens a eg-lieu le 14 juin sous la présidence de M. Terrjer, ministre du Commerce et de l’Industrie.
- Le nouveau local, construit sur un terrain concédé par le Conseil municipal de Paris, est situé rue de Staël, derrière le lycée Buffon et dans le voisinage de l’Institut Pasteur, à Vaugi-rard.
- Une partie des bâtiments, ceux affectés à l’administration, et un certain nombre de salles de mesures sont seuls construits ainsi que la salle des machines.
- La salle des accumulateurs et la photométrie sont installées dans des locaux provisoires, leur emplacement étant réservé dans la partie des bâtiments qui reste à édifier.
- Le transfert du laboratoire de la rue Saint-Charles à la rue de Staël a dû être fait très rapidement pour éviter une longue suspension des
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- trayaux, aussi l’installation est loin d’être terminée et ne comprend eictuellement que les machines, les apcumylateurs et les appareils de mpsure nécessaires pour la reprise immédiate des travaux-.
- Jïn rnême temps que ceux-ci l’administration du laboratoire compte poursuivre activement l’installation complète et définitive des bâtiments construits. Nous ne donnerons donc pas aujourd'hui le cjétail de cette installation, nous réservait d’y revenir dans quelque temps et d’exposer en même temps les vues de M. Mas-çart, président du comité de direction du laboratoire et de M. de Nerville, directeur, pour l’extension du nouvel établissement et pour sa transformation en une véritable école d’électricité pratique dont le besoin se fait de plus en plus sentir avec les développements croissants de l’électricifé dans notre piays.
- L’inauguration a eu lieu le matin à io heures, au milieu d’une affluence considérable composée presque uniquement des notabilités les plus connues du monde scientifique.
- Une tente avait été établie dans la cour du laboratoire ; sur l’estrade d’honneur en même temps que M. Terrier ont pris place MM. Poubelle, préfet de la Seine; Laurent, secrétaire général de la Préfecture de la Seine; Muzet, vice-présidentdu Conseil municipal; Georges Berger, député de la Seine; Mascart, membre.de l’Institut, président de la commission du laboratoire; Raymond, administrateur des Télégraphes, président de la Société; de Selves, directeur général des Postes et Télégraphes; J. Carpentier, ancien président de la Société; M. Postel-Vinay. le président de la Société pour l’exercice 1894-1895; M. Bassinet vice-président du Conseil général de la Seine.
- Dans l’assistance, nous remarquons le personnel du laboratoire : M. de Nerville, directeur; MM.Margaine, Perrin, chefs des travaux, et les élèves actuels préposés chacun à la présentation des nombreuses salles de mesures, ce dont ils s’acquittaient du reste avec la plus grande amabilité; puis un grand nombre de personnalités connues: MM.Troost, Marey, membres de l’Institut; M. Pellat, professeur à la faculté des sciences; M. le général Sébert, M. Picou, ancien secrétaire général de la Société; M. Ilil-lairet, le secrétaire actuel; M. Meyer, directeur de la Compagnie continentale Edison ; M. Mom-
- merqué, ingénieur, des. ponts et. chaussées. M. Cance, M. Moyaux, architecte de l’jnsfitut, à qui fut confiée la construction du laboratoire, etc. etc.
- M. Raymond a pris }e premier la parole pour remercier le ministre d’avoir bien voulu présider à l’inauguration des nouveaux locaux de lq Société. Il a rappelé les origines plus que moçjestes du laboratoire de la société, dû complètement à l’initiative privée, et les nombreux services quê la société et son laboratoire ont rendus jusqu’ici pour l'avancement de la science.
- Il a terminé en exprimant l’espoir que je nouvel établissement resterait digne de la sollicitude des pouvoirs publics.
- M. Mascart a pris ensuite la parole ef a fait en quelques mots l’histqrique dg laboratoire.
- Cette cérémonie, a-t-il dit, est juste pn retard de dix ans, car elle est une suite naturelle à l’exposition d’électricité de 1881, dont le syndicat de garantie avait consacré Jes bénéfices à cette œuvre des plus utiles pour le développement industriel de l’électricité. Le concours actif de tous ceux qui s’intéressent à l'électricité, grâce à des dons particuliers, en a formé entièrement le matériel scientifique.
- Il a rappelé comment le laboratoire, installé dans un local provisoire, mis à la disposition de la société par MM. Menier, pour une redevance annuelle en rapport avec les faibles ressources de la Société, a pu grâce au concours et à l’activité de son sympathique directeur, M. de Nerville, arriver à l’importance qu’il possède aujourd’hui.
- Les industriels y trouvent tous les renseigner ments nécessaires sur la qualité des matières employées dans les diverses applications de l’électricité, des moyens d’y contrôler les instruments de mesure et qn peut même ajouter, dit l’auteur, que mainte difficulté survenue entre fournisseurs et clients se sont dénouées équitar blement, grâce aux certificats délivrés par le laboratoire et sans avoir recours aux tribunaux compétents.
- A côté de ces recherches industrielles le laboratoire est un centre d’études et d’instruction professionnelle. Les élèves des grandes écoles : Polytechnique, Mines, Ponts et ChausséespCen-traie, les officiers des armées de terre et de mer, les ingénieurs de toute origine et de toute nationalité peuvent Y acquérir les connaissances
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- pratiques nécessaires pour les différentes applications de l’électricité.
- Ces deux discours ont été très applaudis ; nous espérons les reproduire in enlenso, ou tout au moins en donner les principaux passages dans un des prochains numéros de cette revue.
- M. Terrier, ministre du commerce, leur a répondu en quelques mots.
- Il rappelle que l’électricité moderne est née pour ainsi dire à Paris.
- Le gouvernement, dit-il ensuite, vous félicite, vous et vos collaborateurs, de l’œuvre scientifique que vous avez entreprise. Je suis peu expert en ces matières , mais je puis témoigner de l’admiration que chacun éprouve pour tous ces savants modestes qui s’attachent à la nature, en surprennent les forces mystérieuses, les disciplinent et les font servir à la science, à la fortune nationale, au bien de l’humanité.
- Il termine en promettant au directeur du laboratoire, pour un avenir prochain la récompense honorifique à laquelle il a droit.
- La cérémonie se termine par une visite du ministre dans les différentes salles de mesures sous la conduite de M. Raymond, de M. Mascart et de M. de Nerville.
- F.. G.
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- Séance du 2 juin 1893.
- M. Lippmann, président, donne lecture d’une note du Docteur S. Leduc sur l’action physiologique des machines électrostatiques.
- Les courants alternatifs obtenus, dit-il, avec les machines électrostatiques ont des propriétés physiologiques bien différentes de celles attribuées jusqu’ici aux courants alternatifs à haut potentiel et à haute fréquence.
- Si l’on prend à pleines mains les conducteurs, on ne sent rien si les boules des excitateurs donnent une suite continue d’étincelles, mais si on localise le courant sur la peau à l’aide d’une pointe mousse, aussitôt que la pointe passe sur un nerf sensitif ou moteur, le nerf est excité dans toute sa distribution au-dessous de l’électrode. L’impression provoquée dans les nerfs sensibles permet de délimiter exactement leur distribution et le moindre déplacement de l’élec-
- I trode à la surface de la peau fait immédiatement ( disparaître toute sensation. Ces courants permettent donc de localiser l’excitation nerveuse beaucoup mieux qu’on a pu le faire jusqu’ici et cette propriété fait espérer qu’ils seront utiles aux physiologistes pour déterminer les localisations fonctionnelles du système nerveux périphérique ou central.
- M. Bonty rappelle les beaux travaux . de M. Blondlot sur les capacités de polarisation et les lois expérimentales découvertes par ce savant; il expose ensuite les recherches qu’il a entreprises sur le même sujet par des méthodes différentes. Ses études faites avec des électrolytes solides, ou fondus, ou dissous aux dilutions extrêmes, lui ont permis de vérifier les lois de M. Blondlot et eu particulier celle de l’indépendance de la capacité initiale de polarisation par rapport à la direction du courant polarisant-M. Bouty fait usage d’une résistance métallique très grande R du même ordre de grandeur que celle r de l’auge. La capacité initiale de polarisation est déduite soit de la période de charge, soit de la période de décharge de l’auge. Les expériences relatives à la période de charge sont de beaucoup les plus importantes.
- Soit E la force électromotrice de la pile de charge. Lorsque le régime constant est établi, c’est-à-dire au bout de quelques millièmes de
- E
- seconde, l’intensité du courant est I0= R _jl r
- et la différence de potentiel aux bornes de l’auge z0 = r I„, valeur qui peut être considérée comme initiale au point de vue de la polarisation très lente à s’établir. On mesure les différences de potentiel e„, sj, ... à des intervalles de temps égaux et un calcul simple permet d’en déduire les polarisations totales de l’auge aux mêmes époques.
- Les polarisations sont représentées par la formule empirique
- 1 1.1
- p==cTtWP
- G étant par définition la capacité initiale de l’auge. Les coefficients G et B sont, dans les limites des expériences, indépendants de la situation des électrodes de I0 et du sens du courant.
- Pour mesurer les capacités G! et C2, des deux électrodes individuellement, M. Bouty emploie deux procédés différents.
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- Le premier consiste à faire varier arbitrairement les surfaces S* et S2 des deux électrodes. On a alors :
- D’autre part l’expérience donne
- où K est, la capacité initiale de l’une des électrodes rapportée à l’unité de surface et dont la valeur est indépendante du sens de polarisation comme l’avait annoncé M. Blondlot.
- Le second, plus direct, mais plus délicat, consiste à se servir d’une électrode auxiliaire isolée que l’on accouple successivement aux deux électrodes principales.
- Les deux méthodes donnent des résultats identiques. Les capacités calculées par la méthode de décharge sont sensiblement les mêmes que celles obtenues par la méthode de charge.
- M. Bouty donne ensuite quelques résultats particuliers aux diverses catégories d’électrolyte.
- Une électrode de platine ayant séjourné 24 heures dans un électrolyte fondu à une capacité initiale invariable à température constante et croissant rapidement avec la température en même temps que la polarisation maxima décroît.
- Pour l’azotate de soude entre 3oo° et 400° on a
- K = 26 4- o,oo5 (l — 3oo°)2,
- K étant exprimé en microfarads par cm2. Le coefficient B croît aussi suivant une fonction parabolique du temps.
- La valeur de K pour l’azotate de soude à 3oo° est à peu près la même que celle pour le même corps en dissolution concentrée à la température ordinaire. Pour le platine et les dissolutions concentrées de la plupart des sels (ceux de platine exceptés) K varie peu avec la dilution. Pour des électrodes de platine ayant séjourné dans le liquide, K varie suivant l’état de la surface de 20 à 3o microfarads par cm2.
- L’eau distiliée donne en moyenne pour K, 10 microfarads; l’alcool 5,5; mais pour des mélanges plus résistants d'alcool et de benzine on trouve 8 microfarads. Il n’y a donc pas de relation entre la variation de K et la valeur de la résistance spécifique.
- Les capacités de polarisation sont très grandes dans les diélectriques.
- Lorsqu’un électrolyte fondu se solidifie, la capacité K décroît brusquement, elle tend ensuite vers zéro lorsque la température s’abaisse de plus en plus, c’est-à-dire lorsque la résistance spécifique augmente de plus en plus.
- Il y a donc là une différence caractéristique entre les électrolytes liquides et solides que M. Bouty rapproche de celle déjà constatée par lui au point de vue de la polarisation maxima qui dans les liquides très résistants demeure toujours de l’ordre de 1 à 3 volts tandis que dans les solides elle peut dépasser toute limite donnée.
- F. G.
- Procédé électrolytique pour séparer le palladium et
- le platine de l’iridium, par Edgar F. Smith (*).
- Le courant électrolytique précipite le palladium et le platine (2) des solutions de ces métaux en présence d’un excès de phosphate alcalin et d’acide phosphorique libre. Dans des conditions analogues l’iridium métallique n’est pas précipité. Les expériences suivantes montrent que, grâce à cette circonstance, on peut sans difficulté séparer le palladium et le platine de l’iridium.
- Expériences pour séparer le palladium de l’iridium.
- i° A i5 centimètres cubes de solution de palladium (0,1458 gr. de palladium métallique), j’ai ajouté 3o centimètres cubes de phosphate biso-dique monohydrogéné (densité i,3o58), 5 centimètres cubes d’acide phosphorique libre (densité 1,47) et i5o centimètres d’eau. J’ai fait agir sur cette solution, pendant une nuit, un courant dégageant 1,2 cm3 de gaz électrolytique par minute. Le dépôt de palladium était brillant, métallique et très adhérent. Je l’ai lavé à l’eau chaude. Il pesait 0,1466 gr. Le dépôt n’était pas précipité directement sur la cathode de platine, mais sur une feuille de platine argentée. La quantité d'iridium présent avec le palladium était de o, 1200 gr. ;
- (’) American Chemical Journal, de Baltimore, t. XIV, p. 435.
- (2) American Chemical Journal, t. XIII, p. 206.
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2° À l5 centimètres cubes de solution de palladium (= 0,1458 gr. de palladium métallique), j'ai ajouté io centimètres cubes d’une solution d’iriaiürn (0,1200 gr. d’iridium métallique), 40 centimètres cubes de phosphate bisodique (densité i,ù358), 5 centimètres cubes d’acide phosphorique libre (densité 1,47), et 200 centimètres cubes d’eâü. Le courant qui a agi pendant une niait sur cette solution dégageait 2 centimètres cubes de gaz éléctrolytique par minute. Le métal déposé adhérait parfaitement, je l’ai lavé à i’eâü chaude; il pesait 0,1449gr.;
- 3° Uri coürant; dégageant 3 centimètres cubes de gaz électrolÿtiqüë par minute a agi pendant 12 heures sur le mélange suivant : 10 centimètres cubes de solution de palladium (=0,13o3 gr. de palladium métallique), 5o centimètres cubes dé phosphate bisodique (dertsité i,035o), 5 centimètres cubes d’acide phosphorique (densité 1,47), iO centimètres cubes dé sblution de chlo-fure double dé sodium et d’iridium (=o,i20ogf. d’iridium métallique) et 260 centimètres cubes d’eàm Le pàilâdiüm précipité pesait 0,13o5 gr. ;
- 4* Les conditions de cette expérience étaient exactement semblables à celle du n° 3. Le dépôt dë pallddiurn pesait 0,1299 gr- ;
- 5b AVéc des conditions analogues à celles des n08 3 et 4, le palladium précipité pesait 0,1298 gr.;
- 6°- Dans cette expérience, les quantités des substances ët le vblümë du liquide étaient les mêmes que dans 3, 4 èt. 5, mais le courant donnait 3,1 cm3 de gaz électrolytique par minute. Lë précipité pesait o,i3o3 gr.
- Lé palladium; dans lès précédentes expériences; était précipité sur des feuilles de platine cuivrées ou argentées. J’ai trouvé que ces dernières convenaient rtiieüx pour cet Usage, parce que le. palladium précipité était lavé à l’éaU chaude et cjüe; pertdaht le refroidissement il U’y avait pas dë ddngér d’Oxydâtion de la couche d’argent. Le Cuivre, .aü Contraire; S’OXyde facilement : aussi, quand oh se sert de feuilles de platine cuivrées, fàüt-il Commencer par laver avec de l’eaü, puis détacher de itlirtces pellicules du métal précité.
- Expériences pour séparer le platine de l'iridium.
- La facilité et l’exactitude avec laquelle l’iridium aVait été séparé du palladium permettait de prévoir qüe la séparation de i’iridiUrrt et du platine is’opèrerait de même. Les résultats suivants prouvent qü’il en est ainsi :
- i° Un courant dégageant 1,8 cm3 de gaz électrolytique par minute a agi pendant une huit sur 0,1042 gr. de platine et 0,1200 gr. d'iridium, en présence de 40 centimètres cubes de phosphate bisodique, 5 centimètres cubes d’acide phosphorique et 2O0 centimètres cubes d’eàu. Le platine précipité pesait o, 1048 gr. Il était brillant, métallique et très adhérent. Je l’ai lavé à l’eau chaude ;
- 20 Les conditions ici étaient exactement les mêmes que celles décrites en 1. Le platiné pré* cipitê pesait 0,io52gr. ;
- 3° Dans cette expérience, le Coüfâtit donnait 1,4 cm3 de gaz éléctrolytique par minuté; autrement les conditions étaient lës mêmes qU’Cn î et en 2. Le dépôt dé platine pesait 0, îo35 gr.
- 4° La solution électrolysée cohtèrtàit 200 centimètres cübes d’eàü, 50 centimètres cübeë de phosphaté bisodique, 3 centimètres cubes d’acide phosphorique, avec les mêmes quantités dé ttiéi tal qu’aüpàravartt, tandis que le courant dégageait 20 centimètres dë gaz électrolytiqüe par minute. Le précipité de platihe pesait o, io45 gr. ;
- 5° Les conditions étaient semblables à celles de 4, sauf qüe le courant engendrait 1,6 cm3 de gaz électrolytiqüe par minute. Le poids du platine précipité égalait 0,1046 gi\ (J).
- Le platine métallique, dartS céS sépàràtionS, se déposait sur des feuilles de platine argentées.
- Le rhodium ëst uh autre membre du groüpe platine, qui a été complètement précipité (2) par le courant, d’une solution de phosphate acide.
- J’ai fait de nombreux essais pour le séparer ainsi de l’iridium, et, bien que les résultats aient paru être assez exacts pour servir à des dosages, un examen attentifdu rhodium précipité à révélé la présence de l’iridium ; dans quelques cas, lorsque la séparation paraissait très satisfaisante, j’ai découvert du rhodium non précipité dans la solution d’iridium.
- G. B.
- Effets électrochimiques dus à la magnétisation* par G.-O. Squier.
- L’influence du magnétisme sur les actions chimiques a été l’objet de nombreuses recherches pendant la première moitié de ce siècle.
- (') Laboratoire de chimie de l’Université de Pensylva-nie, 27 juin 1892.
- (2) J. analyl. and applied Chemislry, 5, p. 201.
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- MâlS âücun résultât positif ri’à pu en être déduit, ët tandis qüe Rittei*, Schweigger, Dœbe-reiner, Fresnel et Ampère étaient convâittcüs que cette influence existe, Wartmann, Erd-mahh* BerZêiiUS, Rdbëtt Huüt et le chevalier Nobili étaient d’utt avi§ eOrttl*âif*e.
- Lâ découverte dü professeur Rëmsert de l’in-flüetice remarquable du mdghétisrtle sut* le dépôt éièctfolytique dü cuivre sur Une plaque de fet àttifâ de nouveau l’attëhtidh sur ce sujet* et dëpÜiS l88l, date des premières expériences dë Rërnsen, uh gtdnd ndrtibre dë travaux dht été ëkècütês.
- MM. Nichais ët Franklin (*) constatèrent qüe dü fer deVertü passif par Sdn contact âVêc l'àcide azotique concentré réagissait sür cët acide dès qu’on le plaçait dans üh champ magnétique. Ils obsërvérent en outre qu’il se produit Une différence de potentiel entre deux lames de fer plongées dans üh liquide agissant sut elles, quand l'une des lames est dans un champ magnétique, et qüe C'est l’électrode fnâgüétiSée qui est la plus facilement attaquée.
- MM. Rdwland et Louis Bell (2) arrivèrent a des résultats diamétralement opposés. D’après leürs expériences, une barre de fer aimantée est moins attaquable.qü’urte barre non aimantée et, lorsqu’elles sont toutes deux plongées dans un même liquidé, elles forment Une pile dont la bàrrë aimantée est l’électrode positive. M. Row-îand parvint même à expliquer théoriquement eës résultats.
- D'un autre côté, lès expériences d’Andrews(3), et celles de Gross (4) semblent confirmer les résultats dë Nichols ët Ffahklin. De telles contradictions décidèrent le lieutenant Sqüier à entreprendre de nouvelles recherches.
- POür compléter cet historique donné par l’au-teur, ajoutons que M. Duhem dans Sa thèse magistrale, Dé i'dUnâHiati'ôH par îiifltitàhee, eSt parvenu à ÜédUirè de considérations théoriques les résultats obtenus par M. Rowland (p. 122). M. Janet (3) a également Obtenu expérimentalement des résultats confirmant ceux de M. Row-lafid; il à constaté qüe ràimahtâtiûtt diminue la
- ('] Anierican Journal of S'ciericet t. XXXI, p. 272; t. XXXIV, p 41g; t. XXXV, p. 290.
- (2) Philosophical Magazine, t. XXVI, p. io5.
- (’) Proc, oj theR. Soc , t. XLIV, p i5i ; t. XLVI, p. 176
- (*) Silzüngsb. dér Wièïièr Àkàd., t XCii, p. 1373, i885 ,t*j Jourhdl dé Piiÿsiqlié, .sérié, t. VI, p. 286, 1887* 1
- force électromotrice de la pile si la substance magnétique forme l’électrode négative ët l’àüg-mente si la substance magnétique forme l’électrode positive. L’inversé a lieu pour les substances dlamaghétiquéS;
- M. Squier étudie la force éleetrottiotrice de petites piles dont les électrodes en fer* * affectent suivant lès essais des formes différentes. GëS électrodes sont recouvertes en partie de cire à cacheter et plongent dans un liquide agissant sur le fer. Elles sont prises dans urte même barre dë fer et polies également avec de l’émeri fin afin d’être aussi identiques que possible; d’ailleurs, la faible différence de potentiel qu’elles pféserttëht quand la pilé est Soustraite à l’action d’un champ est compensée par Une dérivation prise sur un élément Daniell possédant une force électromotrice de i*io5 voit â 2o°. La variation de la force éleCtfomotrieè résultant de l’àction d’un champ magnétique est mesurée par la déviation d’un galvanomètre sensible.
- Le champ magnétique est produit par un fort électro-aimant muni de pièces polaires. L’intensité du champ H' est mesurée par la déviation galvanomêtrique d'produite par Une rotàtiün de 1800 d’une petite bobine placée entre les pièces polaires perpendiculairement aüx lignes dü champ. Si d est la déviation du même galvanomètre produite par une rotation de 180° d’une bobine placée perpendiculaire â la composante horizontale H du champ terrestre, on a
- Il u n a* d .
- -rf7 —/—n =757» approximativement,
- H' 7t n' a'* cl' ’
- a' et a étant les rayons des bobines, ri et n les nombres de tours du fil. En remplaçant ces lettres par leurs valeurs, on a, dans les conditions des expériences de M. Squier,
- H' = 1299,48 d'U.
- Comme la déviation d' variait de 1/20 à 16 suivant la distance des pièces polaires, l’intensité dü champ employé pouvait croître dë 65 à 20800 H.
- Les premières expériences ont été faites avec de l’acide azotique très dilué. Llune des électrodes était une pointe très aiguë* l’autre un disque recouvert de cire à cacheter, sauf au cehtrë, La pointe était placée à un centimètre de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 5go
- distance du centre du disque et disposée suivant les lignes de force du champ magnétique. Dès que celui-ci était produit, l’aiguille du galvanomètre recevait une impulsion momentanée indiquant la formation d’un courant allant de la pointe au disque à l’intérieur de la pile; un courant inverse se produisait ensuite.
- En coupant la pointe de manière que la section obtenue ait une aire égale à la portion du disque non préservée par . la cire à cacheter, l’impulsion du galvanomètre était de beaucoup diminuée.
- Une impulsion de même sens était également observée quand on employait une électrode en pointe et une électrode sphérique, mais elle était moins grande qu’avec une pointe et un disque.
- Dans tous les cas, le sens de l’impulsion restait le même quand on renversait le sens du courant de l’électro-aimant. En un mot, les résultats de MM. Rowland et Bell ont été de tous points confirmés.
- Mais M. Squiera également observé que dans certaines conditions l’effet du champ magnétique était de produire une déviation de l’aiguille, moins brusque en sens inverse. Il remarqua en outre que lorsque le mouvement du liquide est gêné par de la gélatine, par exemple, le courant conserve longtemps le même sens après la production du champ magnétique, tandis qu’en général le courant se renverse presque immédiatement. Pour étudier les causes de ces irrégularités, il était nécessaire d’opérer toujours dans des conditions bien déterminées. Pour cette raison, la forme, les dimensions des électrodes, leur distance étaient les mêmes dans toutes les expériences définitives. L’une d'elles était un disque de 14,4 mm. de diamètre et de 2,6 mm. d’épaisseur; l’autre une tige de 4,4 mm. de diamètre et de i5,2 mm. de longueur taillée en pointe sur une longueur de 5,2 mm.; la distance de la pointe au centre du disque était de 10 millimètres.
- Lorsqu'on opérait avec de l’acide azotique, le liquide était formé de 10 grammes d’eau distillée, 1 gramme de gélatine sèche et o,533 gr. d’acide azotique concentré de densité 1,41b.
- Dans certains cas, dans le but de protéger la pointe contre l’action du liquide dès son introduction dans celui-ci, les électrodes seules étaient d’abord placées dans le champ magné-
- tique, puis le vase contenant l’acide était soulevé jusqu’à ce que les électrodes soient entourées de liquide.
- L’étude de cette pile dans diverses conditions a donné les résultats suivants :
- a) . Variation de la force éleclromotrice avec le ' temps dans le champ terrestre. — Un courant allant de la pointe au disque dans le circuit extérieur prend d’abord naissance; son intensité décroît peu à peu et au bout d’une heure environ devient nulle; le courant change alors de sens, son intensité allant d’abord en croissant puis en diminuant; une heure et demie après le début de l’expérience, le courant change de sens de nouveau; son intensité passe par un maximum, puis elle prend une valeur constante.
- Dans ces essais, les sels de fer formés ne pouvaient se mouvoir facilement dans le liquide gélatineux; leur couleur brune permettait de voir leur marche.
- b) . La pile est dans un champ magnétique uniforme et intense. — Le champ magnétique était d'environ i565o H et les électrodes placées dans ce champ avant d’être introduites dans la solution gélatineuse d’acide nitrique. Une épaisse couche de coton entourant la pile la protégeait contre réchauffement résultant du champ. L’intensité du courant, qui va de la pointe au disque dans le circuit extérieur, diminue peu à peu et devient nulle après 44 minutes environ; celle du courant inverse qui se produit alors croît rapidement, puis prend unejvaleur constante qui est environ le double.de l’intensité du courant initial. Les sels de fer formés se rassemblent symétriquement autour de la pointe.
- Après avoir attendu assez longtemps pour être certain que la formation nouvelle des sels de fer ne produirait plus de variation de la force électromotrice de la pile, on diminuait l’intensité du champ magnétique par l’introduction d’une résistance liquide dans le circuit des bobines. Suivant la rapidité de cette variation, l’aiguille du galvanomètre recevait une impulsion plus ou moins brusque vers le zéro, mais cette impulsion n’avait jamais le caractère d’instantanéité que 1 on observait à la première impulsion résultant de la production du champ.
- c.) Influence des courants de convection dans le liquide. — Il résulte des expériences précédentes que l’effet d’un champ magnétique est bien de
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- rendre positive l’électrode la plus fortement aimantée, conformément aux résultats de MM. Bell et Rowland; mais que cet effet peut être renversé par la formation de sels de fer dans le voisinage de cette électrode! Cette dernière action est retardée par l’emploi d’une so-. lution gélatineuse qui s’oppose à la diffusion des sels, mais en employant des solutions de plus en fluides, elle doit se produire de plus en plus rapidement. C’est en effet ce qu’a observé M. Squier. D’autre part, cette action doit être d’autant plus forte que la solution est plus riche en sels de fer. C’est encore ce que l’auteur a vérifié et il a même pu constater qu’avec une concentration suffisante l’impulsion primitive de l’aiguille du galvanomètre est inverse de celle qui se produit ordinairement. Les résultats contradictoires signalés en commençant se trouvent donc expliqués par ces effets inverses du champ magnétique et de la concentration.
- Il était intéressant de rechercher si des courants de convection ne se produisaient pas dans le liquide sous l’influence du champ. Pour cela, le liquide était additionné de fines poussières, et les mouvements des sels de fer formés étaient facilement visibles par suite de la coloration foncée qu’ils communiquaient à ces poussières. Sous l’influence d’un champ d’environ 16000H. il se formait rapidement autour de l’électrode en pointe une membrane colorée ayant la forme d’une surface équipotentielle.
- Cette membrane devenait de plus en plus foncée, et autour d’elle s’en développaient d’autres, séparées par des intervalles incolores. Si on supprimait le champ magnétique, les sels tombaient au fond de la pile; ils se reformaient autour de la pointe quand on rétablissait le champ. La persistance des sortes de membranes formées par ces sels était assez grande pour qu’elles ne se déforment pas quand on soulevait ou abaissait la pile sans toucher aux électrodes, de manière que celles-ci se déplacent par rapport au liquide.
- ci) Rotations électromagnétiques. — Un autre phénomène très intéressant observé dans ces expériences est la rotation autour de la pointe que les poussières éprouvent dans le voisinage de cette pointe. Pour mieux étudier ces rotations, l’appareil est disposé de manière que les lignes de force du champ soient verticales, l’axe
- commun des électrodes étant toujours dirigé suivant les lignes de force. Dans ces conditions, les rotations n’étaient plus gênées par l’action de la pesanteur.
- Le sens de la rotation change quand on renverse la direction du champ; il est toujours opposé à celui des courants particulaires d’Am-père dans la pointe aimantée.
- Lorsqu’on substitue aux deux électrodes une simple tige de fer de 5 millimètres de diamètre, on observe des rotations de sens inverses vers les deux extrémités de la tige, tandis qu’on n’observe aucune rotation dans le voisinage du milieu. Wartmann (Phil. Mag., t. XXX, p. 268; 1847) avait déjà constaté ce phénomène en plongeant dans un liquide une barre de fer doux dont une extrémité était en contact avec un pôle d’aimant.
- L’explication de ces rotations est très simple, après ce que nous ont appris les expériences précédentes. Puisqu’une portion d’une barre de fer doux est à un potentiel d’autant plus élevé que sa magnétisation est plus grande, des courants électriques se produisent à l’intérieur du liquide. Dans le cas de l’électrode en pointe, ces courants locaux vont à travers le métal de l’extrémité de la pointe aux autres points de la surface. et se ferment à travers le liqui’de. Dans le cas de la tige seule, les courants vont des extrémités au milieu dans le métal et reviennent par le liquide aux extrémités. Sous l’influence des électrodes aimantées elles-mêmes, ces courants se mettent à tourner.
- e) Pile à acide sulfurique. — Toutes les expériences signalées jusqu’ici étaient effectuées avec de l’acide azotique étendu. M. Rowland avait remarqué qu’en opérant avec d’autres acides qui, en réagissant sur le fer, donnent de l’hydrogène, l’impulsion de l’aiguille galvano-métrique résultant de la production d’un champ magnétique était beaucoup plus faible qu’en opérant avec l’acide nitrique. Les expériences de M. Squier avec les acides chlorhydrique, acétique, perchlorique, sulfurique confirment cette conclusion.
- Avec l’acide sulfurique, l’impulsion galvano-métrique, quoique très faible, permet cependant des mesures. La solution à laquelle a!est arrêté l’auteur après de nombreux essais est formée de 10 grammes d’eau, 1 de gélatine, et 1,062 d’acide sulfurique de densité 1,826. Une plus
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- grande proportion d’acide empêche la gélatine de se solidifier; ühe plus faible fie donne pas de déviation suffisante.
- Immédiatement après la formation du courant des bulles d’hÿdrogèfie se dèpôsaient sur l’éléctrode en pointe. Attribuant la faiblesse de l’impulsion galvanométfique à ces bulles, M. Squier additionna le liquide d’eau oxygénée et constata une augmentation de l’impulsion.
- f) Variation de la force éleclroinotrice avec ïinièh'silè du clidinp. — L’aütêur a voulu chercher quelle relation existe entre la valeur de la forcé èiectrorhotfice produite par Un champ magnétique et l’intensité de ce champ. Gette étude est rehdue difficile par la variation rapide qü’éprouve cette forcé élëetrohiotrice, et les oscillations de l’àigUille du galvàrtomètfe. Il a trouvé que la force électromotrice croît lentement tant que le champ est inférieur à 35od H; quelle croît plus rapidement quand l’intensité dü champ Varie de 35oo ht â 8000II, puis qu’elle reste sensiblement cortstafite pour les valeurs du champ dépassant 10000 H. Avec la solution nitrique, cette force électrorhotrice dépasse o,o36 voit; avec la solution sülfüriqüe, elle n’est que de o,oo33 à 0,0078 volt.
- La force électroinotrice due à la formation des sels de fer a été également étudiée; elle croît proportionnellement à l’intensité du champ et le coefficient de proportionnalité est plus ou moins grand, suivant ia quantité de sels formée.
- g) Influence d'un champ magnétique périodique. — La piie étudiée contenait Une solution nitrique, et le champ, d’ürte intensité dë 11 Ooo H, n’agissait que pendant une mihute sur deUx. Dans cës conditions, la déviation résultant de l’effet dü chàiiip était petite et devenait nulle du bout de cinq minutes; une déviation de sëfis Contraire, résultant de l’actiofi dés sëls dë fer, lui succédait; cette déviation s’accroissait lentement.
- En résumé, les travaux de M. Squier cohfir-ment ce fait que les portions les plus fortement aimantées d’une pièce de fër plongée dans un liquide qui l’attaqué sont à un potentiel plus élevé que les autres, et, par conséquent sont moins attaquées que ces dernières.
- Gétte différence de potentiel « protectrice » est petite et demande souvent des appareils
- I d’une très grande sensibilité pour être décelée ; elle est particulièrement faible dafis lë cas des solutions attaquant lé fer dvëc dégagement d'hydrogène.
- Elle croît en même temps qüë l’intensité du champ magnétique et devient cdfistafité qüâfid la magnétisation de l’électrode fie peut plus augmenter par une augmentation dti châfflp.
- D’un autre côté, ie champ magnétique a pour effet de rassembler lés produits de la réaction dans le voisinage des portions les plüs fortement magnétisées. Ces produits, en changeant ia nature du liquide dans le voisinage d’une dés électrodes, donnent lièü à Un courant dë Sëhs inverse à celui résultant de la force électromotrice primitive, cet effet secondaire de concentration peut, dans certaines conditions, masquer i’effét principal.
- J; B.
- Sur la réflexion des ondes électriques pat J; Von Gëitlëf ('),
- Après les recherches de Bjerknes (z) sUf l’amortissement des oscillations éléctriqües dans l’excitateur de Hertz, nous noüs étions proposés de déterminer l’amortissement que subissent les ondes électriques dans leur propagation lè long d’un fil.
- Nous indiquerons la méthode dont nous voulions nous servir; mais cette détermination, quelque simple qu’elle paraisse à première vue, ne nous réussit pas et, comme on le vefra dafis ce qui suit, ne pouvait pas réussir.
- Par contre, ces’expériences nous permirent d’observer quelques phénomènes inattendus, dont la connaissance peut être utile dans toutës les recherches de ce gefire. Ce sont Cës phénomènes qui forment le sujet du présent travail.
- Tout d’abord on a reproduit presqüe sans modification les dispositifs d'expérience employés par Bjerkfies. L’électromètre qü’il nous avait gracieusement prêté fut placé aü premier maximum vers l'extrémité du résotinUteUr fermé d’environ 100 mètres de longueur. Notre intention était, pour niesürer l’amortissement, d'observer la diminution de la déviation dé l’élec-trorriètre à mesure que l’on allongeait lé cifCüit Secondaire.
- () Wiedmàhh’s Annàièn fr 5, i8gS, p. i&Ç (*) 4» tÜimèVe RimHqüé, t. X4VI, p. 285,
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- Le seul résultat précis de ces expériences est que l’amortissement des ondes employées, et ayant environ 10 mètres de longueur, n’est pas considérable dans un circuit en fils de cuivre de i millimètre écartés de 5 centimètres. En employant des fils de 0,1 mm. en cuivre ou en rriaillechort il suffisait de quelques mètres pour réduire la déviation de l’électromètre à moins de moitié. Cette dernière observation relative à l’amortissement considérable dans les fils fins noüs a servi dans nos autres expériences.
- L’irrégularité des étincelles excitatrices et la faiblesse de l’amortissement nous a fait adopter ünë autre méthode. Nous avons construit un èlëctrôriiètre différentiel permettant de mesurer par Une seule lecture des différences d’intensité entre deux points quelconques du conducteur.
- De plus, en ajoutant au conducteur un fil de fer fin de 60 mètres de longueur, qui éteint complètement l'onde, noüs espérions arriver à ne faire parcourir aux ondes émanées de l’excitateur qu’une seule fois le circuit résonateur (disposition Ëlondlot) (* *), de façon à ne pas produire d’ondes stationnaires. L’électromètre différentiel semblait donc pouvoir indiquer très facilement les différences d’intensité entre deux points quelconques, l’un fixe* l’autre variable, des ondes progressantes.
- Lorsqu’on voulut effectuer ces mesures, on ne put obtenir que des résultats irréguliers et dont la signification nous restait au début inconnue. Après avoir cherché des défauts dans l’électromètre ou les autres appareils, on finit par s’apercevoir que l’insuccès de ces expériences
- Fig. i. — Disposition des appareils.
- tenait à une propriété particulière des ondes dans les fils.
- Les fils du circuit de 280 mètres de longueur avaient été placés à peu près parallèlement, mais on n’avait pas cherché à obtenir entre eux en tous les points exactement la même distance,' parce qu’on supposait que de petites différences d’écart ne pouvaient avoir d’influence. Cette Supposition était efronnée. Les orides subissent ühe réflexion partielle aux points où l’écaft entre les deux fils n’est pas tout à fait le mêine que sur le reste du circuit. C’ëst ce qüë l’on recon-hüt aux màximà et aux minima d’intehsité produits à ceS ëndfoits par l’interférence de l’onde primitive avec l’onde réfléchie.
- Cës réflexions ne se produisent pas seulement aux rétrécissements et aux élargissements du circuit, mais également aux passages du fil fin aü gros fil. L’effet produit par un condensateur dont leS armatures sont reliées respectivement aux deux fils est analogue â celui d’un rétrécissement du circuit. La proportion de la partie réfléchie dêpehd de là grandeur du changement
- introduit dans le circuit, et augmente par exemple avec la capacité du condensateur.
- Le changement de phase introduit par la réflexion n’est pas dans tous les cas le même. C’est ce que l'on i'econnaît à la distance du point de réflexion au premier maximum ou minirhum. Pour les rétrécissements, le condensateur ou le passage du fil fin au gros fil, la diffé-
- rence de phase est comprise entre o et —, pour
- les élargissements et les passages du gros fil au
- fil fin entre — - ët o. Les valeurs limites o 2
- et sont obtenues quand on ouvre entièrement
- le circuit, en le coupant, ou quand on le ferme par un fil transversal.
- 1. Disposition des appareils (fig. 1). L’excitation de l’onde est obtenue d’après la méthode de Blondlot (2). La longueur d’onde était l== 18,4 mètres.
- (*) La Lumière Electrique, t. XLIII, p. 435,
- (*) Ibid.
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- Pour maintenir la constance des étincelles primaires on s’est servi d’un courant d’air continu dirigé normalement au parcours des étincelles.
- Les fils du résonateur, dont la longueur totale était de 280 mètres, étaient maintenus à 8 centimètres l’un de l’autre par des tasseaux de bois munis d’entailles recevant les fils. Sur 220 mètres de longueur les fils étaient en cuivre de 1 millimètre de diamètre ; le reste de la ligne était formé de 60 mètres de fil de fer ayant 0,1 millimètre de diamètre.
- L’électromètre différentiel D se trouvait à 140 mètres de l’excitateur. Sa disposition était la suivante. <
- 2. Electromètre (\ig. 2 et 3). Dans une boîte en verre de 12 cm. de hauteur, 7 cm. de longueur, et 2 cm. de largeur est suspendue, à l’aide d’un fil de quartz très fin dû à M. E. Blasius, une double aiguille en aluminium. Les deux parties de l’aiguille sont rendues solidaires par une mince baguette de verre g de 5 mm. de longueur. L’aiguille inférieure est munie en s d’un petit miroir pour la lecture des déviations à l’aide d’une lunette et échelle.
- Comme le couple de torsion du fil de quartz était très faible on a utilisé la force directrice d’un aimant de 2 mm. de longueur fixé én m sur l’aiguille inférieure. Aux deux parois postérieure et antérieure de la boîte en verre sont collés deux petits disques de laiton de i5cm. de diamètre. Ces disques sont munis de pointes qui traversent le verre et peuvent être reliées aux conducteurs. Les disques de la paroi postérieure portent les désignations 1, 4, ceux de la paroi antérieure sont désignés par 2 et 3.
- Quand on relie les disques 1 et 2 avec la ligne, l’aiguille est déviée dans un certain sens (vue de dessus, sens des aiguilles d’une montre). Une déviation dans le sens opposé a lieu, quand on fait communiquer avec le circuit les disques 3 et 4. Donc, en faisant agir les mêmes ondes à la fois sur les deux paires de disques, la déviation résultante donne la différence des intensités que possède l’onde en 1, 2 et en 3, 4. Le signe même de la différence est indiqué, pourvu qùe la position initiale de l’aiguille soit telle que celle-c.i ne donne pas de déviation, quand les deux paires de disques sont soumises à des influences égales.
- 3. Dans les premières expériences les deux
- paires de disques étaient reliés par une portion assez longue (16 m.) du conducteur. C’est en cet endroit que l’on modifiait la position relative des deux fils.
- Plus tard on a adopté une disposition plus commode. La longueur de la partie du conducteur comprise entre les deux paires de disques
- était égale à —. Les dérangements (principale-4
- ment des condensateurs decapacitésdifférentes), étaient pratiqués sur le conducteur derrière l’électromètre et peu à peu déplacés.
- Supposons que la position du point de réflexion soit telle que les disques inférieurs de l’électromètre se trouvent à un minimum. Dans ce cas les disques supérieurs sont certainement
- Fig-, 2 et 3. — Électromôtre
- en relation avec un maximum. Quand le lieu de réflexion s’éloigne de l’électromètre, la déviation de celui-ci diminue; elle est nulle quand les intensités qui agissent sur les deux paires de disques sont égales. Si l’on continue à éloigner le lieu de réflexion, la déviation croît dans le sens des disques inférieurs et atteint sa plus grande valeur quand les disques supérieurs correspondent à un minimum, les disques inférieurs à un maximum. Les déviations de l’électromètre offrent donc une image fidèle des conditionsde l’intensité en-deçà du dérangement des fils.
- Ces dispositions ne se prêtent pas à la détermination exacte du rapport entre les amplitudes des ondes initiales et réfléchies. Le circuit secondaire étant, en effet, trop court, et l'amortissement dans le circuit excitateur trop faible.
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- Par suite, la partie réfléchie de l’onde revenait à l’origine des conducteurs, avant que le circuit primaire eût cessé d’émettre des oscillations; l’excitation se trouvait donc influencée par le résonateur, ce qui empêchait toute détermination quantitative; aussi nous contenterons-nous de donner les résultats qualitatifs.
- 4. A l’aide de la disposition décrite précédemment on a fait quelques expériences sur la réflexion aux étranglements et aux élargissements du circuit, maintenus par des blocs de bois munis d’entailles (fig. 4 et 5). Comme l’aiguille ne se trouvait pas au début au zéro, les déviations sont toutes dans le même sens.
- La figure 6 donne les distances de l’étranglement aux disques supérieurs comme abscisses, en mètres, et les déviations correspondantes
- Fig. 4 et 5.— Etranglements et élargissements du circuit.
- comme ordonnées. Dans les expériences avec étranglements du circuit (courbe I), la distance entre les deux fils était de 8 cm. et de 2 cm. au point de réflexion ; l’inverse a lieu pour l’élargissement du circuit (courbe II). Les ordonnées de la courbe I ont été toutes diminuées de 22 divisions.
- 5. Des condensateurs formés de feuilles de zinc (fig. 7) ont été reliés aux conducteurs au-delà de l’électromètre. La figure 8 donne en abscisses les distances en mètres des condensateurs aux disques inférieurs de l’électromètre. On voit que la grandeur de la partie réfléchie croît avec l’importance du dérangement du circuit, et que la différence de phase, qui se manifeste par le déplacement du premier minimum,
- s’approche de ^ à mesure que la capacité du
- condensateur augmente.
- Pour que les courbes de la figure 8 représen-
- tent bien la distribution des intensités le long du conducteur, pour le cas où les ondes viennent des x positifs et se dirigent vers l’origine, il faudrait abaisser l’axe des x d’une hauteur correspondante. Aucun des minima n’est nul, à l’exception du cas où le circuit est complètement fermé. Les courbes montrent donc comment l’intensité oscille autour de la valeur moyenne qu’elle aurait dans un circuit régulier, non perturbé, et qui serait représentée par une droite parallèle à l’axe des x.
- 6. Nous avons également étudié l’influence de la rencontre de deux fils de diamètres inégaux.
- La grandeur de la partie réfléchie dépend de la différence entre les sections. Le passage du gros fil au fil fin produit un effet analogue à un écartement du circuit. L’électromètre était assez
- Fig. G. — Courbes des déviations de l’électromètre.
- sensible pour indiquer la réflexion produite quand on enroulait sur le conducteur quelques centimètres de fil trempés dans du sulfate de zinc.
- 7. Pour expliquer ces faits on peut, pour le cas des condensateurs, faire la supposition suivante : l’onde incidente se divise au point de jonction du condensateur avec le conducteur. Une partie de l’onde continue à suivre le conducteur, l’autre charge le condensateur. Puis celui-ci se décharge et le courant de décharge se rend moitié dans la partie positive, moitié dans la partie négative de la ligne, où il interfère avec l’onde incidente. Les temps de charge et de décharge différents des condensateurs pourraient expliquer le décalage de phase produit par la réflexion.
- L’expérience ne confirme nullement cette manière de voir. D’après celle-ci il faudrait, à mesure que la capacité augmente, que la diffé-
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- rence de phase crût et décrût périodiquement; de plus, l’intensité moyenne des ondes au-delà du condensateur devrait varier comme la différence de phase. Ces deux conséquences sont infirmées par les faits.
- Dans les expériences faites à ce propos, on employait des condensateurs à 2 cm. de distance
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- Fig. 7. — Condensateur.
- entre les armatures, dont le rayon variait de 1 à 20 centimètres, et même des condensateurs de 1 à 2 mètres carrés.
- On n’a constaté de variation périodique ni dans la différence de phase, ni dans l’intensité. Nous avons examiné cette question parce qu’il
- Fig. 8. — Distribution des intensités le long du conducteur.
- est possible de réaliser des conditions ayant Quelque similitude avec la méthode des condensateurs et qui confirment les suppositions faites.
- En un endroit quelconque de la ligne on ajoute une dérivation, comme l’indique la figure 9. Si l’on allonge cette dérivation, on voit augmen-
- ter et diminuer périodiquement la déviation d’un élfcctromètre ordinaire fixé sur les conducteurs principaux au-delà de la dérivation.
- La forme de la courbe donnant cette déviation en fonction de la longueur du circuit dérivé est exactement renversée, quand la dérivation est d’abord ouverte, puis fermée. Le phénomène est évidemment dû à ce que l’onde éprouve
- Fig. 9. — Partage de l’onde entre deux dérivations.
- dans la réflexion à l’extrémité de la dérivation
- une différence de phase o ou ~ selon que le
- circuit est ouvert ou fermé. La figure 10 représente ces courbes; l’une I correspond au circuit ouvert, l’autre II, au circuit fermé. Cette disposition pourrait donner un moyen aisé pour la mesure des longueurs d'onde.
- Le résultat principal de ce travail peut donc être résumé ainsi :
- Des ondes électriques se propageant dans des
- Fig. 10. — Variation de l’onde dérivée.
- conducteurs parallèles éprouvent une réflexion partielle accompagnée d’un changement de phase en tous les points où le parallélisme des fils est altéré, ou aux points de passage d'un fil à un autre de diamètre différent, ou encore aux points de jonction des fils avec les armatures d'un condensateur.
- A. II.
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- FAITS DIVERS
- A propos du système de coupleur^à vitesse variable pour traction électrique que nous avons décrit dans notre numéro du 27 mai, M. A. Malengret, ingénieur à Mons, nous signale une application toute récente faite dans le même sens dans un transport d’énergie installé aux charbonnages de Masse-Diarbois, à Ransart, près de Charleroi.
- Cette installation, montée par M. B. Lebrun, constructeur à Nimy, a pour but d’actionner un treuil dans le fond de la mine. Cet appareil est à changement de marche; mais ayant un service très dur il a été étudié pour réduire au minimum les pertes de temps aux démarrages et surtout pour obtenir le coup de collier sans exiger une trop grande dépense d’énergie. Les charges trop brusques auraient, en effet, eu d’autres inconvénients, car la machine à vapeur qui actionne la génératrice installée au jour commandant également un lavoir à charbons les à-coups auraient entravé la marche régulière de celui-ci, par suite des ralentissements que la machine à vapeur aurait pu subir lors des démarrages.
- Pour la réalisation des conditions indiquées, l’arbre de l’électromoteur qui tourne toujours dans le même sens, porte un volant et un pignon conique attaquant deux engrenages coniques à angle droit avec lui et tournant fous sur un arbre. Ces engrenages peuvent actionner le tambour du treuil dans un sens ou dans l’autre au moyen d’un embrayage à friction constitué par un arbre dilatable par une cale conique qui donne le serrage nécessaire pour l’entraînement.
- Ce système très simple fonctionne depuis six mois et a répondu parfaitement aux prévisions du constructeur.
- L’inauguration de la statue de François Arago, due au sculpteur Oliva et élevée par souscription nationale à Paris, sur la place Saint-Jacques, derrière l’Observatoire, a eu lieu le 11 juin, sous la présidence de M. Poincaré, ministre de l’instruction publique.
- Plusieurs discours ont été prononcés. Après celui de M. Tisserand, au nom de l’Observatoire de Paris, rappelant les travaux d’Arago en astronomie, M. Cornu, parlant au nom de l’Académie des sciences, a rendu hommage à la mémoire del’émiilent physicien.
- Quarante années passées sur sa mémoire, a-t-il dit, n’ont rien effacé des souvenirs qu’il a laissés parmi nous : il est resté avec sa physionomie sévère, sa parole claire et charmante, ses découvertes admirables, comme la personnification de la science française, à la fois attirante et expansive, ouverte aux idées nouvelles, passionnée pour les entreprises généreuses et hardies : il résume celte glorieuse époque du commencement du siècle, véritable
- renaissance scientifique, où notre Académie réunissait dans son sein Lagrange, Laplace, Monge, Fourier, Malus, Poisson, Fresnel, Cauchy, Gay-Lussac, Lamarck, Cuvier, Geoffroy Saint-IIilaire, et tant d'autres qui seront l’éternel honneur du nom français.
- En électricité, c’est Arago qui a, le premier, signalé l’action magnétisante du courant voltaïque, généralisant ainsi la belle observation d’Œrstedt; c’est lui qui, en découvrant le magnétisme de rotation, a fait le premier pas vers les phénomènes d’induction qui devaient, dix ans plus tard immortaliser Faraday ; enfin c’est à lui, c’est à sa collaboration avec Ampère que l’on doit l'électroaimant, l’âme de toutes ces applications électriques qui ont révolutionné les conditions sociales de la vie des peuples, l’organe docile qui fait mouvoir le télégraphe, parler le téléphone, qui recueille et transmet la force, transforme en lumière, chaleur ou mouvement et promet encore bien d’autres merveilles.
- On étudie divers projets de transport électrique de force motrice en Suède, dotamment de Mansboë à Nor-berg, distants de 16 kilomètres. Il s’agit d’abord de 200 chevaux à transmettre sous 10000 volts, et au fur et à mesure de l’accroissement des demandes on augmentera la capacité de l’usine génératrice.
- Les entreprises électriques dans l’extrême Orient sont pour la plupart entre les mains des Américains; il en est ainsi du moins de la traction électrique.
- La compagnie Short vient d’installer au Siam la première ligne de tramway électrique. Çette ligne, de 5 kilomètres, dessert la ville de Bangkok. Les voitures ont des moteurs de 20 chevaux. L’usine génératrice comprend deux dynamos de 5oo volts et 100 ampères.
- On a essayé l’électrolyse du nitrate de soude pour préparer économiquement l’acide nitrique sans passer par la voie coûteuse de la décomposition par l’acide sulfurique.
- On y arrive par deux procédés : l’électrolyse du nitrate en solution aqueuse et l’électrolyse du nitrate en fusion ignée.
- Dans le premier cas, on se sert d’une cornue en fonte émaillée, séparée en deux compartiments par un diaphragme poreux. Dans le compartiment négatif on met la soude caustique; dans l’autre, une solution saturée de nitrate de soude à l’ébullition, c’est-à-dire pour 100 d’eau 225 parties de nitrate. On met également, dans ce même compartiment une dissolution saturée, à chaud de sulfate de soude. On chauffe le bain à 120 ou 125°. Le nitrate est décomposé en soude et acide nitrique. Ce dernier se dégage en se décomposant partiellement comme dans la préparation ordinaire. On le recueille dans des
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tqyrfes et oq j*égénère tes vapeurs livreuses dans çies appareils approprias. Le coippartiipent positif ne doit renfermer qpe peu de sulfate, de manière à éviter la présence d’pne trop grande qn^nfitè d’acicje siïlfqrique. On peut rendre l’opération continue en faisant arriver constamment le nitrate de soude.
- Par fusion igpée on arrive à d’excellents résultats. On se sert d’une cornue en fonte munie d’un cylindre de Charbon. Sous l’action d’un courant intense, il se dégage du sodium au pôle négatif, des produits nitreiix au pôle positif. Ces produits sont envoyés dans uq appareil régénérateur pour }es amener à l’état d'acide nitrique mono-hydraté;
- 100 kilogramme de nitrate de soude reqcjept i3p kilogrammes d’acide qitrique à 36° Baumé. Avec une force motrice çte 25 chevaux, on arrive aisément à décomposer ioo kilogrammes de nitrate par jour.
- Nous avons dit qu’une compagnie américaine fait la jonction des rails de chemins de fer à l’aide de la soudure électrique. A Philadelphie on a construit un wagon spécial portant l’appareil à souder; il se transporte sur la voie et opère sur les rails en place; on prend le courant, au moyen d’un trolly, sur les conducteurs qui longent la ligne. Avec une puissance de 200 chevaux, on obtient la soudure des rails les plus puissants et dans un temps qui varie de seize minutes.
- Pour les tramways électriques la soudure des rails présente d’autant plus d’intérêt que l’on obtient un conducteur ininterrompu pour le courant de retour. Pour l’enlèvement des parties avariées, on n’aura qu’à adjoindre au wagon spécial une scie circulaire à métaux mue par une dynamo recevant aussi le courant des conducteurs la ligne; les parties à enlever pourront être séparées en quelques instants.
- Le progrès des voies de communication marche à pas de géant dans les contrées encore inaccessibles.
- Lorsque le chemin de fer transandin du Pérou, dont nous avons donné la description des installations électriques, est arrivé il y a deux ans à Oroya, après un parcours de 200 kilomètres, dans lequel il a franchi la chaîne par un tunnel creusé à près de 5uoo mètres au-dessus du niveau du Pacifique, il n’y avait encore qu’une bourgade indienne. Aujourd’hui des usines métallurgiques sont en pleine exploitation. Une cité industrielle s’est formée sur le versant de la Cordillière.
- Nous apprenons de celte localité qu’on prend les dispositions pour continuer la ligne sur le versant oriental, et de la pousser jusqu’à la rencontre d’un des nombreux affluents de l’Amazone, en un point accessible aux bateaux à vapeur. Quand ce projet, beaucoup plus facile à exécuter, comme nous l’avons dit, que la construction du premier tronçon* sera terminé* on pourra traverser le con-
- tinent sud-américain dans toute sa largeur en utilisant le cours de l’Amazone, le plus grancj fleuve du monde.
- Il est bon de noter que nous pourrons bénéficier des résultats de cette entreprise, si la propriété des territoires contestés de la Guyane française nous est adjugée. Toutes ces régions, d’une admirable fertilité, ne sont encore habitées que par des tribus indiennes.
- L’empereur d’Autriche a visité récemment la station centrale de la Société internationale d’électricité de Vienne. L’installation, établie sur le système à courants alternatifs avec transformateurs de Zipernowsky, Déri, Blathy, est, paraît-il, un modèle du genre et a été très appréciée de l’empereur, qui l’a visitée depuis les chaudières jusqu’aux instruments de mesure.
- La Munsie-Gples Electric Railvvay Compapy, de New-York, expérimente depuis quatre mois à Hqrffprçi (Çpn-nect.) un nouveau système de tramway éleptrique à conducteur souterrain, qui paraît réunir tous les éléments de succès..
- Au-dessous de chaque voiture est fixée, dans topte sa longueur, une bande métallique en relation avec }es fréteurs. Dans l’axe de la voie op a placé de distaqpe en distance des boîtes en fonte qui font légèrement saillie et présentent une fente à travers laquelle passe la ban$e métallique de la voiture. Cette fente est fermée par un galet de contact monté sur une glissière à ressort.
- Au passage de la voilure, la bande métallique appuie sur le galet de contact, le pousse en bas en contact avec le câble d’alimentation et prend ainsi le courant pour les moteurs. Comme la distance entre deux galets de contact consécutifs est Inférieure à la longueur de la voiture, un contact ne se rompt que lorsqu’un autre est déjà fermé. On évite de cette façon les étincelles. Les boîtes de . contact ne présentent aucun danger, puisqu’elle ne sont en communication avec la source qu’au moment du passage d’une voiture. L’isolement du câble est parfaitement assuré, et le système est peu coûteux.
- Eclairage électrique.
- Dans certains cas l’éclairage électrique des grands bâtiments peut être fait plus économiquement par une installation privée qu’en prenant le courant sur un réseau de distribution. Cela arrive, par exemple, dans les établissements oü la présence de chaudières et de machines à vapeur est indispensable pour la manoeuvre de pompes, d’ascenseurs ou pour le chauffage. L’éclairage du Columbia College, de New-York, en fournit un exemple.
- L’installation électrique de cet installation comprend deux machines à vapeur de 36 chevaux chacune, deux dynamos Edison de 400 lampes et tous les appareils accessoires. Le coût initial de l’installation .a été de
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- JOURNAL UNIVERSEL 0ÉLECTRICITÉ
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- 95qpp frgpç;?, çe qqh en ppmpfanl j5 o/p d’intérêt, de dér prépiafipn et dTeqtret}eq donne qne dépense annupUe de i635q fpançs, pppr qïq 275 anipères-tiepres, soit l’éclairage d’ppe apnée.
- pr, l’apnée précédente pn pyait payé à la compagnie qui assurait alors l’éçlpjrage par le courant pris sur son réseau la somme de 24450 francs pour 32ê>qï4 ampères-r Jieqres seulementi le prix pour 9*937- ampères-heures aurait dppc été de 68946 francs!
- Si pes phlff*:es tiennent compte de tous les facteurs que i’Pfi dPft %ire entrer dans une semblable comparaison, on en cpuplpt que le Collège fait une économie annuelle de 54690 francs. L'écart semble énorme; nous laissons la responsabilité des chiffres à VEleçtriçql Heview, de Londres, qui nous les donne.
- J^a niai$pn Siemeps et Halslte nous commnnique le tableau ci-des§PUS relatif a la diminution graduelle de l’intensité lumineuse et à l’augmentation de la consomma-tipri d’épprgie des lampes à incandescence.
- Ce tablent! PPpt être de quelque utilité pour le choix du typp de lampe à employer dans les différents cas d’application, tout au moiris en ce qui concerne les lampes essayées. Les chiffres donnés sont les résultats moyens d’expériences nombreuses faites avec le plus grand soin sur des lampes de divers fabricants.
- Lampes de
- Nojnbfe il'hpiirps 1,5 watt par bougie. 2,0 watts par bouffie.
- (le service Bougies Watts par bougie Bougies Watts par bouffie
- 0 16 i,5o 16 2,00
- 5 13,1 1,85 — —
- 10 IP,2 2,36 15,3 2,09
- |5 8,4 2,77' — —
- 2P 7,8 2,81 13,5 2,38
- 25 7,3 2,90 — —
- 3o 5,7 3,56 12,5 , 2,52
- 35 5,6 3,66 — —
- 40 5,5 3,70 12,1 2,67
- 45 5,6 3,65 — __
- 5o — — n,9 2,69
- 60 — — 11,2 2,72
- 70 — — 10,7 2,85
- 80 — — 9,7 3,o6
- 90 — 8,1 3,58
- 100 — — 7,8 3,70
- 110 — — 7,o 4,o3
- 120 — — 6,5 4,31
- i3o — — 6,4 4,45
- 140 — — 6,4 4,56
- i5o — — S,9 4,68
- 160 — — 5,7 4,80
- 170 — — 5,4 5,12
- 180 — — 5,4 5,20
- 190 — — 5,3 5,20
- 200 — — 5,2 5,24
- 7- Lampes du ^
- Nombre 2,5 >yatts U,P }VUttS 3,â watts
- d’h euros par bouffie par bougie par bouffie
- de sorvice Watts Watts W»W«
- Bouffies par Bougies ‘par Bougies ]iur
- 0 16 bopglo 2,51 16 bouffie 3,00 16 bougie 3,5o
- 5p 15,7 2,55 16 3,00 16 3,5p
- RIO 14,0 OO c>r lO 3,oo l6 3,5o
- 160 9,6 3,91 l6 3,qo 16 3,5o
- 200 9,i 4, *3 15,6 3,10 l6 3,5o
- 220 8,8 4,36 — — — . —.
- 240 8,3 4,46 — — —
- 250 — — 14,1 3,36 l6 3,5o
- 280 7,6 4,86 — — — —
- 3oo 7,3 5,02 13,2 3,56 15,4 3,62
- 340 6,9 5,28 -- __ — —
- 35o — — 12,5 3,72 i5 3,71
- 36o 6,7 5,34 — — — _
- 3 80 6,7 5,41 — — — —
- 400 6.7 5,41 12,2 3,79 14,9 3,73
- 440 6,7 5,41 — — — —
- 45o 6,6 5,47 n,7 3,93 14,7 3,79
- 5oo — — 11,4 4,o5 14,5 3,82
- 55o — — U,i 4,17 M 3,96
- 600 — — 10,4 4,36 13,7 4,02
- 65o — — IO, I 4,5o 13,4 4,09
- 700 — — 9,8 4,6i *3,4 4,09
- 75q — — 9,6 4,70 i3,3 4,11
- 800 — — 9,2 4,70 13,3 4,H
- 85o — — 9,2 4,«7 i3,3 4,11
- 900 — — 9,0 4,94 13, 1 4, 16
- 95o — — 8,8 5,o5 12,9 4,21
- 1000 — — 8,4 5,27 - 12,5 4,32
- La maison Siemens déduit des nombres-donnés dans ce tableau que, contrairement à une opinion très répandue, l’emploi dans la pratique courante des lampes à faible consommation spécifique doit être limité, et que pour l’éclairage en général il faut recommander les lampes consommant 3 à 3 1/2 watts par bougie.
- Les nombres d’heures correspondant aux derniers chiffres donnés correspondent à la durée moyenne des lampes. Celle-ci est donc :
- Pour les lampes de 1 1/2 watts par bougie, de 46 heures.
- — — 2 — — 200
- — — 2 1/2 — 450
- — — 3 — IOOO
- — — 3 1/2 — IOOO
- La première application de l’éclairage électrique dans les usines Krupp, à Essen, date de 1876. Cette installation a pris aujourd’hui une extension considérable.
- La station génératrice se trouve h peu près au centre des usines. Elle comprend 6 machines à vapeur développant ensemble 65o chevaux, et dont chacune ac-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ionne par courroie une dynamo à courant continu.
- II y a deux réseaux de distribution, l’un à basse tension (ioo volts) pour l’éclairage des magasins et bureaux, l'autre à haute tension (700 volts) pour l’éclairage à arc, la transmission de force et l’éclairage par incandescence avec transformateur à courant continu pour les ateliers éloignés dans un rayon de i5oo mètres.
- Le réseau à basse tension est constitué par 3200 mètres de câbles souterrains alimentant 1400 lampes à incandes cence de 25 bougies.
- Les câbles souterrains à haute tension ont 4900 métrés de longueur, et relient la station centrale avec trois stations de distribution. Dans ces stations les câbles principaux se divisent en'un certain nombres de lignes aériennes d’alimentation des divers circuits.
- Chacun de ces circuits contient 16 lampes à arc de 10 ampères montées en série. Dans le système de distribu tion à basse tension il y avait en service, en 1891, 1400 lampes à incandescence avec 448 180 heures d’allumage, tandis que la haute tension alimentait 384 lampes à arc avec 907828 heures d’allumage.
- Télégraphie et Téléphonie.
- Le service télégraphique en Perse est loin, paraît-il, de donner satisfaction aux intéressés. La ligne entre Enjelli, Resht et Téhéran, exploitée par le gouvernement persan, fonctionne très bien par un temps sec, mais ne fonctionne plus du tout par les temps humides.
- La raison de cet état de choses, dit VEngineer, est que les isolateurs sont quelquefois fixés sur de grands arbres dont les branches viennent enlacer le fil et créent des dérivations. D’autres fixés sur de longs poteaux renversés par la moindre bourrasque, et les fils traînent par terre.
- Le consul anglais de Resht cite un cas dans lequel un télégramme fut envoyé à Téhéran, pour annoncer l’arrivée de l’expéditeur à Resht dans l’espace d’une quinzaine. Ce télégramme arriva le même jour à Téhéran par la ligne européenne, et fut immédiatemént réexpédié à Resht. Dans cette dernière localité, c’est l’expéditeur lui-même qui le reçut 18 jours plus tard!
- Il paraît que, la réception se faisant au son, il se produit, en outre, de nombreuses erreurs dans les transmissions.
- Ou exécute en ce moment, dans les environs de Paris des manœuvre très intéressantes de télégraphie militaire.
- xLa direction des opérations a été confiée à M. le lieutenant-colonel Bardol, attaché à l’état-major général du ministre de la guerre.
- Afin que ces exercices présentent un caractère d’utilité pratique, on'leur a donné un objectif réel en les rattachant à une sorte de manœuvre d’armée. Cette armée est supposée formée de deux corps dont les états-majors sont
- représentés par des stagiaires du 38 bureau d’état-major général et du gouvernement militaire de Paris. A chaque corps d’armée est affectée une section de télégraphie de première ligne ayant son personnel thecnique au complet. Ces deux sections sont placées sous les ordres supérieurs de M. Mac-Auliffe, lieutenant-colonel de télégraphie militaire.
- Voici maintenant comment l’on procède au point de vue de l’instruction. Chaque jour, le direc teur de la manœuvre indique dans un ordre général les opérations à effectuer et spécifie, pour les lignes télégraphiques existantes, celles dont l’emploi est autorisée et celles que l’on suppose détruites.
- D’après cet ordre général, les officiers stagiaires établissent les ordrès des corps d’armée. De son côté, le personnel de télégraphie prend des mesures techniques qu’il juge convenables pour l’exécution des travaux.
- Le directeur du service télégraphique établira un rapport sur les opérations techniques exécutées et sur les résultats obtenus, en formulant ses observations sur le fonctionnement du service de la télégraphie d’une armée. Enfin, les chefs de poste feront un rapport spécial sur le fonctionnement du matériel et proposeraient les modifications qui leur paraîtront désirables.
- Pour les communications entre les bateaux-phares et la cote, M. S. Evershed propose de placer au fond de la mer, au-dessous du bateau un câble en relation avec la terre, et d’agir sur ce câble par induction, à l’aide d’une bobine verticale parcourue par des courants alternatifs et placée à bord du bateau. L’appareil récepteur serait un téléphone ou un autre appareil sensible.
- La Société générale des téléphones qui a obtenu, comme on sait, la concession du câble destiné à relier la Nouvelle-Calédonie avec l’Australie et le réseau général, vient d’èn achever la construction.
- C’est le steamer François Arago, actuellement à Calais, qui embarquera ce câble et procédera à sa pose..
- Il paraît que l’on a constaté, depuis l’établissement de l’impôt sur les opérations de Bourse, une légère diminution dans le nombre des dépêches et communications téléphoniques entre Londres et Paris.
- Ordinairement, le montant des recettes au bureau de la Bourse varie entre 8000 et 9000 francs par jour.
- D’après le Figaro le 6 juin la recette a un peu faibli, mais ce n’est qu’au bout d’un mois ou de six semaines qu’il sera possible de vérifier si ce résultat est bien une conséquence de l’application du nouvel impôt.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumièéie Electrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiehs.
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- La Lumière
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- Journal universel d’Électricité
- 5i, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XV ANNÉE (TOME XLVIII) SAMEDI 1°' JUILLET 1893 N’ 36
- SOMMAIRE. — Les expériences de Hertz avec des oscillations de petites longueurs d’onde; Auguste Righi. — Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe; P.-F. Mottelav. — L'éclairage électrique pour tous; E. Andréoli. — Chronique et revue de la presse industrielle : Montage pour la mesure de la puissance, de l’intensité de courant et de la différence de potentiel à l’aide d’un électrodynamomètre Siemens, par Behn-Eschenburg. — Compteur de tours électrique Siemens et Halske, pour arbres, d’hélices. — Horloge pour compteurs à double tarif. — Communications téléphoniques sans poste intermédiaire-,' système Vollcers. — Appareil simple pour l’étude des propriétés magnétiques du fer, par Behn-Eschenburg. — Fabrication électrochimique du carborundum, procédé Acheron. — Pile sèche Siemens et Obach. — Ampèremètre électrostatique Hunter. — Revue des travaux récents en électricité : Sur un nouvel électromètre, par C. Christiansen.—' Recherches bolométriques sur l’intensité de la radiation de gaz très raréfiés sous l’action de la décharge électrique, par K. Angstrœm. — Essai d’une nouvelle théorie de l’électrostatique, par M. Vaschy, — Variétés : L’invention de la pile électrique; G. Pellissier. — Faits divers. — Table des matières.
- LES EXPÉRIENCES DE HERTZ
- AVEC DES OSCILLATIONS DE PETITES LONGUEURS D’ONDE (*)
- Les expérimentateurs savent que les belles expériences de Hertz montrant l’analogie complète des radiations électriques et des radiations lumineuses sont très difficiles à reproduire. Si la longueur d’onde des oscillations électriques n’est que de 66 centimètres, comme dans les expériences classiques de Hertz, il est nécessaire, pour montrer la réflexion et la réfraction des radiations, d’employer des miroirs, des prismes et des lentilles de très grandes dimensions; de plus, certains phénomènes de l’optique ordinaire ne peuvent être vérifiés même dans ces conditions.
- Il m’a semblé qu’il y aurait un certain intérêt à produire des oscillations de longueurs d’onde beaucoup plus faibles. C’est dans ce but que j’ai construit des résonateurs rectilignes correspondant à des ondes de quelques centimètres de longueur, et des oscillateurs susceptibles de les exciter.
- Avec les appareils ordinaires mis en action par une bobine de Ruhmkorff, il n’est pas pos-
- sible d’étudier des oscillations de longueurs d’onde beaucoup plus faibles que celles obtenues jusqu’ici ; maison peut y arriver, comme je l’ai montré dernièrement Q, en substituant à la bobine de Ruhmkorff une grande machine à influence et en tirant parti des observations faites par MM. Sarazin et De la. Rive sur les effets particuliers que l’on obtient en faisant éclater l’étincelle de l’oscillateur dans un liquide isolant (2).
- Je décrirai uniquement ici les appareils qui m’ont servi pour produire des ondes de 20 centimètres et des ondes de 7,5 cm. de longueur.
- 1. Oscillateurs.
- Chaque oscillateur est formé de deux sphères en laiton a, b (fig. 1) fixées par de la gomme laque dans la petite base de deux troncs de cône de verre m m; 11 n (entonnoirs coupés) de façon à ce que chacune soit mi-partie à l’intérieur et mi-partie à l’extérieur du tronc de cône. Ceux-ci sont soutenus par deux pièces d’ébonite p q dont la distance peut être variée à volonté par une vis d’ébonite v qui permet d’écarter plus ou moins les sphères entre elles.
- (') La Lumière Électrique, 17 juin 1893, p. 5o8. (2) Ibid.
- {') Comptes rendus de la R. Accademia dei Lincei.
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- 602 la lumière électrique
- Le cône inférieur contient de la vaseline en dissolution dans de l’huile de vaseline, que j’ai préférée, comme je l’ai dit précédemment, à l’huile d’olive employée par MM. Sarazin et De la Rive.
- Au-dessus de la sphère a et au-dessous de fi sont disposées deux autres sphères c et d mises en communication, par des barres ou des fils métalliques, avec les conducteurs d’une grande machine de Holtz à quatre plateaux pouvant donner des étincelles de 3o centimètres et dépourvue de ses bouteilles de Leyde.
- Lorsque la machine fonctionne, les étincelles éclatent entre c et a, a et b, b et d, la première et la dernière se produisant dans l’air, la seconde dans le liquide. En somme, l’oscillateur
- ©
- Fig. 1.
- •est constitué par les sphères a et b réunies par l’étincelle a fi, car ses oscillations se superposent à celles qui se produisent probablement dans le système conducteur (1).
- Si les boules a et b ont 4 centimètres de diamètre, l’oscillateur peut fournir des ondes de 20 centimètres; si elles n’ont que i,36 cm., elles peuvent exciter des résonateurs dont la longueur d’onde est de 7,5 cm. Les boules c et d ont le même diamètre que a et fi.
- L’effet produit par ces oscillateurs sur leurs résonateurs correspondants dépend de la longueur des trois étincelles; l’effet maximum s’obtient lorsque les deux étincelles ac, bd sont les plus longues possibles, pourvu toutefois
- (*) Si l’on dispose en série plusieurs de ces oscillateurs, ils donnent des oscillations d’autant plus longues que leur nombre est plus grand, niais l’oscillation partielle ne paraît pas renforcée.
- qu’elles restent blanches et vives, et que la longueur de l’étincelle centrale ne dépasse pas une certainè limite au-delà de laquelle on n’obtient qu’une seule étincelle éclatant directement dans l’air entre c et d.
- En particulier, pour le plus petit oscillateur (X — 7,5 cm.) les meilleurs effets sont obtenus lorsque les deux étincelles extrêmes ont 2 centimètres et celle du milieu 0,2 cm. Dans tous les cas, ces distances se déterminent facilement par tâtonnement.
- Le liquide se noircit à la longue et forme un dépôt noir sur les boules a, fi et sur les cônes ; de plus, des gouttelettes peuvent être projetées, mais l’appareil n’en fonctionne pas moins très bien, et l’on a pas à se préoccuper de ces inconvénients.
- 2. Résonateurs.
- On pourrait employer des résonateurs circulaires très petits, mais les résonateurs rectilignes sont de beaucoup plus sensibles.
- Au lieu de les former de deux fils métalliques rectilignes disposés sur le prolongement l’un de l’autre et dont la distance entre les extrémités libres, entre lesquelles éclate l’étincelle, est réglée par une vis micrométrique, j’ai trouvé plus avantageux de leur donner la forme d’un morceau de miroir dont l’argenture est interrompue pour laisser éclater l'étincelle. On sait en effet que, pour une même différence de potentiel, les étincelles sont plus longues et plus vives lorsqu’elles se forment à la surface du verre que lorsqu’elles éclatent dans l’air. Celles de mes résonateurs se voient très bien dans l’obscurité à un mètre ou deux de distance et même plus.
- Avec ce dispositif on ne peut plus, il est vrai, faire varier la distance explosive, mais leur construction est si simple qu’on peut en avoir beaucoup sous la main pour pouvoir les remplacer dès que cette distance devient trop grande, lorsque l’argent est arraché par les étincelles Q et par suite dès que leur sensibilité diminue.
- (') Il arrive souvent qu’un résonateur non encore employé ne donne d’étincelles qu’après avoir été placé tout près des conducteurs de la machine. En outre on observe toujours que si l’on diminue l’intensité des oscillations,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 6o3
- Voici comment j’obtiens ces résonateurs. Dans un miroir rectangulaire argenté a b c d (fig. 2), je mets à nu le verre suivant le rectangle cfcd, de façon que ac = bf soit égale à la longueur que doivent avoir les résonateurs. Le miroir est ensuite baigné dans l’alcool ou dans l’essence de térébenthine bouillants, suivant la nature du vernis, de façon à découvrir l’argent. Je procède alors à la partie la plus délicate de l’opération et qui consiste à découper l’argent suivant une droite m « parallèle et équidistante de a b et ef.
- Pour cela, j’emploie un petit diamant, comme ceux des machines à diviser, fixé à l’extrémité d’un levier après avoir déterminé la position qui donne un trait très fin.
- Le diamant doit exercer une pression très faible sur le verreargenté, qu’on déplace lentement d’un mouvement rectiligne et uniforme.
- Fig. 2
- Le diamant met le verre à nu suivant un trait à bords très nets d’une largeur comprise entre 1 ou 2 millièmes de millimètres.
- Si le trait est large l’appareil est moins sensible; néanmoins, une grande partie des expériences que j’ai faites avec des longueurs d’onde de 20 centimètres réussissent assez bien avec des résonateurs dont le trait a été fait avec une lame de canif.
- Il reste ensuite à découper le miroir a b c d avec un diamant ordinaire, suivant les droites p, q, r pour obtenir antant de résonateurs.
- La partie désargentée du verre sert à les tenir à la main ou à les fixer sur des supports.
- Pour les plus grands oscillateurs, les résonateurs ont ii,5 cm. de longueur (non compris la
- par exemple en éloignant le résonateur de l’oscillateur, les étincelles continuent à être visibles même pour les distances où elles 11e le sont pas lorsqu’on y place directement le résonateur.
- partie désargentée), et 0,6 cm. de largeur. Leur longueur d’onde est de 20 centimètres.
- Les résonateurs correspondant aux petits oscillateurs ont une longueur de 3,9 cm. et une largeur de 0,2 cm. Leur longueur d’onde est de 7,5 cm.
- Les oscillateurs et les résonateurs peuvent être employés seuls ou avec dés réflecteurs paraboliques.
- Pour les appareils sans réflecteurs correspondant à des longueurs d’onde de 20 centimètres, l’étincelle du résonateur est bien visible, même lorsqu’il est à plus de 3 mètres de l’oscillateur. Avec des réflecteurs paraboliques de 5 centimètres de longueur focale, 5o centimètres de hauteur et 40 centimètres de largeur, l’étincelle apparaît encore à plus de 25 mètres.
- Pour les appareils correspondant aux plus petites longueurs d’onde, l’étincelle s’éteint à
- Fig. 3
- moins d’un mètre de distance de l’oscillateur, mais grâce à l’emploi de miroirs paraboliques, elle se produit encore à plus de 6 mètres de distance.
- Le miroir employé pour l’oscillateur dans ce cas a une distance focale de 5,7 cm., une hauteur de 40 centimètres et une largeur de 32 centimètres.
- Pour le résonateur j’emploie généralement un miroir beaucoup plus petit. Il a une distance focale de 1,9 cm., 23 centimètres de hauteur et 17 centimètres de largeur; la figure 3 en représente une section horizontale. Il est percé en son milieu d’un trou o et est solidaire d’un tube pouvant tourner autour de son axe, et portant un oculaire C. Un cercle gradué G est destiné à mesurer l'inclinaison que l’on donne au résonateur et à son réflecteur, ce qui permet de faire quelques mesures approximatives sur lesquelles nous reviendrons plus loin.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 6o-i
- L’oculaire C rend plus facile l’observation des étincelles du résonateur fixé à une plaque d’é-bonite E, à l’aide de petites rondelles de caoutchouc.
- Expériences de réflexion el de réfraction.
- L’expérience classique qui permet de montrer l’interférence des ondes incidentes et réfléchies se reproduit très bien avec les ondes électriques, même si le réflecteur à des dimensions très petites.
- Pour les ondulations de 7,5 cm. la lame métallique réfléchissante peut n’avoir qu’un décimètre carré de surface. Les premiers nœuds et ventres à partir de la lame se voient parfaitement en déplaçant à la main un résonateur sur la direction de propagation des ondes. La main étendue produit le même effet que la lame.
- On peut aussi faire l’expérience en plongeant la lame et le résonateur, dont l’interruption est protégée du contact du liquide par une petite lame de verre, dans un liquide isolant et mesurer ainsi directement la longueur d’onde dans ce liquide. L’huile d’olive donne une longueur d’onde égale aux 3/4 de celle dans l’air.
- Une simple bande étroite ou un fil métallique placé verticalement après le résonateur et à une
- distance ^augmente l’intensité de son étincelle.
- On peut tirer parti de cette augmentation de la sensibilité du résonateur lorsqu’il n’est pas possible d’employer des réflecteurs.
- La réflexion oblique produite sur une lame métallique peut se montrer, même à de grandes distances, si l’oscillateur et le résonateur sont munis de réflecteurs.
- Avec les petits appareils (X = 7,5 cm.) l’expérience de la réflexion peut se faire avec des miroirs de révolution et en particulier avec ceux que l'on emploie d’ordinaire pour montrer la réflexion du son ou de la chaleur rayonnante. L’oscillateur est placé au foyer de l’un de l’un des miroirs (de 18,6 cm. de longueur focale et de 44 centimètres de diamètre) et le résonateur au foyer de l’autre placé vis à vis du premier à une distance de 4 mètres.
- Pour montrer la réfraction des ondulations électriques, l’oscillateur et le résonateur sont munis de leurs réflecteurs. Entre eux est placé une lame métallique percée en son milieu d’une
- ouverture qui, dans le cas X = 7,5 cm. peut se réduire à un cercle de 8 centimètres de diamètre sans faire disparaître complètement les étincelles du résonateur.
- Dans ces expériences l’ouverture était un rectangle de 17 centimètres de haut sur 7 de large.
- Un prisme de paraffine dont l’angle de réfringence est de 3o° est placé contre l’ouverture. La radiation est déviée et il faut déplacer le résonateur vers la base du prisme pour pouvoir la recueillir. Des mesures grossières donnent 1,6 pour indice de réfraction de la paraffine.
- Un prisme rectangulaire de paraffine (les faces de l’angle droit ont 18 centimètres de hauteur sur 12 centimètres de largeur) montre de la façon la plus convaincante le phénomène de la réflexion totale.
- Si, en même temps que l’on observe l’étincelle du résonateur, l’on approche de la face hypothé-nusedu premier prisme celle d’un second, on la voit s’affaiblir dès que la distance entre les deux prismes devient inférieure à environ un quart de longueur d’onde, et ceci d’autant plus que la distance est plus petite. L’étincelle disparait complètement avant le contact des deux prismes. Ceci montre donc que pour que la réflexion totale n’ait plus lieu, le contact optique n’est pas nécessaire et qu’une couche d’air interposée et d’une épaisseur de moins d’un quart d’onde joue donc, dans les phénomènes de réflexion et de réfraction, le même rôle qu’une plaque de la substance. On connaît une hypothèse semblable de Fresnel (f).
- Si le résonateur est placé dans la direction des variations incidentes, l’étincelle apparaît dès que le second prisme est à une distance inférieure du premier, ce qu’il était facile de prévoir.
- Avec un résonateur sans réflecteur, une lentille cylindrique plan convexe de paraffine placée contre l’ouverture du diaphragme, on peut reconnaître la convergence des rayons réfractés.
- J’ai essayé de construire une lentille parfaitement aplanétique en donnant à la face convexe la forme hyperbolique, l’excentricité de l’hyperbole étant égale à l’indice de réfraction ; mais les résultats obtenus ont été moins satisfaisants que dans les autres expériences. J’ai
- (') Billet. Optique physique, 1.1, p. 120.
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- observé aussi les mêmes écarts faibles constatés déjà par MM. Lodge et Howard (*).
- Les belles expériences déjà connues de la propagation des ondulations électriques et les nouvelles (réflexion sur des surfaces de révolution et réflexion totale) peuvent donc être faites sur une assez petite échelle avec mes nouveaux appareils.
- Il en serait de même des expériences de polarisation avec des réseaux de fils.
- La plupart des expériences que je vais citer maintenant, et que je crois entièrement nouvelles, ne pourraient pas être tentées avec des longueurs d’ondes plus grandes.
- 4. Expériences ci’interférence et de diffraction.
- Pour ces expériences j’ai employé de préférence des appareils donnant des longueurs d’onde de 20 centimètres.
- L’interférence des radiations réfléchies par deux plaques métalliques formant un angle obtus (analogue à l’expérience des miroirs de Fres-nel) a été montré par M. Boltzmann (2).
- Si l’on place l’oscillateur (sans réflecteur) près d’une grande feuille de zinc, on voit très bien, si l’on déplace un résonateur, les nœuds et les ventres dus à l’interférence entre les ondulations directes et celles réfléchies obliquement par la lame. Cette expérience est l’analogue de celle de Fresnel pour montrer l’interférence avec un seul miroir.
- Pour mettre en évidence le phénomène de diffraction j’ai étendu sur une table A B (fig. 4) une grande feuille de papier sur laquelle était figuré le schéma servant à l’explication élémentaire du phénomène de la diffraction. On trace tout d’abord un arc de cercle DD' de 70 centimètres de rayon et ayant son centre en O, puis les arcs A A', B B', G C' ayant par centre un point R dont la distance au point O est de 110 centimètres et dont les rayons sont respectivement RP. -f 10 centimètres, RP -|- 20 centimètres, R P -j- 3o centimètres.
- La longueur d’onde étant 20 centimètres, l’arc D D' se trouve ainsi en quelque sorte gradué par rapport au point R. Le point P est le pôle de
- l’onde D D' ; P A, A B, B C... sont les arcs élémentaires; les extrémités de ceux-ci ont leurs distances au point R qui croissent successivement de —. Ces arcs sont les sections des zones 2
- élémentaires de l’onde cylindrique DD'.
- L’oscillateur était disposé au-dessus du point O à une hauteur de 3o centimètres et le résonateur au-dessus de R à la même hautéur.
- En plaçant sur AB et sur A' B' deux bandes métalliques verticales de 60 centimètres de hauteur on voit l’étincelle du résonateur devenir beaucoup plus vive. Cetteexpérience est de tout point analogue à celle de Fresnel qui obtint une augmentation d’intensité lumineuse en couvrant
- Fig. 4
- par des diaphragmes la deuxième zone élémentaire (x).
- Si l’on dispose des bandes métalliques sur C D et C' D' ou même sur B G, B' C', il ne se produit aucun changement visible, ce qui s’explique en remarquant que les zones successives sont de moins en moins efficaces.
- Deux lames verticales placées sur B D et B' D affaiblissent considérablement l’étincelle et peuvent même la faire disparaître. C’est la même expérience qui permet en optique de montrer l’obscurité centrale produite par une fente ne laissant passer qu’un nombre paire de zones élémentaires.
- Si, laissant fixes les diaphragmes B D etB1 D' on déplace le résonateur jusqu’en en point R' tel que O R' = O R et B P' = A P'l’étincelle devient de nouveau très vive. Ceci correspond aux
- C) Philosophical Magazine, 1889, p. 48.
- (*) Wiedemann’s Annalen, t. XL, p. 309; 1890.
- (*) Bii.i.et. Optique physique, p. 104.
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- franges claires.que l’on voit en optique de chaque côté de la frange obscure centrale.
- • Un diaphragme métallique placé sur B D produit un affaiblissement de l’étincelle ; sur A D, au contraire, il la renforce. Ce phénomène est analogue à celui produit par le bord d’un corps opaque.
- Comme conclusion on voit que le principe de Huyghens est applicable à la propagation des ondes électriques.
- 5. Action réciproque de plusieurs résonateurs.
- En exposant plusieurs résonateurs à Faction des radiations émise par un oscillateur, muni ou non de son réflecteur parabolique, on remarque que suivant le cas un résonateur s’éteint ou se trouve renforcé par la présence d’un autre.
- Pour simplifier, je donnerai tout d’abord une interprétation des phénomènes que je décrirai ensuite très rapidement.
- Un résonateur actionné parles radiations d’un oscillateur peut être considéré à son tour comme un oscillateur donnant naissance à des radiations de même période, mais ces oscillations propres du résonateur ne sont pas en coïncidence de phase avec les vibrations incidentes et il y a lieu de croire que la différence de phase est d’une demi-longueur d’onde; cette hypothèse s’accorde mieux que toute autre avec les faits observés. Quoi qu’il en soit, il faut se rappeler que les phénomènes dont il s’agit ne se prêtent pas à des mesures exactes.
- On peut montrer de bien des manières qu’un résonateur en action est une source de radiations capable d’exciter un second appareil semblable.
- Un procédé simple consiste à approcher d’un résonateur disposé verticalement un autre placé horizontalement et dans une direction perpendiculaire à celle de la radiation électrique. Si l’extrémité du résonateur horizontal est à la même hauteur que l’une des extrémités du résonateur zertical, le premier est le siège d’étincelles très /ives qui évidemment ne peuvent, dans cette position, être produites par l'action directe de l’oscillateur.
- Ceci posé, considérons deux résonateurs R et R' disposés en ligne droite avec l’oscillateur O (fig. 5). Le résonateur R' donne toujours des étincelles plus faibles lorsqu’il est en présence
- de R que lorsqu’il est seul. Ceci peut s’expliquer en remarquant que R' est soumis à l’action des radiations de l’oscillateur O et de celles du résonateur R qui présentent un décalage de phase
- de ^ quelle que soit la distance RR'.
- Les étincelles de R seront, au contraire, renforcées parla présence de R'si l’on a R R' = É Ce
- phénomène peut s’expliquer ainsi : à la différence de phase des vibrations émises ' par R'
- s’ajoute ici une seconde différence de phase ^ due
- à ce que la distance R R' est parcourue deux fois, par les vibrations qui vont de O à R', puis par celles qui vont de R' à R.
- Si deux résonateurs, comme R et R", sont dans le plan d’onde, ils se renforcent l’un l’autre si
- •4---
- R
- IR
- L
- Fig. 5
- leur distance R R" est égale à—, car les phases
- des vibrations qui arrivent à un des résonateurs et qui partent de l’autre et de l’oscillateur sont les mêmes. Si l’on rapproche R et R" entre eux, les étincelles, s’affaiblissent et peuvent même disparaître; mais, si les deux résonateurs n’ont pas la même sensibilité, c’est le moins' sensible qui s’éteint le premier.
- Si devant une plaque métallique L et à une
- distance on place un résonateur R, celui-ci,
- comme on le sait, ne donne pas d’étincelles, mais celles-ci apparaissent dès qu’un second résonateur R' est placé à égale distance entre
- R et L.
- Je laisse de côté un grand nombre d’autres expériences que l’on peut faire avec deux ou plusieurs résonateurs et qui peuvent se prévoir facilement.
- Le cas où les deux résonateurs n’ont pas même période présente un certain intérêt et on peut prévoir que leur action réciproque doit s’affai-
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- blir et s’annuler. Si, par exemple, deux résonateurs sont placés en R et R' et si leur période est assez différente (l’un ayant 11,5 cm. de longueur, l’autre 19), on remarque que le résonateur R n’a plus d’action particulièrement dans le cas où il a la plus petite période.
- Plusieurs résonateurs R, R" au lieu d’un conduisent au même résultat (1).
- 6. Phénomènes produits par les diélectriques.
- Dans le cours des expériences que je viens de décrire, j’ai eu l’occasion de constater non seulement que des parallélipipèdes de paraffine, de bois, etc., placés près des appareils peuvent modifier l’éclat des étincelles, ce qui se comprend, dans la plupart des cas, mais que certains diélectriques interposés entre l’oscillateur et le résonateur augmentent considérablement l’éclat des étincelles alors que d’autres placés dans les mêmes conditions les affaiblissent ou les font disparaître. De plus, si on déplace latéralement les diélectriques on arrive à produire un effet opposé, c’est-à-dire que le diélectrique qui auparavant renforçait l’étincelle, l’affaiblit maintenant, ou inversement.
- Si le diélectrique a la forme d’une plaque épaisse disposée perpendiculairement à la direction de propagation des radiations, son action est très marquée et est différente suivant que la plaque couvre telle ou telle partie de l’onde. L’effet est presque nul lorsque la plaque est assez étendue et couvre l’onde entière.
- Ceci montre la marche à suivre pour découvrir les particularités caractéristiques du phénomène; il suffira de placer successivement le
- C) U me semble que l’on pourrait expliquer ainsi les ingénieuses expériences de M. Garbasso (Atti delta R. Acc. di Torino, mars. 1893) qui, selon leur auteur, montreraient qu’il faut renoncer à l’explication donnée par MM. Poincaré et Bjerlcnes pour la résonance multiple pour admettre l’émission simultanée par l’oscillateur de vibrations de plusieurs périodes différentes. Il est naturel en effet que le réticule formé par des résonateurs égaux, qui dans ces expériences est placé entre l’oscillateur et le '. résonateur éteigne les- vibrations de celui-ci s’il y a accord des périodes, et ne les éteigne pas au contraire si l’accord n’existe pas. Dans le premier cas, les ondes émises par le réticule interfèrent sur le dernier résonateur avec celles qui arrivent directement de l’oscillateur. L’explication de M. Rierknes ne serait donc pas infirmée.
- diélectrique sur les différentes zones élémentaires dans lesquelles on pgut supposer divisée l’onde arrivant au diélectrique.
- J’ai expérimenté dans ce cas avec les plus petits appareils (), =7,5 cm). Soit O l’oscillateur placé au foyer de son miroir, R le résonateur derrière lequel est disposée à une distancé
- - une bande étroite verticale de zinc destinée à
- 4 ’
- en augmenter la sensibilité (§ 3). Un cylindre vertical G de 4 centimètres de diamètre peut se déplacer dans un plan vertical A B perpendiculaire à la direction de propagation (fig. 6).
- Nous supposerons tout d’abord que le cylindre est en verre. S’il est placé en G, sur la droite OR, il produit un affaiblissement de l’étincelle. Si on le déplace ensuite suivant A B on trouve deux positions Cj et G2 pour lesquelles l’étincelle est plus vive que sans le verre. De nombreuses mesures ont montré que
- c,R = c. R=CR + -.
- 2
- On peut donc dire que le cylindre se comporte comme un résonateur accordé avec R. On peut admettre par suite de la présence du miroir parabolique de l’oscillateur que l’onde arrivant en C est plane; les ondes arrivant en R et provenant de O et de C, auront donc même phase alors qu’elles auraient des phases différant de
- - si le cylindre était en G.
- Le soufre se comporte comme le verre, la gomme laque a une action un peu plus faible ; un cylindre métallique donne des effets analogues.
- Il est clair qu'en supposant l’onde A B graduée par rapport à R, une plaque de verre ou de soufre couvrant les secondes zones produira le même effet que le cylindre placé en C! ou Cg.
- Gonsidérons maintenant un cylindre de paraffine, ou d’ébonite, ou encore un tube de verre mince rempli d’huile. Ce cylindre placé en C augmente l’intensité des étincelles du résonateur R, et déplacé suivant AB il donne lieu à deux positions pour lesquelles les étincelles sont affaiblies. Ces deux positions du cylindre sont plus rapprochées de C que Gt et C2 (fig. 6); mais si maintenant, au lieu d’un cylindre, on déplace dans le plan A B deux plaques de paraffine (de 2 centimètres d’épaisseur) disposées verticalement et laissant entre elles un espace d’air de 6 centj-
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- mètres dé largeur, on reconnaît que cette- lame d'air se comporte comme le cylindre de verre ou de soufre, c’est-à-dire affaiblit les étincelles en G et les renforce en Ci et C2.
- Pour résumer ces faits, on pourrait partir de l’analogie entre les effets produits par un cylindre de verre et ceux produits par un résonateur accordé avec R. On pourrait dire alors qu’il se forme dans les diélectriques des oscillations de même période que celles émises par l’oscillateur et que l’intensité de ces oscillations est plus grande dans le verre et le soufre que dans l’air, et plus grande dans l’air que dans la paraffine et dans l’ébonite. Mais par suite du retard
- - de ces oscillations sur les vibrations inci-2
- dentes, tout ceci correspond évidemment à
- A
- i
- B
- Mg. a
- admettre une simple diminution d’amplitude des oscillations ou une absorption différente dans les différents diélectriques, et par exemple plus grande dans le verre que dans l’air. Comme en vertu du principe de Huyghens, l’effet sur le résonateur résulte de la composition des ondes émises par les différentes parties de l’onde A B, les phénomènes constatées ne seraient donc que des phénomènes de diffraction dans lesquels le verre par rapport à l’air ou l’air par rapport à la parafine produiraient une action semblable à celle d’un métal. Le phénomène optique correspondant serait celui de la diffraction à l’aide de diaphragmes moins transparents que l’air ambiant.
- Une plaque métallique placée en A B éteignant les oscillations du résonateur R, une plaque de verre doit seulement les affaiblir et montrer ainsi une espèce d’absorption des radiations. Une plaque de paraffine devrait produire l’effet opposé, puisqu’elle occupe la place d’un certain volume d’air qui, par rapport à elle, se comporte comme le verre vis-à-vis de l’air.
- Sans entrer dans aucune considération sur cette absorption et sur ses rapports avec les constantes électriques, j’arrive à une dernière série d’expériences confirmant en grande partie les prévisions que je viens de formuler.
- 7. Transmission des radiations électriques par différents corps.
- Cette série d’expériences à été faite avec les appareils correspondant aux longueurs d’onde de 7,5 centimètres.
- Entre l’oscillateur et le résonateur, munis chacun de leur réflecteur et placés à un mètre l’un de l’autre, on dispose verticalement un grand diaphragme métallique ayant en son milieu une ouverture de forme quelconque et de grandeur convenable.
- On fait d’abord tourner le résonateur (qui doit être remplacé après chaque essai) autour de son axe horizontal (fig. 3) jusqu’à ce que l’étincelle que l’on observe à travers l’oculaire soit sur le point de disparaître, soit a la rotation nécessaire. On place ensuite la lame à étudier contre l’ouverture du diaphragme et on répète l’opération, soit p l’angle correspondant à la suppression des étincelles.
- Le rapport des amplitudes des oscillations qui dans les deux cas arrivent au résonateur est évidemment
- cos 3 cos a'
- La mesure de ce rapport est, comme on le comprend, très peu précise; lorsqu’on augmente l'inclinaison du résonateur, les étincelles, qui apparaissent comme une traînée de petites étoiles, deviennent moins nombreuses et finissent par ne se montrer qu’à des intervalles de temps irréguliers et de plus en plus longs. 11 faut donc se contenter de constater qu’avec les rotations a et fs le résonateur donne dans les deux cas un même nombre d’étincelles dans des temps égaux. Les quelques résultats numériques que je vais donner sont donc simplement destinés à donner une idée de l’ordre de grandeur du phénomène.
- Ebonile. Deux lames de 4 centimètres d’épaisseur ne donnent pas d’effet sensible, ou plus exactement paraissent augmenter l’éclat des étincelles (fî>a).
- Paraffine. Elle se comporte comme l’ébonite. Un parai-
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- lélipipôde de 17 centimètres d’épaisseur dans le sens de propagation donne une augmentation d’étincelles du résonateur.
- Sel gemme. Une plaque de 5 centimètres d’épaisseur n’affaiblit pas sensiblement les étincelles.
- Soufre. Une plaque de soufre fondu de 2,5 cm. d’épais-
- seur affaiblit les oscillations dans le rapport..... 0,9
- Mica, épaisseur 1,7 mm........................... 0,9
- Verre à miroirs, épaisseur 8 millimètres......... o,63
- Pile de lames de verre à vitres, épaisseur totale
- 2 centimètres....................................... 0,9
- Gomme laque, épaisseur 1,5 cm.................... 0,8
- Porcelaine, épaisseur 5 mm....................... 0,7
- Bois de sapin, planche de j centimètre d’épaisseur. 0.8
- Marbre, épaisseur 2 centimètres.................. 0,6
- Sèlènite, épaisseur 1 centimètre................. o,S6
- Quartz, disque normal à l’axe de 8 millimètres
- d’épaisseur......................................... o,6
- Huile d’olive en couche de 1 centimètre dans une
- cuvette d’ébonite................................... 0,77
- Benzol en couche de 1 centimètre dans une cuvette d’ébonite..................................... 0,93
- Sulfure de carbone en couche de 1 centimètre dans une cuvette d’ébonite......•................... 0,96
- La façon dont se comportent quelques-uns de ces corps est remarquable. Le sel gemme et l’ébonite sont très perméables aux oscillations hertziennes, tandis que le verre à miroirs produit un affaiblissement notable des radiations transmises. On sait que ces corps se comportent d’une manière semblable avec les radiations calorifiques de grande longueur d’onde.
- Auguste Rigiii.
- HISTOIRE CHRONOLOGIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ, DU GALVANISME, DU MAGNÉTISME ET DU TÉLÉGRAPHE (').
- Divers autres procédés pour la transmission de signaux à distance succédèrent, en 1808, à celui de Pasley.
- Le chevalier Edelcrantz, savant suédois, envoya à la Société des Arts, de Londres, un modèle de son appareil, consistant en dix planches placées en trois rangées verticales. Cet arrangement permettait de combiner 1024 signaux
- (') Tous droits réservés.
- La Lumière Électrique du 24 juin 1893, p. 565.
- optiques, et pouvait même, si l’on observait l’ordre de succession des planches, donner jusqu’à 4087912 signaux. On dit que cet appareil a servi pendant une dizaine d'années sur les côtes de la Baltique et entre la Suède et l’Angleterre. ,
- M. Henry Ward a apporté quelques modifications mécaniques au télégraphe optique dans le but d’en faciliter la manœuvre.
- Le lieutenant-colonel John Macdonald, déjà connu pour deux rapports sur la variation diurne de l’aiguille aimantée, publie deux traités sur son « télégraphe terrestre », accompagnés d’un dictionnaire télégraphique très étendu.
- Son appareil comporte treize volets arrangés comme ceux d’Edelcrantz, en trois rangées verticales représentant les centaines, les dizaines et les unités. Douze volets peuvent former 4095 combinaisons distinctes, et l’emploi d’un treizième volet permet de doubler ce nombre.
- Le major Charles Le Hardy communiqua en 1808, à la Société des Arts, de Londres, la description d’un autre appareil comprenant un certain nombre de bras se croisant pour former des polygones concentriques, et permettant d’obtenir 40000 signaux distincts.
- Le vingt-septième volume de transactions de la Société des Arts, de Londres, contient la description des dispositifs télégraphiques de M. Knight Spencer et du lieutenant Spratt, et le trente-troisième volume décrit la disposition de M. Alexandre Law. Ce sont là les seuls procédés télégraphiques notables.existant avant que l’Amirauté britannique adoptât le système proposé par sir Home Popham, en 1816.
- L’« anthropo-télégraphe » de Spencer, se composait simplement de deux disques peints en blanc avec un cercle noir au centre, et qui devaient être tenus à la main dans diverses positions. Le lieutenant Spratt proposait encore plus simplement de donner tous les signaux à l’aide d’un mouchoir, et ce système a rendu de grands services comme moyen de communication entre navires avant la bataille de Trafalgar, et a été également employé avec succès entre Spithead et les remparts de Portsmouth.
- 1808. Callender-Calendar (Elisha), de Boston, obtient pour sa tige de paratonnerre un brevet américain, le premier brevet relatif à l’électricité qui ait été délivré aux États-Unis..
- 1808. Bucholz(Christoph Christian Friedrich),
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- chimiste allemand distingué, publie la description de la chaîne qui porte son nom, résultat d’expériences faites pour montrer que l’électricité dans la pile résulte de l’oxydation de l’un des métaux et pour établir une comparaison entre l’électricité produite et la quantité d’oxygène absorbée par le métal.
- 1808. Amoretti (Carlo), naturaliste italien, donne dans son Délia rabdomanzia'ossia elettro-melria, l’histoire complète de la baguette divinatoire et du magnétisme animal; ses recherches sur la polarité électrique des pierres pré. cieuses lui font admettre que le diamant et l’améthyste sont électropositifs, tandis que le saphir est électronégatif.
- 1808. Lebouvier-Desmortiers (Urban-René-Thomas), écrivain français, décrit dans le Journal de Physique un briquet électrique dont il est parlé dans le Manuel de l’électricité de De-launay (Paris, 1809).
- 1809. Krafft (Wolfgang Ludwig), professeur de philosophie expérimentale à l’Académie impériale des sciences de Saint-Pétersbourg, est l’auteur de recherches sur les phénomènes du magnétisme terrestre.
- En analysant l’examen fait par Biot, des observations de Humboldt sur l’inclinaison, Krafft simplifie ses conclusions, montrant qu’en mesurant la latitude par rapport à l’équateur magnétique, la tangente de l’inclinaison est le double de la tangente de cette latitude.
- C’est ce qui a été démontré par des expériences de M. Barlow, avec de petites aiguilles placées à la surface de sphères aimantées, et Biot, en reprenant ses formules, trouva qu’elles pouvaient être réduites à la loi énoncée plus haut.
- Krafft donna une théorie complète de l’élec-trophore dans les Comptes rendus de l’Académie de Saint-Pétersbourg, qui contiennent aussi la description de ses expériences sur le phosphore de Canton, et ses observations sur l’aurore du 6 (17) février de la même année.
- 1809. Children (John George), savant anglais, dont nous avons déjà parlé sous la rubrique Çruikshanks, 1800, communique aux Transactions philosophiques un Compte rendu d'expériences faites en vue de trouver la méthode la plus avantageuse pour la construction d’un appareil voltaïque, etc.
- En i8i3, il publie une description.de sa bat-.
- terie galvanique, la plus grande qui ait été construite; elle permettait de porter aü rouge un mètre et demi de fil de platine'de 3 millimètres de diamètre.
- Dans d’autres expériences, cet auteur observa que des fils de divers métaux étaient chauffés au rouge dans l’ordre suivant : platine, fer, cuivre, or, zinc, argent, et il en conclut que les pouvoirs conducteurs de ces métaux doivent être dans l’ordre inverse. L’étain et le plomb fondaient immédiatement. Les oxydes de tungstène, d’uranium, de cérium, de titane, d’iridium et de molybdène, pouvaient être fondus à l’aide de cette pile. Le diamant en contact avec le fer se combinait avec celui-ci pour donner de l’acier.
- 1809-1810. Oken (Lorenz), célèbre naturaliste allemand, professeur de médecine à l’université d’iéna, publie son grand Traité de philosophie naturelle.
- D’après Oken, le galvanisme peut s’identifier avec la vie; le mouvement en est une manifestation; pour lui le galvanisme joue un rôle fondamental dans la nature.
- 1809. Luc (Jean-André de), naturaliste suisse résidant en Angleterre, transmet à la Société Royale un long mémoire traitant de la séparation des effets chimiques et des effets électriques de la pile, avec une description d’un élec-troscope et d’une pile sèche.
- La pile sèche est formée de disques de papier doré alternant avec des disques de zinc laminé. On en démontrait les effets à l’aide d’une boule de métal suspendue à un fil et que la pile maintenait en vibration pendant des mois, et même des années. On dit qu’une pile de ce genre a fait fonctionner au laboratoire Clarendon, à Oxford, dix de ces pendules pendant plus de quarante ans.
- De Luc montre dans le Philosophical Magazine, t. XXXV à XXXVIÏI, comment on peut se servir de cette pile pour déterminer les propriétés isolantes ou conductrices des corps.
- 1809. Sœmmering (Samuel Thomas von), physiologiste allemand, emploie, le premier, l’électricité voltaïque pour la transmission de signaux télégraphiques.
- Son appareil complet consiste en trente-cinq tiges d’or placées dans des tubes de verre plongeant dans un réservoir d’eau acidulée et communiquant avec trente-cinq fils couverts de
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- soie aboutissant à autant d’ouvertures (25 pour les lettres et io pour les chiffres) destinées à recevoir lés fils de la pile voltaïque. Les bulles de gaz s’échappant par suite de la décomposition de l’eau pénètrent dans les tubes de verre formant récepteurs. D’après le volume de gaz contenu dans ces tubes, on pouvait déchiffrer la dépêche.
- Le télégraphe Sœmmering fut présenté par Dominique-Jean Larrey, chirurgien en chef de l’armée française, à l’Académie des sciences, le 5 décembre 1809. En 1810 et 1811, Sœmmering apporta diverses modifications à son appareil, qui lui permirent de réduire le nombre de fils à vingt-sept. Ces fils étaient en cuivre ou en laiton, et couverts de gomme-laque et de soie, puis réunis en un câble de 3oo mètres de longueur. Pour produire l’appel, un signal d’alarme se déclenchait sous l’influence du gaz qui s’y accumulait.
- Le comte Potocki présenta cet appareil à l’empereur François P1', d’Autriche, et Wilhelm Sœmmering le montra à De la Rive, à Auguste Pictet et à d’autres savants. En mars 1812, on réussit à télégraphier avec cet appareil à une distance de 3ooo mètres.
- 1810. Prechtl (Johann Joseph), mathématicien et chimiste allemand, directeur de l’école des arts et de la navigation de Trieste, et professeur à l’Institut polytechnique de Vienne, est l’auteur de différents articles très intéressants sur l’électricité, le magnétisme, etc., dans les Annalen der Physik, de Gilbert, et dans le Journal für Chernie, Physik und Minéralogie, de Gehlen. D'après Figuier, nous devons à Prechtl une explication très claire de la théorie de l’équilibre et de la distribution électrique dans la pile de Volta.
- Un de ses plus importants mémoires traite des phénomènes magnétiques produits par les fils traversés par des courants. Il cherche à expliquer le mode d’action du fer sur l’aiguille aimantée, mais ses diagrammes sont d’une complication trop grande pour que nous puissions les résumer ici.
- 1810. Jacopi (Joseph), médecin italien, élève du fameux Scarpa, fait connaître dans ses Ele-menti di Fisiologia e Noiomia comparata, les résultats de ses investigations sur les organes-électriques de la torpille.
- On lui doit la première description claire des
- lobes électriques du cerveau de la torpille et de leurs relations avec les huit paires de nerfs distribuées parmi les colonnes hexagonales. La cinquième ramification a été observée par Carus, et le quatrième groupe important de nerfs directement reliés aux organes électriques a été étudié par le célèbre professeur italien Carlo Matteucci.
- 1810. Nous terminerons la revue chronologique que nous venons de faire de la première décade de ce siècle en rappelant que l’origine de la télégraphie pneumatique remonte aux essais faits en 1810 par l’ingénieur anglais George Medhurst.
- Le Télégraphie Journal, de Londres, qui donne un extrait du brevet pris par Medhurst, pour « un nouveau procédé de transport de lettres et de marchandises », dit que le procédé en question n’a pris une forme pratique qu’en 1854, lorsque M. Latimer-Clark posa un tuyau de plomb d’un pouce et demi de diamètre entre la station centrale de l’Electric Telegraph Company, Lothbury, et le Stock Exchange de Londres. Le système fut étendu en 1858, à Mincing Lane, et deux années après, M. Varley introduisit l’emploi de l’air comprimé, les lettres étant transportées dans un sens par une aspiration, dans l’autre sens par un refoulement, au lieu d’employer dans les deux sens une aspiration comme l’avait fait M. Clark.
- En 1865, le système considérablement modifié, fut introduit à Paris, et fut également employé par MM. Siemens, entre la Bourse et le bureau télégraphique de Berlin.
- - P.-F. Mottelay.
- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE POUR TOUS
- Une once de pratique vaut mieux qu’une livre de théorie, dit le proverbe anglais; et c’est pourquoi tout le monde est d’accord pour reconnaître que les meilleurs ouvrages sur l’éclairage électrique sont ceux écrits par des gens qui ont dirigé des installations- et ont ainsi forcément acquis une expérience leur donnant autorité pour traiter le sujet. A ce titre, le livre du capitaine E. Ironside Bax, adminis-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- trateur-gérant de la Westminster Electric Sup-ply Corporation renferme de précieux enseignements pour ceux qui se servent de l’électricité pour t’éclairage (*).
- Ce livre, qui est à sa seconde édition, forme, à vrai dire un manuel pour les abonnés de compagnies d’éclairage électrique, que je n’offenserai pas, je suppose, en disant que, pour la plupart, ils ignorent absolument ce que c’est que l’électricité appliquée ; on y trouve, par conséquent, toutes les explications nécessaires pour enseigner clairement au consommateur ce que c’est que le courant et la manière de s’en servir ; et ces chapitres d’initiation à la connaissance et à la manipulation des accessoires d’installation sont non pas une vulgarisation superficielle, mais un exposé méthodique d’un bout à l’autre, que les profanes liront avec plaisir, curiosité et intérêt, en s’instruisant sans fatigue.
- Comme le capitaine Bax est un croyant et qu’il est fermement convaincu du développement que doivent prendre les applications de l’électricité transmise par les stations centrales, il a consacré les derniers chapitres de son livre aux machines à coudre, aux ventilateurs, aux barattes, aux machines à nettoyer les couteaux et à décrotter les chaussures, au repassage, à la cuisine et au chauffage par l’électricité. Qui dit même qu’il n’installera pas dans les maisons des appareils ozoniseurs pour purifier l’air?
- Il est bon qu’on sache que la Westminster Supply Corporation est une des grandes compagnies de Londres ; elle a trois stations centrales : la première dans Milbank Street (Westminster) , la seconde dans Eccleston Place (Belgravia) et la troisième dans Davies Street.
- Le i" janvier 1891, elle alimentaitg5oo lampes; six mois après, ce chiffre était monté à 3o3oo; le r1’ octobre, elle avait 47500 lampes, le r1' janvier 1892, elle en avait 62 800 et le rr juillet 1892 elle était arrivée à 82 800 lampes de 8 bougies. A la fin de l’année, on aura très probablement dépassé 100000, chiffre très éloquent.
- Le livre est plein de détails techniques; celui qui sait déjà en apprécie la clarté et la précision, et celui qui n’est point au courant des
- (') Popular Electric Lighting, being- practical hints to présent and intending users of electric energ-y for illumi-natingf purposes; Biggs and C“, Londres, 1892.
- choses de l’électricité se les assimile facilement. C’est ainsi qu’il apprend qu’un watt représente 1/746 de cheval, et que l’unité du Board of Trade, qui est la dépense d’énergie à raison de 1000 watts par heure, représente 1000/746 de cheval, c’est-à-dire 1 cheval i/3.
- Passons aux lampes :
- Une lampe de 8 bougies prend 33 watts ou i/23 de cheval, c’est-à-dire 33/1000 de l’unité du Board of Trade, qui, par conséquent, peut faire marcher une lampe pendant 3o heures en chiffres ronds. Ceci bien entendu est en dehors de la question de pression, car une lampe de 33 watts peut prendre o,33 amp. à 100 volts et 0,66 à 5o volts.
- On a reconnu récemment que beaucoup de lampes de soi-disant 8 bougies étaient réellement des lampes de 10 bougies qui prenaient 40 watts au lieu de 33 ; il est bon que les abonnés connaissent ce fait et que les lampes soient réellement ce qu’elles passent pour être; autrement c’est 25 0/0 de plus à la charge du consommateur. Quant aux lampes de 16 bougies, on les a toutes trouvées prendre à peu près 66 watts.
- Le catéchisme du capitaine Bax est précieux pour les personnes que desservent les compagnies d’éclairage électrique, car il leur apprend ce que c’est que le compteur électrique, la manière de mesurer le courant, de lire les cadrans et les met en mesure de contrôler le relevé de la marche du compteur par l’inspecteur de la compagnie.
- L’éclairage électrique est-il meilleur marché que 1 éclairage au gaz? Lumière pour lumière, il est probable que si on prend le gaz à Schillings les 1000 pieds, l’électricité coûte 2 1/4 fois plus cher.
- Une statistique basée sur des faits relevés pendant deux ans, chez des abonnés, indique cependant que là où le gaz revenait à 875 francs par an, la lumière électrique n’avait coûté que 1075 francs; tout cela est une question d’économie et d’habitude de se servir de lampes à incandescence; presque toujours, le premier trimestre monte à une somme beaucoup plus considérable que l’abonné ne l’aurait cru. Allumer une ou deux lampes de plus, cela n’a l’air de rien; sortir d’un appartement sans tourner le commutateur, c’est plus naturel encore; on
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- laisse marcher les lampes sans y faire attention; les domestiques s’en préoccupent encore moins et soit le matin, soit le soir, font une véritable orgie de lumière tant que leurs maîtres ne les ont pas mis au pli et n’ont pas pris les mesures nécessaires pour les empêcher de dépenser du courant inutilement. Pour cela, il y a des moyens pratiques, tels que les clefs de sûreté, etc.
- Ce qui fait surtout que les compagnies de lumière électrique ne peuvent guère abaisser leurs tarifs, c’est qu’elles n’ont à donner de lumière que pendant quelques heures par jour, et que devant se tenir prêtes pour toute éventualité, leurs dépenses sont exagérées.
- On lira sans doute avec grand intérêt les devis suivants d’installations de maisons de 8, 12 et 15 chambres.
- Maison de huit chambres.
- Cuisine 1 lampe de 8
- Antichambre 1 — 8
- Salle à manger 2 — 8
- Salon 3 — 8
- Salle de bains 1 — 8
- Trois chambres à coucher 3 — 8
- Total 11 lampes de 8 bougies é 1 35 shil-
- lings par lampe .. liv. st.
- n séries d’accessoires, abat-jour, etc.... 5 io
- Liv. st...... 24 i5
- Dépense approximative annuelle à 8 d. par unité, en comptant deux heures d'éclairage quotidien, 8 n liv. st.
- Soit 618,75 fr. d’installation et 214 francs d’éclairage annuel.
- Maison de douze chambres.
- Antichambre I lampe de 8 bougies
- Bibliothèque I — 16
- Salle à manger 3 — 16 —
- Salon 3 — 16
- Cuisine I — 8 —
- Cinq chambres à coucher 5 — 8 —
- Buanderie 1 — 8 —
- Salle de bains 1 — 8 —
- Paliers 2 — 8 —
- Total 11 lampes de 8 bougies et 7 de 16
- bougies à 35 shillings par lampe, liv.st. 3i 10 18 séries d’accessoires, y compris abat-
- jour, etc. à 10 shillings................. 9 o
- Liv. st...... 40 10
- Dépenseapproximative annuelle en comptant deux heures d’éclairage quotidien, 20 livres sterling.
- Soit 1012,50 fr. d’installation et 486,65 fr. d’éclairage annuel.
- Maison de quinze chambres.
- Antichambre 1 lampe de 16 bougies
- Bibliothèque 2 —- 16 —
- Salle à manger 3 — 16 —
- Salon 5 — 16 —
- Boudoir 3 — l6 —
- Serre 2 — 16 —
- Six chambres à coucher
- et un cabinet de toilette 9 — 8 —
- Cuisine 1 — 8 —
- Buanderie 1 — 8 —
- Salle de bains 1 — 8 —
- Paliers 3 — O —
- Total 17 lampes de 16 bougies et i5 lam-
- pes de 8 bougies à 35 shillings par
- lampe st. 56 0
- 3 clefs de sûreté à 35 shillings 5 5
- 32 séries d’accessoires, abat-jour, etc..
- à 10 shillings 16 0
- Liv. st... 77 5
- Dépense approximative annuelle, en comptant deux heures d’éclairage par jour, 38 livres sterling.
- Soit ig3i,25 fr. d’installation et 953,10 fr. d’éclairage annuel.
- On est tellement enclin, surtout en France, à exagérer les cas d’incendie ou de commencement d’incendie dans les maisons où existe une installation d’éclairage électrique, qu’il n’est pas inutile de citer ces extraits du règlement du County Fire Office :
- L’électricité donne l’éclairage présentant le moins de dangers, à condition que l’installation soit convenablement faite. Les éléments de sécurité sont d’abord que le matériel employé soit de première qualité et ensuite que le travail soit exécuté par une maison d’électricité compétente et sur laquelle on puisse compter.
- Il n’y a pas de bon marché à se servir de matériel d’occasion; il n’y en a pas non plus à employer des électriciens de second ordre qui ne connaissent pas ou connaissent mal leur métier et qui n’ont pas d’expérience.
- Le capitaine Bax nous raconte que dans beaucoup d’endroits de Londres on voit des écriteaux indiquant que des fils et des lampes ont été posés dans la maison; mais il ajoute qu’il ne faut pas trop s’y fier, attendu que généralement on s’est trop pressé, et que la compagnie n’a pas encore fait sa canalisation; iLdonne le conseil de ne pas louer une maison à lumière électrique avant de savoir si réellement on a ou on va bientôt avoir le courant.
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- Sait-on qu’à Londres, excepté dans la Cité, il y a dans chaque district deux compagnies électriques qui sont autorisées par le Parlement à exploiter l’éclairage électrique? On a voulu par là protéger le consommateur contre les abus du monopole et en outre assurer l’éclairage, attendu qu’en cas d’accident à l’une des compagnies l’autre fait son service. Enfin, on a eu pour but d'exciter une certaine concurrence entre elles, ce qui est toujours à l’avantage du public.
- Il est douteux que ces précautions soient sages, car ce sont de lourdes charges qu’on impose aux compagnies qui, sans cela, pourraient très certainement fournir le courant électrique à meilleur marché.
- Il y a deux systèmes d’éclairage : celui des compagnies qui se servent du courant alternatif ou de haute tension et celui des compagnies qui se servent du courant continu ou de basse tension. Les premières fonctionnent généralement dans les districts où la population est clairsemée et où les courants doivent être transmis à une longue distance; dans les autres, la distance maxima est un rayon d’un kilomètre et demi de la station génératrice.
- Le cahier des charges avait imposé aux compagnies d’achever leur canalisation dans certaines rues dans un délai de deuxans; plusieurs d’entre elles ont montré tant d’entrain qu’elles ont même canalisé plusieurs rues avoisinantes.
- Un habitant a le droit, quand le câble distributeur d’une compagnie est à 20 mètres de sa maison, de se faire établir gratis un branchement, moyennant l’engagement de consommer en deux ans 20 0/0 de la dépense qu’occasionne le travail. Comme, en général, le maximum est de i25o francs, on voit que le risque n’est pas considérable. Si le câble est déjà posé dans la rue, il n’a aucun engagement à prendre, mais il doiUpayer un minimum de i3 sh. 4 d. (16,65 fr.) par trimestre; qu’il se serve du courant ou non, c’est acquis à la compagnie.
- La compagnie conduit le câble jusqu’au trottoir.
- Voici en quelques lignes le tableau dé l’organisation de l’éclairage électrique à Londres :
- \
- ÉCLAIRAGE A COURANT CONTINU
- Chelsea Electricity Supply Company, 12, Draycott place. — Courant continu de 600 volts; distribution au moyen de transformateurs et de batteries secondaires 100 volts.
- Electricity Supply Corporation, 12, Maiden lane. — Courant de io5 volts ; courant de distribution, 100 volts sans accumulateurs.
- Kensington and Knightsbridge Electric lighting Company, 140, Brompton Road. — Deux stations génératrices avec accumulateurs; courant 200 volts, distribution de courants 100 volts.
- Notting hill Electric lighting Company, Bulwer placer High Street Notting hill. — Deux stations centrales avec accumulateurs ; courant 200 volts, distribution de courant
- IOO VOltS :
- Saint-James’ and Pall Mail Electric lighting Company Mason’s yard, Duke Street. — Deux stations centrales avec batteries d’accumulateurs, courant de distribution 110 volts.
- St-Pancras Vestry, Vestry hall, St-Paneras road. — Quatre stations, dont une seule en marche; batteries d’accumulateurs, courant de 220 volts, courant de distribution de io5 à 110 volts.
- Westminster Electric Supply Corporation, Victoria Mansion, 32, Victoria Street. — Trois stations centrales avec batteries d’accumulateurs, courants 200 volts, distribution de courant 100 volts.
- ÉCLAIRAGE A COURANTS ALTERNATIFS
- City of London Electric lighting Company, 112, Great Winchester Street, EC. — Deux stations centrales; génération de courant 2000 volts, courant de distribution 100 volts.
- House to house Electric Company, Richmond road ; West Brompton London Electric Supply Corporation, 3, Adelphi terrace. — Les transformateurs sont installés chez les abonnés; courant de distribution 2000 volts, une station centrale avec stations de districts. Courant 10000 volts; courant de distribution 100 volts.
- ÉCLAIRAGE A COURANT CONTINU ET A COURANTS ALTERNATIFS
- Metropolitan Electric supply Company, 4, Waterloo place. — Cinq stations centrales; un à courant continu avec batterie d’accumulateurs; distribution de courant 100 volts ; quatre stations à courants alternatifs avec transformateurs chez les abonnés, courant jooo volts.
- La New Cadogan and Belgravia Electric supply Company n*a pas encore installé son usine et l’on ne sait quel système elle adoptera.
- Au 3i décembre 1891, les compagnies avaient dépensé plus de 5o millions de francs en terrains, usines, bâtiments, machines et canalisations; une seule vendait en 189!« 7 pence l’unité du Board of Trade (kilowatt-heure) ; deux la faisaient payer 7 1/4 pence et les autres 8 pence; elles avaient fourni 4 284 658 unités du Board of Trade, et si l’on compare ce total, qui représente approximativement i32 800000 lampes-heures de 8 bougies à 32 watts, on trouve que cela corres-
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- pond à 664000000 de pieds cubes de gaz et que I l’éclairage électrique est encore loin d’éclipser | le gaz, puisqu’une seule compagnie, de juillet 1891 à janvier 1892, avait fourni 10000000000 de pieds cubes de gaz.
- E. Andréoli.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Montage pour la mesure de la puissance, de l’intensité de courant et de la différence de potentiel à l’aide d’un électrodynamomètre Siemens, par Behn-Eschenburg (’).
- A l’aide du montage schématique de la figure 1, on peut, en quelques minutes mesurer successivement l’intensité d’un courant, la différence de potentiel et la puissance d’un circuit.
- Les extrémités des deux bobines de l’électro-dynamomètre sont reliées aux bornes 1, 2, 3, 4. Le commutateur bipolaire I n’a pour but que de changer le sens du courant, dans la bobine mobile, pour obtenir dans les cas une déviation dans le même sens. Dans une des positions du commutateur les extrémités des bobines mobiles 3 et 4 sont reliées avec les contacts 5 et 2, dans l’autre position avec 2 et 5. Le commutateur II peut dans trois de ses positions faire communiquer une des bornes du générateur avec les contacts 1, 5 ou 2. Le commutateur III relie une extrémité de la résistance non inductive avee 1 ou avec 5. Entre le commutateur III et la borne 6 se trouve une résistance non inductive qui peut être calibrée à l’aide de l’instrument lui-même.
- Quand il s’agit de tensions ordinaires, on peut constituer cette résistance par des lampes à incandescence. Le courant i passant dans cette résistance R est mesuré par l’électrodynamo-mètre, avec III sur le contact 5, et II sur 2; on détermine ainsi E.
- L’intensité J du courant principal se mesure directement, par le contact II avec 5, et de III avec 5 ; la somme des intensités J i, que nous désignerons par J', est mesurée en mettant II sur
- 5 et III sur 2. La puissance absorbée P est alors donnée d’après la méthode de Fleming par :
- P= | (j'2+J2-*2)
- La même puissance peut être mesurée directement en transformant le dynamomètre en voltmètre. On amène II sur 1, et III sur 5; le courant i traverse la bobine mobile, J la bobine fixe, et la déviation a de l'instrument est proportionnelle à la valeur moyenne du produit
- Le nombre de spires de la bobine mobile est
- Bobine mobile
- Fig. 1
- si faible que pour toutes les valeurs de R supérieures à 10 ohms le coefficient de self-induction
- R
- de la bobine est plus petit que y— Pour la mesure de E, il faut choisir- R tel que i soit ramené dans l’échelle de l’instrument.
- A- H.
- Compteur de tours électrique Siemens et Halske, pour arbres d’hélices (').
- La mesure directe du nombre de révolutions de l’arbre d’hélice permet de connaître la vitesse du navire, au moins dans les conditions normales. Cette mesure doit pouvoir être faite par une simple lecture sur un appareil installé en un point convenable du navire. Il existe un grand nombre de dispositifs destinés àTéaliser cedesi-
- (‘) Eleklrolechnische Zeitschrift, 2 juin 1893.
- (') Elektrotechnische Zeitschrift, 9 juin 1893.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- deratnm \ un des plus récents est celui que nous allons décrire et qui est dû à la maison Siemens et Halske.
- Ce système comprend essentiellement :
- 1. Une machine magnéto-électrique à armature en doubleT, mise en mouvement par l’arbre de l’hélice à l’aide d’une transmission par courroie ou par engrenage (fig. i).
- 2. Des appareils récepteurs, répartisen nombre quelconque entre les différentes parties du navire, qui indiquent sur un cadran le nombre de
- tours et le sens de rotation de l’hélice. La figure 2 en montre l’aspect extérieur, et la figure 3 donne les détails du mécanisme.
- 3. Le système de conducteurs reliant le générateur de courant aux récepteurs.
- Le système fonctionne comme suit :
- La machine magnéto envoie à chaque tour un • courant aux récepteurs. Ceux-ci contiennent un électro-aimant dont l’armature agit par une roue à rochet sur un mouvement d’horlogerie et sur une aiguille, qui avance d’un angle proportion-
- Fig. i.— Machine magnéto-électrique du transmetteur.
- nel au nombre d’attractions de l’armature. L’armature, dans ses oscillations, remonte le mouvement d’horlogerie, qui tourné et entraîne l’aiguille jusqu’au moment où il se produit un déclenchement, qui laisse revenir l'aiguille à sa position initiale; le déclenchement se produit toutes les 12 secondes.
- " Un électro-aimant polarisé fait partie du circuit du premier électro-aimant. Le mouvement de son armature, dépendant du sens du courant et par suite du sens de rotation de l’hélice, amène devant une glace un disque portant l’in-
- dication V (en avant) ou R (en arrière), et permet ainsi de connaître le sens de la marche de l’hélice.
- La machine magnéto distribue ses courants aux divers circuits par un système de 4 balais (fig, 1), que des excentriques mettent en contatt avec le commutateur une fois par tour de l’arbre d’hélice. Le nombre de balais et d’excentriques dépend naturellement du nombre d’appareils à desservir. L’appareil, pourvu d’un cadran de grand diamètre et d’indications très visibles, mesure entre 10 et yS tours par minute.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ ---617
- L’agencement intérieur du compteur proprement dit est représenté par la figure 3. Le mouvement d’horlogerie, à ancre, est actionné par l’armature A de l’électro-aimant tubulaire E2. Cette armature est solidaire avec le levier coudé W mobile autour de l’axe X. Contre le galet R que porte l’extrémité inférieure de ce levier appuie la pièce m mobile autour de Z, et portant à sa partie supérieure la dent d’arrêt Kt. Celle-ci, en agissant sur les dents du barillet 2, tend à chaque mouvement le ressort qui s’y
- •------,— t80n,/fn~ -- - -A
- Fig. 2. — Vue extérieure de l’appareil.
- trouve, et une seconde dent d’arrêt K2 empêche le barillet de revenir. La roue dentée 1, la roue à échappement Si et les autres pièces que l’on voit sur la gauche complètent le mouvement d’horlogerie.
- L’axe du barillet porte encore deux disques S2 et D3 munis de doigts qui relient le mouvement d’horlogerie au mouvement de l’aiguille. Celui-ci est composé d’une roue à rochet I avec dent d’arrêt K3 reliée par une charnière au bras m2 mobile autour de X et transmettant le mouvement de l’armature dans le sens de la flèche. La roue I est couplée avec un ressort à boudin fi, qui se tend pendant la rotation de I et qui est maintenu pendant le contre-arrêt K4.
- Le mouvement d’horlogerie étant actionné en même temps par l’armature, il arrive qu’au bout de 10 secondes lés dents d’arrêt de la roue I se trouvent soulevées par les doigts du disque S2 agissant sur le levier h. Le ressort fx entre alors en action et fait revenir la roue I dans sa position initiale. Deux secondes plus tard les dents d’arrêt reprennent leur ancienne place et la progression de la roue I recommence.
- Fig. 3. — Mécanisme du compteur.
- Comme chaque attraction de l’armature correspond à un tour de l’arbre de l’hélice, ce mouvement peut être indiqué directement par une aiguille reliée à la roue I. Dans l’appareil qui nous occupe, l’aiguille est solidaire avec une seconde roue d’arrêt II, folle sur l’axe de I, mais qui est entraînée par le crochet at et le doigt à2 et maintenue dans sa position extrême par la dent d’arrêt K5, jusqu’à ce qu’au bout de 10 secondes K5 soit soulevé par le disque S3. Dans le cas où le nombre de tours par minute n’a pas augmenté dans l’intervalle, la dent d’arrêt re-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tombe sous l’influence du ressort/5, sur le crochet at de la roue I. Si, entre temps, la roue I a progressé d’un certain angle, l’aiguille ne revient que jusqu’au point où at et a2 se rencontrent.
- L’aiguille est donc amenée à la division de l’échelle correspondant à la vitesse angulaire à l’instant considéré; elle y reste pendant io secondes, puis retombe à sa position de repos, qu’elle quitte de nouveau au bout de 2 secondes pour se placer sur la division indiquant la nouvelle vitesse angulaire.
- Derrière le cadran se trouve l’électro-aimant polarisé Et, avec son armature Aj. Celle-ci porte un disque indicateur qui, selon la position de l’armature, montre derrière l’ouverture centrale du cadran la lettre V ou R, indiquant le sens de la rotation.
- Horloge pour compteurs à double tarif (’).
- Les directeurs de stations centrales apprécient l’importance, au point de vue économique, d’un grand facteur de charge. Ils s’intéresseront donc à l’appareil établi par M. G. Kapp dans le but d’encourager l’emploi du courant à tarif réduit pendant les heures de la journée où la consommation de lumière est faible. L’appareil a été essayé à la station centrale municipale de Saint-Pancrace, à Londres, et paraît répondre au but proposé.
- Tout le monde sait que le prix de l’énergie électrique baisserait dans de notables proportions s’il était possible de faire travailler une station continuellement à pleine charge. C’est un fait en partie dû au meilleur rendement qu’offre le fonctionnement en pleine charge, de même qu’à la diminution relative des frais d’exploitation, représentés par la dépréciation et' l’amortissement de l’installation et par les frais de surveillance et d’entretien.
- Pour approcher autant que possible de ces conditions, il est nécessaire de vendre le courant à un prix assez faible pour inviter les consommateurs à s’en servir pendant la journée pour toutes les autres applications que l’éclairage, comme pour la force motrice, le chauffage, etc. Quant à l’emploi du courant pour l’éclairage, il est en quelque sorte forcé, et il est inutile d’en baisser le prix dans le but spécial que
- l’on se propose. On arrive donc à établir deux tarifs, l’un pour les heures de faible charge, avec une réduction suffisante pour encourager la consommation, l’autre pour les heures d’éclairage aux prix normaux.
- Un procédé qui permet de réaliser ces conditions, et qui a été adopté par la City of London Electric Supply Company, consiste à placer chez le consommateur deux compteurs (l’un enregistrant au taux normal, l’autre à un taux réduit), avec un commutateur permettant de mettre en circuit alternativement l’un et l’autre des deux appareils. Le commutateur est enfermé sous clef, et un employé de la Compagnie vient le manœuvrer deux fois par jour. Cette manière de faire ne peut évidemment être généralisée et ne s’applique jusqu’ici que chez un petit nombre de consommateurs.
- Une autre méthode, originellement employée
- Fig. 1
- à Saint-Pancrace, est de se servir non-seulement de deux compteurs, mais encore de deux circuits indépendants, l’un pour l’éclairage, l’autre pour la transmission de force. Un commutateur spécial permet d’enregistrer à plein tarifa la fois dans les deux circuits, mais le tarif réduit ne peut être appliqué qu’au circuit des moteurs. L’abonné manœuvre lui-même le commutateur, étant donné que pendant les heures d’éclairage il est obligé de se placer sur le compteur à plein tarif. Toutefois, s’il se passe de l’éclairage, il peut employer l’énergie au tarif réduit à toute heure du jour et de la nuit, ce qui est un avantage pour lui, mais un désavantage pour la station centrale.
- L’appareil que nous allons décrire supprime à la fois l’inconvénient du réglage du tarif par le consommateur lui-même et celui de l’emploi d’un surveillant spécial. Dans l’appareil Kapp
- (*) The Electncal World, 27 mai 1893.
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- le passage du plein tarif au tarif réduit et inversement est effectué automatiquement par une horloge, et ne nécessite qu’un seul compteur.
- Les connexions chez l’abonné sont alors établies comme l’indique la figure 1, dans laquelle m représente les conducteurs de branchement, M le compteur, qui peut être d’un type quelconque, C l’horloge commutatrice, L les lampes et D un autre appareil d’utilisation. Un conduc-
- teur additionnel l met l’horloge en dérivation sur le compteur.
- Le rôle de l’horloge est de fermer ou d’ouvrir le circuit dérivé à des heures fixées d’avance, faisant ainsi passer à côté ou à travers le compteur une partie du courant total d’utilisation. Quand le commutateur est fermé, une partie du courant passe à côté du compteur dans la dérivation /, dont la résistance règle la proportion
- Fig'. 2 et 3. — Compteur Kapp.
- de l’énergie ainsi non enregistrée. Dans l’appareil essayé à Saint-Pancrace la résistance dans le circuit de l’horloge était égale à celle du compteur, de sorte que le tarif était réduit de moitié; c’est-à-dire que le prix de 60 centimes par kilowatt-heure est réduit à 3o centimes pendant la journée.
- Les figures 2 et 3 montrent la disposition de l’appareil Kapp. Il consiste en une horloge ordinaire, dont le mouvement actionne une roue montée sur un arbre creux A, décrivant une révolution par 24 heures. A l’intérieur de A est
- un second arbre portant à une extrémité une manivelle F, et relié à l’autre extrémité à un ressort en spirale S. L’arbre creux porte un disque, et en face de ce disque, pressées contre lui, se trouvent deux palettes D et C qui peuvent être amenées dans une position quelconque par rapport aux heures marquées sur le cadran de l’horloge.
- La fourche G empêche de tourner la manivelle et avec elle l’arbre intérieur. -Cette fourche porte un doigt qui est poussé à droite et à gauche quand les palettes passent devant lui.
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- De cette façon la manivelle est rendue libre et peut tourner d’un demi-tour, ce qui fait monter et descendre alternativement la bielle qui y est attachée et qui ouvre ou ferme le commutateur. Pour éviter des mouvements trop brusques, ce commutateur est muni d’un frein. La résistance est logée dans la boîte qui renferme l’horloge et peut être aisément réglée au rapport voulu entre le tarif normal et le tarif réduit.
- L’horloge doit être remontée tous les huit
- jours, mais on pourra y adapter un dispositir assurant lé remontage automatique.
- A. H
- Communications téléphoniques sans poste intermédiaire, système Volkers.
- Dans ce système de connexions téléphoniques, tous les postes travaillent avec deux piles communes mais agissant sur des circuits séparés. Un commutateur permet de relier deux quel-
- Fig. i. — Système téléphonique Volkers.
- conques des postes, par exemple I et III dans la figure i, par deux circuits, dont chacun ne contient que le microphone d’un poste et le récepteur de l’autre.
- A. H.
- Appareil simple pour l’étude des propriétés magnétiques du fer, par Behn-Eschenburg (*).
- Cet appareil sert à comparer les échantillons de fer au point de vue de l’aimantation totale et de l’aimantation rémanente que leur communiquent des forces magnétisantes déterminées. L’aimantation doit pouvoir être poussée jusqu’à la saturation du fer.
- L’appareil se compose d’un cadre rectangulaire, formé de quatre barres en fer forgé B,, B2, B3 et B.J; solidement vissées les unes aux autres, d’une bobine excitatrice S et d’une plaque en fonte A. L’échantillon à étudier P, introduit dans la bobine magnétisante, est vissé à la barre postérieure B3, et la plaque A occupe exactement l’intervalle laissé entre l’échantillon P et la barre antérieure B4 et peut être soulevée ou abaissée à l’aide du levier H. La plaque A est
- entourée de quelques tours de fil fin, dont les extrémités sont réunies à un galvanomètre balistique.
- Quand on lance un courant dans la bobine S, les barres B,, B2, B3 et B, forment avec P et A un circuit magnétique double. Toutes les lignes de force qui traversent l’échantillon sont également obligées de passer par la plaque A. Si, après avoir atteint une aimantation donnée, on retire la plaque du circuit magnétique, de façon à là soustraire complètement aux lignes de force émanées de l’échantillon de fer, l’effet inductif dans le fil entourant la plaque donne la mesure du nombre total de lignes de force Z ayant traversé l’échantillon à circuit magnétique fermé.
- Après la suppression du courant magnétisant, l’échantillon de fer conserve Z0 lignes de force que l’on peut mesurer par le même procédé, en retirant la plaque A. Il suffit de remettre en place la plaque A pour connaître le flux existant encore à l’état rémanent dans le circuit magnétique. Ce flux a toujours une valeur assez faible.
- Dans l’appareil essayé, les échantillons étaient des parallélipipèdes de 25 centimètres de hau. teur et de 81 centimètres carrés de section. La plaque A avait i centimètre d’épaisseur et la
- (') Elehtrotechnische Zeitschrift, 9 juin 1893.
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- section des barres et de la plaque était égale à celle de l’échantillon.
- La bobine était formée de 3oo spires, divisées en un certain nombre de sections. L’intensité de courant était mesurée à l'électrodynamomètre et le courant était fourni par une batterie d’ac-
- Fig. 1
- cumulateurs. Pour éliminer l’influence de la self-induction de la bobine, le nombre d’ampères-tours était réglé d’abord en agissant sur l’intensité du courant, puis en faisant varier le nombre de spires.
- Les résultats obtenus avec divers échantillons
- Fig. a
- de fer forgé, d’acier fondu et de fonte ont été les mêmes dans des conditions d’expérience variées.
- L’appareil a également permis d’observer que le flux mesuré à la fermeture du circuit magnétisant a une valeur plus grande qu’à l’ouverture de ce circuit.
- Fabrication èlectrochixnique du carborundum, procédé Acheron (1892).
- Le principe de cette fabrication est formulé comme il suit par l’inventeur.
- « J’ai découvert que les matières carbonacées, mélangées avec certaines autres, peuvent être soumises à l’action de la chaleur, de préférence à celle produite par un courant électrique, d’une manière telle qu’il en résulte la production d’une matière carbonacée cristalline qui peut remplacer pratiquement le diamant dans ses applications mécaniques, ainsi que le carbôrun-dum ordinâire sous ses différentes formes. »
- On fait, en pratique, un mélange de 5o 0/0 de carbone aussi pur que possible, 25 0/0 de silicate d’alumine et 25 0/0 de chlorure de sodium, ue l’on soumet à un courant électrique traver-
- sant sa masse à une température aussi élevée que possible, en facilitant le départ au moyen d’une traînée de graphite E. On trouve, à la fin de l’opération, la substance cristalline concentrée; en général, aux environs des électrodes, on la sépare du graphite par lévigation. On obtient ainsi de petits cristaux irréguliers, analogues à ceux du bore, en général octohédriques, noirs, opaques, quelquefois transparents, très durs,
- ----<3>-
- Fig. 1. —Fabrication du carborundum.
- très réfractaires, résistant longtemps à la flamme oxydrique. Leur composition moyenne .est de
- Si....................... 69,19
- Alj 03-|-Fes 03............. o,38
- Ca O...................... 0,19
- MgO......................... 0,06
- C........................ 29,71
- O........................... 0,47
- C’est donc une espèce particulière de siliciure de carbone d’un emploi très utile dans la constitution du filament des lampes à incandescence, et pour remplacer la poussière de bore ou de diamant.
- G. R.
- Pile sèche Siemens et Obach (1893).
- Le zinc A est cimenté sur un fond B, en un mélange de 70 à 800/0 d’asphalte, ioà i5 0/0 de résine et 10 à i5 0/0 de pâte de papier, moulé à chaud. Le charbon C est entouré d’un dépolarisant D, formé de 5o à 60 0/0 de peroxyde de manganèse, 40 à 5o 0/0 de plombagine, agglomérés par 1 0/0 de gomme laque, forcé au travers d’une filière creuse cylindrique découpé en tronçons et enveloppé d’un tissu poreux 6.
- L’excitateur E, placé entre le zinc et le dépolarisant, est constitué par un mélange de 80 à 90 0/0 de plâtre et 10 à 20 0/0 de farine agglomérée par une dissolution de chlorhydrate d'air.-
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- moniaque. La pile est fermée par une rondelle de papier T, surmontée d’une couche de liège pulvérisé G, puis d’un scellement d’asphalte K, percé d’un petit tube de dégagement L. La borne P est scellée dans le charbon par un alliage de 2 de plomb pour un d’étain, coulé dans un trou de forme tronconique, et qui se dilate
- ci
- Fig-. 1. — Pile Siemens et Obach.
- un peu en se solidifiant. La partie filetée inférieure de P et la base de l’écrou Q sont étamées de façon à pouvoir se souder au scellement, que les rainures verticales C empêchent de tourner dans le charbon, où il est retenu par sa partie tronconique.
- G. R.
- Ampèremètre électrostatique Hunter (1893).
- Le fil E, traversé par le courant à mesurer, et qui le mesure par l’amplification de ses dilatations sur l’aiguille A, est attaché, d’une part, au ressort D, par l’étrier à couteaux C, et de l’autre au levier F, accroché par son milieu au fil compensateur H, tendu par le'ressort G. Comme la longueur de ce fil, de même métal que E, est égale à la moitié de celle de E, on voit facilement qu’il maintient la tension de E constante, indépendamment des variations de la tempéra- i
- ture atmosphériques communes à E et à H, de sorte que ces variations n’ont aucune influence sur la position de A. Le balancier K porte une palette K', plongeant dans la glycérine du bac J, de manière à rendre l’aiguille apériodique.
- I |l II
- ! li
- Fig. 1 et 2. — Ampèremètre Hunter.
- Les résistances P sont montées en série ou en parallèle avec E, suivant qu’il s’agit d’un ampèremètre ou d’un voltmètre.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur un nouvel électromètre, par C. Christiansen (*).
- Pour démontrer les différences de potentiel entre des métaux différents, on se sert encore de la méthode indiquée par Volta et perfectionnée par R. Kohlrausch. Ce procédé est, comme on sait, compliqué et incertain. Lord Kelvin, Hallwachs et Stoletow ont, il est vrai, imaginé d’autres méthodes qui présentent des avantages à divers points de vue; mais elles sont peu propres aux mesures relatives, et encore moins aux
- I C) Wiedemann’s Annalen, t. 4, 1893, p. 726.
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- mesures absolues. Notamment, quand on veut mesurer la différence de potentiel à diverses pressions et températures ou dans divers gaz, les déterminations d’après l’ancienne méthode deviennent très difficiles, comme le montrent, par exemple, des expériences de Pellat.
- Diverses circonstances nous ont incité à chercher à combler cette lacune. Nous avons pris pour base les considérations suivantes : Quand on suspend une lamelle magnétique dans le champ terrestre, elle se place normalement à la direction des lignes de force. D’une façon analogue prenons une plaque de cuivre et de zinc et suspendons-la dans un champ électrique constant; elle cherchera également à se placer normalement à la direction des lignes de rorce.
- Soient, par exemple, A et B (fig. 1) les armatures d un condensateur à air. A l’aide d’une batterie d’accumulateurs on communique à A
- Sn. A
- l? DZjt
- Cil D ~<t
- 1
- Fig. i et 2.
- sités superficielles -f- 3 et — 3. Si a' est la distance entre les deux couches et V leur différence de potentiel, on a V = 4 tt ç a'. Le couple M des forces agissant sur C D est
- M = F0 a a' S = —-^2.
- 4 n ci
- Ce mode de calcul du couple Al est encore exact quand on considère deux plaques ayant la différence de potentiel V. On sait d’après Maxwell que les forces électriques agissant sur un corps peuvent être considérées comme provenant de tensions dans le milieu ambiant. Ces tensions sont uniquement déterminées par les potentiels V0 et V, si nous posons la constante diélectrique = 1.
- Sous l’influence de la force F0 agissant entre A et B, il se produit un partage des charges sur la plaque double CD. Si C D est au début normal à A et B, et si l’on fait dévier d’un angle ©, le couple qui tend à ramener la plaque dans sa position initiale peut être posé égal à KV02©. En outre la torsion H du fil agit dans le même sens; la position d’équilibre sera atteinte lorsque
- svv*
- M = —-— = H o + K V°5 r.
- le potentiel -j- i5o volts et à B le potentiel — 5o volts. Entre A et B on suspend la plaque Zn-Cu à un fil ne platine fin et l’on fixe sur une des plaques un petit miroir. La plaque composée tourne alors dans le sens indiqué par la flèche. On lit la déviation sur une échelle. Puis on renverse les communications avec la batterie d’accumulateurs; A devient négatif, B positif et la plaque double tourne dans l’autre sens. On trouve que la déviation est proportionnelle à la différence de potentiel des deux métaux,
- Après nous être assuré, par des expériences préalables et par le calcul, que l’on peut obtenir des déviations mesurables, nous avons combiné plusieurs appareils pour la mesure des différences de potentiel en général.
- La théorie de cet électromètre est facile à établir. Les armatures A et B présentent la différence de potentiel V0 et la distance a; la force électrique F agit entre A et B, et l’on obtient ^0— E0<3. Soient C et D deux couches électriques infiniment voisines de surface S avec les den-
- Nous pouvons écrire
- V V0 = h (1 e V02) ?> (,)
- où h et s sont des constantes.
- La figure 3 représente l’électromètre basé sur ce principe. A et B sont les armatures du condensateur à air, fixées sur une plaque de verre et reliées aux fils de cuivre a et b, La plaque double C est suspendue au fil d’acier E, qui porte le miroir F ; le tout est porté par un fil de platine G. L’une des plaques du système mobile est reliée àE, l’autre communique avec le fil II; les plaques sont isolées l'une de l’autre par du mica. LI est par le tube K en communication avec le fil d; G est en relation avec le fil c par l’intermédiaire du tube L.
- Les armatures A et B ont 12 cm. de largeur sur 18 cm. de hauteur, leur distance a est de 2,5 cm. Les plaques C et D ont" 1,7 cm. de largeur et 9,5 cm. de hauteur. Les deux fils de platine ont o,o3 mm. de diamètre, l’un G est long de 120, l’autre H de 45 cm. On a donc alors
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- S= 1,7 X9,5 = 16 cm2 et a — 2,5 cm. Le couple
- de torsion M est environ — V V0en unités élec-
- 2 u
- trostatiques.
- Si nous prenons 100 volts de différence de potentiel entre A et B et 1 volt pour la plaque
- double, le couple cherché M est —,
- 3oo2 1800
- Ce couple est suffisant pour produire une torsion normale des fils de platine.
- La formule (1) contient deux constantes, h et £. Pour déterminer la valeur de e, on mesure la durée d’oscillation de la plaque double, quand
- les pôles c et d de celle-ci sont mis en court circuit. Le temps T se détermine alors d’après la formule
- T = 2,: \/ .TTV’
- dans laquelle I est une constante. A l’aide de la batterie d’accumulateurs on chargea le condensateur avec les potentiels o, 24, 48 et l’on trouva ainsi
- V0 = o 24 48 acc.
- T = 17,10 16,93 16,45 sec.
- I +îV,!= 1 1,0202 1,0806.
- Plusieurs séries d’expériences nous ont montré que les déviations sont assez approximativement proportionnelles aux différences de potentiel.
- Si nous faisons V constant et V0 variable, on voit, d’après la formule
- _ V V,__________
- <p— h {l + E V„8)’
- que la déviation croît plus lentement que V0, ce que l’expérience vérifie.
- On peut aussi relier A et C avec un pôle et B et D avec l’autre pôle de la source à mesure. Nous avons alors V = V0, et par suite
- v8 = h (l + e V8) 9.
- Mais cet électromètre se recommande surtout pour la mesure des différences de potentiel de contact entre métaux. C’est ainsi que nous avons pu vérifier, par exemple, que la différence de potentiel ne change pas quand on introduit un troisième métal entre les deux autres ; elle varie, au contraire, beaucoup quand on place entre les deux métaux, un corps médiocrement conducteur. Avec le magnésium, l’aluminium et l’or, on obtint, par exemple, les déviations suivantes :
- Mg | AI | Au = 29,80,
- Al | Mg | Au = 19,77,
- Mg | Au | Al = 9,93;
- on trouve donc
- Mg | Au 4- Au | Al + Al | Mg = o,l au lieu de o.
- Remplace-t-on le métal intermédiaire par du papier à filtrer sec (P), entre du magnésium et du laiton (L), on trouve
- Mg | P | L = 2,95, alors que Mg | L—-21,90.
- A. H.
- Recherches bolométriques sur l’intensité de la radiation de gaz très raréfiés sous l’action de la décharge électrique, par K. Angstrœm (').
- Dans les expériences sur les décharges dans les gaz très raréfiés il est très difficile d’obtenir une atmosphère ne contenant aucune autre matière que le gaz sur lequel on veut opérer. Même dans le cas où l’on a pris les plus grandes précautions pour avoir un gaz pur de tout mélange, le spectre de la décharge contient souvent les lignes du carbone, ce corps provenant des
- (') Wiedema?in's Annalen, t. XLVIII, n» 3, p. 493-531 ; 1893.
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- graisses qui servent à mastiquer les tubes ou du contact de la flamme du chalumeau avec le verre au moment où l’on ferme les tubes.
- M. Angstrœm s’est attaché à éliminer cet inconvénient. Les électrodes sont formées par des fils d’aluminium enfermés dans des tubes capillaires dont ils n’occupent qu’une partie de la longueur. Dans l’autre partie du tube est un fil de platine qui vient au contact de l’aluminium. En ce point de contact on fond le tube de manière à obtenir une jonction parfaite et en même temps à boucher le canal du tube. Cette opération faite le tube est nettoyé avec le plus grand soin, puis coupé de façon à mettre à nu une section du fil d’aluminium. Le tube capillaire est ainsi introduit dans l’un des deux petits tubes de verre qui sont soudés perpendiculairement au tube de décharges et fixé dans ce tube à l’aide de silicate de soude. Les décharges se produiront dès lors entre deux fils d’aluminium parfaitement propres et il n’y a aucun danger d’obtenir le spectre du charbon.
- Le tube étant rempli de gaz pur, on y fait le vide et on produit les décharges au moyen de 800 petits accumulateurs Planté. Un électromètre de Mascart donne la différence de potentiel entre les deux électrodes d’aluminium; un galvanomètre donne l'intensité du courant que l’on règle au moyen d’une résistance liquide (iodure de cadmium dans l’alcool amylique).
- Le bolomètre consiste en séries de feuilles d’étain montées sur ébonite. Toutes deux sont placées dans un cylindre à doubles parois, l’une étant protégée de toute radiation par un double écran. Quatre diaphragmes placés en avant de l’autre limitent le faisceau incident, la section de ce faisceau par le bolomètre est un cercle de 1,6 cm. de diamètre. Chaque branche du bolomètre a une résistance” de 5 ohms; deux résistances égales forment les deux autres branches du pont.
- Au commencement de chaque expérience on observe l’électromètre et le galvanomètre donnant l’intensité du courant. On démasque l’ouverture derrière laquelle est placé le bolomètre et on observe de minute en minute la déviation du galvanomètre de l’appareil bolométrique. Cette déviation augmente peu à peu par suite de réchauffement du verre du tube de décharge. L’effet de ces radiations sur le bolomètre est obtenu par la déviation que l’on a immédiatement
- après une rupture brusque du courant. Un autre moyen d’éliminer ces radiations calorifiques consiste à placer une plaque d’alun de 4 millimètres d’épaisseur en avant du bolomètre. Quelques corrections sont d’ailleurs nécessaires si l’on veut tenir compte des réflexions que subissent les radiations sur les parois du tube.
- D’un grand nombre d’expériences, l'auteur déduit les conclusions suivantes :
- i° Pour un gaz donné sous une pression donnée l’intensité et la composition de la radiation produite près de l'électrode positive est constante et indépendante de l’intensité du courant ;
- 2° Quand la pression augmentera radiation totale, pour une intensité donnée du courant, croît, lentement aux basses pressions, rapidement aux hautes pressions; mais dans ces mêmes conditions l’intensité des radiations de très petites longueurs d’onde décroît. La com position de la radiation change donc avec la pression ;
- 3° Le rapport de l’intensité de la radiation totale au travail électrique du courant' s’accroît d’une manière continue quand la pression diminue;
- 40 Le rapport de l’intensité de la radiation totale est très grand pour quelques gaz sous faible pression (environ 90 0/0 pour l’azote). Mais dans tous les cas le rapport de l’intensité de la radiation traversant l’alun (radiation lumineuse) au travail dépensé est faible (environ 8 0/0 pour l’azote sous une pression de o, 1 mm.).
- L’auteur termine par quelques considérations théoriques sur la nature de la charge dans les gaz et sur la production de la radiation.
- J. B.
- Essai d’une nouvelle théorie de l’électrostatique, par M. Vaschy (')
- Le but de M. Vaschy est de montrer qu’il est possible d’établir la théorie de l'électrostatique en s’appuyant sur l’expérience et sur le raisonnement et en s’affranchissant des hypothèses de la théorie actuelle, savoir :
- i° Existence réelle de masses électriques agissant sur des masses semblables et même sur la matière pondérable;
- 20 Extension de la loi de Coulomb aux actions réciproques de ces masses; (*)
- (*) Comptes rendus, 5 juin 1893.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 3° Electrisation induite dans les diélectriques.
- Avant d’exposer cette théorie, nous établirons une propriété générale des champs admettant un potentiel démontré par M. VaschyQ. Supposons que les composantes de la force électrique en chaque point de l’espace dérivent d’un potentiel uniforme V, c’est-à-dire sont :
- X = —
- dV
- dx'
- Y = —
- dV
- dy'
- Z
- dV d z‘
- dans tout l’espace ; et
- «*—GsMH).- «
- ’ désignant ^es dérivées de v,
- prises dans le sens des normales, dans le sens intérieur (1) et dans le sens extérieur (2) à la surface.
- p et o sont évidemment nuis en dehors du champ limité par la surface S', v étant nul.
- Si nous adoptons p comme densité de volume et 5 comme densité superficielle des masses mlm2 ... la formule (1) prendra la forme
- Nous admettrons que le vecteur représentant la force électrique reste fini et continu à l’intérieur E d’une surface fermée S, sauf sur certaines surfaces de discontinuité x, s2... où la composantè normale en un point d’une de ces
- surfaces fn ~ — ^r-- saute d’une valeur à une J an
- autre lorsqu’on traverse la surface.
- La propriété démontrée par M. Vaschy est la suivante :
- Il est toujours possible de trouver une distribution des masses ml m2 ... telle que la fonction
- y/= m, 1JH________= m
- r, ~ r. . r
- (i)
- soit identique à V dans le champ E, i\r2... désignant les distances des masses mt m2... au point {dy dz) de l’espace. (Le mot masse a ici un sens généralement différent du sens ordinaire, il est défini par V = V').
- Considérons une fonction v remplissant les conditions suivantes :
- i° Elle est identique à V dans le champ E;
- 20 Elle est nulle sur une surface S' enveloppant complètement S, et pour tout point extérieur à S' ;
- 3° Les variations entre les surfaces S et S' sont telles qu’il n’y ait pas pour ces dérivées d’autre discontinuité que celle du genre décrit.
- Posons de plus
- fd*v , d2 r , d2 v\
- 4 “ p ’ Vdiï2 ' dp + d~V= — VV
- (') Comptes rendus, 29 mai 1898.
- V' =
- adw
- +
- IL
- adw
- + -. (3)
- du et d w étant les éléments différentiels de volume et de surface et les intégrales étant étendues, comme l’indiquent les signes J', la première au volume E', la seconde aux surfaces de discontinuité.
- Or, il est facile de vérifier que la fonction satisfait aux relations suivantes :
- V V' + 4% p = o dans tout l’espace; et
- \dnj, \dnjt
- + 47c<r r=Q
- sur les surfaces de discontinuité.
- Ceci résulte', du reste, de la propriété connue d’un potentiel de forces centrales inversement proportionnelles au carré des distances.
- Si l’on pose
- V' — v = U,
- et si l’on tient compte de (2) en a
- yU=o
- par tout l’espace; et
- sur les surfaces de discontinuité.
- Cette dernière relation montre que la fonction U a des dérivées égales et de signe contraire, lorsqu’on traverse la surface et commeon change en même temps le sens de direction suivant la-
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- JOURNAL UNIVERSEL ' D’ÉLECTRICITÉ
- quelle on prend la dérivée, il en résulte que les deux dérivées premières sont égales, autrement dit que la dérivée de U reste continue sur les surfaces s,, s2...
- D’après la première, V U étant nul, il en est de même de l'intégrale
- fff ,UVU dxdydz.
- Cette intégrale peut, comme on le sait, se décomposer en deux autres
- + (^) ^dxdydz,
- la première étant étendue à tous les éléments du volume E".
- Or la première est nulle. On peut le montrer soit en prenant pour surface S" une sphère de rayon croissant indéfiniment, soit en se servant de la formule connue
- f f ff f ™dxdydz = o,
- conséquence de la formule de Green.
- L’intégrale triple
- fff Ifx) + fy) + ff]dxdydz
- est donc aussi nulle, ce qui exige que l’on ait en chaque point, ses éléments étant tous positifs :
- dU__dU___du
- d .r dy dz
- c’est-à-dire que la fonction U soit une constante dont la valeur est du reste zéro, puisque pour l’infini on a U = V' = o. La fonction Y' est donc identique à v et par suite à V dans le champ E.
- Ceci posé, pour étudier un champ électrostatique quelconque, nous prenons une sphère électrisée suffisamment petite pour n’apporter aucune, modification ; puis nous la portons successivement aux différents points Mj M2..., pour y mesurer en grandeur et direction la force électrique l7! Fa... à laquelle elle est soumise.
- On refait la même opération avec une seconde sphère S' donnant de nouvelles forces F'j Fa'... et la comparaison des actions dans les deux cas montre :
- i°Que les deux forces ont même direction.
- 2° Que le rapport de leur grandeur à une valeur
- indépendante du point M.
- F\ _ F.
- F^-Trt=- = F
- Ce rapport dépend donc uniquement des sphères d’épreuve s et s'.
- Attribuons alors à «et f deux coefficients X et X' dont le rapport soit p ; les égalités précédentes s’écriront
- El = Fj _ ,
- ).' 1. J'
- F, __ F, _
- X 1! ~
- U*f
- Ceci montre que /l5 qui sous la forme -Li est
- A
- P
- indépendant de X, est sous la forme ~ indé-
- A
- pendant de À' et par suite indépendant de la sphère employée. Il ne dépend donc que de l’état du champ électrique.
- Cet état est donc défini en chaque point par le vecteur /, auquel on donne improprement le nom de force électrique. Quant aux coefficients XX'..., l’un d’eux seul est arbitraire.
- Si l’on déplace un conducteur d’électricité placé dans un milieu isolé en présence d’autres conducteurs, on constate des variations dans l’état électrique de ceux-ci; mais si le corps est ramené à sa position primitive l’ensemble du système de corps en présence, ainsi que le diélectrique, revient à son état primitif. La variation totale d’énergie est donc nulle et par suite aussi le travail total des forces électriques pendant le déplacement; cette force électrique dépend donc d’un potentiel dit le potentiel électrique.
- Si nous appliquons ici la propriété démontrée plus haut, on voit que la force électrique F == Xf que subit une sphère en face d’un champ est la même que celle qu’elle subirait de la part d’un système de forces centrales proportionnelles aux masses et inversement proportionnelles au carré des distances émanant de masses électriques convenablement réparties.
- La nature de ces masses et leur répartition sont définies par les formules (2) donnant la densité de volume dans tout le champ eFla densité superficielle 8 sur les surfaces de discontinuité.
- Gomme application, supposons qu’en explorant à l’aide d’une sphère d’épreuve le champ
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- électrique d’une sphère conductrice électrisée S, on ait reconnu que la force F = y./est dirigée vers le centre de la sphère et est inversement proportionnelle au carré de la distance r
- M
- en ce centre. On en conclut que f — et par
- M
- suite que le potentiel est V = —.
- On trouve alors/=o, ce qui montre que dans cette expérience l'air n’est pas électrisé. D’autre part l’expérience montre que le champ et par suite le vecteur / est nul à l’intérieur de la sphère; il présente donc une discontinuité sur M
- celle-ci et l’on a 8 =---pr», les masses électri-
- 4 jt bU
- ques se réduisent à une charge M répartie uniformément sur la surface de la sphère. Telle semble être l’interprétation naturelle des expériences de Coulomb.
- L’existence fictive des masses est liée à celle d’un potentiel, dans le cas général d’un champ instable où / ne dérive pas d’un potentiel leur intervention n’a plus aucun sens. L’hypothèse de ces masses est donc forcément limitée à l’électrostatique.
- F. G.
- VARIÉTÉS
- L’INVENTION DE LA PILE ÉLECTRIQUE
- M. Decharme a certainement raison de dire, après tant d’autres, que le hasard a joué un grand rôle dans nombre d’inventions et de découvertes. Mais est-il juste d’attribuer l’invention de la pile électrique à une suite de hasards d’un côté et d’erreurs de l’autre, ainsi qu’on le fait toujours? La plupart des historiens ont le grave inconvénient de se copier les uns les autres, et c’est ainsi que les légendes formées dans l’imagination de quelques-uns, ou provenant des idées fausses des autres, se sont accréditées.
- Je n’ai pas l’intention d’éçrire une nouvelle histoire de la pile électrique, ce serait trop long, mais je voudrais prouver, en m’appuyani sur les mémoires du temps :
- i° Que la découverte de Galvani ne lui a pas
- été offerte par le hasard, mais que sa théorie, résultat d’expériences entreprises dans un but déterminé, est l’expression d’une opinion généralement admise, mais non formulée faute de faits précis;
- 20 Que Volta n’est pas l’inventeur de la théorie du contact, qui, de même que la théorie de l’électricité animale, était plus ou moins latente à cette époque. L’invention de la pile n’est donc que le couronnement logique, mais inattendu, d’expériences systématiques venues parfaite ment à leur heure.
- I
- L’existence de l’électricité animale était géné râlement admise à la fin du siècle dernier. Pour s’en convaincre, il suffirait de jeter un coup d’œil sur l’état de la science électrique à ce moment et d’ouvrir un des nombreux traités sur l’électricité médicale et l’éleciricité du corps humain ; mais il est plus simple de retracer les principaux phénomènes découverts dans le domaine de l’électro-physiologie avant la date où Galvani publia son Mémoire.
- Il est même curieux de constater que des expériences analogues à celles qui servirent de point de départ au savant italien étaient connues dès le milieu du xvn° siècle; la convulsion de la grenouille avait été reconnue vers la même époque par Duvernoy, célèbre anatomiste français. Personne ne remarqua alors cette expérience isolée, que rien ne permettait d’expliquer d’une façon plausible.
- Les Allemands réclament pour Swannder-mann, naturaliste, qui mourut en 1682, la première observation de l’électricité animale. Cette expérience fut faite en 1678 devant le grand-duc de Toscane. Un muscle tenant à un nerf armé d’une feuille de cuivre était enveloppé d’unie hélice en fil d’argent dont l’extrémité pouvait être mise en contact avec le cuivre. On voyait alors immédiatement le muscle se contracter.
- Ces expériences ne peuvent être considérées comme des antériorités. Toutes deux ont été décrites, faits isolés, sans aucun commentaire, et elles n’ont été rattachées à aucune théorie ; elles étaient, du reste, oubliées lorsque Galvani publia ses découvertes, et le savant de Bologne ne les connaissait pas.
- A côté d’elles on peut citer les faits suivants,
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- plus récents, qui attirèrent particulièrement l’attention sur l’électricité animale.
- Gerdonius fit apercevoir l’électricité dans les chats; il se servait de corps isolants et obtint de grandes quantités de fluide.
- Les propriétés de la torpille, connues d’Aristote et de Pline, furent, vers 1780, attribuées par Walsh et Spallanzani au fluide électrique. Les savants reconnurent une électricité positive sur le dos, une électricité négative sur le ventre de ces animaux; Spallanzani arrêta à son gré les communications en interposant un corps non conducteur entre son bras et la torpille; il observa les secousses tant dans le poisson plongé dans l’eau que dans le fœtus enfermé dans le sein de sa mère.
- Vanderlot et Bajouines ont reconnu des phénomènes analogues chez les anguilles de Surinam et de Cayenne; le trembleur, décrit en 1786, vint accroître la liste des animaux électriques.
- Catugno rapporte qu'un étudiant en médecine ayant été mordu à la jambe par une souris, prit l’animal et ressentit en le disséquant une violente commotion. Vassalli, de Turin, s’empara de ce fait, varia, étendit les expériences et imagina une théorie de l’électricité animale qu’il publia en 1789.
- On peut voir dans les mémoires de physique imprimés à Turin en 1789 des expériences sur l’électricité des taupes et des chats.
- Différents phénomènes, en réalité dus au frottement, attiraient aussi l’attention des savants sur l’électricité propre aux animaux. Hartmann et Dubois électrisèrent les plumes d’un perroquet ; Cornus fit un électrophore avec des nerfs desséchés ; de Saussure excita sur un homme vivant de l’électricité par un léger frottement ; il le fit môme, monter, après une courte promenade, sur un isoloir et lui fit toucher un électromètre dont les feuilles divergèrent ; nous avons vu (9 que Cavallo attribuait à l’électricité animale l’électrisation spontanée du doubleur de Bennet.
- Fougeroux, Borilet, Laura, Symmer virent des étincelles s’échapper de leur corps lorsqu’ils ôtaient des habits de soie ; Bridonicus observa l’électricité dans les cheveux et put répéter avec cette machine électrique humaine la plupart des expériences électriques connues. (*)
- (*) La Lumière Électrique, 7 janvier 1892.
- Vassalli et Volta observèrent que l’urine de l’homme est électrisée négativement.
- Puschkin donnait des étincelles électriques; Lassone vit à Florence, en 1877, un Russe qui présentait des phénomènes analogues à ceux de la torpille.
- Enfin, Calvani, avant de prouver expérimentalement l’existence de l’électricité animale, la soutenait dans ses cours publics, Aldéric, dans sa Dissertation sur l'origine du galvanisme, dit en effet : « Je me rappelle que mon oncle, dans notre amphithéâtre, avait tellement soutenu que le pouvoir du fluide électrique pouvait exciter les contractions, qu’il semblait dès lors, comme s’il eût présagé ce qui est arrivé, faire tous ses efforts pour que ce qui n’était qu’une hypothèse agréable devint une thèse prouvée. Tout le monde louait son génie; les physiologistes regrettaient que cela ne fût pas porté jusqu’à l’évidence. »
- Calvani s’était toujours occupé des mouvements musculaires de la grenouille; il n’y a donc rien d’étonnant à ce qu’il fît sa première observation électrique sur cet animal.
- Chacun apportait sa pierre à l'édifice, et tous les savants admettaient comme évident que l’électricité jouait un rôle actif dans l’économie animale ; mais quel était-il ? Les faits que nous avons cités sont très intéressants, mais ils n’étaient pas liés entre eux par un corps de doctrine; aussi, lorsque Calvani publia son. Mémoire, en 1790, sa théorie fut-elle considérée comme une œuvre essentiellement originale en réalité, elle l’était.
- Il
- Par contre, on ne peut pas dire que la découverte de l’électricité soit due à Volta, qui, cependant, donne dans tous ses Mémoires cette découverte comme sienne.
- Ce point d’histoire présente une assez grande importance. Volta, en effet, avait, dans les premiers temps, adopté complètement la théorie de Calvani.
- 11 déclare que l’existence de l’électricité animale a été démontrée par Calvani « jusqu’à l’évidence, dans la troisième partie de son Mémoire, avec beaucoup d’expériences bien combinées et soigneusement décrites ». Il ajoute qu’il fut d’abord incrédule; il fit ses premières expériences
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- « avec peu d’espoir de succès », « mais après avoir vu et touché de ses mains » il fut « enfin converti ». Depuis qu’il avait été témoin oculaire et qu’il avait lui-même opéré « des miracles », il était passé «. de l’incrédulité au fanatisme ».
- Ce n’est que plus tard qu’il s’opposa, timidement d’abord, à la théorie de Galvani et que bientôt il la nia complètement. Il y a donc intérêt à prouver que Volta connaissait l’existence de l’électricité de contact par des expériences qui n’étaient pas les siennes, avant d’engager avec le professeur de Bologne la célèbre discussion d’où devait naître la pile électrique.
- L’expérience de Sulzer n’a qu’une faible importance ; elle ne contient pas, comme dit le Journal des Débats, « la découverte du galvanisme ». Tout le monde connaît cette expérience, parue pour la première fois en 1752, dans les mémoires de l’Académie de Berlin. Elle consiste à placer un morceau de zinc sous la langue, un morceau de cuivre dessus ; dès que les deux métaux sont mis en contact, on ressent une saveur acide ou alcaline suivant la place des métaux.
- Cette expérience est curieuse et intéressante, mais, en réalité, elle ne pouvait en aucune façon mettre sur la voie de la cause réelle des phénomènes observés par Galvani. Sulzer n’attribue pas du tout, en effet, la sensation décrite à l’électricité, mais relie ce phénomène à une théorie physiologique des plaisirs. Elle avait, d’ailleurs, passé inaperçue, et Sulzer n’a pas plus droit à revendiquer la découverte de l’électricité de contact que Swandermann ou Duvernoy n’ont droit de prétendre à la gloire de Galvani.
- Inexistence de l’électricité de contact était une conséquence de la façon dont on envisageait alors les phénomènes électriques. Voici, à titre d’exemple, les conjectures de Thouvenet, où l’existence de l'électricité de contact était explicitement démontrée : ce savant supposait que les minerais, les métaux, ont des atmosphères d’électricité propres ou spontanées, qui sont très différentes entre entre elles- par leur intensité, et même opposées sous le rapport de leurs déterminations effluente ou affluente, positive ou négative ou neutre; que, par conséquent, les minerais et les métaux ne doivent pas être considérés seulement comme de simples corps conducteurs, mais comme de vrais moteurs
- excitateurs ou condensateurs de l’électricité naturelle ou spontanée, propriété qu’ils possèdent aussi à des degrés très différents.
- On peut admettre que Volta ne connaissait pas ces théories, mais nous avons démontré qu’il connaissait celles de Bennet (a), expériences claires et bien faites, dont le résultat est nettement formulé : le simple contact de métaux différents peut changer le sens de l'électrisation.
- ün doit s’étonner que Volta n’ait point fait mention de ces travaux du savant anglais et qu’il ait toujours cherché à faire passer pour sienne une découverte qui ne lui appartenait pas ; on trouve constamment dans ses mémoires des passages comme ceux-ci :
- « C’est véritablement une nouvelle loi bien singulière que celle que j’ai découverte.
- « Il était connu que les métaux ont la propriété de transmettre aisément l’électricité, mais c’est moi qui ai fait la découverte qu’avec les mêmes corps on peut troubler l’équilibre de la matière électrique, et créer une nouvelle électricité. »
- On peut douter, nous l’avons déjà dit, qu’il eût inventé la pile s’il n’avait pas connu les expériences de Bennet.
- L’hypothèse de l’électricité de contact était si bien « dans l’air » à la fin du siècle dernier, que Galvani, après l’expérience du palais Lamboni, lui avait tout d’abord attribué les contractions observées; les deux premiers cahiers d’expériences portent ce titre écrit de sa main : « Expérience sur l'électricité des métaux. » Mais, à partir des feuillets suivants, il abandonne cette expression pour adopter celle d’électricité animale qui lui semble mieux convenir.
- Il était dans son rôle de physiologiste.
- Volta agit en physicien lorsqu’il reprit la théorie du contact. Des expériences nouvelles qu’il exécuta, des expériences anciennes qu’il répéta, il tira des conclusions qui aboutirent à la classification des corps en conducteurs de différentes classes, puis aux lois du contact et à l’invention de la pile.
- Sa gloire n’en eût pas été moins grande s’il avait reconnu la part qu’il devait aux travaux de ses prédécesseurs.
- Au contraire.
- G. Pellissier.
- (') La Lumière Electrique, 10 octobre 1888.
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- FAITS DIVERS
- Le 20 juin, un peu après midi, un orage d’une grande intensité, qui a duré jusqu’à dix heures du soir, a éclaté sur Paris et sur les environs. La sécheresse de l’atmosphère n’avait pas favorisé jusqu’ici la formation de gros nuages. Les effets de l’électricité atmosphérique se faisaient sentir très énergiquement. Les détonations étaient incessantes, et l’on a constaté des accidents dus à la foudre dans divers quartiers de Paris.
- Elle est tombée sur la Sainte-Chapelle sans y occasionner de dégâts, mais un ouvrier qui travaillait dans la cour du Dépôt a été renversé. On l’a transporté à l’Hôtel-Dieu, où il est mort le lendemain sans avoir recouvré l’usage de la parole.
- D’autres accidents de ce genre ont été constatés dans le voisinage du même endroit, à différentes reprises, dans de violents orages. Notamment un fusil a été arraché de la main d’une sentinelle. Il est probable que les descentes des paratonnerres sont défectueuses par suite de l’insuffisance des prises de terre.
- Une forte commotion a été ressentie à la Maison Dorée. Un gardien de la paix qui stationnait devant a été rendu presque sourd. Une clef que portait cet homme a été aimantée et est restée collée au fer de son sabre.
- Un arbre a été renversé rue du Château-d'Eau. La tête d’un autre a été enlevée boulevard de Clichy, en face du n° 34; autre phénomène pareil boulevard Saint-Martin.
- La foudre est tombée rue Houdan, chez un marchand de vin, et sur l’école des garçons à Aubervilliers.
- De ce côté est arrivé un accident plus grave. L’administration de l’Assistance publique a élevé près de la porte qui donne accès à cette commune, sur le glacis des fortifications, un hôpital réservé au traitement des maladies contagieuses. La foudre est tombée sur le pavillon des varioleux. En un instant, le toit formé de planches résineuses prenait feu, et les flammes menaçaient de gagner le bâtiment voisin qui communique* avec le premier par une longue galerie en planches. L’économe de la maison ayant fait abattre cette construction qui tomba avec un fracas épouvantable, l’incendie fut aisément maîtrisé. En même temps, on fermait le gaz, et Ton écrasait la tête des conduites.
- Les dégâts sont incomparablement plus importants que la somme nécessaire pour donner A cette construction provisoire la garantie d’un paratonnerre temporaire, ce qu’on ne devrait jamais négliger.
- La foudre est tombée en beaucoup d’endroits sur les bords de la Seine du côté de Neuilly.
- Les lignes telluriques de l’observatoire du Parc Saint-Maur ont reçu de nombreuses décharges, notamment
- celle qui étant destinée à l’action de la composante verticale est isolée en temps ordinaire. Il est clair qu’elle a été mise par la pluie en communication avec la terre.
- L’une des carrières les plus considérables de Belgique, la carrière du Hainaut, à Soignies, vient d’achever d’importantes installations d’électricité. La machine centrale Sulzer (Garels) de 25o chevaux dessert, outre les ateliers, une dynamo génératrice de 430 ampères et 110 volts. Cette machine fournit le courant à 100 lampes à incandescence et 8 à arcs. Elle alimente de plus deux électromoteurs, l’un attelé sur les pompes d’épuisement de la carrière (100 ampères), l’autre sur un treuil servant à amener les blocs sur le chantier (i5o ampères). Lorsque le bloc est détaché du gisement, il s’agit de le traîner sur le sol inégal de la carrière pour l’amener à pied d’œuvre. Ce travail brutal s’exécute sans variations excessives de courant, grâce à l’élasticité du câble qui s’enroule sur le tambour du treuil, et une double transmission par courroie de l’électromoteur à l’arbre de la vis sans fin qui commande le treuil.
- L’installation a été exécutée parla Compagnie Continentale d’Électricité de Bruxelles. Nul doute que les nombreuses carrières de Belgique ne suivent à bref délai le chemin si hardiment montré par la Société anonyme des Carrières du Hainaut. II y a là un riche débouché pour l’industrie électrique.
- Nous reviendrons prochainement sur cette installation.
- Les petites villes espagnoles d’Elgoibar et d’Eibar, dans la province de la Biscaye, recevront prochainement du courant pour l’éclairage et la transmission de force. C’est la rivière Deva qui fournira la force motrice nécessaire. Un barrage nouvellement construit a permis d’obtenir une chute de 8,5 m. et une puissance hydraulique disponible de 3oo chevaux.
- Une turbine Hercule, de la'maison Singrun frères, d’Épi-nal, donnant i3o chevaux à 200 tours par minute, sera installée pour actionner directement une dynamo de 80000 watts à courants triphasés de la maison Siemens et Halske. La machine excitatrice est également couplée directement sur l’arbre vertical de la turbine.
- Le courant produit par la dynamo est à la tension de 120 volts, qu’un transformateur à courants triphasés élève à 5ooo volts.
- Des lignes en cuivre nu portées sur isolateurs à huile servent à transmettre l’énergie aux deux villes éloignées respectivement de 1,5 et 4 5 lcilom. Une série de transformateurs secondaires y abaissent la tension à 120 volts.
- La plus petite des deux localités, Elgoibar, se propose surtout d’utiliser le courant pour TécIairageT et prévoit à cet effet 60 lampes à incandescence pour l’éclairage des rues et environ 140 lampes pour l’éclairage privé ; tandis
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- que dans la ville plus industrielle d’Eibar, c’est surtout la force motrice qui sera empruntée au courant.
- De nombreuses serrureries et fabriques d’armes utiliseront le courant et ont commandé à la maison Siemens un certain nombre d’électromoteurs de i à 25 chevaux. Comme en outre l’éclairage public demandera 120 lampes à incandescence et l’éclairage des maisons 400 lampes, il est probable que la station génératrice devra bientôt être complétée.
- Teute l’installation est due à l’initiative du propriétaire de la force motrice hydraulique, et est exécutée pour son compte par M. Ërmanno Schilling, à Madrid, représentant général pour l’Espagne de la maison Siemens et Halske.
- WWVWW<AAAAA/VW\
- La Compagnie des Tramways du Havre va remplacer sur tout le réseau de cette ville la traction animale par la traction électrique. C’est la Compagnie Thomson-Houston qui est chargée de l’exécution de cette transformation.
- La ligne électrique sera établie d’après le système américain, soit avec conducteurs aériens supportés par des fils d acier fixés sur poteaux et avec une tension de 5oo volts. Le courant sera fourni par la société l’Énergie .électrique.
- Le matériel roulant comprendra 40 voitures, munies de moteurs de 25 chevaux.
- L’automne dernier, la municipalité de Milan avait donné à la compagnie Edison la concession d’une ligne d’essai d’un tramway électrique entre la place du Dôme et la porte du Simplon (Porta Semplone). L’inauguration devait avoir lieu au mois de mai; mais au grand étonnement de tous, les travaux n’ètaient même pas commencés. Or, on vient de découvrir la cause de ce retard.
- Le ministère des travaux publics n’a, en effet, pris sa décision qu’il y a quelques semaines et il n’a donné son consentement qu’aux conditions suivantes, pour le moins très singulières :
- 1. Le personnel de service de la nouvelle ligne électrique doit être nommé par le ministère des travauk publics;
- 2. Aucun employé ne peut être congédié sans l’assentiment du ministère;
- 3. Libre circulation sur la ligne pour les employés pourvus d’une permission du ministère;
- 4. Le long de la ligne devront être construites les maisonnettes pour les surveillants;
- 5. L’itinéraire et les heures des trains seront fixés par le préfet.
- On s’imagine l’étonnement que causèrent ces prescriptions ministérielles à la municipalité de Milan. Le ministère était si bien renseigné qu’il avait confondu la ligne à l’intérieur de la ville jusqu’à la porte du Simplon, avec une autre ligne de plus de loo kilomètres de longueur et
- allant jusqu’au passage du Simplon. Cette affaire sera, d’après le Corriere délia Sera, portée à la Chambre italienne, et y provoquera une hilarité non moins générale qu’à Milan.
- VElectrician apprend que l’Amirauté a décidé d’examiner tous les navires de guerre pourvus de dynamos donnant 3oo à 400 ampères, afin de déterminer l’effet des dynamos sur les boussoles. L’Amirauté veut établir la distance minima qui devra séparer les dynamos des boussoles, selon la puissance des dynamos.
- 11 serait, à ce propos, intéressant de connaître la distance existant actuellement entre les machines et les boussoles de trois navires de la marine anglaise qui ont eu récemment quelques mésaventures provenant d’indications fausses données par les boussoles.
- Les usines Joeuf et les forges de Hayange font adapter des moteurs électriques à quelques-unes de leurs machines-outils, appareils de levage, pompes, etc C’est la maison Fabius-Henrion, de Nancy, qui est chargée de ces transformations.
- Les grues pour les quais de chargement des navires sont pour la plupart actionnées par la pression hydraulique ou des moteurs à vapeur. On commence toutefois à appliquer les moteurs électriques, et nos lecteurs ont eu sous les yeux la description d’une grue électrique du port de Hambourg.
- En Angleterre, cette nouvelle application du moteur électrique vient de faire son apparition à Southampton. L’agencement électrique de la grue des quais de Southampton a été exécuté par MM. Statter et C°, de Westminster. La disposition générale est analogue à celle employée par la Société générale de Berlin pour la grue de Hambourg.
- Le moteur absorbe 225 ampères sous 200 volts à 600 tours par minute. Le mouvement est transmis au treuil de levage par une vis baignée dans l’huile. Pour une charge de deux tonnes, la vitesse de levage verticale est de 60 mètres par minute, tandis que pour la vitesse horizontale on a spécifié 120 mètres par minute. Outre un frein mécanique à ruban, on a prévu un frein magnétique qui entrerait en fonction dans le cas où le courant viendrait à être brusquement interrompu. Le moteur qui effectue le pivotement prend 5o ampères sous 200 volts.
- L’énergie électrique est fournie par la Southampton Electric Light G0, d’une station de distribution spécialement construite dans ce but; elle est conduite par une ligne aérienne aux moteurs logés dans la cabine, en traversant la centre de pivotement de l’appareil.
- L'Electrician nous apprend d'autre part que les maga^
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- sins généraux de Bradford vont remplacer leurs grues hydrauliques par des grues électriques, l'installation hydraulique ayant eu beaucoup à souffrir des froids rigoureux du dernier hiver.
- M. E. Mesnard vient de combiner un nouveau photomètre basé sur un principe très simple. Si Ton expose à la lumière l'une des extrémités d'une baguette; de verre ordinaire crjeuse, et si l'on examine l'autre extrémité dans une chambre noire, on voit apparaître un cercle lumineux brillant d'un éclat plus ou moins grand, suivant que la lumière incidente est elle-même plus ou moins forte. La lumière est conduite dans la masse du verre et cela, quelle que soit la forme que l'on donne à la baguette.
- On peut facilement mesurer l'intensité de l'image lumineuse en superposant à cette image des écrans absorbants, de valeur connue, jusqu'à extinction complète de tout rayon.
- Pratiquement l’instrument a reçu la disposition suivante : la baguette de verre dont l'une des extrémités doit recevoir la lumière, est recouverte par un tube de caoutchouc opaque et fixée par son autre extrémité dans le bouchon qui ferme un tube métallique de o,5o m. de longueur et de 3 centimètres de diamètre environ.
- Ce tube fonctionne comme une chambre noire. L’oeil placé à l’autre extrémité de la chambre distingue nettement, dans le fond, le cercle lumineux dont il s'agit de mesurer l’éclat. On arrive à ce dernier résultat en faisant écouler par la partie inférieure de la chambre un liquide légèrement teinté contenu dans une ampoule placée à côté sur le support de l’instrument, jusqu'à ce qu’on obtienne la disparition de la lumière. On note la hauteur de la colonne liquide sur un tube de niveau placé latéralement.
- On peut avoir des liquides plus ou moins teintés suivant la puissance des sources lumineuses que l’on doit examiner, tout en conservant à l’instrument des dimensions maniables. A l'aide d’une.source étalon, on a tracé une fois pour toutes une courbe correspondant à chacun de ces liquides et à laquelle on se reporte dans la suita.
- La traction électrique des bateaux sur les canaux va entrer aux États-Unis dans une phase d’application active. Un bill de la législature de l'état de New-York prescrit une série de mesures pour l’essai de la traction électrique sur les canaux de l'État. Les essais seront faits pendant la prochaine saison de navigation.
- L’électrolyse par les fuites de coufaht des câbles souterrains cause de nombreux accidents. A Milwaukee, à la station génératrice d'une compagnie de tramM'-ays, ütt
- gros tuyau à eau a éclaté dernièrement, causant une véritable inondation. La voie fut submergée, et l’impossibilité de prendre de l'eau pour la chaudière a nécessité l'arrêt de l’usine. Or, cet accident paraît dû à la corrosion du tuyau par les fuites du courant d’un câble voisin.
- La Zeitschrift des Vereines deutscher Ingemeure donne un aperçu de la production de cuivre du globe. La production de ce métal a atteint son maximum en 1890, soit près de 278000 tonnes, alors qu’en 1879 elle n’était que de i5oooo tonnes.
- Les principaux pays producteurs sont l'Amérique du Sud, notamment le Chili avec 32 5oo tonnes, et l’Amérique du Nord avec 125415 tonnes en 1890. L’Afrique n’a produit que 6570 tonnes, l’Asie un peu plus de 20000 tonnes, et l'Australie 75000 tonnes. Quant à l’Europe elle a produit en 1890 86 3oo tonnes, dont environ 1000 en France, à Saint-Bel (Rhône) et Chessy, près Lyon. L’Espagne et le Portugal occupent le premier rang pour la production du cuivre en Europe (53 000 tonnes en 1890).
- Depuis 1860, le plus bas prix du cuivre a été constaté en 1886, o,5o fr. la livre de 453 grammes; le plus élevé en juillet 1864, 2,48 fr. la livre; mais ce prix a commencé à baisser sensiblement dès qu’on a Ouvert à l’exploitation les fameuses mines de Calumet et Hecla dans l’Amérique du Nord.
- Dans des cas de prurits cutanés, M. Leloir a essayé le traitement par l’effluve électrique.
- Le malade est placé sur un tabouret à pieds de verre relié à l'un des pôles d’une puissante machine statique; puis on approche de la région malade, à 10 ou i5 centimètres environ, une pointe métallique en communication avec l’autre pôle de la machine. Dans ces conditions, le sujet éprouve la sensation d’un souffle frais accompagné parfois de légers picotements. La pointe doit être promenée lentement s'ur toute la région malade. La durée totale de l’application doit être d’environ douze à quinze minutes, rarement plus.
- M. N. Waite emploie dans les opérations électrolytiques un diaphragme composé d’amiante ou d’une autre matière fibreuse résistant aux acides et de gélatine bichro-matée.
- Les deux journaux techniques anglais Industries et Iron viennent de fusionner et paraissent maintenant sous le titre industries and Iron, jourhal pour les-industries mécanique, électrique, Chimique et métallurgique.
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- Éclairage électrique.
- Parmi les innovations qui attendent les touristes âZer-m^tt, il faut signaler l’éclairage électrique établi dans la gare, le village et les hôtels Seiler. Chose plus intéressante encore ; les locomotives de la ligne Viège-Zermatt seront éclairées de môme au moyen des accumulateurs de la fabrique de Marly, près Fribourg.
- En 1892, 91 0/0 des navires traversant le canal de Suez ont continué leur voyage jour et nuit en employant la lumière électrique ; les trois années précédentes la proportion avait été respectivement de 71,74, 83,56 et 88,21 0/0.
- Les autorités du canal ont rendu obligatoire, à partir du ier octobre prochain, pour les navires traversant le canal la nuit, d’employer un appareil divisant la lumière du projecteur en deux faisceaux divergents. De cette façon, les navires qui se rencontreront pourront manœuvrer sans aveugler leurs timonniers par les rayons directs du projecteur. L’appareil à division des rayons a été imaginé par un agent de la Compagnie.
- Une maison allemande vend des lampes à incandescence ayant, incrustées dans l’ampoule de verre, des lentilles grossissantes. Cette lentille est formée au moment même où le globe de verre est soufflé, de sorte que le vide se tient aussi bien dans ces lampes que dans les autres.
- Ces petites lampes sont destinées à des usages médicaux, pour l’examen des parties difficilement accessibles du corps; elles peuvent également servir dans les recherches microscopiques.
- L’hôpital militaire de Metz reçoit une installation d’éclairage électrique. On utilise une force motrice hydraulique de 35 chevaux existant dans l’île Saint-Sym-phorien, à environ i5oo mètres de l’hôpital. La ligne est en cuivre nu sur poteaux. A l’hôpital, un transformateur à courant continu abaisse la tension pour permettre la charge d’une batterie d’accumulateurs.
- L’installation en question est exécutée par les ateliers alsaciens d’électricité O. Schulze, à Strasbourg
- Télégraphie et Téléphonie.
- L’origine du télautographe Gray remonterait, d’après quelques journaux, au télégraphe Caselli ; nos lecteurs savent que cette assimilation ne saurait être faite, les deux appareils étant basés sur des principes tout diffé-
- rents. Il est vrai que les renseignements donnés par la plupart des journaux sont quelque peu sommaires, et nous nous permettrons de faire remarquer que La Lumière Électrique (29 avril et i3 mai) est le seul journal qui ait publié jusqu’à ce jour une description complète du télautographe du professeur Elisha Gray.
- Les quatre pays du monde qui possèdent les réseaux télégraphiques les moins développés sont le Pérou, le Paraguay, l’Uruguay et la Perse.
- Au Pérou, il n’y a que 36 bureaux télégraphiques desservant 2 5oo kilomètres de lignes.
- Le territoire du Paraguay n’a en service que 800 kilomètres de fil, et le service télégraphique du pays n’occupe que 28 personnes. Une ligne de 575 kilomètres appartenant au gouvernement relie Asuncion à Paso de Patria, limite du Paraguay, et les autres 225 kilomètres appartiennent au chemin de fer d’Asuncion à Pirapo. Par suite des inondations et des feux de prairies la ligne est souvent interrompue pendant des journées entières. La ligne finit à Paso de Patria, car il n’existe pas de câble traversant le fleuve Alto Parana, dont la largeur est à cet endroit de près de 5 kilomètres. Les communications se font par des canots, qui transportent les dépêches à la République Argentine, le matin, et reviennent au Paraguay le soir. Un télégramme important subit souvent de ce fait dix à quinze heures de retard.
- Un américain, M. Wiegand, utilise le phénomène de la dilatation magnétique du fer pour la construction d’un relais téléphonique. Les variations de longueur d’un noyau de fer agissent par un levier qui les amplifie sur un mycrophone à contacts de charbon. Ces effets de dilatation sont bien minimes ; aussi attendons-nous plus ample information avant de nous occuper davantage de cet appareil.
- /
- I
- On vient de terminer la ligne téléphonique qui relie Grenoble avec Lyon et Paris.
- La nouvelle ligne de Paris à Blois est également terminée et sera ouverte au public dans quelques jours.
- Enfin, la ville de Chartres sera prochainement reliée avec Paris.
- Les communes de Biarritz, d’Anglet et du Boucan sont rattachées au réseau téléphonique de Bayonne.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris. 3i, boulevard des Italiens.
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-
- TABLE IDES MATIÈRES
- DU
- TOME QUARANTE-HUITIÈME
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-
-
- TABLE PAR ORDRE ALPHABÉTIQUE
- A
- Pages
- Accumulateur Andréoli............................. 26
- — Edgerton................................... 179
- — Harris..................................... 25
- — Heyl....................................... 27
- — Robins..................................... 24
- — étalon Urquhart et Small................... 27
- Allumeur électrique ICilburn et Van Etten........ 166
- — Lane...................................... 166
- — Sloss..................................... 166
- Alternateur Elihu Thomson........................ 409
- — Kingdon.................................... 62
- — Wood...................................... 63
- Ampèremètre Perry et Holland..................... 481
- — Weston................................... 3i
- — électrothermique Willyoung................. 24
- — électrostatique Hunter.................... 622
- Appareil éleetrolyseur Rennerfelt................ 532
- — simple pour l’étude des propriétés magnétiques
- du fer, par M. Behn-Eschenburg........... 620
- Applications mécaniques de l’électricité. — Gustave Richard........................... 10, i58, 358
- Armature Bassett................................. 406
- •— Daniels..................................... 58
- — Dunn...................................... 407
- — Kolben..................................... 5g
- — Elihu Thomson.............................. 5g
- Arrêt automatique Kinsman...................... i5g
- — électrique Tirrell......................... 11
- — Taylor........,............................. 12
- Ascenseur électrique Herdman..................... i5g
- — Hiss................................... 160
- .Pages
- Avertisseur Davis.............................. 365
- — Milligan................................... 167
- B
- Balance électrique Hunt et Brown............... 36i
- Bibliographie :
- Théorie mathématique de la lumière, par H. Poincaré. — J. Blondin................................ 44
- Hydrodynamique, élasticité, acoustique, par M. Du-
- hem.......................................... 45
- Morts et accidents causés par les courants électriques de haute tension, par M. le D' Francis
- Biraud....................................... 46
- Courants alternatifs, par MM. F. Bedell et A.-C.
- Crehore. — F. Guilbert..................... 443
- Polarisation rotatoire naturelle et magnétique. —
- j. Blondin................................. 445
- Expériences électriques, par M. G,-E. Bonney.... 445
- Paratonnerres et parafoudres, par M. Olivier Lodge.
- — G. Pellissier............................ 446
- Blanchiment électrolytique dans le vide, par MM.
- Hennite, Patterson et Cooper........,..... 27
- Block-système Blackwell........................... 466
- — Kenjon-Wilson................................ 180
- — Wilson et Salmon.............................. 277
- G
- Câbles téléphoniques Felten et Guilleaume......... 375
- — sous marin de la ligne Belfort-Glasgow........ 123
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-
-
-
- 638
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Canalisation Tomlinson............................. 23o
- Carborundum (fabrication électrochimique du), procédé Acheron........................................ 621
- Casse-fils Bell.................................... 14
- Charbons pour lampes à arc Mac Laughlin et Schrœ-
- der....................................... 561
- Chauffage (appareils de) Mitchell................... 229
- Chauffe-creusets Mitchell........................... 425
- Chaufferettes électriques Devvey.................... 480
- Chemins de fer et tramways électriques. — Gustave
- Richard............................... 114, 458
- — aérien électrique de Liverpool......... 66, 171
- — électrique (le) pour bateaux du Japon. — W. de
- Fonvielle................................... 275
- Cherche-fuites .Weston.............................. 527
- Cloche électrique (une nouvelle). — Etienne Château ............................................... 520
- Circuits à hautes tensions Ferranti.................. 28
- Coefficient (sur le) de température de la constante
- . diélectrique de l’eau, par M. F. Heerwagen. 490
- Collecteur radial Meston............................ 405
- Comparateur Hunter.................................. i63
- Compensateur d’effets d’hystérésis. — F. Guilbert. 5i8 Compteur Ferranti................................... 28
- — de la General Electric C“.................... 38o
- — de tours Siemens pour arbres d’hélices....... 6r5
- — (horloge pour) à double tarif................ 618
- — à régime variable Kapp....................... 375
- — à vitesse variable pour traction électrique. 382
- — pour courants alternatifs Elihu Thomson..... 478
- Correspondance :
- Lettre de M. Emile Dieudonné..................... 297
- — MM. Felten et Guilleaume.................... 447
- Coupe-circuit thermostatique Wurts.................. 179
- — multiple Warren et Hill..................... 528
- Courants alternatifs (contribution à l’étude des). —
- P. Marcillac............................... 121
- — (curieux effets d’attraction par les), par M. Elihu
- Thomson...................................... 35
- — (sur les) produits dans un circuit inductif par
- une force électromotrice alternative rectangulaire, par M. E.-A. Kennelly............... 88
- — (système à) triphasés de II. Kratzert........ 428
- — parfaitement sinusoïdaux (production de) et
- élimination des- harmoniques supérieures dans les courants périodiques. — A. Hess. 5oi Crochet électrique Nielsen........................... 14
- — téléphonique Francis.......................... 32
- Dépolarisant Srigmanski............................. 228
- Déperdition (la) de l’électricité par les gaz. —
- J. Blandin.................................. 5ii
- Pages
- Détails de construction des machines dynamo. —
- Gustave Richard..................... 58. 405
- Détermination du rapport v (sur une nouvelle),
- par M. H. Abraham......................... 38
- — (la) des hautes différences de potentiel, par
- M. Ad. Heydweiller........................ 282
- Dispositif de sûreté pour accumulateurs J. Trumpy. 332 Disposition pour le contrôle permanent de l’état d’isolement et pour l'indication automatique des points défectueux sur les réseaux'électri-
- ques, par M. Kallmann.................... 333
- Distributions (les) d’énergie électrique. — J-P- An-
- ney....................... 101, 323, 472, .570
- — téléphonique Marinowitch et Szarvadi.... 177
- — (sur la) du potentiel dans un champ électrique
- dans l’air raréfié, par M. A. Righi 192, 237, 291
- Dynamos Ashley.................................. 61
- — Bilberg.................................... 61
- — Bradley................................... 410
- — Crampton et Chamen.......................... 65
- — Dobrowolsky............................... 411
- — Edmunds.................................... 65
- — Edison.................................. 460
- — Groswith.................................... 61
- — Hering.................................... 66
- — Hill..................................... 408
- — Hunter.................................... 409
- — Loria..................................... 66
- — Lundell................................... 60
- — Ott et Kennelly........................... 116
- — Price...................................... 65
- — Scrampton et Spillmann.................. 117
- — Short..................................... n5
- — Spence .............................. 62, 408
- — Thomas................................... 407
- — -Thomson (Elihu)........................... 409
- — (sur l’essai des). — W. E. Ayrton......... 457
- E
- Eclairage électrique à Paris. Le secteur desChamps-
- ÉJysées. — Frank Géraldy................... i5i
- — de Budapest................................... 477
- — (1’) indirect.................................. 79
- — électrique pour tous. —E. Andrèoli............ 611
- Effets électrochimiquès dus à la magnétisation, par
- M. G.-O. Squier............................ 588
- Electro-aimants Varley et Jones.................... 77
- — dépositions métalliques sur verre, porcelaine
- procédé Potier.............................. 375
- Electrolyse du cuivre. — Perreur.Lloyd............ 23r
- — du zinc Siemens et Halske..................... 583
- — des métaux précieux, procédé Wiswell........ 528
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ * 639
- Pages
- Electrolyseur Craney................................ 31
- Electromètre (modification de T) à quadrants de
- . Thomson, par M. Villari.................... 329
- — (sur un nouvel), par G. Chrisüansen........ 622
- r— Bichat et Blondlot............................. 57
- Electrostatique (essai d’une nouvelle théorie de V),
- , par -M-.* Vaschy.-............ v......... 625
- Elimination des harmoniques supérieures dans les * courants périodiques et production de courants parfaitement sinusoïdaux. — A. Hess. 5oi
- Enregistreur Parenthou.............................. 363
- Equation (sur l’j différentielle du courant électrique,
- par M. T.-H. Blakesley............... 340, 3go
- Essai (suri’) des alternateurs. — A, Blondel...... 467
- — des dynamos.. — W-:& Ayrton................ 4^7
- — et le fonctionnement des alternateurs. i36, 194 294
- Expériences de Hertz (sur quelques d ispositions expérimentales dans les). — Auguste Righi... 5o8 — de Hertz avec des oscillations de petites lon-
- gueurs d’onde. — Auguste Righi.......... 601
- Explorateur de champ magnétique................. 482
- Exposition (1’) de la Société de physique. — F.Guil-
- hert................................... 53
- F
- Fabrication électrolytique du plomb poreux pour
- accumulateurs, procédé Gorrens............. 76
- — du chlore liquide, procédé Cutten............ 124
- — des bichromates.............................. 483
- Fers à friser et à repasser Jenkins............... 76
- Faits divers :
- Accidents de tramways électriques en Amérique. 199 — dans les établissements industriels.... 299
- Accumulateurs.................................. 198
- Action de l’électricité sur l’organisme humain.... 47
- — de l’aimant — — .... 48
- Aluminium.................................... 449
- Appareil à enregistrer les indications des voltmètres............................................ 199
- Applications de l’électricité dans les.mines.. 98, 63i
- Avertisseurs d’incendie.......................... 398
- Ballons dirigeables............................. 97
- Bateaux électriques.............................. 347
- Bronzage des galvanos............................. 47
- Câbles souterrains............................... 633
- Carborundum........................................ 197
- Carte magnétique de la France................ 448
- Chemin de fer électrique entre Renens et Lausanne............................................. 149
- Pages
- Chemin de fer électrique de Chicago à Saint-
- Louis............... 397
- — — monorail............ 547
- — transandin ........................ 598
- — souterrain......................... 398
- Chlore insolé................................. 197
- Chute de neige en boules.......................... 398
- Compagnie allemande Elmore....................... 297
- Composteur électrique........................... 347
- Compteur Brillié.............-................... 197
- Congrès international de Chicago................. 647
- Courants telluriques........................ 98, 298
- Cravache électrique.............................. 348
- Cuivrage du verre................................ 97
- Détérioration des conduites d’eau et de gaz...... 298
- Développement des photographies par un procédé
- électrique.................................. 48
- Diaphragmes pour cuves électrolytiques... 249, 633 Différence de potentiel entre les conduites d’eau
- et les conduites de gaz..................... 398
- Distribution à trois fils......................... 349
- Dynamo (grande) d’Œrlikon.......................... 49
- Eclipse de soleil...'............................. 147
- Electricité (P) et l’art dentaire...................49
- — ^ — dans les. mines................. 98, 63i
- Electroculture.............................. 247, 549
- Electrocution.................................... 348
- Electrolyse du nitrate de soude................... 597
- — (P) en sucrerie...................... 299
- Electrolytique (préparation) des chlorates........ 248
- Electrophysiologie.......................... 548, 633
- Emploi d’aveugles dans les bureaux téléphoniques....................................... 198
- Epuration des pâtes à papier...................... 197
- Explosion au Havre............................. 98
- Exposition de Chicago.^............. 97, 98, 248, 397
- — du progrès........................... 49
- Fabrication des ferri-cyanures par Pélectrolyse... 398
- — de l’iode par Pélectrolyse......... 349
- Force électromotrice des piles.................... 47
- Fours électriques......................... 148, 197
- Graisses consistantes pour machines............... 347
- Grues électriques.............................. 632
- Incendie dans une usine électrique................ 248
- Indicateur automatique de départ des trains...... 397
- Industrie électrique en France............... 98, 632
- ___ — en Amérique................. 97
- — — en Suisse................... 149
- Lampes à incandescence..............*.......... 298
- Lubrifiant pour arbres à rotation rapide...^.... 199
- Lumière monochromatique........................... 5oo
- Matière isolante (nouvelle) ...................... 448
- Micanite......................................... 198
- Monument élevé à Claude Chappe................... 348
- Moteurs à pétrole................................. 247
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-
-
-
- 640
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Moulage du verre................................ 548
- Navigation aérienne............................. 248
- Nécrologie : Mort de M. Hofstede................ 49
- Orage à Paris................................. 63i
- Ozokérite....................................... 3g8
- Parafoudre...................................... 347
- Paratonnerres................................ 549
- Photographie de balles de fusil................. 297
- Photomètre...................................... 633
- Piano mécanique................................. 149
- Pluie artificielle.............................. 299
- Pompe électrique à incendie..................... 299
- Potentiel de l’air.............................. 298
- Prix de l’énergie électrique.................... 99
- Préférence de la foudre pour certains arbres.... 347
- Procédé de cuivrage............................. 35o
- Procès des brevets Faure....................... 497
- — des lampes à incandescence............ 348
- Production de cuivre........................... 633
- Propriétés '48
- Puits artésiens auSVRiiiP»?-...................., 499
- Résistance à la rupture des métaux............... 49
- Revue (nouvelle) de physique.................... 349
- __ — aéronautique....................... 299
- Rupture d’un volant............................. 247
- Schizéophone.................................... 248
- Séparateur magnétique......................... 349
- Société (nouvelle) d’électriciens........ 147, 249
- — Khotinsky............................... 3g8
- Soudure électrique des rails de chemins de fer.
- ,54g, 598
- Station centrale d’électricité de Vienne........ 598
- __ — d’Ancône............................. 197
- hydraulique de Semur.................. J97
- Statistique des installations électriques en Suisse. 447
- Statue de François Arago....................... 597
- Substance remplaçant le verre.................... 97
- Système métrique en Angleterre.................. 397
- — ' (nouveau) d’appareillage électrique... 299
- Tempêtes magnétiques ...................... 149, 499
- Traction électrique............................ 597
- __ _au Havre............................ 632
- __ — en Suisse................... 3oo
- __ — à Saint-Louis................ 49
- __ —i des tramways............... 249
- __ jj en Amérique................ 499
- _ — des bateaux................. 633
- Tramway électrique à Hanovre.................. 54g
- s _ — aux Etats-Unis............ 198
- __ — en France................. 347
- __ — de Milan................. 198, 632
- __ — â Paris................... 448
- __ — de Vichy.........•.............. 247
- _ — . à conducteur souterrain..... 5g8
- Transport d’énergie électrique en Belgique..... 597
- 1 Pages
- ' Transport d’énergie électrique en France......... 63i
- — de force en Amérique................ 446
- — électrique en Suède. ............... 597
- Utilisation de puissance hydraulique du Rhin.... 398
- — — — à Berne..... 397
- — de vieilles lampes à incandescence... 472
- Ville d’Ampère (la).......................... 549
- Vol de fils téléphoniques............................ 148
- Eclairage électrique :
- à Saint-Rémy.................................... 55o
- de Montargis...................... ......... 55o
- à Clermont-Ferrand...................... . 548
- à Dessau.......................................... 297
- du Puy.......................................... 3oo
- à Saint-Didier.............................. 35o
- à Vienne......................................... 35o
- à Lille...................................... '398
- à Carignan....................................... 3gg
- à Munich......................................... 399
- à Morlaix.......................................... 5oo
- à Londres.................................... 200
- à Madrid....................................... 249
- à Belgrade........................ ......... 249
- au Havre.......................................... 25o
- à Marseille................................. 25o
- à Cordoue......................................... 5o
- à Saint-Genien-le-Bas.............................. 99
- à Paris....................... : ........... 99
- à Béziers....................................... 100
- à Bristol.......................................... 3oo
- du «Bon Marché»............................. 5o
- du port de Rouen.................................... 99
- de Mon tau ban..................................... 199
- d’Ostende.......................................... 200
- de Louviers...................................... 249
- en Suisse.............................. 249, 634
- de la gare Saint-Lazare............................ 400
- d’un hôpital....................................... 634
- des usines Krupp................................... 599
- • d’une papeterie.................................... 200
- des grands bâtiments................... 598, 632
- des navires...................................... 633
- des trains......................................... 249
- des tombeaux égyptiens.........,............ 149
- des usines......................................... 3gg
- par les tubes de Geissler.......................... 200
- au moyen de ballons................................ 149
- Eclairage (1’) par les effluves électriques........... 147
- Abaissement du prix du gaz............................ 3oo
- Application de l’électricité à la pêche.............. 249
- Compagnie parisienne de l’air comprimé...... 449
- Expériences sur les lampes à incandescence... iqo
- Intensité lumineuse des lampes à incandescence. 599
- Lampes à incandescence à lentilles.................... 634
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITE
- 6H1,
- Pages
- Phares de la Ilêve.................................. 549
- Station centrale d’électricité de Nantes............ 449
- Télégraphie et Téléphonie :
- Télégraphie à Alger............................
- — en Perse...................... 600,
- — en Chine...........................
- — sans fil intermédiaire.............
- — et téléphonie simultanée...... 25o,
- — militaire..................... 45o,
- — multiple sur un seul fil...........
- Téléphonie en Allemagne........................
- — en Amérique......................;.
- — entre Halifax et Vancouver.........
- — interurbaine en France........ 25o,
- Association amicale des Postes et Télégraphes...
- Bateaux-phares................................
- Cable sous-marin entre Valparaiso et Talcahuano.
- — — entre l’Australie et la Nouvelle-
- Calédonie............. 5o,
- — — entre le Queensland et la Nou-
- velle-Calédonie............
- Communications téléphoniques entre Athènes et
- le Pirée.......................
- — — entre Londres et Paris..............
- Concours entre télégraphistes.................
- Conducteur pour la téléphonie.................
- Détournements de dépêches.....................
- Ecole (T) de télégraphie et d’électricité de Londres. Influence perturbatrice des lignes de tramways
- électriques sur les lignes téléphoniques....
- Ligne télégraphique entre le Mexique et le Pérou.
- Ligne téléphonique entre Paris et Belfort.....
- Perturbations des lignes téléphoniques........
- Phonographe.............................. 47,
- Pho.nogramme..................................
- Portée (grande) entre deux poteaux télégraphiques. ....................................
- Observation des lignes téléphoniques..........
- Relais téléphonique...........................
- Retard apporté dans les communications téléphoniques........................................
- Service des cabines téléphoniques.............
- Services électriques transatlantiques.........
- Sténo-télégraphie de Cassagne.................
- Télautographe du professeur Elisha Gray.. 5o,
- 55o
- 634
- 458
- i5o
- 5oo
- 600
- 348
- l5o
- 25o
- 5oo
- 634
- 35o
- 600
- 55o
- 600
- 3oo
- 5oo
- 600
- l5o
- 25o
- 25o
- 5o
- 55o
- 5So
- 3oo
- 400
- 499 5o8
- 25o
- 45o
- 634
- 400
- 400
- 35o
- 500 634
- G
- Galvanomètre d’Arsonval, par M. F.-J. Smith... 191
- — (perfectionnements au) d’Arsonval, par Nelson
- H; Genung.............................. 278
- Pages
- Gouvernail électrique Van Duzer............ 35g
- — Grimston et Dykes........................ i58
- Guttas-perchas américaines (nouvelles méthodes de
- préparation), par M. Lucien Morisse... 89, i3g
- H
- Harmoniques supérieures (élimination des) dans les courants périodiques et production de courants parfaitement sinusoïdaux. — A.
- Hess....................................... Soi
- Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe. —
- P.-F. Mottelay...... 220, 320, 422, 522, 565, 609
- Homogénéité (T) et les équations physiques absolues. -- Clavenad.......................... 55i
- I
- Impédance, par M. A.-E. Kennelly....... 430, 484, 53g
- Indicateur de niveau Dibble...................... 17
- — de vitesse Fletcher......................... 164
- Industrie (1’) de l’aluminium...................... 32
- Influence (1’) du fer sur la forme des sinusoïdes
- des machines. — Paul Boucherot............. 20C
- ___ de l’aimantation longitudinale sur la force
- électromotrice d’un couple fer cuivre. — M.
- Chassagny................................. 3g5
- Instruments et procédés de mesures magnétiques. 377 Isolateur Johnston................................ 179
- — ajustable Eichberg.......................... 328
- Isolement (1’) de la gutta-percha et la température.. 225
- L
- Lampes (les) à arc. — Gustave Richard.... 213, 555
- __ — Adams..................... 555
- — — Akester................. 558
- __ — Beau valet................ 215
- __ — Belfield.................. 215
- __ — Church.................... 216
- _ — Davy.................. 559
- — — Good...................... 218
- __ — Gwynne et Kennedy......... 557
- — — Jergle.................. 217
- — — Hunter................... 219
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-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Lampes (les) à arc. — Lenczewsky....................... 214 *
- — . — Money et Nash......................... 556
- — — Schuckert................ 216
- — — Scribner.............................."219
- — — Siemens etNebel.......... 557
- — — E. Thomson............. 216
- — — Wiemann.................. 217
- — — Turbaye.............................*. 555
- — — Wilbrant......................... 2i5
- — — (les petites) et le bec de gaz
- • à incandescence, par G. Heim.................... i83
- Lampes à incandescence (les). — Gustave Richard. 3i6
- — - * — Badt............................-. 3i9
- — — Boehm................... 3i8
- — — Dedreux........................... 3i6
- . — — Doubleday................ 3i8
- — — Edison.................. 3i8
- — Hutchinson...................... 3ig
- — — Von der Krammer......... 3i6
- — — Kruger.......................... 317
- — — Mac Laughlin........... 3i7
- — — Prentis............!... 317
- — — Rees.................... 320
- — — (Durée (la) plus économi-
- que des) par Cari Hering. 77
- ___ — Relations entre l’intensité
- lumineuse et le voltage.
- — C.-P. Feldmann et C.-D. Nagiglas- Versteeg 562 Lignes équipotentielles (Représentation graphique des) dans des plaques traversées par un courant, par F. Lommel........................ 36
- Locomoteur Hunter.............................. 459
- — Thomson Houston..................... 459
- — Edison........................e*» -.. 4^9
- M
- Machine à fabriquer les câbles. —- Felten et Guil-
- leaume.................................. 425
- — outil électrique............................ 338
- Manœuvre électrique des aiguilles de chemins de
- chemins de fer. — F. Guilbert............. iS
- Mesure de la durée des conversations téléphoniques 481 _____ de la différence de phase de deux courants sinusoïdaux. — Désiré Korda...,........... 394
- \— (montage pour la) de la puissance, de l’intensité et de la différence de potentiel, par M.
- Behn Eschenburg........................... 6i5
- — (la) de§ courants terrestres à l’observatoire du
- du parc Saint-Maur. — W. de Fonvielle... 7
- Microphone pour les sourds. — Shapley............. 228
- Moteur Brown (sur le nouveau).— C.-E-L. Brown, ii3
- Page*
- Moteurs à courants alternatifs de MM. Hutin et Leblanc. — F. Guilbert......................... 451
- — à courants alternatifs de la Société Œrlikon. —
- F. Guilbert................................ 366
- — .à. champ tournant de la Société générale d’é-
- lectricité . de, Berlin, .par M. von Dolivo-Do-
- browolsky ................................... 328
- Multiplication du nombre de périodes des courants
- sinusoïdaux, par Désiré Korda...;............ 345
- N
- Nécrologie :
- 1
- Frank Géraldy................................ 20 r
- Sir James Anderson... *...i..............;.... 3g6
- O
- Observations sur la théorie des grandeurs élec-
- triques. — Clavenad...................... 467
- Observatoire du parc Saint-Maur (la mesure des
- courants terrestres à 1*). — W. de Fonvielle 7 Oscillation d’un fil métallique traversé par un courant électrique continu. — IY Hunnuzescu. 356
- Ozoniseurs Andréoli.............................. 23o
- P
- Parafoudre Wurts...................................... 180
- Pendules électriques Dyson........................... i63
- Percuteur Standiford............................. i65
- Perforatrice Chapman.................................. i65
- — Morgan....;.,......................... 366
- Phasemètre Claude......................;............. J>6
- Phénomènes observés sur des. câbles,concentriques
- à courants alternatifs. — L. Neustadt....... 119
- — disruptifs dans les diélectriques, par M. Ch.-P.
- Steinmetz................................. 433
- — dynamiques dus à l’électrisation résiduelle des
- diélectriques, par M. Charles Borel...... 493
- — de Hall (explication du), par F. Lommel... ... 36
- — observés dans les tubes de Geissler, par M. E.
- Goldstein..................................... 645
- Précipitation (la) simultanée du cuivre et de l’antimoine par le courant électrique, parW. Hampe 277 Préparation électrolytique de la baryte et de la
- strontiane, par Taquet....................... 532
- Pile Davis.............................................. 25
- p.642 - vue 642/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 643
- Paire •
- Pile Leclanché (Recherchés de M. Ditte sur la). —
- A. Renault.............. ............ 351, 412
- — électrique (l’invention de la). — G. Pellissier. 628
- — étalon Weston................................ 374
- — de construction simple. — Edme Genglaire... 574
- — médicale Reud................................. 24
- — primaire Laurent Cely .et Finot............... 3r
- — sèche Cabarro................................ 23o
- — sèche Siemens et Obach...................... 621
- Plomb de sûreté multiple Bossert................... 32
- Potentiomètre Crompton............................. 426
- Procédés de démarrage des moteurs asynchrones,
- . par M. Brown............................... 562
- — électrolytique pour séparer le palladium et la
- platine de l’iridium, par M. Edgar Smith.... 587 Projecteur vibrant de Hunter...................... 56o
- R
- Radiation (recherches bolométriques sur la) de gaz raréfiés sous l’action de la décharge, par
- M. K. Angstrœm............................. 624
- Rayons (sur les) cathodiques dans les gaz à la pression de l’atmosphère et dans le vide le plus
- élevé, par Philippe Lenard................ 241
- Réaction (la) de l’induit sur le champ inducteur,
- par M. J. Fischer-Hinnen................... 576
- Réflexion (sur la) des ondes électriques, par M. M.
- Birlieland................................. 344
- — (sur la) des ondes électriques, par M. J. von
- Geitler................................. 592
- Régulateur William................................. 64
- Relations (sur les) générales qui existent entre les coefficients des lois fondamentales de l’électricité et du magnétisme, par M. E. Mercadier. 243
- Remontoir Fairall................................. 363
- Rhéostat Carpenter................................ 23o
- Rôtissoire électrique, par M. Wallace............ 2.3i
- S
- Sémaphore Derant............................... 26
- Séparation et striation des gaz raréfiés sous l’influence des décharges électriques, par M. E.
- Baly....................................... 245
- Société française de physique............ 81, 285, 586
- — de physique de Londres................. 129, 33g
- — internationale des électriciens... 288, 534, 584
- Soudure (la) par l’arc voltaïque à Combs Wciod... 126
- Soupape électrique Crosby................'.......
- Sqspension pour lampes à arc Stevens.......... 561
- — — — Hunter............. 56i
- Pagts
- Statue d'Arago (inauguration de la). — W. de
- Fonvielle......:................. ......... 494
- Systèmes (sur des) rationnels d’expressions en dimensions des grandeurs électriques et magnétiques, par E. Mercadier................ 4-'9
- — (sur les) de dimensions d’unités électriques, par
- E. Mercadier............................... 441
- T
- Tannage (le) électrique, par Conrad Falkenstein.... 232
- Télautographe (le) de Gray. — A. Hess............ 167
- — (le) Elisha Gray. — Gustave Richard........ 266
- Télautographie (les différents systèmes de).— Paul
- Hoho.................................... 416
- Télégraphique (marqueur) Fryd.................... 480
- Téléphone Forbes.................................. 25
- — à longue distance Haynes,.................. 282
- Téléphonie (Spring-jaclis) par MM. Scribner et Patterson......................................... 74
- Téléphonique (poste) Hooker....................... 74
- — — Humans......................... 231
- — (communication) sans poste intermédiaire,
- système Voiliers......................... 620
- Téléphote (le). —J.Blondin.................... 259
- Téléthermomètre Payne............................ 363
- — Bartlett......................... 364
- Télestrophomètre Dibble........................... 14
- Thermostat Watts................................. 364
- — Beers............................... 364
- Tramways et chemins de fer électriques. — Gustave
- Richard............................ 114, 458
- — et chemins de fer électriques en Amérique.... 182
- — — — de Marseille. —
- P. Marcillac....................... 251, 3o5
- — électrique Bâtes........................... 464
- — — Brann............................ 118
- — — Heath............................ 464
- — — Pfatischer... ................... 463
- — — Siemens... ...................... 117
- — — Siemens et Halske................ 466
- Transbordeur Pfatischer.......................... 463
- Transformateurs (surles) à courants alternatifs, par
- M. Fleming..................... 85, i3o, 188
- — (sur les) à propos des recherches expérimen-
- tales par le Dr Fleming. — W.-E. Ayrton... 21
- Transmetteur (le) automatique de Peyer, Favarger
- et C°. — E. Zetzsche..................... 419
- Transmission de la force (à propos de l’histoire de
- la). — Frank Géraldy ...T............... 51
- — Tripp....................................... 115
- Transport et distribution de l’énergie électrique par
- courants polyphasés à Heilbronn-sur-Neckar.
- — Ch. Jacquin.................... 3oi, 370
- p.643 - vue 643/650
-
-
-
- 644
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Trolly Smith et Wilson....................... 464
- — Heath......*........................... 464
- — Bâtes.................................. 465
- Turbo-moteur Dow.,........................... 479
- U
- Usine (P) d’électricité de Cologne..................... 529
- Utilisation (sur P) des chutes d’eau de faible puissance. — F. Chédeville.......................... 401
- V
- Pages
- Variations du facteur de charge avec la latitude,
- par E.-T. Carter............................ 33
- Ventilateur Agabeg'............................... 161
- — Beers..................................... 160
- — Brinkman..................................... 161
- Vibrateur auriculaire Harness..................... 229
- Viscosité magnétique, par J. Hopkinson, E. Wilson,
- F. Lydall................................. 384
- I Vitesse (sur la) des ions, par M. Dampier Whetam. 134
- ! Voltmètre thermique Hartmann et Braun.,. 125
- p.644 - vue 644/650
-
-
-
- TABLE PAR NOMS D’AUTEURS
- A
- Pageo
- Abraham (H.)- — Sur une nouvelle détermination
- du rapport ................................ 38
- Acheron. — Fabrication électrochimique du carbo-
- rundum.................................... 621
- Adams. — Lampe à arc.............................. 355
- Agabeg. — Ventilateur........................... 161
- Akester. — Lampe à arc............................ 358
- Andréoli. — Accumulateur........................... 26
- — Ozoniseur.................................. 23o
- — Eclairage électrique pour tous............. 6n
- Angstrœm. — Recherches bolométriques sur les radiations........................................... 624
- Anney (J.-P.). — Les distributions d’énergie électrique............................. 101, 323, 472, 570
- Arsonval (d’). — Galvanomètre............... 191. 278
- Ashley. — Dynamo................................... Or
- Ayrton (W.-E.). — A propos des recherches expérimentales sur les transformateurs par le Dr Fleming.......................................... 21
- — Sur l’essai des dynamos.................... 457
- B
- Pages
- Behn-Eschenburg, — Montage pour la mesure de
- la puissance, etc.......................... 615
- — Appareil pour l’étude des propriétés magné-
- tiques du fer............................. 620
- Belfleld. — Lampe à arc.............................. 215
- Bell. — Casse-fils.................................... 14
- Bilberg. — Balais pour dynamo......................... 61
- Birkeland. — Sur la réflexion des ondes électriques
- à l’extrémité d’un conducteur linéaire..... 344
- Blackwell. — Blocli-système.......................... 466
- Blakesley. — Sur l’équation différentielle du courant électrique........................... 129, 340, 3go
- Blondel (A.). — Sur l’essai des alternateurs........ 467
- Blondin (J.). — La déperdition de l’électricité par
- les gaz................................... 5,1
- — Letéléphote.................................. 25g
- Boehm. — Lampe à incandescence....................... 318
- Borel. — Phénomènes dynamiques dus à l’électrisation résiduelle des diélectriques................... 493
- Bossert. — Plomb de sûreté multiple................. 32
- Boucherot (Paul). — L’influence du fer sur la forme
- des sinusoïdes des machines................. 2o6
- Bradley. — Dynamo.................................... 4IO
- Brann. — Tramway électrique.......................... ns
- Braun. — Voltmètre thermique......................... I25
- Brinkman. — Ventilateur.............................. jgj
- Brown. — Balance électro-automatique................. 36x
- — Sur le nouveau moteur Brown.................. U3
- — Procédés de démarrage des moteurs asyn-
- chrones............................... 128, 582
- Badt. — Lampe à incandescence..................... 319
- Baly. — Séparation et striation des gaz raréfiés sous
- l’influence des décharges électriques....... 245
- Bartlett. — Téléthermomètre......................... 364
- Bassett. — Armature de dynamo....................... 406
- Bâtes. — Tramway électrique......................... 464
- — Trolly..................................... 463
- Beauvalet. — Lampe à arc.......................... 215
- Beers. — Thermostat.............................. 364
- — Ventilateur.................................. 160
- G
- Cabarro. — Pile sèche..............................
- Carpenter. — Rhéostat...............j_.............
- Carter (E.-T.). — Variations du facteur de charge
- avec la latitude...........................
- Cèly. — Pile primaire..............................
- Chapman. — Perforatrice............................
- 23o
- 230
- OI
- KÎ5
- p.645 - vue 645/650
-
-
-
- 6i|6
- IA LU.Mil-: RE ÉLECTRIQUE
- Page f
- Chassagny. — Sur l’influence de l’aimantation lon-
- gitudinale sur la force électromotrice d’un
- couple fer-cuivre........................... 3g5
- Chateau (Etienne). — Une nouvelle cloche électrique............................................... 520
- Chedeville (F.). — Sur l’utilisation des chutes d’eau
- de faible puissance......................... 401
- Christiansen. — Electromètre......................... 622
- Church. — Lampe à arc................................ 216
- Clavenad. — Observations sur la théorie des gran
- deurs électriques........................... 467
- — L’homogénéité et les équations physiques..... 55i
- Cooper. — Blanchiment électrolytique dans le vide. 27 Correns. — Fabrication électrolytique du plomb poreux'pour accumulateurs............................... 76
- Craney. — Electrolyseur............................ 3i
- Crompton.-— Dynamo.................................... 65
- — Potentiomètre................................ 426
- Crosby. — Soupape électrique.......................... i3
- ôutten. — Fabrication électrolytique du chlore liquide.............................................. 124
- D
- Daniels. — Armature............................... 58
- Davis. — Avertisseur............................. 365
- — Pile............................«.......... 25
- Davy. — Lampe à arc.............................. 55g
- Dedreux. — Lampe à incandescence................. 316
- Dorant. — Sémaphore............................... 26
- Dewey. — Chaufferettes électriques....: ......... 480
- Dibble. — Télestrophomètre........................ 14
- — Indicateur de niveau........................ 17
- Ditte. — Recherches sur la pile Leclanché.... 35i, 412
- Dobrowolsky. — Moteurs à champ tournant de la
- Société générale d’électricité de Berlin. 328
- — Dynamo..................................... 411
- Doubleday. — Lampe à incandescence............... 3i8
- Dow. — Turbo-moteur.............................. 479
- Dunn. — Armature................................ 407
- Duzer (Van). - Gouyernail électrique............. 35g
- Dykes. — Gouvernail électrique................... i58
- Dyson. — Pendule électrique...................... i63
- E
- Edgerton. — Accumulateur..................... 17g
- Edison. — Locomoteur......................... 45g
- PjgCH
- Edison.—Dynamo............................ 460
- — Lampe à incandescence.................... 3i8
- Edmunds. — Chargement d’accumulateurs......... 65
- Eichberg. — Isolateur ajustable.............. 328
- Etten (Van). — Allumeur....................... 166
- F
- Fairall. — Remontoir............................. 363
- Falkenstein. — Sur le tannage électrique.....'... 232
- Favarger. — Transmetteur automatique.............. 4>9
- Feldmann (C.-P.). — Lampes à incandescence; relations entre l'intensité lumineuse et le voltage.............................................. 562
- Felten. — Câbles téléphoniques.................... 375
- — Machine à fabriquer les câbles........... 425
- Ferranti. — Compteur............................ 28
- — Circuits à’hautes tensions.’................. 28
- Finot. — Pile primaire............................. 3i
- Fischer-Hinnen. — La réaction de l’induit sur le
- champ inducteur......................... 576
- Fleming. — A propos des recherches expérimentales sur les transformateurs..................... 21
- — Sur les transformateurs à courants alternatifs
- 85, i3o, 188
- Fletcher. — Indicateur de vitesse................. 164
- Fonvielle (W. de). — L’inauguration de la statue
- d’Arago................................... 494
- — La mesure des courants terrestres à l’observa-
- toire du parc Saint-Maur.................... 7
- — Le chemin de fer électrique pour bateaux du
- Japon ^^J........................... 275
- Forbes. — Téléphone................................ 25
- Francis. — Crochet téléphonique.................... 32
- Fryd. — Marqueur télégraphique................... 480
- <
- G
- Geitler. — Sur la réflexion des ondes électriques... 5g2 Genglaire (Edme). — Une pile de construction simple .............:.................................. 574
- Genung. — Perfectionnements au galvanomètre
- d’Arsonval.... :............................ 278
- Géraldy (Frank). A propos de l’histoire de la
- transmission de la force.-................... 5i
- — Le secteur des Champs-Elysées................ i5r
- p.646 - vue 646/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 641
- Pages
- Géraldy (Frank). (Nécrologie)...................... 201
- Goldstein. — Phénomènes observés dans les tubes
- de Geissler................................ 545
- Goold. — Làmpe à arc............................... 218
- Gouré de Villemontée (G.). — Contribution à l’étude des égaliseurs de potentiel........... 285
- Gray (Elisha). — Télautographe.......... 167, 266, 416
- Grimston. — Gouvernail électrique................. i58
- Groswith. — Dynamo.................................. 61
- Guilbert (F.) — Manoeuvre électrique des aiguilles
- de chemins de fer........................... 18
- — L’Exposition de la Société de physique..... 53
- — Moteurs à courants alternatifs de la Société
- d’Œrlikon................................. 366
- — Moteurs à courants alternatifs.............. 451
- — Compensateur d’effets d’hystérésis.......... 5i8
- Guilleaume. — Câbles téléphoniques................. 375
- — Machine à fabriquer les câbles............. 425
- Gwynne. — Lampe à arc.............................. 557
- H
- Halske. — Tramway électrique....................... 466
- — Electrolyse du zinc......................... 583
- Hampe (W.). —La précipitation simultanée du cuivre
- et de l’antimoine par le courant électrique... 277
- Harness. — Vibrateur auriculaire................... 229
- Harris. — Accumulateur.............................. 25
- Hartmann. — Voltmètre thermique.................... 125
- Haynes. — Téléphone à longue distance.............. 232
- Heath. — Tramway électrique........................ 464
- Heerwagen. — Sur le coefficient de température de
- la constante diélectrique de l’eau......... 490
- Heim (C.). — Les petites lampes à arc et le bec de
- gaz à incandescence....................... t83
- Herdman. — Ascenseur électrique.................. i5g
- Hering. — La durée la plus économique des lampes
- à incandescence............................. 77
- — Dynamo....................................... 66
- Hermite. — Blanchiment électrolytique dans le vide 27
- Hertz. — Expériences sur les ondes électriques..... 3o8
- Hess (A.). — Le télautographe de Gray.............. 167
- — Elimination des harmoniques supérieures dans
- les courants périodiques et production de
- courants parfaitement sinusoïdaux.......... 5oj
- Heydweiller (Ad.). — Sur la détermination des
- hautes différences de potentiel............ 282
- Heyl. — Accumulateur................................ 27
- Hill. —Coupe-circuit multiple..................... .528
- — Dynamo.........................t......... 408
- Page»
- Hiss. — Ascenseur électrique........................160
- Hoho (Paul). — Les différents systèmes de télauto-
- graphie................................ 416
- Holland. — Ampèremètre...........................; 481
- Hooker. — Poste téléphonique................... 74
- Hopkinson. — Viscosité magnétique.................. 384
- Humans. — Poste téléphonique..................... 231
- Hunt. — Balance.................................. 361
- Hunter. — Ampèremètre électrostatique.............. 622
- — Dynamo...................................... 409
- — Lampe à arc................................ 21g
- — Comparateur................................. 162
- — Locomoteur................................ 45g
- — Projecteur vibrant.......................... 560
- — Suspension pour lampe à arc............... 56i
- Hurmuzescu (D.). — Oscillation d’un fil métallique
- traversé par un courant électrique continu.. 356
- Hutchinson. — Lampe à incandescence.............. 3ig
- Hutin. — Moteurs à courants alternatifs.......... 451
- J
- Jacquin (Ch.). — Transport et distribution de l’énergie électrique par courants polyphasés à
- Heilbronn-sur-Neckar........>........ 3oi, 370
- Janet. — Expériences sur les oscillations électriques 81
- Jenkins. — Fers à friser et à repasser............. 76
- Jergle. — Lampe à arc.............................. 217
- Johnston. — Isolateur.............................. 17g
- Jones. — Electro-aimants............................ 77
- K-
- Kallmann. — Dispositions pour le contrôle permanent de l’état d’isolement et pour l’indication automatique des points défectueux sur les
- réseaux électriques..................... 333
- Kammer (Von der). — Lampe à incandescence... 316 Kapp. — Compteurs à régime variable............ 375
- — Compteur à double tarif................... çqg
- Kenjon. — Block- système........................ l8o
- Kennedy. — Lampe à arc......................... 557.
- Kennelly (E. A.). — Sur les courants produits dans
- un circuit inductif par une force électromotrice alternative rectangulaire.......... 88
- — Rhéostat.................................. n?
- — Impédance........................ 430, 484, 539
- Kilburn. — Allumeur............................. ,69
- p.647 - vue 647/650
-
-
-
- 648
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Kingdon. — Alternateur........................... 62
- Kinsm&n, — Arrêt automatique.................... i5g
- Kolben.—Armature................................. 59
- Korda (Désiré). — Multiplication du nombre de périodes des courants sinusoïdaux................. 3q5
- — Mesure de la différence de phase de deux courants sinusoïdaux............................. 394
- Kratzert. — Système à courants triphasés......... 428
- Kruger. — Lampe â incandescence................ 317
- L
- Lane. — Allumeur................................... 166
- Laughlin (Mac). — Lampe à incandescence.......... 3'7
- Laurent. — Pile primaire......................... 3i
- Leblanc. — Moteurs à courants alternatifs........ 451
- Lenard (Philippe). — Sur les rayons cathodiques dans le gaz à la pression de l’atmosphère
- et dans le vide le plus élevé............. 241
- Lenczewsky. — Lampe à arc........................ 214
- Lommel (F.). — Représentation graphique des lignes équipotentièlles dans des plaques traversées par un courant..................... 36
- Loria. — Dynamo................................. 66
- Lundell. — Dynamo à disque....................... 60
- Lydall. —Viscosité magnétique...................... 384
- M
- Marcillac (P-). — Tramways électriques de Marseille...................................... 251, 3o5
- — Contribution à l’étude des courants alternatifs 121
- Mercadier (E.). — Sur des systèmes rationnels d’expression en dimensions des grandeurs électriques et magnétiques............................ 489
- — Sur les systèmes de dimensions d’unités élec-
- triques.................................... 441
- — Sur les relations générales qui existent entre les
- v coefficients des lois fondamentales de l’électricité et du magnétisme........................... 243
- Meston. — Collecteur radial........................ 405
- Milligan. — Avertisseur........................... 167
- Mitchell. — Chauffe-creusets...................... 425
- — Appareils de chauffage....................... 229
- Moneÿ. — Lampe à arc. 556
- Pages
- Morgan. — Perforatrice........................... 366
- Mordey. — Sur l’essai et le fonctionnement des alternateurs....................... i3o, i36, 194
- Morisse (Lucien). — Guttas-Perchas américaines. —
- Nouvelles méthodes de préparation..... 89, i3g
- Mottelay (P.-F.). — Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe. ................ 220, 320, 422, 522, 565
- N
- Nagtglas-Versteeg (C.-D.). — Lampes à incandescence; relations entre l’intensité lumineuse et
- le voltage........................... 562
- Nash. — Lampé à arc.......................... 55g
- Nebel. — Lampe à arc.......................... 558
- Neustadt (L.). — Phénomènes observés sur des
- câbles concentriques à courants alternatifs.. 119
- Nielsen.—Crochet électrique.................... 14
- O
- Obach. — Pile sèche. .......................... 621
- Ott. — Rhéostat................................. 1 j 7
- P
- Parenthou. —Enregistreur........................... 363
- Patterson. — Blanchiment électrolytique dans le
- vide.......i..-. .... . ................. 27
- — Spring-jacks................................. 74
- Payer. — Transmetteur automatique.................. 419
- Payne. —Téléthermomètre............................ 363
- Pellissier. — L’invention de la pile électrique.. 628
- Perreur-Lloyd. — Electrolyse du cuivre............ 23i
- Perry. — Ampèremètre............................... 480
- Pfatischer. — Transbordeur......................... 463
- — Tramway électrique........................... 464
- Potier. — Electro-dépositions métalliques sur le verre
- et la porcelaine........................... 3y5
- Prentiss. — Lampe à incandescence.................. 317
- Priée. — Dynamo.........................i........ 65
- p.648 - vue 648/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ ^ 649
- R
- Pages
- Rees. — Lampe à incandescence....................... 320
- Renault (A.)' — Recherches de M. Ditte sur la pile
- Leclanché.............................. 3i5, 412
- Reud. — Pile médicale............................... 24
- Rennerfelt. — Appareil électrolyseur................ 53e
- Rice. — Dispositif pour démarrage.................. 65
- Richard (Gustave). — Applications mécaniques de
- l’électricité...................... 10, i58, 358
- — Chemins de fer et tramways électriques. 114, 458
- — Détails de construction des machines dynamo.
- 58, 405
- — Les lampes à arc........................ 213, 555
- — Les lampes à incandescence................... 3i6
- — Le télautographe Elisha Gray................. 266
- Righi (A.). — Sur la distribution du potentiel dans
- un champ électrique dans l’air raréfié......
- 192, 237, 291
- — Sur quelques dispositions expérimentales dans
- les expériences de Hertz................... 5o8
- —• Expériences de Hertz avec des oscillations électriques de petites longueurs d’onde............. 601
- Rimington. — Observations sur les décharges lumineuses............................................. 33g
- Robins. — Accumulateur............................. 24
- S
- Salmon. — Block-Système............................ 277
- Salomons David. — Une nouvelle forme de photomètre portatif..................................... 533
- Schuckert.— Lampe à arc............................ 216
- Scranton. — Tramway électrique..................... 117
- Scribner. — Lampe à arc..................... 219, 559
- — Spring-jacks................................ 74
- Shapley. — Microphone pour les sourds.............. 228
- Short. — Dynamo pour tramways....................... n5
- Siemens. — Tramway électrique............... 117, 466
- — Electrolyse du zinc.......................... 583
- — Lampe à arc.................................. 338
- — Pile sèche.................................. 621
- ____ Manœuvre des aiguilles de chemins de fer.... 18
- Sloss. — Allumeur.................................. 166
- Small. — Accumulateur étalon....................... 27
- Smith. — Trolly.................................... 464
- Smith (F.-J.). — Sur l'emploi des grandes résistances
- avec le galvanomètre d’Arsonval............ 191
- — Procédé électrolytique pour séparer le palla-
- dium et le platine; .............;....... 537
- Page»
- Spence. — Dynamo.............................. 62, 408
- Spillmann. — Tramway électrique..................... 117
- Squier. — Effets électrochimiques dus à la magnétisation ............................................ 588
- Srigmanski. — Dépolarisant.......................... 228
- Standiford. — Percuteur....................... .... i65
- Steinmetz (Ch.-P.). — Phénomènes dlsruptifs dans
- les diélectriques......................... 433
- Stevens. — Suspension pour lampe à arc.............. 56i
- Szarvadi. — Distribution téléphonique............... 177
- T
- Taquet. — Préparation électrolytique de la baryte
- et de la strontiane........................ 532
- Taylor. — Arrêt électrique.......................... 12
- Thomas. — Dynamo....................................407
- Thomson. — Modification de l’électromètre à quadrants.......................... ....... 329
- Thomson (Elihu). — Alternateur................... 409
- — Curieux effets d’attraction par les courants al-
- ternatifs................................... 35
- — Armature................................... 59
- — Compteur pour courants alternatifs.......... 478
- — Dynamo...................................... 409
- — Lampe à arc................................ 218
- Thomson-Houston.— Locomoteur....................... 469
- Tirrell. — Arrêt électrique.......................... n
- Tomlinson. — Canalisation.................'....... 23o
- Tripp. — Transmission............................... n5
- Trumpy (J.). — Dispositifs de sûreté pour accumulateurs........................................... 332
- Turbaye. — Lampe à arc............................. 555
- U
- Urquhart. — Accumulateur étalon
- V
- Varley. — Electro-aimants.............................. 77
- Vaschy. — Essai d’une nouvelle théorie de l’électrostatique...................................... 625
- Villari. — Modification de l’électromètre à quadrants. 329
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ;65o
- W
- Pages
- Wallace. — Rôtissoire électrique................ 23i
- Warren. — Coupe-circuit multiple................ 5e8
- Watts. — Thermostat............................. 36q
- Weston..— Ampèremètre............................. 3i
- — Cherche-fuites.............................. 527
- 1 — Pile-étalon................,.............;. 374
- Whetam-Dampier. — Sur la vitesse des ions...... 134
- Wiemann. — Lampe à arc......................... 217
- Wilbrant. — Lampe à arc........................ 2i5
- William. — Régulateur.. i......................... 64
- Willyoung. — Ampèremètre électrothermique...... 24
- Page»
- Wilson. — Block-système...................... 180, 277
- — Trolly......................................... 464
- — Viscosité magnétique........................... 384
- Wiswell. — Electrolyse des métaux précieux........... 528
- Wood. — Alternateur.................................. 63
- Wurts. — Parafoudre.................................. 180
- — Coupe-circuit thermostatique................... 179
- Z
- Zetzsche (E.l. — Le transmetteur automatique de
- Peyer, Favarger et C°.................... 419
- Paris. — Imprimerie de la Lumière Électrique, 3i, boulevard des Italiens.
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