L'éclairage électrique
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- L’Éclairage Électrique
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques — Mécaniques — Thermiques
- L’ÉNERGIE
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- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSO N VAL
- A. BLONDEL
- Eric GÉRARD
- PROFESSEUR AU COLLÈGE DE FRANCE, MEMBRE DE L'iNSTITUT.
- INGÉNIEUR DES PONTS ET CHAUSSEES, PROFESSEUR A l’ÉCOLE DES PONTS ET CHAUSSÉES.
- DIRECTEUR DE L’iNSTITUT ÉLECTROTECHNIQUE MONTEFIORE,
- M. LEBLANC
- PROFESSEUR A l’ÉCOLE SUPÉRIEURE DES MINES.
- G. Ll PPM AN N
- PROFESSEUR A LA SORBONNE, MEMBRE DE L’INSTITUT.
- D. MONNIER
- PROFESSEUR A L’ÉCOLE CENTRALE DES ARTS ET MANUFACTURES.
- H. POINCARE
- PROFESSEUR A LA SORBONNE, MEMBRE DE L’iNSTITUT.
- A. WITZ
- INGÉNIEUR DES ARTS ET MANUFACTURES, PROFESSEUR A LA FACULTÉ LIBRE DES SCIENCES DE LILLE
- TOME XLVI
- 1er TRIMESTRE 1906
- ADMINISTRATION ET RÉDACTION
- 40, RUE DES ÉCOLES, l\0
- PARIS Ve
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- Tome XLiVI.
- Samedi 6 Janvier 1606.
- 13° Année. — N° 1.
- clair
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l'Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à PÉcôle des Ponts et Chaussées. — ÉRIC GÉRARD, Directeur de i’Institüt Electrotechnique Montefiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D, MONNIER, Professeur à l’École central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- RECHERCHES SUR L’ARC ÉLECTRIQUE (fin)'1'
- 5° Mesure de la chute cathodique
- Au voisinage immédiat de la cathode, il existe une forte chute de tension : à partir du faisceau lumineux cathodique dans la colonne lumineuse positive non stratifiée, la chute de tension par unité de longueur est constante. On nomme chute cathodique la différence de potentiel entre la base cathodique du courant et le point du faisceau lumineux à partir duquel la chute de tension est constante par unité de longueur. Quand la pression de la vapeur est basse, la chuté de tension dans le faisceau lumineux cathodique est si faible que la différence de potentiel entre la cathode et un point arbitraire de ce faisceau représente avec suffisamment d’exactitude la chute cathodique.
- La détermination de la chute cathodique dans l’arc est très difficile. Quand la base cathodique du courant est immobile, comme dans l’arc au carbone à l’air libre, on ne peut pas placer une Sonde dans le faisceau lumineux assez près de la base du courant, sans quoi l’on trouble le passage du courant : or pour une distance de quelques millimètres, il s’ajoute toujours à la chute cathodique une partie de la chute de tension de l’arc. En appelant Sd la différence de potentiel cathodique mesurée, l la distance entre la sonde et la
- base du courant, ^ la chute de potentiel dans la colonne positive, G la chute cathodique, on a :
- s.=g + /^t
- (1) Voit' Ebldirage Electrique, totnâ XLY, SI dêcettibre 190ô.
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- 6
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 1.
- En posant Sc = C, on commet une erreur d’autant plus
- grande
- dV
- ; dV ,
- que l -jj - est plus
- Avec les catho-
- considérable. On peut corriger cette erreur en calculant la valeur de l
- des métalliques et une atmosphère de pression élevée, ou dans les arcs brûlant au sein de la vapeur de leurs électrodes, la base cathodique se déplace perpétuellement sur la surface de la cathode : on ne peut pas alors déterminer l. Pour que Sc représente avec une exactitude suffisante la chute cathodique, il faut choisir des conditions expérimentales telles que l -jj- soit très petit vis-à-vis de G : on y arrive en rendant c’est-à-dire la pression de la vapeur, très faible.
- Les expériences sur les chutes anodique et cathodique dans l’arc au mercure furent faites avec une lampe dont le vide était très poussé et qui était reliée d’une façon permanente à la trompe. Cette lampe avait la forme que représente la figure 3. La sonde était formée par un fil de platine soudé dans un tube de verre de 5 mm. de diamètre extérieur : l’extrémité, qui dépassait de 2 mm. le tube de verre, était recourbée horizontalement. Cette sonde était reliée à un électromètre. Le tube et la sonde pouvaient être déplacés dans un tube barométrique, comme l’indique la figure : la distance entre la sonde et la surface de l’électrode était mesurée au moyen d’une lunette portant une échelle gravée sur une plaque de verre. L’électrode E., était reliée à la terre et à une paire de quadrants de l’électromètre : la sonde était reliée à l’autre paire de quadrants. L’arc était amorcé par induction. Ces expériences ont donné les résultats suivants :
- Pour une faible tension, le rapport ^ a une valeur si faible, à petite distance de la cathode, que l’on peut poser Sc = C : la distance de la sonde
- à l’électrode
- peut atteindre jusqu a lu mm. sans que ..______________ „ ^
- devienne sensible. Quand la pression augmente, la* valeur de l ~ devient
- 10 mm. sans
- l’erreur l
- dV
- Fig. 3.
- dl
- Sc = C
- trop considérable pour que l’on puisse la négliger; on ne peut plus alors poser il y a donc lieu de ne jamais laisser la lampe fonctionner longtemps sous une forte intensité et de réduire le courant à une faible valeur apres chaque lecture.
- Les auteurs ont fait une série d’expériences avec des intensités de 2, 3,
- 4, 5, 7, 10, 15, 20, 30, 40, 50 ampères : ils ont trouvé le résultat général suivant :
- Pour toutes les intensités comprises entre 2 et 50 ampères, la chute cathodique de l’arc au mercure est indépendante de l’intensité du courant, et, « ± i,7 % près, cette chute est égale à 5,27 volts.
- Afin d’être certain que, dans la valeur trouvée pour la chute cathodique C = 5,27 volts, n’entrait pas une différence de potentiel provenant de la différence de constitution de la sonde (Pt) et de la cathode (Hg), les auteurs ont fait des expériences avec la sonde en mercure que représente la figure 4, et n’ont constaté aucune différence de résultats.
- Fig. 4.
- 6° Chute anodique dans la couche anodique avec anode froide
- La chute anodique est la différence de potentiel existant entre la base anodique du courant et le point à partir duquel la chute de tension par unité de longueur est constante. Les mesures qui suivent sont relatives au cas où l’anode est entièrement recouverte
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- d’une couche anodique et possède une température relativement basse : elles furent faites de la même manière que les mesures de la chute cathodique.
- TABLEAU VII
- INTENSITÉ CHUTE ANODIQUE
- Amp. Volts
- 3 7»°
- 4 7 >1
- 5 7>3
- 6 7 = 4
- TABLEAU VIII
- INTENSITÉ Amp. CHUTE ANODIQUE Volts
- 3 6,4
- 4 6,5
- 6 6,7
- 8 6,9
- IO 7,°
- Ces mesures ont donné, pour la chute anodique, les résultats qu’indique le tableau VII. Pour établir ce tableau, les auteurs ont interpolé pour l = 0, d’après la formule
- On voit que la chute anodique, à une anode en mercure entièrement recouverte, croit un peu avec l’intensité de courant.
- Il en est de même des chiffres du tableau VIII qui représentent la chute anodique pour différentes intensités de courant lorsque celles-ci alternent rapidement.
- Des deux tableaux, on conclut que le minimum de la chute anodique (pour de très faibles intensités) a pour valeur 6,35 volts.
- Les auteurs ont mesuré aussi la chute anodique à une électrode froide en fer (fîg. 5) formée d’un récipient en fer rempli de mercure. Le tableau IX indique les résultats obtenus : la chute anodique augmente encore, comme on le voit, avec l’intensité, mais est toujours sensiblement plus faible pour l’anode en fer que pour l’anode en mercure.
- TABLEAU IX
- INTENSITÉ CHUTE ANODIQUE
- Amp. Volts
- 3 6,07
- 5 6,l8
- 7 6,3o
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- 7° Chute anodiqite dans la couche anodique avec anode chaude
- Pour étudier la chute anodique dans la vapeur de mercure avec une anode chaude, les auteurs ont employé une anode en charbon de 5 mm. de diamètre et 8 cm. de longueur entourée d’un tube de verre qu’elle dépassait de 6 mm. : la sonde en platine était placée à 1,5 mm. de son extrémité.
- Les tableaux X et XI indiquent les résultats de ces mesures.
- tableau x Intensité : 3 Amp.
- temps ÉCOULÉ Après l'ALLümaûe Secondes CHUTE ANODIQUE en Volts ÉTAT D’INCANDESCENCE de l’anode
- IO 20 3o 4o 5o 6o 7° 8o 90 IOO 12,4 11,1 10,1* ( 9.8 9.6 ' II,1 5,3 5,0 4.8 4.7 rouge clair. rouge sombre.
- TABLEAU XI
- Intensité : io Amp.
- TEMPS ÉCOULÉ APRÈS l’aLLUMAGE CHUTE ANODIQUE ÉTAT D’INCANDESCENCE
- Secondes en Volts DE l’anode
- 5 i3,6
- IO 13,3 jaune
- i5 11, i
- 20 71°
- 25 6,6
- 3o 6,6 rouge sombre
- 35 6,6
- 4o 6,6
- Ces tableaux montrent que la chute anodique de farc est plus considérable avec une
- anode incandescente qu’avec une anode à basse température. L’augmentation cle la chute anodique quand la température croît dépend aussi de la densité de la vapeur devant Vanode et est d’autant plus faible que la densité est plus grande. L’augmentation de la densité de vapeur étant liée avec un abaissement de la température de l’anode, on voit que le passage de la chute anodique de la valeur relative à Panode « chaude » à la valeur relative à Panode « froide » doit être très rapide. Il y a lieu d’ajouter que la chute anodique relative à Panode « froide )) dépend du corps dont est composée cette anode : les valeurs sont de 6,4 volts pour le mercure, 6,07 volts pour le fer et 4,7 volts pour le charbon, pour une intensité de courant de 3 ampères.
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- 8° Chute anodique dans le faisceau, lumineux cathodique avec anode froide
- Pour que l’arc ne présente ni couche anodique ni colonne positive, et consiste exclusivement en un faisceau cathodique, il faut que l’anode soit assez voisine de la cathode pour être atteinte par ce faisceau. Les auteurs ont employé la lampe que représente la figure 6 : l’anode était constituée par un récipient en fer plein de mercure comme précédemment ; la cathode était constituée par du mercure. Le tube de verre était prolongé par un tube de caoutchouc relié à un petit récipient plein de mercure, qui permettait de faire varier la hauteur de la surface cathodique et, par suite, l’écartement des électrodes : cet écartement ne pouvait pas être supérieur à 5 mm. parce que le mouvement violent de la surface cathodique aurait produit un contact entre les deux électrodes.
- La chute cathodique G étant connue et égale à 5,36 volts en moyenne, on peut calculer la chute anodique A = E — 5,36 volts, E étant la différence de potentiel aux bornes. Le tableau XII résume les résultats trouvés. On voit que la chute anodique avec du fer froid placé dans le faisceau lumineux cathodique est plus faible que dans la couche anodique. Des mesures de la chute cathodique, faites sur la même lampe, ont donné au minimum pour G la valeur 5,3 volts.
- TABLEAU XII
- INTENSITÉ DE GOURANT Ampères DIFFÉRENCE DE POTENTIEL AUX BORNES Volts CHUTE ANODIQUE VOLTS
- 3,6 8,5 3,14
- 4,4 8,6 3,a4
- 5,7 8,7 3,34
- 6,4 8,8 3,44
- 9,3 6,o 3,64 ’
- Avec une lampe un peu différente possédant une anode en aluminium, les auteurs ont trouvé pour la chute anodique dans le faisceau cathodique le chiffre de 2,84 volts pour une intensité de 3 ampères.
- 9° Conclusions
- Les conclusions de cette étude sont les suivantes :
- La chute de tension dans la colonne de l’arc est plus grande pour une atmosphère d’hydrogène que pour une atmosphère d’acide carbonique : avec des électrodes en cuivre la différence est plus grande qu’avec des électrodes en charbon. Le phénomène est dû au refroidissement des électrodes et de l’arc.
- La chute cathodique du courant non spontané sur la vapeur raréfiée de mercure provenant de l’arc est environ dix fois plus forte que la chute anodique. Il en est de même pour le courant transversal non spontané dans l’arc au mercure et dans l’arc au carbone à l’air libre. De la grande différence existant entre les chutes cathodique et anodique on peut conclure qu’il existe une grande différence entre la vitesse et la masse des ions positifs et négatifs à l’intérieur de l’arc.
- La chute cathodique de l’arc au mercure avec une cathode en mercure est indépendante de l’intensité du courant.
- La chute anodique de l’arc dépend jd’une quantité de facteurs. Elle croit, en général,
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- un peu avec l’intensité de courant, quand l’anode est entièrement recouverte par le courant.
- Dans la couche anodique avec une anode froide, la chute anodique est plus forte que dans le faisceau cathodique avec une anode froide : elle est plus faible qu’avec une anode chaude. La chute anodique dans la couche anodique dépend de la constitution de l’anode.
- Les résultats obtenus sont en concordance avec les conclusions de la théorie ionique dans l’arc.
- Stark, Retschixski et Schaposchxikoff.
- EXPOSITION UNIVERSELLE DE LIÈGE
- I. — GROUPE ÉLEGTROGÈNE LA MEUSE — SIEMENS-SCHUCKERT
- Ce groupe électrogène est composé d’une machine à vapeur compound-tandem des Ateliers de construction de la Meuse, et d’une génératrice exposée par la Compagnie Relge d’Electricilé Siemens-Schückert. Il est représenté par la figure 1.
- moteur a vapeur. —- Le moteur à vapeur horizontal compound-tandem a une puissance de 600-700 chevaux en tournant à une vitesse de rotation de 110 tours par minute et en fonctionnant à condensation avec de la vapeur à 10 kgr. à la valve d’admission.
- Le cylindre à basse pression est boulonné au bâti qui esL solidement fixé au massif de fondation et porte le palier moteur : il repose, d’autre part, par un large pied, sur une laque rabotée et peut se dilater librement. Le cylindre à haute pression est boulonné à l’arrière du cylindre à basse pression par l'intermédiaire d’une entretoise en deux pièces facilement démontable: il repose également par un pied sur une taque rabotée.
- Les deux cylindres sont munis d’enveloppes de vapeur avec fourreaux rapportés permettant les libres dilatations : la vapeur vive circule dans les fonds qui sont munis de soupapes de sûreté. Le diamètre du petit cylindre est de 550 min. et celui du grand cylindre de 900 mm. : le rapport des sections est 2,7.
- Les pistons, à garnitures métalliques, sont montés sur une tige commune qui passe dans des presse-étoupes à bourrages métalliques, formés d’anneaux extensibles en fonte douce. La course des pistons est de 1,100 mm. et leur vitesse moyenne est de 4 mètres par seconde.
- La crosse porte des patins de grande surface garnis de métal antifriction: ces patins se déplacent dans une glissière alésée qui fait corps avec le bâti et dont la partie inférieure est refroidie par une circulation d’eau. Les tourillons de crosse et de manivelle sont en acier cémenté et trempé.
- L’arbre porte un volant de 5 m. 50 de diamètre en fonte en deux pièces et à huit bras : ce volant pèse 14 tonnes et a une vitesse périphérique de 31 mètres 70 par seconde. Il est muni, au milieu de sa jante, de crans dans lesquels engrène le vireur à main pour le démarrage.
- La distribution de vapeur aux cylindres est effectuée par des soupapes placées dans les couvercles, présentant de très faibles espaces et surfaces nuisibles. Les soupapes d’admis-
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- sion sont à la partie supérieure et sont disposées de telle façon que la vapeur abandonne, avant d’entrer dans le cylindre, les eaux entraînées. Les soupapes de décharge sont à la partie supérieure et présentent une évacuation facile pour les eaux condensées.
- Les soupapes sont à double siège et équilibrées : elles sont commandées par des excentriques calés sur un arbre de distribution entraîné par engrenages coniques. Des dashpot à huile amortissent les chocs tout en permettant un fonctionnement rapide.
- Le régulateur à boules commande simultanément la détente des deux cylindres, ce qui permet d’obtenir un travail égal au grand et au petit cylindre et d’atteindre le maximum d’économie.
- Le déclanchement des soupapes d’admission est produit par une béquille de butée
- Fig. 1. — Groupe électrog-ène La Meuse — Siemens-Schückert, exposé à Liège.
- placée dans l’axe de la soupape sur le levier de commande. Cette béquille est reliée à une tringle à boutonnière réglée par une poulie excentrique que commande le régulateur : suivant la position des poulies excentriques, l’admission varie aux deux cylindres de 0 à 70 % . Le régulateur est muni d’un dispositif de sécurité supprimant complètement l’admission aux cylindres en cas d’accident au mécanisme de commande.
- Les soupapes d’échappement sont commandées par des leviers à point d’appui variable. La vitesse de la soupape au début de la levée est très faible : il en est de même au moment de la fermeture, ce qui supprime les chocs.
- Le graissage des cylindres est effectué par des graisseurs à graphite : le graissage des patins de la crosse est assuré par un bain d’huile contenu dans la partie inférieure de la glissière qui forme réservoir. Le graissage des tourillons de crosse et de manivelle est assuré par un tube lécheur pour le premier et par un graisseur central pour le second. Enfin le graissage du palier moteur se fait par des anneaux graisseurs.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- Le tableau suivant résume les caractéristiques principales de ce moteur à vapeur :
- Type de machine.....................
- Puissance. . . ;....................
- Vitesse de rotation.................
- Diamètre du petit cylindre.............
- Diamètre du grand cylindre..........
- Volume du petit cylindre............
- Volume du grand cylindre............
- Rapport des sections................
- Introduction normale au petit cylindre
- Détente totale......................
- Course..............................
- Vitesse des pistons.................
- Rapport j...........................
- Rapport^-...........................
- Système de distribution.............
- Système de réglage..................
- Système de graissage des cylindres.. .
- Diamètre du volant..................
- Poids du volant.....................
- Vitesse périphérique du volant......
- horizontale : compound-tandem 700 chevaux (avec de la vapeur saturée à 10 kg. et avec condensation) 110 tours par minute 55o mm. goo mm.
- 0,260 0,700 1 à 2,7 18 o/o i5
- 1.100 mm.
- 4 m. par seconde
- 0.820
- o,5oo
- par soupapes verticales placées dans les fonds des cylindres sur les deux cylindres graisseur à graphite 5.5oo mm. i4 tonnes
- 3i mètres 60 par seconde
- Avec de la vapeur surchauffée à 35°, la consommation de vapeur de cette machine est, en marche normale, de 4,5 kgr. par cheval indiqué et par heure.
- génératrice. — La dynamo à courant continu Siemens-Schuckert entraînée par ce moteur à vapeur a une puissance de 450 kilowatts et produit 1.875 ampères sous 240 volts à la vitesse de rotation de 110 tours par minute.
- La carcasse inductrice ronde est en fonte et est formée de deux pièces assemblées suivant un plan horizontal: la partie inférieure porte les pattes de fixation boulonnées au caisson en fonte qui reposent sur le massif de maçonnerie. Des vis de calage spéciales permettent le réglage de l’entrefer au moment de la mise en place ou après usure des coussinets.
- La section de la carcasse est rectangulaire avec deux nervures saillantes aux deux bords pour assurer une grande rigidité sous un poids relativement réduit.
- La carcasse porte douze pôles inducteurs rectangulaires rapportés sur des surfaces alésées et maintenus en place par deux boulons. Chaque pôle est formé de tôles découpées suivant la forme du noyau et de l’épanouissement et assemblées en un paquet.
- Chaque pôle porte deux bobines, l’une shunt et l’autre série, enroulées sur une carcasse métallique isolée au moyen de carton comprimé. La bobine complète ainsi formée est soutenue par l’épanouissement polaire.
- L’induit est constitué par des tôles fixées par des boulons et des joues de serrage sur une lanterne en fonte clavetée sur l’arbre : les paquets de tôles ménagent entre eux six couronnes de ventilation. L’induit porte 168 encoches contenant un enroulement en tambour-parallèle. Ces encoches portent, à la partie supérieure, une échancrure en queue d’aronde dans laquelle est placée une réglette de bois qui maintient les conducteurs
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- induits. Deux frettes, placées sur les têtes de bobines, maintiennent le tout contre l’effet de la force centrifuge.
- Le collecteur a 1.150 mm. de diamètre et 280 mm. de longueur axiale : il est formé par 504 lames de cuivre dur étiré maintenues par un double cône sur un manchon en fonte. L’isolement est assuré par du mica et de la micanite. Sur le collecteur frottent 12 lignes de balais comprenant chacune six blocs de charbon de 18 X 25 mm2. Les tourillons porte-balais sont fixés à une couronne, soutenue parla carcasse de la machine, alésée sur le bord à cet effet : cette couronne forme en même temps flasque de protection pour les enroulements.
- Le tableau suivant résume les caractéristiques principales de cette machine :
- Type de générateur..........................
- Puissance normale...........................
- Différence de potentiel aux bornes..........
- Vitesse de rotation.........................
- Inducteur ... Forme de la carcasse.........................
- Métal constituant la carcasse...............
- Nombre de pièces de la carcasse.............
- Mode d’assemblage de ces pièces.............
- Nombre de pôles inducteurs..................
- Forme de ces pôles..........................
- Nature de ces pôles...............t ...... .
- Nature des épanouissements..................
- Mode de fixation des pôles sur la carcasse....
- Genre d’excitation..........................
- Groupement des bobines shunt................
- Forme du fil des bobines shunt..............
- Induit....... Métal constituant cette lanterne.............
- Mode de fixation des tôles sur la lanterne. . . .
- Nombre de couronnes de ventilation..........
- Nombre d’encoches.............................
- Forme des encoches................... .........
- Mode de fixation des conducteurs............
- Nombre de frettes................. .........
- Collecteur... Diamètre du collecteur...... ................
- Longueur axiale — .......................
- Nombre de lames.............................
- Mode de fixation des lames..................
- Mode d’isolement des lames..................
- Différence de potentiel entre lames voisines..
- Nombre de lignes de balais..................
- Nombre de balais par ligne..................
- Longueur axiale et épaisseur de chaque balai,
- Type de porte-balais........................
- Mode de fixation des tourillons porte-balais . Rendement.. A charge normale...............................
- dynamo à courant continu 45o kilowatts 240 volts
- no tours par minute
- ronde
- fonte
- deux
- boulonnées suivant un plan horizontal io
- rectangulaires feuilletés feuilletés par 2 boulons compound
- les 12 bobines en série
- fil rond guipé
- fonte
- par boulons serrant des joues en fonte : ' six ’ ;j68 )
- . rectangulaires avec échancrure en queue d’aronde au sommet maintenus par des réglettes en bois 2 sur les têtes des bobines i.i5o mm.
- 280 mm.
- . 5o4
- double cône mica et micanite 5 volts 7 5 douze
- . six balais en charbon
- 2ÔX ï8
- pivotants à ressorts
- sur une couronne maintenue par la carcasse
- . g4 °/o
- A charge normale, les pertes se répartissent de la façon suivante :
- Hystérésis, courants de Foucault et ventilation................ 7.780 watts
- Circuit inducteur shunt........................................ 5.409 —
- — série....................................... 2.538 —
- Perte Joule dans l’induit...................................... 9.241 —
- Perte aux balais................................ .............. 3.525 —
- Total....... 28.493 watts
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- IL — GROUPE ÉLECTROGÈXE COCKERILL — SIEMEXS-SCIIUCKERT
- Ce groupe électrogène, représenté par la figure 2 a une puissance de 220 kilowatts et produit du courant continu à 250 volts. Il est constitué par une machine à vapeur construite par la Société anonyme Cockerill et par une génératrice des Ateliers Siemens-Scln'ickert : sa vitesse de rotation est de 120 tours par minute.
- Fig-. 2. — Groupe électrogène Cockerill — Siemens-Schücktrt, exposé à Liège.
- moteur a vapeur. — Le moteur à vapeur horizontal eompound à cylindres jumelés de la Société Cockerill est d’un type nouveau fort intéressant et a été établi sur les plans
- Fig. 3. — Coupe longitudinale de la machine Cockerill à pistons chauffés.
- de M. N. François : il est représenté en coupe verticale et horizontale par les figures 2 et 3. Pour une vitesse normale de rotation de 120 tours par minute, la puissance est de 300 chevaux avec de la vapeur à 10 kgr par cm. et en marche avec condensation.
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- Chaque cylindre est boulonné par sa partie antérieure à l’un des bâtis et repose, à sa partie postérieure, sur une large patte. Chacun des bâtis forme glissière élevée pour la crosse du cylindre correspondant et porte l’un des paliers du moteur.
- Les cylindres sont d’une construction très particulière, de façon à permettre le chauffage du piston par la vapeur de Venveloppe. Chaque cylindre (fig. 3 et 4) est composé en réalité de deux cylindres isolés réunis par la chemise extérieure et laissant entre eux un intervalle qui est communication avec l’enveloppe. Dans chacun de ces cvlin-
- Fig. 4. — Vue d’ensemble de la machine Cockerill à pistons chauffes.
- dres se meut un piston. Les deux pistons sont portés par une même tige qui les maintient à une distance invariable, et constituent en réalité un seul piston creux d’une longueur un peu supérieure à la course : ce piston creux est constamment rempli de vapeur à la température et à la pression de l’enveloppe dont sa cavité fait ainsi partie. L’augmentation de la longueur totale du cylindre n’est que de 50 % et ne présente aucun inconvénient.
- Par suite de cette disposition, non seulement le piston,mais encore les parois internes des cylindres se trouvent réchauffés d’une façon efficace. L’effet de ce réchauffement est encore augmenté par le fait que les pistons tiennent constamment en mouvement la vapeur et expulsent à chaque coup l’eau qui ruisselle sur les parois.
- La disposition adoptée permet la libre dilatation de chaque partie du cylindre sans exiger de joints intérieurs. L’assemblage est obtenu par un joint extérieur et le cylindre
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 1.
- est assujetti dans l’enveloppe par des nervures qui assurent l’exactitude et la rigidité de la construction tout en permettant la dilatation.
- Le grand cylindre a un diamètre de 650 mm. et le petit cylindre a un diamètre de 375 mm : les sections sont dans le rapport de 3 à 1.
- Le mode d’assemblage des deux pistons a été étudié de façon à prévenir le desserrage et soustrait la tige aux réactions qui s’exercent intérieurement sur les deux faces du piston. Pour cela, l’un des pistons est calé sur la tige qui est vissée dans une entretoise tubulaire E boulonnée aux deux pistons. Les tiges ont un diamètre de 75 mm. La course des pistons est de 750 mm.
- Chaque tige est terminée par une crosse en acier dont les surfaces d’appui, très larges, sont garnies de métal antifriction. Cette crosse se déplace dans une glissière alésée et porte un coussinet de tourillon de bielje en bronze, de 100 mm. de diamètre et 135 mm. de portée.
- Les bielles ont 1900 mm. de longueur : chacune d’elles est terminée du côté de la crosse par une fourche qui porte un tourillon. Du côté de la manivelle, elle se termine par une tête à coussinet réglable en bronze : ce coussinet a un diamètre d’alésage de 120 mm. et une portée de 165 mm.
- L’arbre, qu’entrainent les deux manivelles calées à 90° l’une de l’autre, a une longueur de 4200 mm. d’axe en axe des paliers. Il porte un volant en fonte en deux pièces à huit bras de 4000 mm. de diamètre et l’induit de la génératrice à courant continu. Son diamètre est de 300 mm. au clavetage du volant, de 340 mm. au clavetage de l’induit et de 220 mm. au droit des paliers.
- Les deux paliers de la machine sont munis de coussinets en acier garni de métal blanc
- antifriction. Ils ont 220 mm. de diamètre et 340 mm. de portée : ils sont graissés par
- des bagues ordinaires.
- & /
- Le volant porte à sa périphérie des crans pour le démarrage à l’aide d’un vireur à à main.
- La distribution a été établie d’une façon nouvelle et permet de fortes tensions et de grandes vitesses en réduisant autant que possible l’espace mort en volume et en surface.
- La disposition des organes de distribution est visible sur la figure 1. Ceux-ci sont placés sur les fonds memes du cylindre et sont au nombre de deux: ils appartiennent au système des tiroirs doubles dont les types sont les distributeurs Meyer et Farcot. Le cylindre porte, à chacune de ses extrémités, une boite en relation à ses deux extrémités avec l’enveloppe et recevant constamment la vapeur vive. Dans cette boite est placé un fourreau percé de deux ouvertures, dont l’une correspond à une large lumière pratiquée dans la paroi du cylindre, et dont l’autre est en relation avec la conduite de décharge. C’est dans ce fourreau que se meut le tiroir cylindrique, percé également d’une lumière et interrompu par un rétrécissemnnt qui crée sur une certaine longueur une cavité en relation avec la lumière d’échappement.
- Le mouvement du tiroir est déterminé par des leviers que commande un excentrique calé sur un arbre auxiliaire parallèle à l’axe du cylindre. En descendant, le tiroir place sa lumière en face de celle du fourreau et détermine l’admission de la vapeur, qui afflue à l’intérieur du tiroir par les deux extrémités. En remontant, il établit au contraire la communication entre le cylindre et la tuyauterie de décharge où la vapeur se rend en contournant la partie rétrécie de ce tiroir.
- A l’intérieur du tiroir équilibré se trouve un tiroir également cylindrique faisant l’office de plaque de détente : sa tige, parallèle à la tige du tiroir, porte à son extrémité supé-
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- rieure un piston glissant dans une boite qui fait partie de la tige et qui est guidée dans un fourreau fixe. Pendant l’ascension du tiroir, la plaque le suit, parce que son piston porte sur le fond de la boite : dans cette position, elle ferme la lumière du tiroir. Sur sa tige s’articule un levier portant un toc qui en remontant, enclanche avec la saillie d’un autre levier : celui-ci immobilise la tige et, par suite, la plaque de détente pendant la descente du tiroir, jusqu’à ce qu’une pièce de butée, oscillant sous l’influence d’une bielle commandée par un point du collier de l’excentrique, vienne dégager la plaque de détente. Celle-ci a comprimé un ressort qui se détend aussitôt qu’elle est devenue libre, et la projette vers le bas: elle ferme alors la lumière et supprime l’admission.
- La pièce pressée vers le bas parla descente delà tige peut au surplus suivre cette dernière pendant un certain temps en comprimant, par l’intermédiaire d’un levier coudé, un ressort placé dans un dashpot. Cette disposition a pour but de rapprocher la plaque de détente de la lumière et, par conséquent, de diminuer autant que possible le parcours qu’elle doit effectuer pour fermer l’admission.
- La distribution peut ainsi se prêter à une grande vitesse de rotation. En effet, le déplacement du tiroir principal est bien lié au mouvement de celle-ci, mais la chute de la plaque de détente dépend de l’élasticité du ressort et, par conséquent, sa durée est à peu près constante. Il importe que cette durée soit réduite au minimum pour que l’effet de la plaque de détente ne soit pas altéré ou meme inutilisé dans les grandes vitesses; pour cela il faut que la course à effectuer par cette plaque soit aussi petite que possible.
- Pour permettre les admissions très courtes, on est même obligé de donner une certaine avance au déclanchement, c’est-à-dire de déclancher la plaque de détente un peu avant le commencement de la course rétrograde du piston. En résumé, le moment d’ouverture de l’admission dépend du tiroir principal, et le rôle de la plaque de détente se borne à effectuer la fermeture de cette admission. Cette disposition a l’avantage de permettre des admissions très variables en maintenant une hauteur de chute de la plaque de détente à peu près constante.
- D’autre part, la position de la pièce' par rapport au levier et, par suite, à l’excentrique peut être modifiée par un levier à fourche dont le régulateur règle la position au moyen d’une manivelle calée sur l’axe. C’est cet axe que le manchon du régulateur fait tourner de façon à modifier le moment du déclanchement et, par conséquent, la durée de l’admission.
- Ce mécanisme permet de faire varier les admissions de 0 à 60 % en conservant à la machine une vitesse supérieure à 120 tours par minute. Toutes les phases de l’admission peuvent être réglées ou modifiées à volonté pour chaque fond, même pendant la marche.
- Un dispositif identique est appliqué au grand cylindre lorsqu’on désire rendre la détente variable par le régulateur aux deux cylindres,
- La forme donnée à la paroi du cylindre permet l’expulsion facile de l’eau qui pourrait se trouver dans celui-ci à la fin de la détente. La forme du fond de la boite du tiroir, complétée par l’installation d’un purgeur automatique, évite l’entraînement dans le cylindre de l’eau condensée dans l’enveloppe. La disposition du fourreau à la partie supérieure de cette boîte concourt au même but.
- L’espace mort a très peu d’importance comme volume et surtout comme surface. Son influence nuisible dépend beaucoup plus de ce second élément que du premier. On peut en estimer l’importance relative en comparant cette surface à celle du piston. Dans la machine dont il s’agit, le rapport de la surface de l’espace nuisible à celle du piston n’est en moyenne que de 3,68 au petit cylindre et de 2,95 au grand cylindre. Ce dernier
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- chiffre est très faible et rarement atteint, tandis que le rapport du volume de cet espace à celui que décrit le piston est de 2,88 % au petit cylindre et de 2,6 % au grand, chiffres qui sont faibles mais n’ont rien d’anormal.
- Les dimensions caractéristiques du moteur Cockerill exposé à Liège, sont résumées dans le tableau I.
- TABLEAU I
- Type de machine...................................
- Longueur totale (sans le volant)..................
- Largeur totale maxima du groupe...................
- Hauteur de l’axe au-dessus du sol.................
- Distance d’axe en axe des cylindres...............
- Distance des milieux des cylindres à l’arbre moteur.
- Diamètre du petit cylindre........................
- Diamètre du grand cylindre........................
- Rapport des sections..............................
- Course............................................
- » d'
- Rapport —.........................................
- D d
- Rapport —.........................................
- Longueur des cylindres (intérieure). . . .........
- Longueur totale des pistons creux.................
- Diamètre des tiges................................
- Puissance effective (vapeur saturée à io kilogr. :
- marche à condensation).........................
- Vitesse de rotation...............................
- Vitesse des pistons...............................
- Système de distribution...........................
- Système de réglage................................
- Limites de l’admission au petit cylindre..........
- Longueur des bielles..............................
- Diamètre et portée du tourillon de crosse.........
- Diamètre et portée du tourillon de manivelle......
- Longueur de l’arbre (d’axe en axe des paliers)....
- Diamètre de l’arbre aû clavetage de l’induit de la
- génératrice....................................
- Diamètre de l’arbre au clavetage du volant........
- Diamètre dé l’arbre au clavetage des manivelles ....
- Diamètre de l’arbre au droit des paliers..........
- Portée dans les paliers...........................
- Nature et diamètre du volant......................
- Diamètre et poids de l’induit de la génératrice...
- Nature des paliers................................
- Mode de graissage.................................
- moteur horizontal compound jumelé à pistons chauffés.
- 5.65o mm.
- 5.5oo mm.
- 535 mm.
- 4.240 mm.
- 3.900 mm.
- 375 mm.
- 65o mm.
- 1 à 3.
- 75o mm.
- o,5oo.
- 0,868.
- 1.825 mm.
- 1.075 mm.
- 75 mm.
- 3oo chevaux.
- 120 tours par minute.
- 3 mètres par seconde, par tiroirs doubles placés sur les fonds des cylindres.
- admission au petit cylindre variable suivant la position du régulateur, o à 60 %.
- 1.900 mm.
- 100 X i35.
- 120 X 165.
- 4.200 mm.
- 34o mm.
- 3oo mm.
- 200 mm.
- 220 mm.
- 34o mm.
- en fonte en deux pièces — /|.ooo mm.
- acier garni de métal blanc, par anneaux graisseurs.
- En ce qui concerne la consommation de vapeur du moteur Cockerill, système François, à pistons chauffés, on peut citer les résultats d’une série d’essais faits sur une machine de mêmes dimensions en fonctionnement. La machine était munie d’un condenseur à surface permettant de peser directement le poids de vapeur consommée: la puissance a été mesurée au moyen de quatre indicateurs tarés dont on relevait les diagrammes simultanément toutes les cinq minutes.
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- TABLEAU II
- RÉSULTATS DES ESSAIS EXECUTES SUR LE MOTEUR N° 4§ I 6 DE LA SOCIÉTÉ COCKERILL, ÉTABLI A l’uSIXE
- DE VALENTIA-COCQ DE LA VlElLLE-MOXTAGXE.
- I Dates des essais (i9o4) 2 août. 6 août. 7 août. 7 août. 3o octob. 3o octob. 2 déc.
- 2 Heure du commencement 17 h. 42' 5 h. 00 8 h. 45' 11 h. 10' 8 h. 55' 10 h. i5'
- 3 Heure de la fin . 18 h. 42’ 6 h. 00 9 h. 45' 12 h. 10' 9 h. 55' 11 h. 15'
- 4 Nombre de tours par minute 122,o3 120,33 119,6 118,o3 122,0 121,667 123,00
- 5 Admission moyenne % 16,2 18,4 19D 39,1 15,7 11,2
- 6 / petit cylindre . 127,4a5 i33,622 i44,946 194,206 107,068 94,667 13,73
- 7 Puissance indiquée ] grand cylindre. 75,463 89,034 100,801 i54,42i 81,626 69,33o 10 ,o5
- 8 ( totale .... 202,888 222,656 245,747 348,627 188,694 163,987 23,78
- 9 Poids d’eau consommée. . . . kg. 1100,000 1218,65o i4o8,4oo 21 i4,55o 961,000 867,5oo
- IO Consommation par cheval-heure . kg. 5,422 5,473 5,731 6,o65 5,092 5,296
- 11 Pression barométrique. . . . mill. 769 758 755 755 764,5 764,5
- 12 Pression au manomètre métallique, atm. 8,q4o 9,636 9-49° 9,340 8,820 8,5g5
- i3 Pression au diagramme, . . . kg. 8,980 9 >74° 9,086 9,680 9,200 8,85o
- i4 Vide (manomètre métallique) .... 655,6 641,3 629,5 577 700 7o3
- i5 Vide (manomètre à mercure) . . . . 666,4 665,3 674,1 639,7 708,3 7°9
- 16 Pression correspondante . . kg/mq. 1273 1261 1102 i568 764 748
- ll Température à l’admission ï93>7 211,7 2l4, I 216,4 !79,52 178,22
- 18 Id. de la vapeur saturée corres-
- pondant au n° i3 178,8 182,07 182,48 181,74 179,44 178,23
- 19 Température de l’eau de circulation. 26° 27,8 25,5 27,8 16,8 i6,5
- 20 Id. de l’eau de condensation 43o 46,8 47,95 56,7 32,0
- 21 Pression au réservoir du grand cylindre
- (manomètre métallique). . . atm. 0,32 0,179 o,338 0,932 0, i3o 3i ,2
- 22 Nombre de calories dépensées par cheval-
- heure depuis o° 3623,3 3701,9 3882,7 4116,6 3367,1 3499,9
- 23 Nombre de calories en tenant compte de — 0,008
- la chaleur de l’eau condensée . 3389,8 3442,0 3607,2 3772,1 3uo4,o 3334,5
- 24 Rendement thermique calculé sur le n°23
- 2Ô Consommation calculée théoriquement 18,86 18,46 17,61 16,3i i9,83 19,06
- (cycle de Rankine) % 4 ,o3 3,88 3,78 4 ,o5 3,70 3,70
- 2Ô Rendement de la consommation de vapeur
- réelle à la consommation théorique ^ . 0,74 0,7! 0,66 0,668 0,727 0,70
- Le chiffre le plus bas a été celui obtenu le 30 octobre pour une puissance de 179,44 chevaux, réalisée avec un vide excellent au condenseur, mais sans surchauffe, comme on peut s’en rendre compte en comparant les températures indiquées au tableau. La consommation de 5 kg. 092 dans ces conditions, soit de 3.367 calories par cheval-heure, qui dépasse à peine celle des machines à haute surchauffe, est tout à fait remarquable. Le rendement thermique de 19,83 % ne l’est pas moins et le rendement par rapport au cycle de Ranldne est également élevé.
- Ce résultat remarquable est dû non seulement au réchauffage du piston, mais à l’ensemble des qualités de cette machine :
- Volume de l’espace mort peu considérable.
- Surface de l’espace mort réduite : 3,96 à l’arrière, 3,40 à Lavant pour le petit cylindre, 2,97 et 2,94 pour le grand.
- Distribution sans laminage de vapeur et bien étanche.
- Vitesse relativement élevée.
- Rendement organique élevé, la marche à vide n’ayant absorbé que 23,78jschevaux.
- Il paraît probable, étant donnés ces résultats, qu’en alimentant cette machine avec de la vapeur surchauffée, on réaliserait les consommations les plus basses constatées jusqu’à présent.
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- III. — PONT ROULANT STUCKENHOLZ. — SIEMENS-SCHUCKERT
- Ce pont est à deux crochets, l’un pour une charge de 30 tonnes avec faible vitesse de levée, et l’autre pour une charge de 5 tonftes, avec une vitesse de levée de 4 m. 35 par minute.
- charpente. — La charpente du pont a été établie par la maison L. Stuckenholz, de Wetter an d. Ruhr. Elle a une portée de 24 m. 130 d’axe en axe des voies de roulement et est formée par des poutres en treillis avec membrure parabolique à la partie inférieure. Les longerons sont reliés par des contreventements horizontaux.
- La plateforme, supportée par les contreventements supérieurs, est formée de tôles perforées.
- équipement mécanique et Électrique. — Le chariot porte deux treuils entraînés, chacun, par un moteur de 40 chevaux. Le câble de chaque tambour est constitué par des fils d’acier au creuset galvanisés et s’enroule dans des rainures hélicoïdales faites au tour : la moufle du gros crochet est suspendue à quatre brins du câble, deux de ces brins s’enroulant sur le tambour et les deux autres passant sur une poulie.
- Le treuil principal est commandé par un train d’engrenages droit et est muni d’un frein électromagnétique. Le treuil du petit crochet est commandé par une vis sans fin reliée à l’arbre par un accouplement élastique : il est également muni d’un frein électromagnétique.
- Pour que les crochets de levage ne puissent pas être relevés trop haut, on a placé des circuits de sonnerie qui se ferment et avertissent le mécanicien lorsque les crochets arrivent à bout de course.
- La translation du chariot est assurée par un moteur de 12 chevaux agissant par l’intermédiaire d’engrenages : il est muni aussi d’un frein électromagnétique. La vitesse de translation est de 50 mètres par minute.
- La translation du pont est produite par un moteur de 40 chevaux qui donne une vitesse de 100 mètres à la minute.
- Tous les moteurs, construits par les Ateliers Siemens-Schuckert sont du type cuirassé analogue au type des moteurs de traction. Ils sont alimentés par du courant continu à 440 volts fourni par les canalisations de l’exposition. Les appareils de démarrage et de freinage sont groupés dans une cabine suspendue sous une extrémité du pont et sont commandés par trois leviers.
- Le tableau suivant résume les caractéristiques principales de ce pont roulant :
- Portée du pont............................... 24 m. i3o.
- Vitesse de translation du pont............... ioo mètres par minute.
- Puissance du moteur pour la translation du pont. . l\0 chevaux.
- Vitesse de translation du chariot............ 5o mètres par minute.
- Puissance du moteur pour la translation du chariot 12 chevaux.
- Puissance du moteur de levage (gros crochet). 4e chevaux.
- — (petit —)........... 4o chevaux.
- IV. — PONT ROULANT COCKERILL
- Ce pont roulant, exposé par la Société Cockerill, de Seraing, a une puissance de 30 tonnes et possède un seul crochet dont la vitesse de levée est de 5 m. 20 par minute pour les charges inférieures à 15 tonnes et de 2 m. 25 par minute pour les charges inférieures à 15 tonnes.
- charpente. — La charpente est formée par des poutres en treillis assemblées par des
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- passerelles en treillis : elle a une portée de 24 m. 130. La plateforme est formée de tôles perforées.
- équipement mécanique et Électrique.—• Le chariot est en tôles profilées en acier doux. Il est solidement entretoisé et porte deux tambours à rainures sur lesquels le câble, en fils d’acier très fins extra flexibles, s’enroule en se pliant toujours dans le même sens. Les deux tambours sont commandés par un arbre intermédiaire qu’entraîne, par une vis sans fin, un moteur de 27 chevaux. Le crochet du palan est monté sur billes, pour faciliter la rotation de la charge suspendue. Deux embrayages, commandés par une poignée que manœuvre le mécanicien quand le chariot est à fond de course, permettent de donner au crochet le mouvement de grande vitesse ou de petite vitesse correspondant aux faibles ou aux fortes charges.
- Le mécanisme de levage comporte deux freins, un frein électromagnétique et un frein de descente.
- Le mouvement de translation du chariot est assuré par un moteur de 10 chevaux : la vitesse de translation est de 17 m. 50 par minute. L’entraînement est produit par une vis sans fin agissant sur une roue à denture hélicoïdale. Les roulements sont à billes.
- La translation du pont est effectuée par un moteur de 27 chevaux à la vitesse de 40 mètres par minute; ce moteur agit par des engrenages droits commandant les galets de roulement.
- Les trois moteurs série sont cuirassés : leur vitesse de rotation normale est de 600 tours à 440 volts. Leurs organes de commande, controllers et résistance, sont groupés dans une cabine en treillis d’où le mécanicien peut facilement surveiller toutes les manœuvres.
- Le tableau suivant résume les caractéristiques principales de ce pont roulant :
- Portée du pont............................. 24 m. i3o.
- Vitesse de translation du pont............. 4o m. par minute
- Puissance du moteur pour la translation du pont. .. 25 chevaux.
- Vitesse de translation du chariot.......... 17 m. 5o.
- Puissance du moteur pour la translation du chariot 10 chevaux.
- Vitesse de levée........................... 2 m. 25 et 5, 20 par minute.
- Puissance du moteur de levée............... 27 chevaux.
- Jean Reyval.
- NOUVELLE LOCOMOTIVE MONOPHASÉE A 20.000 VOLTS
- Depuis le mois de Juillet 1905, l’administration des chemins de fer suédois poursuit des expériences sur le tronçon Tomteboda-Vârtau, près de Stockholm, avec des trains de grande ligne mus électriquement. Ces expériences présentent d’autant plus d’intérêt qu’elles ont été entreprises en vue de l’électrification de toutes les lignes existantes. Le système adopté est exclusivement le système à courant monophasé (de fréquence 25) avec moteurs à collecteur. Le matériel essayé consiste en deux locomotives et deux voitures construites en partie par deux maisons allemandes (Allgemeine Elektricitats Gesellschaft et Siemens-Schückert) et en partie par la Cie anglaise Westingouse.
- La locomotive construite parles ateliers Siemens-Schückertest représentée par la figure 1. Elle pèse 36 tonnes et est établie pour remorquer des trains de marchandises à des vitesses atteignant 45 km. à l’heure en palier, et environ 24 km. à l’heure sur des rampes
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- de 10 o/oq. La vitesse en palier pourra être portée plus tard à 65 km. à l’heure par modification des engrenages.
- Les trois essieux sont moteurs et sont fixes : les roues ont 1.100 mm. de diamètre. Le châssis est formé de deux montants longitudinaux en tôles avec fortes entretoises reliés aux deux extrémités par des traverses en fer laminé. Il est supporté par des ressorts à lames de 1.200 mm. de longueur reliés entre eux par des leviers d’équilibre et fixés aux boîtes à graisse. Les essieux, en acier nickel, ont 150 mm. de diamètre entre les roues et
- 110 mm. de diamètre aux fusées. Le châssis porte les dispositifs ordinaires de tampons et d’attelages ainsi que deux pièces en forme de soc de charrue pour écarter les obstacles qui pourraient se trouver sur la voie.
- La caisse en tôle a une longueur de 6.400 mm. et une largeur de 2.600 mm. : elle contient une cabine de mécanicien surélevée de 1.600 mm. de longueur, à laquelle on accède par deux portes latérales et dans laquelle des vitres permettent de voir la voie dans toutes les directions. Le reste de la caisse forme un compartiment de 1.200 mm. de hauteur contenant le transformateur et tous les dispositifs de connexion et de sécurité ainsi que deux moteurs auxiliaires. On a accès dans ce compartiment par des portes latérales qui s’ouvrent vers l’extérieur de la locomotive en pivotant autour d’une charnière horizontale. Au-des-
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- sus des compartiments contenant les appareils est disposé un second compartiment dont la partie supérieure est à la même hauteur que le toit de la cabine (3.500 mm. au-dessus des rails de roulement). Ce second compartiment contient l’entrée de la ligne à haute tension et sert de support aux organes de prise de courant.
- Les freins sont des freins à vide de la Vacum Brake C°. La'commande des douze sabots de freins, qui exercent une pression de freinage égale en 80 % du poids total, est effectuée par deux cylindres reliés à un réservoir d’air placé sous un banc dans la cabine. La manette de frein est calée sur le même arbre que le controller du moteur de la pompe. A la position de « desserrage des freins », deuxpompes du type ordinaire Siemens-Schuckert, entraînées par un moteur série de 7 chevaux, tournent à pleine vitesse et produisent le vide dans la conduite principale et dans les réservoirs. A la position de « marche », les pompes tournent à demi-vitesse et maintiennent le vide malgré les rentrées d’air dues à des défauts d’étanchéité. A la position de« freinage », le moteur est mis en court-circuit et la conduite principale est ouverte à l’air libre. Un frein de secours à roue à main est placé, par mesure de sécurité, à côté du frein à vide. Les deux paires de roues avant de la locomotive sont munies de sabliers commandés par un levier.
- En ce qui concerne l’équipement électrique, celui-ci comporte, en premier lieu, des moteurs à collecteurs à basse tension reliés à un transformateur réglable. Chaque essieu est entraîné par un moteur série compensé de même construction que les moteurs de la ligne Murnau-Oberammergau (1). La puissance normale de chaque moteur est de 110 chevaux avec du courant monophasé à 320 volts et 25 périodes : avec le rapport d’engrenages de 1/5 actuellement adopté, les trois moteurs développent un effort maximum de 6.000 kgr. aux rails. Les carters d’engrenages ont été établis pour permettre l’adoption du rapport 1/3.
- Le transformateur-régulateur, placé dans le compartiment de la locomotive, est établi pour une puissance normale de 300 kilovolt-ampères et est plongé dans un bain d’huile.
- Le primaire peut être alimenté sous différentes tensions : 5.000, 7.500, 10.000, 12.500, 15.000, 17.500 et 20.000 volts. A cet effet, il est constitué par 8 bobines de 2.500 volts chacune que l’on peut grouper en parallèle ou en série. Dans chaque groupement, toutes les bobines sont actives et il n’y a pas de cuivre inutilisé. Cette disposition a été adoptée pour permettre de déterminer expérimentalement les limites de la tension d’alimentation jusqu’auxquelles on peut atteindre avec sécurité dans la pratique. Dans ce but, on a établi l’usine génératrice de façon à donner à la tension d’alimentation les valeurs indiquées ci-dessus, et, avant chaque série d’expériences, on effectue très simplement le groupement nécessaire, au moyen de bandes de connexion, sur un tableau placé dans le compartiment du transformateur.
- Le secondaire du transformateur contient un groupe principal et plusieurs bobines auxiliaires au moyen desquelles on peut faire varier, par échelons de 20 volts, la différence de potentiel aux bornes des moteurs entre 160 et 320 volts. En outre, il existe deux prises de courant correspondant à des tensions de 120 et 240 volts, la première pour l’éclairage et le chauffage de la locomotive et pour la commande des moteurs auxiliaires à demi-vitesse, et la seconde pour l’alimentation de ceux-ci à pleine vitesse.
- Le controller qui commande les moteurs consiste en un cylindre principal avec dix positions, la première position correspondant à une marche sur résistances pour les très faibles vitesses, par exemple dans les manœuvres, et un cylindre auxiliaire souffleur d’étincelles sur lequel, dans les positions intermédiaires, l’étincelle qui se produit par
- (1) Voir Eclairage Electrique, tome XLV, 14 octobre 1905, p. 53.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- suite du court-circuit d’une bobine est soufflée au moyen d’un électro-aimant. Le con-troller, l’inverseur et l’interrupteur à haute tension à huile sont commandés à la main. Les trois manettes correspondantes, mobiles autour d’un axe commun, sont verrouillées de telle façon que l’inverseur ne puisse jamais être manœuvré sous courant. L’interrupteur à haute tension peut être ouvert à n’importe quel moment, mais ne peut être fermé que quand le controller est au zéro. Cet interrupteur fonctionne aussi comme disjoncteur automatique à maxima sous l’action d’un électro-aimant que commande un relais excité par le courant primaire.
- Quoique les échauffements du moteur et du transformateur soient très inférieurs aux limites admises, on a prévu, pour le cas d’utilisation maxima du matériel, comme il peut s’en produire lors de l’exploitation de longs réseaux, un refroidissement artificiel de ces appareils. Pour les moteurs, ce refroidissement est obtenu au moyen d’un ventilateur qui, tournant à 1.725 tours par minute, déplace 40 mètres cubes d’air à une pression de 75 mm. d’eau ; ce ventilateur absorbe une puissance de 1,8 cheval. L’air est aspiré à la partie supérieure de la locomotive, munie à cet effet d’ouvertures latérales en forme de jalousies, passe dans un filtre à poussières formé de toiles métalliques très fines successives et va, par des tuyaux en tôle et des raccords en cuir, à l’intérieur des moteurs dont il sort par la carcasse munie de rainures. Le refroidissement de l’huile du transformateur est assuré par une petite pompe centrifruge qui fait circuler l’huile dans des serpentins de réfrigération placés autour de toute la locomotive. La soufflerie et la pompe à huile sont actionnées par le second moteur auxiliaire, moteur série de 7 chevaux qui entraîne encore une pompe fournissant de l’air comprimé à 6 atmosphères pour le sifflet.
- Le courant est recueilli par deux archets automatiques en aluminium. Chacun d’eux, muni de ressorts individuels, est supporté par un cadre en Y renversé formé de fers cornières. Ce cadre s’élève ou s’abaisse par la rotation de quatre leviers auxquels il est fixé et qui, reliés entre eux par deux roues à chaînes, tournent autour de deux axes parallèles ; des ressorts assurent un fort soulèvement des cadres vers le haut, et la forme des disques sur lesquels agissent ces ressorts est telle que la pression de l’archet contre le fil soit la même à toutes les hauteurs. Avec ce dispositif, l’archet s’élève ou s’abaisse verticalement : il est manœuvré de l’intérieur de la cabine au moyen d’un câble métallique.
- Les organes de prise de courant sont reliés à un conducteur à haute tension formé d’un câble de cuivre nu supporté par des isolateurs. En dérivation sur ce câble est branché un parafoudre relié à la terre par l’intermédiaire d’une résistance de valeur élevée.
- A. Solier.
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- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur les décharges dans les gaz. — Voege. — Drudes Annalen, décembre 1905.
- Dans chaque gaz, une décharge de grande longueur présente des apparences très caractéristiques que l’auteur a photographiées. Dans ses expériences, l’étincelle était produite par une bobine d’induction alimentée par un interrupteur à bobine. Il n’y avait pas de décharge préalable, comme on pouvait s’en convaincre au moyen d’une plaque photographique se déplaçant avec une grande rapidité. Les décharges préalables ne se produisent que quand il existe des rapports nettement déterminés entre la capacité et la self-induction dans le circuit primaire de la bobine.
- 1° Air. — Quand la tension n’est pas assez élevée pour que la décharge jaillisse, l’électrode négative produit un point lumineux et l’anode émet un important faisceau lumineux.
- L’étincelle ello-même possède, au voisinage de la cathode, une partie très lumineuse et de couleur blanche éclairante : elle produit un bruit assez fort.
- Quand on emploie du courant alternatif à haute tension, l’espace qui sépare les électrodes est rempli d’une lueur bleuâtre et des faisceaux lumineux partent de chaque électrode. Si on laisse pénétrer dans le récipient un peu d’oxygène ou d’acide carbonique, les faisceaux se retirent vers les électrodes et la lumière bleuâtre disparaît.
- 2° Oxygène. — Avant le passage de l’étincelle, les phénomènes aux électrodes sont très faiblement marqués. Quand l’étincelle passe, la partie lumineuse de la cathode fait défaut. La coloration de l’étincelle est violette.
- 3° Acide carbonique. — Les étincelles sont beaucoup plus droites que dans l’air, elles ne sont pas bruyantes : leur coloration est bleue. A proximité de la cathode, il y a souvent une partie interrompue dans la décharge lumineuse. Quand l’intensité de courant est assez élevée, la coloration devient violette.
- 4° Hydrogène. — La cathode présente un point très lumineux. L’anode présente un faisceau rectiligne de lumière blafarde. Quand la différence de potentiel augmente, il apparaît une étincelle rouge, complètement rectiligne et non bruyante.
- Après ces expériences, Fauteur a voulu vérifier le fait signalé par Wesendonck, que la nature du mélange gazeux entourant les électrodes exerce une influence importante sur la décharge électrique. L’auteur a employé une électrode placée dans un récipient en verre en face d’une très petite ouverture : ce récipient contenait le gaz ou le mélange à étudier. L’électrode contenue dans ce gaz était prise tantôt comme anode tantôt comme cathode.
- Les résultats de ces expériences ont montré que la nature du gaz à proximité des électrodes, et particulièrement de l’anode, exerce une très grande influence sur la décharge électrique-
- Ces résultats sont résumés par les tableaux suivants, dans lesquels est indiquée la distance explosive d’un éclateur placé en parallèle avec l’éclateur d’expériences.
- 1° OXYGÈNE
- GAZ CONTENU DANS LE RÉCIPIENT DISTANCE EXPLOSIVE
- Anode Cathode
- Air. 13,5 cm. 12,4 cm. 12,4 cm. 12,4 cm.
- Oxygène
- On voit qu’il n’existe presque pas de différence avec les résultats dans l’air.
- 2° ACIDE CARBONIQUE
- DISTANCE EXPLOSIVE
- GAZ CONTENU DANS
- LE RÉCIPIENT Anode Cathode
- Air i3 cm. 12,5 cm.
- Acide carbonique.. 13,g cm. 11.5 cm.
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 1.
- On voit que l’acicle carbonique placé à l’anode rend la décharge plus difficile et, au contraire, placé à la cathode, facilite la décharge.
- 3° HYDROGÈNE
- DISTANCE EXPLOSIVE
- GAZ CONTENU DANS
- LE RÉCIPIENT Anode Cathode
- Air 12,9 cm. 11,9 cm.
- Hydrogène 12,9 cm. 11,1 cm.
- On voit qu’il n’y a pas d’effet à l'anode, et ({ue la proximité d’hydrogène à la cathode facilite le passage de la décharge.
- L’auteur a trouvé précédemment (() que des ions positifs abaissent la résistance de passage à la cathode et sont sans effet sur l’anode. De l’hydrogène, placé à proximité des électrodes, se comporte donc exactement comme des ions positifs. Comme l’hydrogène agit toujours dans l’électrolyse comme élément positif, l’auteur a pensé à chercher si un gaz agissant comme négatif dans l’électrolyse se comporterait comme les ions négatifs c’est-à-dire rendrait, à l’anode, le passage de la décharge difficile. En fait, des traces de chore à l’anode suffisent pour rendre extrêmement difficile le passage de la décharge, tandis qu’elles restent sans action sur la cathode.
- Pour l’iode et le brome, les chiffres trouvés ont été les suivants :
- DANS LE RÉCIPIENT ANODE CATHODE
- Air 10 cm. 9,5 cm.
- Vapeur d’iode i5,5 cm. 10,0 cm.
- Air 10,0 9-8
- Vapeur de brome.. 17,0 9>5
- L’action du chlore est si considérable qu’il ne suffit pas de faire passer un violent courant d’air dans le récipient pour rétablir l’état initial : il faut laver le récipient et le sécher avec soin. Au point de vue de l’intensité de l’action, les halogènes chlore, brome et iode se classent
- dans le même ordre qu’au point de vue des actions chimiques.
- L’explication du fait que les gaz connus comme positifs ou négatifs dans l’électrolyse se comportent comme des ions positifs ou négatifs aux électrodes d’un éclateur peut être donnée facilement d’après la théorie des ions. L’énergie des ions, c’est-à-dire l’énergie potentielle que possède l’électron négatif par rapport à l’atome positif cpii reste, est maxima dans les élément fortement négatifs et minima dans les éléments positifs. D’autre part, plus est considérable la force avec laquelle un atome chimique maintient son propre électron, ou plus est forte son énergie ionique, et plus est considérable son pouvoir de saturation pour un autre électron négatif. Lors d’une décharge par étincelle, l’air est ionisé et il existe un grand nombre d’électrons libres. Par suite de sa place à l’extrémité négative de la série, le chlore possède la propriété d’attirer à lui ces électrons libres. Il forme des atomions négatifs. On a alors le même résultat que si l’on amenait directement des ions négatifs au voisinage de l’anode. A la cathode, il se forme naturellement de la même manière des ions chlore négatifs, mais ceux-ci sont sans action sur la décharge électrique comme cela a été démontré précédemment.
- Ou voit que les gaz jouent bien réellement le rôle indiqué par Wesendonck, mais leur rôle personnel n’est que secondaire, la véritable cause de l’action résidant dans la modification du nombre des ions négatifs à proximité de l’électrode négative. En tous cas, l’emploi d’un gaz fortement négatif donne un moyen de rendre la décharge très difficile. Il est vraisemblable que le fait qu’une étincelle en vase clos s’éteint assez rapidement est clû à la formation d’oxydes d’azote qui sont négatifs par rapport à l’air et doivent rendre la décharge difficile.
- IL Y.
- Conductibilité des gaz issus d’une flamme. — Bloch. — Journal de physique, novembre 1905.
- L’auteur a étudié les ions produits par une petite flamme de gaz et entraînés par un courant gazeux. Il se servait d’un tube de mesure cylindrique en laiton de 28 mm. de diamètre portant suivant son axe une électrode en laiton de 1 cm. de diamètre et 50 cm. de longueur reliée à un électromètre.
- (]) Voir Eclairage Electrique,t. XLIII, 10 juin 1905, p. 384.
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- En intercalant, entre la flamme et le tube de mesure, des récipients de volume variable, on pouvait facilement modifier la durée du séjour des gaz et atteindre des valeurs comprises entre quelques secondes et vingt-deux minutes.
- L’auteur a constaté qu’il se forme dans les gaz de gros ions, mais au bout d’un temps atteignant quinze à vingt minutes. Or la diminution de la mobilité est certainement due, dans les premières secondes, à la chute de la température ; mais, les gaz étant entièrement ramenés à la température ordinaire au bout de 30 secondes dans les expériences de l’auteur, et la faible mobilité limite étant loin d’être atteinte à ce moment, il faut admettre qu’il existe dans les ions produits au début une cause d’instabilité qui les oblige cà accroître peu à peu leur masse jusqu’à un état final d’équilibre stable.
- La conclusion de l’étude de l’auteur est la suivante :
- Les gaz de la flamme renferment des ions dont la mobilité va en diminuant avec le temps jusqu’à ce qu’elle ait pris (après quinze ou vingt minutes) une valeur stable: elle est alors du même ordre que celle des autres gros ions connus.
- R. V.
- Radiation des métaux et des cristaux. — Sanford. Physical Review, novembre 1906.
- L’auteur a étudié les rayons ultraviolets émanant des métaux reliés à la cathode du secondaire d’une bobine d’induction ou placés dans le champ d’un condensateur à air connecté au secondaire de la bobine d’induction.
- La longueur d’ondes, mesurée au moyen d’un réseau de Rowland, a été déterminée pour 15 métaux différents et est comprise entre 329 pp, valeur relative à l’étain, et 380 p p, valeur relative au zinc, au manganèse, au plomb et au platine.
- La même expérience fut répétée sur un certain nombre de cristaux de différents sels. Le nitrate d’argent et le ferrocyanure de potassium ont présenté une longueur d’ondes de 334 p p : le bromure de potassium a donné une longueur d’ondes de 370 p. y. Les points anguleux et les arêtes sontles sources principales delà radiation.
- Sur la radiation calorifique des métaux. — Asch-kinass. — Drudes Annalen, octobre i9o5.
- La répartition spectrale de l’énergie radiée par un corps noir peut être expérimentée par la formule de Planck.
- E — cp
- -)
- où E désigne l’intensité de radiation de longueur d’onde ), à la température absolue T ; et r2 deux constantes, e2 ayant pour valeur 14.000 lorsqu’on emploie pour unité de mesure de / le micron.
- Quand il s’agit d’un corps autre qu’un corps absolument noir, la radiation S ne dépend plus seulement de 1 et de T, mais aussi du pouvoir de réflexion. Si Ton désigne par R le pouvoir réfléchissant en % d’un tel corps, on a, d’après la loi de Kirchlioff
- S
- 100 — R
- ------------ lirf
- IOO
- 100 — R .
- ----i----/
- IOO
- Le pouvoir réfléchissant R étant en général une fonction irrégulière de ) et de T, il semblait impossible de trouver des lois générables valables pour les corps non noirs.
- L’auteur a montré qu’il est possible de trouver, pour tous les métaux, les lois de radiation. Il a établi que les lois trouvées expérimentalement pour l’émission du platine s’appliquent, dans certaines limites, aux autres métaux purs. La radiation des métaux dépend beaucoup de leur conductibilité électrique.
- B. L.
- Sur la radiation de la chaleur dans un système de corps ayant une température uniforme. — Lorentz. —Académie royale d’Amsterdam, 22 novembre.
- L’auteur indique que, si l’émission de chaleur est due à une rotation ou à une vibration d’électrons, ceux-ci doivent subir un amortissement considérable et, pour entretenir leur mouvement, il faut une f. é. m. de valeur élevée.
- L’auteur a entrepris de calculer cette valeur de la f. é. m. en employant plusieurs artifices, et en remplaçant les vecteurs E, B, H et C par des vecteurs complexes qui sont tous des fonctions harmoniques du temps avec la fréquence n.
- Le résultat auquel il arrive ainsi est le suivant :
- R. R.
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N® 1.
- Si une force électromotrice appliquée en un point P clans la direction h produit en un point P' un courant dont la composante dans une direction h' arbitrairement choisie a une amplitude et une phase déterminées, une force électromotrice égale agissant au point P' dans la direction h' produit en P un courant dont la composante dans la direction h a exactement la même amplitude et la même phase.
- Ce théorème permet de calculer l’amplitude de la f. é. m. qu’il faut appliquer à un élément de volume s pour que celui-ci émette une radiation obéissant à la loi de Kirchhoff. Dans une direction donnée quelconque, cette amplitude est de la forme :
- . /a.kv.dn
- n V s
- en désignant par v la vitesse de la lumière et par n la fréquence.
- R. R.
- Expérience sur la liquéfaction de l’hélium. — Olszewski. — Drudes Annalen, octobre 1905.
- Dans ces expériences, l’auteur a soumis l’hélium à une pression de 180 atmosphères en le refroidissant au moyen d’hydrogène liquide. Il n’a pas trouvé trace de liquéfaction. Le calcul de la température probable atteinte dans ces conditions, pour une détente jusqu’à 1 atmosphère, montre que le point d’ébullition doit être inférieur à — 271°, c’est-à-dire voisin du zéro absolu. Il semble donc que ce gaz ne soit pas liquéfiable à l’état statique.
- B. L.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- La décomposition des ampère-tours du moteur asynchrone monophasé en ampère-tours tournant en sens opposés. — Thomàlen. — Elektrotechnische Zeitschrift, 7 décembre igo5.
- L’auteur indique que la théorie du fonctionnement du moteur monophasé asynchrone présente des difficultés que l’on résout en admettant que le flux alternatif, ou mieux les ampère-tours alternatifs, se décomposent en deux flux, ou mieux en deux groupes d’ampère-tours tournant en sens contraire.
- Soient :
- L l’intensité efficace dans l’enroulement primaire réel. i — — pour une phase de l’excitation tour-
- nante.
- % le nombre de tours de l’enroulement primaire. s le glissement relatif du moteur réel. irile carré moyen dans le temps du courant du rotor dans une phase pour l’excitation tournant dans le sens de rotation.
- jV2 le carré moyen dans le temps du courant du rotor dans une phase pour l’excitation tournant à contre sens. ir le carré moyen dans l’espace du courant du rotor instantané résultant.
- E,| la f. é. m. efficace pour une phase de l’excitation tournant dans le sens de rotation.
- E2la f. é. m. efficace pour une phase de l’excitation tournant à contre sens.
- e la différence de potentiel aux bornes de l’enroulement primaire réel.
- Nd le Aux maximum traversant une boucle du rotor pour l’excitation tournant dans le sens de rotation.
- N2 le flux maximum, traversant une boucle du rotor pour l’excitation tournant dans le sens de rotation.
- N la valeur instantanée du flux résultant de N,, et N2.
- le courant efficace à vide pour le diagramme de l’excitation tournant darts le sens de rotation. z'02 le courant efficace à vide pour le diagramme de l’excitation tournant à contre sens. z0 le courant à vide réel du stator quand le rotor est ouvert. N0 le flux maximum traversant une boucle du rotor quand l’enroulement rotorique est ouvert, q le vecteur non réduit du courant efficace pour une phase de l’excitation tournant dans le sens de rotation.
- z2 le même vecteur pour l’excitation tournant à contre sens.
- fi le décalage entre et q. f2 le décalage entre E2 et z2.
- Pour pouvoir appliquer les lois des moteurs polyphasés au moteur monophasé, l’auteur suppose ce dernier muni d’un enroulement sinusoïdal, c’est-à-dire d’un enroulement dans lequel le nombre de fils rapporté à l’unité d’arc est une fonction sinusoïdale du point considéré.
- Ensuite, l’auteur décompose l’excitation alternative fixe en deux excitations sinusoïdales d’intensité constante tournant en sens inverse. Dans la position initiale, les deux excitations tournantes se superposent exactement de telle sorte que leurs milieux coïncident : elles s’additionnent en une résultante dont l’intensité est égale au double de l’intensité de chaque excitation
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- composante (fig. la). A ce moment, le courant primaire réel atteint sa valeur maxima.
- Après 1/8 de période, l’excitation alternative est réduite d’une quantité qui est, à la valeur maxima de la figure 1 a, dans le rapport de sin 45° àsin 90°, ou 0,707 à 1. Pendant ce temps, les excitations tournantes se sont déplacées chacune de 45°. On sait que, en A et C, les ampère-tours se compensent, tandis qu’ils s’ajoutent en R. Après un nouveau huitième de période, l’excitation alternative est nulle et les excitations tournantes se coupent au point R et se compensent.
- Soient, d’une façon générale, J,, la valeur
- A B CA B C
- Fig. \ a. Fig. 1 b.
- efficace du courant primaire, Ç le nombre de tours de l’enroulement, t le temps compté à partir de la position initiale, a l’angle dont une excitation tournante a progressé. La valeur maxima du courant primaire est y 2.1^ et la valeur maxima de l’excitation tournante est
- \2R.|.
- La valeur instantanée de cette excitation est alors
- \J2,R A.cos(wi).
- L’excitation tournante constante est égale à la moitié de l’excitation alternative, c’est-à-dire à
- 1 't î-
- - VâR?
- 2
- et l’espace entre les deux valeurs maxima est 2 «. En additionnant géométriquement, on obtient comme résultante la valeur
- 2 ^ y 2RçCOSa.
- Les deux excitations tournant en synchronisme avec le courant primaire, on a :
- K = « t.
- Pour trouver le nombre de phases d’une excitation tournante, on suppose chaque phase constituée par un seul tour de fil. L’excitation alternative maxima est
- y^R? ampère-tours.
- Donc chaque excitation tournante a pour valeur: - y;2R£ ampère-tours.
- L’intensité du courant étant répartie cl’une façon sinusoïdale sur le pas polaire, et sa valeur maxima étant égale à la moitié de la valeur maxima du courant primaire, la valeur moyenne des courants tournants d’une excitation est égale à
- 2 y 2. R
- 77 2
- En divisant le nombre total d’ampère-tours d’une excitation tournante par l’intensité moyenne du courant, on trouve le nombre de tours ou déphasés pour une excitation tournante :
- - Y 2R?
- 2______ _TA
- 2 yAr 2
- 77 2
- Pour plus de simplicité, l’auteur suppose provisoirement que le rotor est aussi constitué par
- — tours court-circuités sur eux-mêmes.
- 2
- Considérons d’abord le rotor dépourvu de résistance et entraîné à la vitesse du synchronisme par une machine quelconque. Le glissement du rotor vis-à-vis de l’excitation tournant dans le sens de rotation est nul : cette excitation n’induit donc aucun courant dans le rotor et le flux pénètre dans ce dernier sans difficulté. Au contraire, vis-à-vis de l’excitation qui tourne à contre-sens, le rotor a un glissement de 200 % et le flux tend à induire un courant qui s’oppose à son passage dans le rotor : le flux est donc extrêmement faible.
- Evidemment on éprouve des difficultés à admettre qu’il existe deux flux tournants qui ne se compensent pas, tandis que les excitations tournantes se compensent. On peut adopter la façon de voir de Steinmetz d’après laquelle il se produit dans le rotor une aimantation transversale décalée de 90° dans l’espace et dans le temps vis-à-vis de l’excitation primaire réelle. Il faut supposer que la moitié des ampère-tours du stator sert à compenser l’action démagnétisante du rotor. L’autre moitié crée un flux qui traverse le rotor et qui, après 1/4 de période, est produit par le rotor avec la même intensité, mais décalé de 90° dans l’espace. Le moteur devient
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- N° 1.
- alors un moteur diphasé et peut être considéré comme tel. Ces conditions sont modifiées aussitôt qu’il y a glissement, et l’on doit admettre que le champ transversal est à peu près inversement proportionnel au glissement.
- Le rotor est le siège d’un courant sinusoïdal induit par l’excitation tournant à contre-sens et de fréquence double de celle du courant primaire. Si, dans le cas d’un rotor dépourvu de
- Fig. 2 a.
- résistance et tournant au synchronisme on trace le cercle d’Heyland pour chacune des
- deux excitations (fig. 2a et 2b), on voit qu’on doit avoir :
- OF' = OG",
- puisque le courant à vide pour une excitation est égal au courant de court-circuit pour l’autre excitation. De plus, on a
- F'G' _ OF'
- ÔF7 ~~¥rGa~~T,
- r représentant le coefficient de dispersion totale et étant donné par l’égalité suivante
- 200 %, mais, rapporté à la vitesse de rotation synchrone, il est de 2 — s . En se reportant au diagramme du cercle, on sait que le glissement est proportionnel à la tangente de l’angle que fait le vecteur G'A' (ou G" A") avec l’axe des abscisses (figures 2a et 2&). On a alors :
- L (tg /b -f- tg /%) = 2.
- Sur les deux diagrammes, on doit avoir OA'= OA",
- lecourantétant le mêmepourles deux excitations. De plus on a :
- OF' _ OF" _
- F'G' ~ F"G"“ T>
- On sait que la longueur F'A' est proportionnelle au courant efficace du rotor ir induit dans un tour du rotor par l’excitation tournante. On a :
- F'A' = -
- i
- Ç2 étant le nombre de tours du rotor et le nombre de tours d’une des excitations tournantes. En modifiant convenablement l’échelle, on a
- et
- F A — lr\
- F" A" = ïr2>
- irn et 42 étant les valeurs efficaces des courants qui sont répartis d’une façon sinusoïdale le long de la périphérie et dont les valeurs maxima sont y 2A., et y/2?,.2.
- L’excitation du rotor n’est plus directement opposée, comme précédemment, à l’excitation tournante, mais elle est décalée en avant sur cette excitation comptée négativement. L’exci-
- r — T1 + t2 + r\ t2
- __ Réluctance de l’entrefer
- K Réluctance du circuit de dispersion primaire
- __ Réluctance de l’entrefer
- 2 Réluctance du circuit de dispersion secondaire
- Considérons maintenant le rotor doue de résistance et chargé après avoir été amené au synchronisme. Il se produit un glissement s par suite duquel les fils du rotor coupent le flux tournant dans le sens de rotation, d’où résulte un couple. Le glissement du rotor vis-à-vis du flux qui tourne à contre-sens n’est plus de
- / \ A
- Fig. 3.
- tation du rotor F'A' est décalée de l’angle yH sur l’excitation tournant dans le sens de rotation (fig. 1 a) et, de même, l’excitation du rotor F'A" est décalée de l’angle y2 sur l’excitation { tournant à contre-sens. A chaque instant, les
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- deux excitations sinusoïdales du rotor se composent et forment une résultante. En portant dans la direction DE (fîg. 3) le vecteur F'A' et dans la direction de OA le vecteur F//A//, et en additionnant géométriquement ces vecteurs, on trouve une résultante OJ, valeur moyenne du courant du rotor. Si l’on trace les vecteurs pour différentes valeurs de l’angle a = ut, on obtient une ellipse. Le grand axe de cette ellipse
- est incliné de l’angle -—— sur la position initiale. Le demi-grand axe est égal à OA -f OE.
- et le demi-petit axe est égal à OA —OE.
- Le point J se déplace avec une vitesse angulaire non uniforme dans le sens inverse du sens de rotation du rotor. Au synchronisme, le vecteur OE est nul et l’extrémité du vecteur 0.1 tombe en A. L’ellipse devient un cercle et l’excitation du rotor se déplace avec une vitesse angulaire constante et une intensité constante en sens inverse du sens de rotation. A l’arrêt, les deux excitations tournantes sont équivalentes et l’on a
- OA = OE et yj = y2
- L’ellipse se transforme en une droite qui coïncide avec la position initiale.
- (à suivre)
- B. L.
- Sur le court-circuit des bobines et les phénomènes de la commutation. — Riebesell. — Elektro-technische Zeitschrift, 3o novembre 1905.
- L’équation du courant de court-circuit, pour une machine à courant continu dans laquelle la largeur des balais est égale à la largeur d’une lame, est la suivante
- lA + E' + R,.
- FET
- (J -j- ï) —
- FET
- (J—0 = o (O
- J désigne l’intensité de courant dans la branche de l’induit,
- i l’intensité de courant dans les bobines en court-circuit, t le temps compté à partir du début du court-circuit,
- FL la résistance de passage du collecteur au balai,
- T la durée du court-circuit,
- L le coefficient de self-induction,
- E' la f. e.m. de commutation.
- La solution complète de l’équation différentielle a été donnée par Arnold et Mie : ces auteurs ont obtenu le résultat suivant :
- J U (æ)
- E £ f2 (x)
- X—T
- T2
- H T h (x)
- (0
- et
- E + Hf=E';
- '3(x) sont des séries en puissances croissantes de æ.
- Pour x = 1, ces séries doivent être divergentes, d’après l’auteur, et, par suite, pour la fin du court-circuit, il faut calculer i avec l’aide de « séries à fonctions hypergéométri-ques » suivant les puissances de ?/ = 1—x. On a ainsi
- * = z\ + *2,
- où z{ représente une série de puissances et z2 une expression très compliquée.
- L’auteur montre que les séries indiquées sont convergentes, même pour x = 1, et qu’en outre, à la fin du court-circuit, 011 a
- i = z{ et z.2 = o.
- En résolvant l’équation différentielle par quadratures et en la discutant d’après la méthode de Briot et Bouquet, l’auteur montre que Arnold et Mie ont commis des erreurs. D’après les nouveaux résultats, les conclusions techniques de ces auteurs sont sensiblement modifiées. Ainsi, pour une commutation sans étincelles, c’est-à-dire pour une densité finie de courant à la fin du court-circuit, ces auteurs ont trouvé que la relation
- FET
- -t>1
- était inadmissible.
- L’auteur montre que, pour
- L < ’
- l’intensité de courant ne devient pas infinie, et que, par suite, la relation
- FET
- > 1
- n’est pas du tout inadmissible. Il trouve que, quand on a
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- J(R + 2R,)>E'^==t>
- il faut qu’on ait
- R/T
- L
- >i.
- et que, quand on a
- J (R -f- 2bd E ^ — t,
- il faut que
- R<T
- < i.
- (3)
- La condition la plus favorable est obtenue, comme l’ont indiqué les auteurs précédents, quand
- J(R+ 2Rd = EQ_ T
- tion entre J, n et y d’après le calcul de la f. é. m. totale. L’auteur obtient :
- J ( Wz + Wa) = [f cos ÿ -f F COS (y + ^)
- + Asiny] (6)
- où
- Wi indique la résistance intérieure de l’induit Wa la résistance extérieure dépendant de la charge.
- L’auteur, après avoir examiné l’importance des balais auxiliaires imaginés par Thury pour la diminution des étincelles, envisage l’effet de la capacité de la bobine et montre que cette capacité n’exerce aucune modification des conditions les plus favorables.
- Mais, comme pour une commutation sans étincelle, la perte de puissance sous le balai doit être minima, on a comme seconde condition favorable
- J (R-)-2Rd + E i — Q 2J
- L + R, T = T"
- La f. é. m. de commutation est supposée par Arnold et Mie comme étant une fonction linéaire du temps
- E'=E+ Ht.
- Cette hypothèse arbitraire est remplacée par l’auteur, pour une machine bipolaire, par un calcul qui donne
- E' = 2nnf[F sin (y -(- znnt) — A cos 2-nnt] (4)
- OÙ
- n indique le nombre de tours de l’induit f la surface d’enroulement de la bobine court-circuitée F l’intensité de champ A l’intensité de courant dans l’induit
- y l’angle de décalage des balais par rapport à la zone neutre initiale.
- B. L.
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Sur le calcul de l’égalisation des réseaux de distribution fermés et la méthode d’approximation de Gauss. —- Soschinski. — Elektrotechnische Zeitschrift, 23 novembre igoô.
- Avant d’indiquer la méthode générale de calcul des réseaux de distribution, l’auteur développe une méthode d’approximation due à Gauss et qui permet de résoudre des groupes d’équations comme ceux que l’on rencontre dans les calculs de réseaux.
- Etant donné le groupe d’équations d’un réseau avec les chutes de tension aux nœuds comme inconnues
- Su — g\ 2£2 —• . • Si'J ev • • 8\n sn = h
- »21 ei + #22 £2 • • 82v sv ’ • • • 8211 sn = J2
- Sn\ q o»2s2 • • • §nvsy • • • “b §nn sn = in
- Cette expression, introduite dans l’équation différentielle, donne comme condition la plus favorable :
- J (R -(- 2Rd
- L27T
- F sin y -f- —
- A 2?
- A cos -f
- (5)
- où k désigne le nombre de lames de collecteur.
- Au moyen de cette équation qui lie J, n et y, on peut calculer la position des balais pour une commutation sans étincelle. Commeseconde équation, on a pour chaque machine une rela-
- où gpj représente la conductibilité du conducteur reliant directement les ue et ve nœuds et g.^ la somme des conductibilités des conducteurs aboutissant au nœud v, on peut employer la méthode de Gauss parce que la condition de convergence
- gvv ^ (<“ = R2....v — i,v + i.....»)
- est remplie.
- On introduit dans les équations du groupe 1
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-
-
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- REVUE D’ELECTRICITE
- 33
- une nouvelle inconnue définie de la façon suivante :
- __ t t _ / f
- SI — s \ — SÔ » s2 — £ 2 “ £ 0 • • •
- puis, pour compléter le groupe de ces équations à n -|- 1 inconnues ainsi obtenu, on ajoute une nouvelle équation.
- Le groupe (1) se transforme alors en le groupe (3)
- e00s 0 »(M s ) #02s 2 __ * • • • • ^
- go» s v • • • Son £ n — J0
- — #I0£0+#HS1 S\2e2 ••••» ,
- Srv sv — • * • S\n s'n = J il
- 8"ï > • • • I “ Il - "Il j
- où les nouveaux coefficients g(yj et la grandeur J0 sont déterminés par les équations de condition
- Sio = éfoi = ^ #12 ^....— oH
- Jo
- #02 — o21 i #22 #23
- " #01 + #02 l~......"i- Soi
- •b “b *b H-.........T-
- 0 2 i ) etc-
- (4)
- Comme le montre l’exemple suivant, l’introduction de l’inconnue s'0 correspond à l’introduction des points d’alimentation équipotentiels
- x
- Fig. 1.
- comme nouveaux nœuds. La grandeur g00 est la somme des conductibilités des conducteurs de distribution partant de tous les points d’ali-
- mentation, tandis que la grandeur g0v représente la conductibilité de la jonction du vônœud avec les points d’alimentation.
- L’auteur prend comme -exemple le réseau représenté schématiquement par la figure 1, ôù les chiffres indiquent les charges et les conductibilités des conducteurs simples. Les équations sont les suivantes :
- 268, 0 q—47,6 £2 = IOO
- — 47,6 q -f- 338,0 —i4'2,8®3 — ioô
- 142,8 S-2 -j- 320,6 S3- IOÔ,'; ÉJ = IOO
- — 106,7 s3 "h 291,6 q = 100.
- En employant les équations T et 4, on obtient le groupe d’équations suivant:
- 625,2 «'0—221,3 s\—14" ,6 «'a— 71,4£ 3—184,9 s'.; = —100 —221,3 ='0—268,95^— 47>6s'â = 106
- — i47,6s'0— 47,6s'1+338jOs'2—i42,8î'3 = 100
- — 7i>4£'o”^ — * 42,8s'2+32o,9c'3- 106,7s 4== 100
- —184)9*0— —106,7s'3-f29i,6 s'4= 10O
- La somme des deuxièmes membres et celle des coefficients des inconnues sont nulles. On
- obtient les valeurs des s en considérant le plus grand quotient du deuxième membre et les termes de la diagonale du déterminant comme valeur approximative des inconnues correspondantes et en négligeant toutes les autres inconnues. Cette valeur serait ici
- , _ 4oo_
- £ 0 625 °’^....+£°
- en ne faisant les calculs qu’avec une seule décimale. En introduisant cette expression, les premiers termes des équations restent invariables et les seconds termes deviennent :
- — 4oo -)- 0,6.625,2 =-24,9,
- IOO — 0,6.221.3= — 82,8,
- IOO — 0,6.147,6= 11,4,
- 100 — 0,6. 71,4 = 57,2,
- 100 — o,6.184,g = 10,9.
- La somme de ces nombres est encore nulle. La valeur approximative suivante est :
- , __57,2 _ „
- S 3 '3^7' —0,2-f-s 3,
- et donne comme nouvelle Valeur du deuxième terme les nombres
- — 24,9 + 0,2.71,4 = — 10,6, etc.
- Fin réunissant ces valeurs dans un tableau,
- I
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-
-
- 34
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 1.
- on obtient le tableau I, (dans lequel les virgules ont été supprimées dans les valeurs de J). Les valeurs de s'„ ainsi obtenues, diminuées de sQ, donnent, d’après l’équation (2), les valeurs de ev.
- Ceci posé, l’auteur développe les équations d’égalisation d’un réseau en calculant celui-ci dans l’hypothèse de l’égalité de tension aux points d’alimentation, de telle façon que la plus forte chute de tension s à pleine charge
- TABLEAU I
- £ 0 0 £3 Jo h •h I3 h
- I — o,6 _ — 4ooo IOOO 1000 1000 1000 2 — 0
- 2 — — — 0,2 — — 249 — 328 114 5t2 — *09 £ = o
- 3 — —• 0, I — —• — 106 — 328 4oo — 70 104 2 = o
- 4 — — 0,1 — — — 42 — 280 62 72 104 2 = o
- 5 CO O 6 —. — — — — 180 11 i5 72 104 2 = o
- 6 — — o,o3 — — — 8 — 77 — 3o 51 48 2 = o
- 7 — — — — 0,02 — 58 3 - 44 5i 48 2 = o
- 8 — — — O , 02 — 21 3 - 44 72 — 10 2 = o
- 9 — — o , OO;; — — — 7 3 — i5 8 11 2 = o
- — o,63 — o, i3 °>°95 0,22 0,02 — i4 1 I 1 11 2 = o
- s 0 = + o,63 o, 63 0,63 0,63
- o,5o 0,72;j 0,85 o,55
- ne soit pas dépassée. Soient J„ les charges aux nœuds et JM les charges aux points d’alimentation, lorsque toutes les charges individuelles sont réparties entre les nœuds et les points d’alimentation de telle façon que tous ces points soient au même potentiel : soit JoM le courant dans les câbles d’alimentation calculés pour la chute de tension gs = J0\iœM.
- 2®
- «4
- S Jôn
- <4-
- Fig. 2.
- Si le tronçon I, II (fîg. 2) est simple et si les intensités de courant aux points d’alimentation sont Ji et Jn, on a :
- et
- •loi — Ii •L ii — hi
- ss =: ps & =: JjfVj = JijIVjj
- où ps est la chute de tension dans les conducteurs d’alimentation exprimée en parties de &, et & la différence de potentiel d’un conducteur par rapport au point neutre du système (demi-différence de potentiel totale dans le cas d’un réseau à deux conducteurs). Si les charges des points d’alimentation diminuent de
- *)jJ( et »jjjJjj
- v? étant un nombre positif plus petit que l’unité, on peut calculer les nouveaux courants dans les conducteurs d’alimentation:
- *oi = ’/iloi *011 = Vu Joii
- au moyen des résistances connues des conducteurs wl,wll et œm.
- On a
- o •/ I
- car, en posant
- «’l + wu + B'm ------------ W00 ,
- on a :
- ou
- d’où
- - ~ '’iihi
- «'oo
- Vih —
- i —
- ^iihi
- ViiJii — —~ Jt'a «'OO
- Viihi — Vii-hi — '’iiJii + Jri
- Vrh — VnJii
- d’où en tenant compte que œjJj = w,ITJ1I
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- 35
- vi — — ~ fa — ^n)
- W A<\
- «4l t \
- vu = 4i — — (»îii — 4) «'oo
- d’où
- 0—7
- i
- . tVj
- puisque — et J 1 . «'oo
- — sont des fractions réelles, «’oo
- -^VnJz
- (rlir7li)'%.
- I
- Fig. 3.
- Jf-—
- yjrFtf
- deux dont l’une ne modifie pas les potentiels en I et II par suite du réglage de la machine et dont l’autre,
- AJi(v;ii — vji)Jj = iqjj (fig. 3), produit la différence de potentiel
- £i,ii = £n — *1 — ° — (— A Jjtrj) — A JjM'j On a donc pour lhll la seconde équation
- Sj,jl = UjJjtVj = UiPs& (6)
- et, en divisant par
- £I,I l~P&
- En outre, on a
- £I,II — £II — £I = l'oiIwII — *01 «4 = ®i(Vn — Vi)
- =*“-' <>
- et le courant d’égalisation passant dans I,II est donné par les équations
- d’où i’û1 — vih + Jmi ) *on —‘'Sii-hi ~ h-n ' (2)
- t *mi i / \ «4 ji>ii — —jimii — r‘\) — ’ «'Ml «'00 (3)
- Posons
- 4,n = »/iiJn«'n — 'qJi«4 = e«fai — 4) (4)
- c’est-à-dire désignons par sj,n la différence de
- potentiel qui existerait entre les points I et II s’il n’existait pas de jonction entre eux r il vient d’après (3), (4) et (2) :
- £i,ii = Jmi«4>ii= £mi — *h,n(«4 + «'ii) 5
- d’où
- £mi=Ji>n(«'i+«'ii+«mi) ; (5)
- £mi est alors la différence de potentiel qui produit le courant IMI dans le circuit de résistance m00 : par l’effet de ce courant, la différence de potentiel est réduite à la valeur eIin.
- Comme le montrent les équations (1) et (5), les grandeurs buu et iI(II dépendent, non pas des variations absolues de charge Jr et Jn mais de la différence
- M,=V3n —»îi
- comme on le voit en remarquant que chaque variation de charge peut être décomposée en
- £i,ii _ «i ®mi P
- Ps — «mi P s
- où la grandeur
- «MI —
- M_I
- Pi
- (?)
- (8)
- désigne l’« égalisation » du point I vis-à-vis du point II.
- Les équations principales pour le calcul d'égalisation du réseau sont alors les suivantes :
- «i ii:
- [>I -f- wu -(- n .
- «4 II P S
- (I)
- JiL; = (II)
- «I II «III
- Ol II-
- ?i n
- I _ «i n pg —
- «4 n «'i + «’n
- «inP.v— 1
- «’I + «'II
- • h ii P
- (III)
- On peut donner aux équations précédentes une forme plus commode.
- Si, dans un réseau, il existe un conducteur I, II de conductibilité gltll dont l’égalisation insuffisante ahn doit être portée à la valeur il faut placer parallèlement au conducteur de conductibilité ghn un second conducteur de conductibilité g\Al que l’on calcule de la façon suivante :
- «MI — [(«4 + «'ii) £mi + *] —
- Ps
- «'mi — [(«4 + «'ii) (Shn + gù-n) + 1J ~
- Ps
- d’où, par soustraction :
- A «i ii . p s = («'i ii — «i ii) P s = («4 + «4i) g\ ii
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N<» 1.
- d’où
- „• _Aai.ir -P* ° I H M'i + wu
- (A suivre.} B. L.
- Sur le choix de la tension pour les transports d’énergie électrique. — Esson.—Zeitschrift für Elek-trotéchnik, 17 décembre igo5.
- L’auteur passe en revue les différents systèmes de transmission. D’après lui, le système Thury à courant continu, qui doit être appliqué avec des tensions atteignant 60.000 volts au transport d’énergie entre Moütiers et Lyon (180kilomètres) est supérieur au système triphasé au point de vue du réglage des moteurs, mais exige un entretien plus soigiieux et n’est pas employé, pour cette raison, éti Amérique. Un transport d’énergie effectué en Californie fonctionne avec des courants triphasés à 67.000 volts, tension qui sera bientôt portée à 80.000 volts.
- Les difficultés que l’on rencontre avec des tensions supérieures à 40.000 volts tiennent d’une part à l’isolement et d’autre part à des phénomènes de décharges atmosphériques qui obligent à écarter de plus de 1 m 30 les conducteurs les uns des autres et à employer pour ces conducteurs un diamètre supérieur à 6mm. Les isolateurs doivent pouvoir résister au moins au double de la tension de service, à cause des élévations de tension dues à des variations brusques de courant. On a indiqué, comme règle pratique, le chiffe del.OOOvolts par 1.600 mètres de distance: d’après Scott, il suffit d’adopter lé ehiffre de 1.000 volts par 5 kilomètres.
- Ait point de vite de l’établissement de la ligne, l’auteur indique que l’emploi de pylônes élastiques en acier avec grandes portées présente de grands avantages et assure une forte résistance au Vént : les frais d’entretien et de renouvellement de ces pylônes sont, en outre, très faibles.
- E. B.
- Surtensions dans lés installations â haute tension. — Norberg. — Electrical World and Engineer.
- L’auteür distingue quatre sortes de causes susceptibles d’amener des surtensions.
- 1° Résonance d’un harmonique avec la période propre d’oscillation de la ligne.
- 2° Variation brusque d’intensité, entraînant des oscillations avec la fréquence propre.
- 3° Variation brusque de tension, entraînant de même des oscillations de fréquence propre.
- 4° Inégale répartition du potentiel dans l’enroulement des transformateurs et des moteurs.
- L’auteur pense que la tension de transmission doit être limitée par la première cause et l’intensité du courant transmis par la secondé cause. Il indique, comme moyen pour prévenir ces accidents, l’emploi de rhéostats, de charge et de déchargeurs statiques. Les interrupteurs à huile coupent le courant au zéro et par suite évitent les surtensions dues à la deuxième cause.
- R. R.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- Expériences sur l’influence de la terre en télégraphie sans fil. — Sache. — (Suite) (ff. — Drudes Annalen, novembre igo5.
- Pour étudier l’influence de la terre sur la propagation des ondes, l’auteur a fait des expériences en plaçant les appareils à différentes hauteurs au-dessus du sol. Tous les résultats montrent que la transmission est bien meilleure à une certaine hauteur qu’au voisinage du sol. Parmi ces résultats, les tableaux V, VI, VII résument ceux qui sont relatifs à trois cas différents.
- En comparant les tableaux V et VL on voit que l’élévation au-dessus du sol produit une plus forte augmentation par temps sec que par temps humide.
- Le tableau VU montre que, avec des antennes horizontales, l’élévation au-dessus du sol produit une augmentation beaucoup plus considérable des effets qu’avec des antennes verticales. Ce résultat est facile à comprendre.
- L’augmentation d’effet avec la hauteur au-dessus du sol dans le cas d’antennes verticales prouve que la conductibilité de la terre intervient ét que l’énergie électromagnétique est absorbée. Cette absorption dépend* comme on le calcule facilement, du rapport de la conductibilité de la terre à la longueur d’ondes
- (l) Voiv Eclairage Electrique, tome XLV, 23 Décembre 1905, page 478.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 37
- employée et atteint un maximum pour une valeur déterminée et finie de ce rapport. Pour des ondes de grande longueur, une terre médiocrement conductrice, et, avant tout, l’eau de la mer, peuvent agir comme un bon conducteur. Dans ce cas, il est possible que la proximité du sol soit favorable, car la surface de la terre peut alors propager l’onde électromagnétique et l’intensité de la radia-
- tion peut diminuer seulement avec la puissance première de l’éloignement ; pour les ondes courtes au contraire, et dans le cas d’une faible conductibilité de la terre qui agit comme un mauvais isolant, l’action diminue avec la puissance deuxième de l’éloignement, Pour les ondes de très grande longueur et de l’eau ®de mer conductrice, la terre joue donc peut-être, comme* le pense Lecher,
- TABLEAU V
- Transmetteur et récepteur j à même hauteur
- Distance 3o m. Temps sec : gelée.
- HAUTEUR i . . . . ALLER RETOUR '
- au-dessus ———- -—: — ' ' • —- ALLER RETOUR
- du sol Etalon Récepteur Etalon Récepteur
- io cm 93 68 -O Qv93 ^
- IOO 67 182 — , — .S 2,64
- 200 1 *9 a 34 267 46o 79 263 ; -a 0 2 „l6 . . .3,3
- a5o — cS . 2 -S 3,44
- 3oo 116 4go 115 316 ' U . 4,2 . , . ..,2.74 ’
- 35o 108 35o ”9 3i5 Oh 0? Su 3,a4 2,64
- 4oo J10 374 Iû6 280 3,4 2,64
- 45o 118 385 •— — ; 0- 3,26 —
- TABLEAU VI
- Transmetteur et récepteur j à même hauteur
- Distance 3o m. Temps humide.
- HAUTEUR au-dessus ALLER RETOUR 1
- ALLER RETOUR
- du sol Etalon Récepteur Etalon Récepteur
- 10 cm 87 76 93 67 -O 0 0,87 0,72
- 100 56 119 89 161 13 2 , I 4 I ,8l
- 200 117 182 ,76 1,55 1,44
- 3oo I29 188 131 178 0“ U d 1,45 1,36
- 4oo i35 207 — — 03. 0- i,56 —
- TABLEAU VII
- Transmetteur et récepteur à même hauteur
- Distance 3o m.
- HAUTEUR AU-DESSUS DU SOL ÉTALON récepteur récepteur/étalon
- i5o cm 77 22 0,286
- 4oo 9° 116 1,29
- 4oo 73 110 i, 51
- i5o 61 16 0,26
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 1.
- un rôle important et favorable, mais pour I les ondes de faible longueur et de la terre ferme, le rôle de la terre est toujours défavorable.
- L’auteur a fait ensuite une série d’expériences sur l’influence qu’exerce le voisinage de personnes, de fils, ou de maisons sur le transmetteur et le récepteur? En ce qui concerne le voisinage de personnes, les chiffres suivants ont été obtenus :
- TABLEAU VIII
- Influence du voisinage de personnes.
- Aucune personne à proximité des appareils LECTURE au RÉCEPTEUR 398
- Trois personnes à proximité du transmetteur 389
- Trois personnes à proximité du récepteur 338
- Deux personnes à proximité du récepteur 366
- Aucune personne à proximité du récepteur 39i
- Deux personnes au récepteur 361
- Aucune personne 397
- On voit que l’influence du voisinage de personnes est plus sensible sur le récepteur que sur le transmetteur.
- L’action d’un fil de 8 mm. de longueur et 2 m. de diamètre tendu parallèlement à 0,85 mm. de l’une des antennes et tantôt enfoncé dans la terre, tantôt fixé à une plaque de terre, est mise en évidence par les chiffres du tableau IX.
- On voit d’après les chiffres de ce tableau qu’un fil isolé de la terre n’exerce qu’une faible action d’amortissement. L’action relativement considérable du fil relié à la terre provient probablement de ce que l’oscillation propre du fil est rendue plus lente et s’approche ainsi de celle du transmetteur.
- Les expériences faites sur l’action d’un bâtiment voisin ont montré que les ondes électromagnétiques contournent l’obstacle.
- L’auteur, en employant au transmetteur et au récepteur une plaque horizontale et une bobine et une antenne verticales, a déterminé la différence existant entre les actions lorsque la plaque est placée directement sur une planche en bois ou isolée de celle-ci par une couche de paraffine de 5 mm. Le tableau X résume les résultats obtenus.
- t
- a
- CO
- Y
- .À
- J io cm
- V
- Terre
- TABLEAU IX
- Transmetteur et récepteur à 3 mètres au-dessus du sol. Distance : 3o mètres.
- Sans fil............ .
- Avec fil librement pendant .................
- Avec fil simplement mis
- à la terre........
- Avec fil fixé à une plaque de terre............
- DEVANT
- LE TRANSMETTEUR
- ta
- «7
- 93
- 94
- 151 151 136 76
- H
- 1 ,74
- 1,64 1,45
- 0,78
- DERRIERE LE TRANSMETTEUR
- ta
- 94
- 9»
- 87
- ce
- i5o
- i37
- 94
- ta
- 1,6 1,5i
- 1,08
- DEVANT LE RECEPTEUR
- ta
- 89
- 91
- 93
- 160 146
- 70
- ta
- 1,61
- 0,75
- DERRIERE LE RECEPTEUR
- ta
- 92
- 92
- 93
- ce
- i58
- 126
- ta
- 1.72
- 1,37
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- TABLEAU X
- Transmetteur et récepteur J
- Sans isolement Avec isolement
- On voit qu’il est bon d’isoler le mieux possible de la terre toutes les parties des appareils servant à la télégraphie sans fil.
- Enfin l’auteur a fait, sur l’influence de la distance, une série d’expériences dont les résultats sont résumés dans le tableau XI.
- Les conclusions de cette étude ont déjà été indiquées par l’auteur (voir Eclairage Electrique, tome XLV, 11 novembre 1905, page 236).
- TABLEAU XI
- Récepteur et transmetteur ^ à 5o cm. de haut environ Influence de la distance.
- 24 m
- W
- 478
- On
- U
- O
- -V
- PC
- 18 m
- H
- 4o6
- PC
- 16 m
- H
- 4i5
- PC
- 240
- 0,23 j o,45 [ o,58
- i32,48 j O 00 00 00
- 68936 j 58644 I 6i44o
- i4 m
- H
- 421
- PC
- 290
- 396
- PC
- 354
- Récepteur divisé par Etalon | 0,69 j 0,88 j
- Récept. / Etalon x r2 | i35,24 j 126,72 j
- Récept. Xr2
- I 5684o I 60976 I
- i4 m
- 4oo
- 3o8
- 1 0,61 | o,47
- 50,92 j 156,16 j 152,28
- 6o368 I 62976 I 58968
- MESURES
- Méthode de mesure de la résistance des prises de terre. —Corsepius. — Elektrotechnische Zeischrift,
- L’auteur indique une méthode pour la mesure de la résistance des prises de terre au moyen de courant alternatif. Le secondaire d’un transformateur, subdivisé de façon à ce que l’on puisse prendre, au moyen d’un commutateur, des différences de potentiel variables, est connecté à deux prises de terre par deux conducteurs passant par un ampèremètre et par un interrupteur. Avant l’ampèremètre, l’un des conducteurs porte une dérivation contenant un voltmètre, une résistance et un interrupteur,
- R. V.
- et aboutissant à une terre auxiliaire, telle qu’une baguette de fer enfoncée dans le sol, une conduite d’eau, ou des rails de roulement.
- Pour effectuer la mesure, on déplace la manette du commutateur jusqu’à ce que l’ampèremètre présente une déviation déterminée; ensuite on ferme le voltmètre et on lit la déviation. La graduation *doit être telle que cette déviation r donne la résistance de la prise de terre essayée en ohms. On peut également calculer la résistance d’après les indications des deux appareils.
- La résistance de la prise de terre auxiliaire
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 1,
- est le quotient dès lectures du voltmètre r et de l’ampèremètre l, en supposant nulle la résistance de la prise de terre essayée. Avec cette valeur approximative de h, on calcule la résistance de la prise de terre essayée
- c étant une constante.
- Quand on fait la mesure avec du courant continu, on emploie une petite batterie d’accumulateurs et un rhéostat à manette.
- Avec cette méthode, l’auteur a trouvé les résistances suivantes :
- une plaque de tôle de fer de 1 X 1,50 mètres avec câble de cuivre soudé : 7 ohms ; des câbles de paratonnerre à tige : 50 ohms.; un tube de plomb de 10 mètres de longueur et 20 mm. de diamètre extérieur entré à 1 m. 20 de profondeur : 6,5 à 8,5 ohms.
- La meilleure prise de terre est constituée par une canalisation de tuyaux souterrains.
- E. R.
- Nouvel ampèremètre de précision pour la mesure des fortes intensités. —Nesper,— Elektro-tèchnische Zeitschrift, 3o novembre igo5.
- Cet appareil, reposant sur un principe non encore employé pour la construction d’ampèremètres, utilise le couple moteur produit sur une pièce de fer appropriée, ou sur un aimant ou sur une bobine, par les lignes de force circulaires engendrées par un conducteur rectiligne dans un plan perpendiculaire à son axe.
- L’inventeur emploie un petit barreau aimanté : le couple antagoniste agissant sur ce barreau pourrait être produit par une disposition excentrique de l’aimant qui, en se déplaçant, s’éloignerait du conducteur. Dans l’appareil établi par l’auteur, ce couple antagoniste est produit par un ressort spiral.
- Les différents points auxquels il y a lieu de
- faire attention dans la construction de cet appareil sont les suivants :
- La distance minima de l’aimant au conducteur doit être égale à 2,5 d désignant le diamètre de celui-ci, car ce n’est qu’à partir de cette distance que le champ est homogène.
- Le diamètre d doit être assez gros pour que les lignes de force circulaires embrassent des cercles assez grands.
- On peut employer, au lieu d’un ou deux ai-, mants permanents, des électro-aimants ou des bobines : dans ce dernier cas, on évite entièrement les pertes par hystérésis.
- E. B.
- Fils de quartz conducteurs pour appareils électriques. — Bestelmeyer. — Zeitschrift fur Instrumen-tenkunde, novembre 1905.
- Afin d’éviter l’obligation de charger par contact l’aiguille d’un électromètre, on peut rendre conducteur le fil de quartz qui sert à sa suspension. Pour cela, Himstedt a employé une couche d’argent déposée sur le fil, et Dolezaleck a employé une couche d’humidité. Dans le premier cas, l’élasticité du fil est diminuée : dans le second cas, il existe dans l’appareil une humidité nuisible.
- L’auteur emploie des fils de quartz platinés au moyen d’une méthode spéciale qui repose sur la désintégration cathodique. II place le fil dans un tube à vide parallèlement à un fil de platine servant de cathode. L’anode est formée par un fil d’aluminium également parallèle qui sert de support au fil de quartz. Le vide employé par l’auteur est de 0,1 mm. de mercure ; la différence de potentiel est de 1.280 volts et l’intensité de courant est de 1 à 3 milliampères, Le fil devient conducteur au bout de dix minutes. Les fils ainsi préparés ne perdent pas leur élasticité et semblent conserver d’une façon permanente leur conductibilité.
- E. B,
- SENS. — SOCIETE NOUVELLE DE L*IM PRIMER! E MIRIAM, I, RUE DE LA BERTAVCHE
- Le Gérant : J.-B, Nouet.
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- Tome XLVI.
- Samedi 13 Janvier 1906.
- 13e Année. — N°
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’Ecole des Ponts et Chaussées. — ERIC GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LlPPIVSANN, Professeur à la Sorbonne,'Membre de l’Institut.— D. MONNIER, Professeur à l’Ecole central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- NOTE SUR UN SYSTÈME DE MESURE DES GRANDEURS ÉNERGÉTIQUES
- Messieurs Muaux (1) et Emde (-), dans leurs études si intéressantes sur les équations dites de « dimensions » des unités électriques et magnétiques ont envisagé l’hypothèse d’un système d’unités dans lequel les grandeurs électriques et magnétiques pourraient être ramenées à des grandeurs mécaniques.
- Comme ces auteurs n’ont pas indiqué lés voies par lesquelles on peut atteindre un pareil résultat, j’ai pensé qu’il serait intéressant d’exposer un moyen de, réaliser cette possibilité, à laquelle ils ont donné le nom de « Système réel ».
- Deux observations préliminaires s’imposent :
- 1° Au point de vue terminologique, je fais des réserves sur l’emploi de l’expression: « équations de dimensions ».
- Si l’espace euclidien a trois dimensions, longueur, largeur et hauteur, le ternie « dimension », a un emploi bien précis; et, comme une'définition doit contenir le défini, tout le défini et rien que le défini, la Dimension (3) est hun des trois composants idéaux de l’es-pace ; c’est du reste en s’appuyant sur les concepts d/espace et de Dimension, que l’on attribue deux Dimensions à la surface et une Dimension à la longueur.
- Donc, prendre la masse et le temps comme Dimension est une erreur de langage regrettable, -puisque l’extension des significations de ce terme peut amener des confusions dans bien des esprits; c’est pour remédier à cet inconvénient que j’ai proposé
- P) Voir Eclairage Electrique, tome XLIV, 19 août 1905, p, 241.
- (2) Voir Eclairage Electrique, tome XLY, 2 décembre 1905, p. 321.
- (3) Je commence par une majuscule les termes auxquels une signification spéciale est attribuée. " -
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — No 2.
- d’appeler des formules telles que l’équation de la force de Galilée F = M«, des équations de définition, puisqu’elles sont la représentation algébrique du défini, et de leur donner le nom d’équation d’homogénéité ou d’équivalence lorsque le défini est exprimé en fonction des trois grandeurs fondamentales, masse M, longueur L, temps T, (comme F =MLT-2) puisque cette forme d’équation ramène toutes les grandeurs physiques à des unités communes.
- 2° L’emploi du signe d’égalité mathématique = pour exprimer des liaisons concrètes, est lui-même une autre cause peut-être plus grave de confusion.
- Lorsque j’écris 3-)— 2 = 5; a-\-b ~ c ou l’égalité des deux triangles ABC et DEF,
- ABC = DEF.
- j’exprime l’égalité numérique du total, avec les nombres, qui le composent, ou la possibilité de superposer les deux triangles, conformément à la définition géométrique de l’égalité; mais écrire avec le même signe =
- i calorie = 4a5 kilogrammètres
- ou l’équivalence d’un rectangle AB x BC et d’un carré CD2, sous la forme
- ÂB X BC = CD2,
- c’est ne voir dans le fait exprimé que son aspect numérique, c’est ne considérer que l’égalité de la mesure des réalités comparées: c’est, par suite, supprimer complètement, dans la représentation graphique, les liaisons que les grandeurs ont dans la réalité.
- La différence de ces deux points de vue est cependant très importante : le premier lie des abstractions ; le second lie des percepts (4) et cependant, malgré l’abîme insondable qui sépare ces deux manières de voir, nous employons le même signe pour les exprimer ; c’est là une convention vicieuse puisqu’elle contient des hypothèses fondamentales que le signe ne rappelle pas à 1-esprit et que, par suite, l’esprit peut facilement oublier.
- C’est pourquoi j’ai proposé le signe =)=: afin de représenter l’équivalence des grandeurs concrètes ou conventionnellement concrétisées, le signe = étant exclusivement réservé à la liaison des nombres et à l’égalité géométrique ; c’est dire que ce signe = ne s’applique pas aux vecteurs, puisque la résultante de l’addition de deux vecteurs n’est pas superposable aux vecteurs composants.
- Mais je ne m’appesantis pas. davantage sur cette dernière remarque, qui entrainerait à des développements hors de question sur la genèse des grandeurs mathématiques ; et j’aborde l’exposé du système d’unités que j’ai indiqué en 1899 (2).
- Lorsque l’on établit le système électrostatique de mesures, on part de l’équation
- équation dans laquelle la Force de Galilée F = MLT-2, agissant entre la terre et les masses pesantes qui se meuvent à sa surface, est identifiée à la force électrique développée entre les masses électriques m et m' qui tendent l’une vers l’autre dans l’atmosphère.
- Le coefficient dont on ignore la définition par rapport à l’espace et au temps, doit, ou être considéré comme une quatrième grandeur fondamentale, ainsi que l’ont fait
- (!) Résultat des perceptions.
- (2) P. Juppont. — Température et Energies.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
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- MM. Müaux etEmde après Vaschy, ou assimilé à un nombre, comme on le fait le plus souvent; dans ce dernier cas on admet
- alors que l’on doit écrire
- ’F
- 4=
- L2
- («)
- Mais, même avec la précision qu’apporte le signe =j=, la liaison que représente mathématiquement la formule (a) suppose que la masse électrique /«, lorsqu’elle se meut dans l’air, se comporte comme la masse pesante M lorsqu’elle tombe dans le vide.
- On la soumet en effet, implicitement, aux conditions d’existence de la loi empirique F=j=MLT-2 acceptée comme un postulat par la mécanique classique.
- En écrivant l’équation («), on identifie donc les propriétés du milieu gravifique et celles de l’éther électro-optique et les charges électrostatiques aux masses gravifiques; c’est là une hypothèse inacceptable, au point de vue expérimental; mais c’est une approximation permise pour une synthèse ; l’introduction du signe =j= indique que l’hypothèse est approchée et que le nombre ki qu’il remplace dans l’équation (a) variera avec le degré de précision de la mesure et les circonstances de cette mesure.
- Ecrire
- c’est donc bien admettre ^équivalence des masses électrostatiques ou magnétiques avec la masse gravifique, c’est reconnaître que m =(=r M ({,)
- S’il fallait une autre preuve de cette équivalence implicitement admise, je rappellerai que la mécanique classique accepte la loi de Newton
- , MM
- + -Cr G)
- équation d’où l’on déduit immédiatement que (a) et (c) ne sont interprétables physiquement que si Eon admet la liaison m =j= M.
- Ces préliminaires, peut être trop longs mais indispensables, étant posés, j’arrive à l’exposé de mon système réel d’unités, en attribuant au mot « réel », la signification que lui donnent MM. Muaux et Emde; mais je dois préciser que ce système qualifié réel, sous prétexte que les grandeurs électriques y seraient ramenées à des grandeurs mécaniques, est au contraire un système idéal, qui est aux grandeurs électriques ce que sont par exemple les polyèdres géométriques par rapport aux polyèdres matériels correspondants ; c’est-à-dire que la mesure de la réalité pourra se rapprocher de l’absolu imaginé, mais sans pouvoir se confondre avec lui.
- Avant toute autre recherche, il convient donc de se préoccuper de la signification physique de la loi de l’inverse du carré de la distance, qui régit les diverses formes de l’énergie, et sur laquelle on s’appuie pour constituer tous les systèmes de mesure.
- L’origine de la loi de Newton appliquée à la gravitation est l’extrapolation de la définition de la force de Galilée F = M LT'2, d’abord aux mouvements de la lune par rapport à la terre, puis des planètes autour du soleil ; et c’est l’hypothèse : la lune et les planètes tombent identiquement comme la pomme que Newton vit choir à ses pieds dans
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 2.
- le parc de Woolstrop, qui, transportée dans les lois de Képler, fournit l’immortelle expression
- « Les astres se meuvent, comme s’ils s’attiraient en raison de leurs masses et en raison « inverse du carré de la distance ».
- C’est, on le sait, la loi de Coulomb pour l’électricité et le magnétisme.
- Puisque nous ne pouvons pas modifier le milieu gravifique, la loi de Newton n’est accessible cpi’à l’observation et non à l’expérience, tandis que les lois de Coulomb sont, au contraire, observables dans différents milieux dont nous pouvons faire varier les conditions; il résulte donc fatalement de l’application des lois de Coulomb à l’électricité et au magnétisme que, dans tous les milieux où le physicien les admet, il suppose, par là même, que la loi Képler y subsiste dans toutes les conditions expérimentales.
- Cette hypothèse implicite est invérifiable par l’observation.
- L’interprétation des lois de Képler est donc le fondement de toute connaissance mécanique et électro-magnétique.
- Les ouvrages de mécanique classique ne s’occupent généralement pas des lois de Képler qu’ils abandonnent à la cosmographie et à l’astronomie.
- Ces lois sont les suivantes :
- Le soleil étant supposé immobile,
- 1° Les planètes décrivent des ellipses dont le soleil occupe l’un des foyers.
- 2° Les cubes des grands axes sont proportionnels aux carrés des temps des révolutions.
- 3° Les aires décrites par le vecteur qui joint le soleil au centre de la planète, sont proportionnelles au temps du déplacement de ce vecteur.
- La première loi se traduit par une équation de géométrie analytique ou par une figure géométrique.
- La deuxième donne dans le langage classique
- L3 = AT2 (d)
- La troisième :
- L2 = A'T : {f)
- dans ces deux liaisons, k et k' sont considérés comme des constantes numériques.
- A mon avis, c’est là une impossibilité, car si k et k' sont des nombres, on peut écrire ces équations.
- l3 q= T2 L2 =|= T
- Outre que les résultats de ces deux équations sont inconciliables autrement que par la condition LQ=T, ce qui ne saurait avoir de signification dans la réalité, on ne comprend pas comment un volume L3 peut être physiquement égal au carré d’un temps, ou comment une surface peut être comparée à un temps; c’est en effet, tenter l’impossible.
- C’est cette remarque fondamentale qui m’a conduit à admettre que, dans l’équation (d), la constante k qui subsiste dans tout le système solaire est non pas un nombre, mais la grandeur qui représente la Matérialité même des corps ; grandeur dont la Masse est la mesure. Pour la même raison, k’ de l’équation (/) est une autre mesure de la Matérialité des corps observés.
- Je lui donne le nom de Quantité, ce qui la distingue nettement de la Masse.
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- Les équations (cl) et (/) ainsi comprises, fournissent les deux interprétations
- L3 4= MT2 , L2q=(?T
- et les définitions
- M =)= L3T 2 qz^z L2?'1
- En remplaçant les nombres k et k' des formules classiques de Képler par une grandeur du premier degré, je rétablis, le plus simplement possible, l’homogénéité algébrique entre les deux membres des équations (cl) et (f) qui perdent leur aspect mathématique pur, pour prendre le caractère d’expression interprétable physiquement.
- Ces deux hypothèses k =(= M et k' =f= (/ n’en constituent en réalité qu’une seule; les coefficients dits de gravitation des Lois Képler sont la mesure de la Matérialité des corps, en fonction de l’espace et du temps.
- Elles ont d’intéressantes conséquences.
- Tout d’abord, l’unique mesure de la matière, admise parla mécanique classique, la Masse, n’est plus un concept irréductible, une entité invariable et perpétuellement identique à elle-même; la Masse, comme toutes les autres propriétés des corps matériels,devient une relativité, fonction de l’espace et du temps ; et, comme tout ce que nous pouvons connaître, elle évolue dans le temps avec les conditions d’existence du système solaire qui nous en fournit la mesure; c’est là un concept plus satisfaisant que la Masse du postulat classique, considérée comme invariable a priori.
- Cette définition de la Masse a, en outre, l’avantage de repérer toutes nos connaissances mécaniques par rapport au Soleil, c’est-à-dire de prendre, comme point de départ de nos mesures, la relativité la plus générale que nous puissions apprécier.
- La Masse est en quelque sorte une mesure statique de la matière, puisque, pour être connue, elle suppose le retour en un point précédemment occupé; pour que la Masse demeure constante, les périodes de mouvement qui la déterminent doivent se succéder identiques dans l’espace et dans le temps; et ce qui fait toute l’importance de la Masse, c’est que la relation L3T~2est sensiblement la même pour toutes les planètes du système solaire.
- La Quantité est de nature différente ;
- C’est une grandeur spéciale à chaque planète, mais qui se conserve quel que soit l’intervalle de temps considéré; elle est représentable par une différentielle, puisqueTpeut décroître au delà de toute limite sans que la loi change; c’est donc une mesure dynamique de la matière eu mouvement, alors que la Masse est une mesure relative à des positions données et bien repérées dans l’espace et dans le Temps.
- Si l’on définit le Temps, « une portion de Durée mesurée » (Q on peut dire : la Masse est fonction d’un Temps déterminé; la Quantité est fonction de la Durée.
- La représentation des Lois de Képler par une équation constitue donc la convention fondamentale sur laquelle reposera toute la mécanique et, par suite, les théories de l’électricité.
- Cette identification volontaire de l’abstrait imaginé et du concret observé, nettement mise eu évidence dès le début de la science, précise les restrictions qui doivent accompagner l’application du calcul aux mouvements Vie la matière.
- Cette genèse de la mécanique a d’autres avantages.
- Le rapport des deux modes de mesure de la matière est une vitesse, puisque :
- M . L3T~> . L ,
- pPP+é'
- (') Destutt de Tracy, Instit. Mém. Scienc. mor. pol., t. I, p. 213.
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- Cette vitesse v est celle de la planète sur sa trajectoire elliptique.
- Nous trouvons, à la base de la science mécanique, une Liaison qui fait prévoir la nature du rapport des masses électrostatiques et électromagnétiques ; l’expérience a en effet montré que c’est la vitesse de propagation de la lumière qui est la limite maximum vers laquelle tend la vitesse de translation des électrons dans les rayons cathodiques et dans les phénomènes de radioactivité.
- Cette propriété particulière du système que j’indique lui donne évidemment une portée philosophique supérieure à celle de la mécanique classique dont les bases dogmatiques ne
- contiennent pas l’intéressante précision du rapport ^=v.
- De la définition de la Masse, nous déduisons encore:
- L ^T2T
- liaison que l’on peut exprimer en disant : le potentiel ML-1 est équivalent au carré d’une vitesse; de sorte que e2 devient un potentiel dynamique, si ML-1 est considéré comme potentiel statique e ou de position
- Cette nouvelle remarque a une conséquence importante ; elle lie le statique au dynamique d’une façon claire; et, si l’on définit l’énergie W comme le produit de la masse par son potentiel, on a immédiatement l’identification de l’Energie statique W« et de VEnergie dynamique Wd, (ce qui est une grosse difficulté non résolue par la mécanique classique).
- En effet
- , M2
- • W*4=Me4= — =t=L«T-4
- Lj
- Wrf rfi Mé> 4= ML2T-2 LM^4,
- de sorte que le potentiel devient la capacité énergétique delà Masse.
- Cette relation entre l’énergie, la masse et le potentiel fournit le moyen de mesurer l'une de ces trois grandeurs lorsque les deux autres sont connues.
- Si nous voulons exprimer l’énergie en fonction de la Quantité, c’est-à-dire dans le système de mesure dynamique, nous avons, par homogénéité :
- W 4= L5T-4 4= qE =1= qUT~3 4= qvK
- J’ai donné à E=f=e3 le non de vitentiel, pour que l’on ne confonde pas ce facteur de l’énergie avec le potentiel de la Masse, dont il est très différent, ce que n’accuse pas le langage actuel en électricité, où cependant cette grandeur 4= e3 est définie dans le système électromagnétique sous le nom de force électromotrice électromagnétique.
- Si l’Energie est dépensée sur une trajectoire connue par une Masse ou une Quantité, nous dirons que l’Energie est dirigée, et nous aurons à chaque instant un rapport donné entre la variation de l’Energie et la longueur rectiligne de la trajectoire sur laquelle cette variation s’est produite.
- Ce rapport WL_1 est la Force F, d’où nous tirons :
- Fd=WL-» 4=LéT~4
- Comme la Masse est égale à L3T~2, nous en déduisons de suite par homogénéité:
- F =}= L3T-2 X LT 2 q= Ma
- C’est la définition de la Masse de Galilée, qui, au lieu d’être un postulat, devient une consé-
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- quence directe de la définition de l’Energie et de la grandeur cinématique; l’accélération. Le travail mécanique wt est évidemment
- XV t 4=FL = - Me2 2
- L’action de deux Masses nous donne directement la Liaison :
- d’où l’on tire :
- M X M 4= L3T-® X L3T-2 M2 =4 L6T~4
- M2
- L2
- rj=Ly-T-4
- qui est la loi de Newton, Lé T-* étant la force.
- Par homogénéité, nous avons donc :
- mlt-2^=m2l-2
- égalité classique dans laquelle se retrouve fatalement le principe M 4= L3T~2.
- On remarque de suite que la Force de Newton donne les équivalences :
- F =4 M2L-2 =4 (ML-1)2 4= e2 =4 ^2
- ce qui permet de dire : la Force est le produit de deux potentiels.
- Cette définition générale de la force fournit les trois expressions.
- F^4 g. 6 4=M2L~2 Loi de Newton.
- F 4= v1. v2 =4 L/'T-4 Force cinétique.
- F 4= e. v2 4= MLT-2 Loi de Galilée.
- La forme F=j=ee2 de la force de Galilée montre sa genèse à la fois statique par le terme e et dynamique par le terme c2 ; c’est évidemment cette nature mixte de l’expression de Galilée qui lui donne sa haute portée pratique ; elle suppose en effet que l’un des termes e=4ML_1 est formé d’une grandeur constante absolument invariable M; et elle groupe en un seul facteur LT“2 (l’accélération accessible à l’expérience immédiate) l’ensemble des termes variables L~ *X L2T-2.
- La définition de la force en fonction de la Quantité fournit l’expression
- F 4= L4T~4 =4 L4T-2T-2 =4 ?2T-2
- expression analogue à la Loi de Newton, mais qui est fonction de la Matière et du Temps au lieu d’être fonction de la Matière et de l’espace.
- Si l’on appelle Débit i en un point la Masse qui y passe par unité de temps,
- ..ML3 * =4 qi T3 ^ ®
- on constate que le Débit est homogène à un vitentiel.
- Si j’appelle Intensité I la quantité q qui passe en un point, par unité de temps,
- il en résulte que l’Intensité est homogène au potentiel.
- Ces résultats ont leur interprétation dans les systèmes de mesure électrostatique et électromagnétique où l’intensité (1) électrostatique
- 1 3
- MiLiT-2,
- P) Avec la signification ordinaire du terme.
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- (Débit de masse) a la même équation d'homogénéité que le potentiel électromagnétique, qui est un vitentiel et non un potentiel, comme on le dit par erreur.
- De même, l’intensité électromagnétique, qui est bien une Intensité (ou écoulement temporique d’une Quantité) a une équation d’homogénéité, identique à celle du potentiel
- L I
- électrostatique AD L-' T"1.
- Ces Liaisons des systèmes de mesure ne sont pas mises en évidence par la mécanique classique, pour laquelle e=j=I et i=^ E sont des circonstances fortuites, tandis qu’elles sont immédiates avec le système que je viens de résumer et auquel j’ai donné le nom de « M écanique naturelle » (*)•
- Ce système donne aux grandeurs électriques la définition mécanique entrevue par MM. Muaux et Emde.
- Nous avons en effet :
- IntensUe? de pôle.........\ i, « , , ,
- „ ,, 1 . < M-jL-jT-1 zp L°I - zg Masse gravifique zfz M.
- Quantité ? électrostatique, f
- Intensité ? électrostatique............ i !_•?„, „ ,, . , „
- „ ,, . . M2L2T 2 qz Ml 1 4= Débit e3.
- r urce electromotnce électromagnétique. (
- Intensité électromagnétique............ ( ^ , , . . ,
- ,, . MâLâT-1 4: «T 1 zfc Intensité zfc v2.
- r orce electromotnce électrostatique.... (
- L 1
- Quantité électromagnétique rjz M2L2 zjz L2T_1 dfz Quantité gravifique.
- Ces exemples suffisent pour montrer que le « système dit réel » est possible, puisqu’on l’obtient au moyen du système de mesure à deux grandeurs, ou système L, T, que l’on transforme en système à “trois dimensions” en mettant en évidence les facteurs
- M L3T~2et Ma 4=L'2 T-1, parmi les autres facteurs en L et T.
- Ce système a l’avantage important de représenter toutes les grandeurs à l’aide de ternies à exposants entiers.
- Pour terminer, examinons dans quelles conditions les équivalences du système de mesure à deux grandeurs sont possibles, c’est-à-dire dans quel milieu les grandeurs électriques et magnétiques peuvent être ramenées à des grandeurs mécaniques.
- Lorsqu’on applique aux molécules des corps les lois des mouvements des planètes, comme le fait également la mécanique classique, on suppose que le milieu intermoléculaire est identique à l’éther interplanétaire.
- C’est là une hypothèse contraire à la réalité. Cette remarque explique pourquoi les prévisions de certaines théories, dans lesquelles on applique la définition de la Force aux molécules en mouvement, sont si différentes des résultats expérimentaux.
- L’écart entre le résultat observé et la prévision du calcul fournit la différence entre le rôle du milieu intermoléculaire et celui de l’éther interplanétaire.
- Il convient donc, pour découvrir les conditions d’existence des systèmes de mesure, de rechercher quelles sont les propriétés énergétiques que les formules de la mécanique supposent au milieu gravifique.
- L’examen des conditions de possibilité de la loi de Newton démontre facilement que la loi de l’inverse du carré de la distance n’est rigoureuse que si le milieu transmet intégralement et sous sa forme initiale toute l’énergie qu’on lui a confiée (2) c’est-à-dire: les formules de la mécanique ne sont applicables que s’il y a conservation complète et absolue de la forme d’énergie qu’elles représentent ; dans ce cas, le milieu est inaltérant.
- (*) Bulletin de l’Académie des Sciences de Toulouse, Xe série, t. III. (2) Juppont, Essai d’Energétique,Toulouse 1901.
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- Or, dans toute transmission ou propagation réelle d’énergie, la matière fait payer le service qu’elle rend, à des taux variables avec ce qu’on lui demande. Tous les milieux altèrent une partie de l’énergie qu’on leur confie; on voit donc clairement que les formules de la mécanique sont des abstractions; elles correspondent h un cas limite, inexistant, qui suppose la conservation intégrale des formes actuelles d’énergie existant dans le monde.
- Donc, Je système idéal ne représente ni l’évolution des mondes, ni la dégradation de l’énergie.
- C’est un système instantané, ou de conservation absolue, ce qui pouvait être prévu presque a priori, puisque la loi de Newton
- F =|z M2L~2
- supprime le rôle du Temps, et que la forme de la force
- F rf- T-2
- supprime le rôle de l’espace.
- L’« invariant », la condition qui permet ces transformations de la forme des expressions, est la constance absolue de la forme de l’énergie qui est représentée dans les équations ; c’est, répétons-le, une impossibilité physique.
- En résumé, le système à deux grandeurs procède d’un seul principe, l’interprétation des lois de Képler ; il permet de remplacer les quatre postulats de la mécanique classique; il est donc plus simple que le système dit à “trois dimensions”; de plus, il fournit directement des expressions que la mécanique classique n’avait atteint que par des expériences successives et indépendantes les unes des autres.
- Comme ses définitions et déductions s’enchaînent en partant de l’observation du mouvement des planètes et des seules notions d’espace et de Temps, dont la métaphysique fait les bases nécessaires de toute connaissance (L, le système à deux grandeurs est plus logique que le système dit à « trois dimensions ».
- Il est aussi plus rationnel, parce que la condition qu’il implique, « l’inaltérance des milieux » (alors que l’existence des milieux est supprimée dans la mécanique classique), met en évidence l’hypothèse qui relie le phénomène à sa représentation algébrique ; ce système montre en effet que, dans les équations de la mécanique, Limage d’un phénomène supposé possible est substituée à la représentation du phénomène réel observé.
- Alors qu’avec le système classique « il est impossible cle donner de la force et de la masse une idée satisfaisante (2) », je crois que le système énergétique, dont je viens de résumer brièvement les grandes lignes, et qui s’appuie sur l’observation et la géométrie euclidienne, ne présente pas les mêmes difficultés; en tous cas, il a sur le système classique l’avantage de s’adapter beaucoup mieux aux phénomènes électriques, puisqu’il contient, dès l’origine, un système statique et un système dynamique de mesures reliés entre eux par la fonction v qui réunit les systèmes électrostatique et électromagnétique ; et que, de plus, il conduit, pour les grandeurs électriques, dans les deux systèmes de mesures, à des formules homogènes avec celles des grandeurs mécaniques.
- J’ai pensé qu’il était intéressant de rappeler cette application de la « Mécanique naturelle » à la genèse des grandeurs électriques, au moment où le courant galvanique est expliqué par la translation d’électrons à une vitesse voisine de celle de la propagation de la lumière.
- P) Kant, Critique de la Raison pure, traduction C. J. Tissot, 1835, p. G9 et 108. (2) Poincaré, Revue Générale des Sciences, 1897, p. 736.
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- Ces théories récentes établissent en effet l’analogie du courant électrique et d’un écoulement matériel d’eau ou de gaz dans un tuyau qui serait partiellement rempli de corps solides ne se touchant pas entre eux ; de sorte qu’aujourd’hui le flux d’électricité pourrait très justement être appelé « courant d’électrons » puisque l’expérience a atteint ces particules de matière beaucoup plus petites que l’atome d’hydrogène : ces remarquables découvertes ont permis à certains auteurs d’affirmer que les fluides électriques sont la matière elle-même (l) et d’aller ainsi au delà de mon hypothèse m =j=M, puisqu’ils admettent m= M(2).
- P. Juppont.
- APPLICATION DU RÉGULATEUR DE VITESSE SYSTÈME H. BOUVIER
- A LA STATION CENTRALE ÉLECTRIQUE DE TROUVILLE
- La Société Normande de Gaz, d’Electricité et d’Eau, ayant fait installer dans son usine de Trouville un nouveau régulateur, système Henri Bouvier, ef ayant obtenu avec cet appareil des résultats remarquables, nous avons pensé qu’une description de cette installation serait de nature à intéresser un certain nombre d’ingénieurs.
- Parmi les difficultés que rencontre l’exploitant d’une station centrale à courants alternatifs, il n’en est pas de plus ardue que celle de la marche en parallèle. La question extrêmement complexe est aujourd’hui complètement élucidée grâce aux travaux de MM. Blondel, Maurice Leblanc et Boucherot. C’est maintenant un fait avéré, si toutefois l’on excepte quelques types surannés d’alternateurs, que les difficultés sont rarement d’ordre électrique, mais bien d’ordre mécanique. Parmi celles-ci, la plus importante est celle des régulateurs de vitesse. Le plus souvent, on a à faire marcher ensemble des machines de puissances et de types très différents : les régulateurs appropriés à celles-ci sont, eux aussi, très dissemblables, à la fois comme masse, vitesse d’action et amortissement. On Conçoit sans peine que le passage d’un régime à un autre ne pourra avoir lieu que par une suite d’oscillations ou perturbations, avant d’être redevenu stable. Et encore, le plus souvent, est-on obligé, pour obtenir ce régime stable, de brider tous les régulateurs sauf un, qui supporte momentanément la presque totalité de la variation, les autres revenant lentement en équilibre pour le nouveau régime. Laissant de côté ce cas évidemment défavorable, on peut se rendre compte qu’il en sera de même, tout au moins qualitativement, pour un nombre quelconque de régulateurs de même construction. Ceux-ci seraient-ils même absolument semblables à un moment donné, que l’usure et les frottements auraient vite fait de détruire l’équilibre indispensable à un bon fonctionnement.
- Il y a déjà longtemps qu’on se préoccupe de cet état de choses, puisque, en 1901, la Société Internationale des Electriciens mettait à l’étude la question du couplage en parallèle des alternateurs, et inscrivait dans son programme l’étude des « moyens pratiques de
- (!) J. Perrin, Traité de Chimie physique, p. 23.
- (2) Considérée comme théorie physique, la “ Mécanique naturelle ” permet de classer les phénomènes physiques en trois groupes distincts: 1° Les phénomènes gravifiques, qui sont dus à un milieu encore inaccessible à l’expérience (gravité, pesanteur) ; 2° Les phénomènes électro-optiques ou mouvements de l’éther (électricité, magnétisme, lumière); 3“ Les phénomènes mécaniques de la Masse (élasticité, acoustique, chaleur). Dans les phénomènes calorifiques, la température est le potentiel intermoléculaire, c est le e2 des molécules ; avec cette interprétation, la dilatation calorifique, l’équivalence du travail et de la chaleur, la variation de la conductibilité électrique avec là température, le principe de Carnot, la loi de Pictét « le produit « des longueurs d’oscillation des molécules des corps solides par les températures de fusion est une constante »... etc.; sont des déductions diverses des définitions fondamentales, des conséquences logiques et non plus des énoncés distincts les uns des autres.
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- « n’employer qu’un seul régulateur pour régler la vitesse d’un nombre quelconque de « moteurs à vapeur actionnant des alternateurs couplés en parallèle ».
- Ce problème, d’une réalisation mécanique très difficile, a été résolu par MM. Bouvier, et les bons résultats obtenus avec leur appareil dans les installations hydrauliques (*) ont décidé la Société Normande de Gaz, d’Electricité et d’Eau à en tenter l’application aux machines à vapeur de sa station centrale de Trouville-Deauville. Cette première application à la vapeur a été couronnée d’un plein succès.
- Principe et fonctionnement de l’appareil. — Le régulateur Bouvier se compose, en principe, d’une pompe p (figure 1) à débit sensiblement constant refoulant un liquide qui s’échappe par un orifice dont la section peut varier par le déplacement d’une soupape S dont la position est dépendante d’un tachymètre à force centrifuge.
- —R-i
- --T—
- —T—
- Fig. 1. — Principe du régulateur Bouvier.
- Il est de toute évidence que, pour chaque position de la soupape, nous aurons une pression déterminée dans la conduite de refoulement de la pompe, pression qui est donnée à chaque instant par la relation :
- Q = kS v^H
- Q Débit de la pompe, k Coefficient de contraction,
- S Section de l’orifice à l’instant considéré.
- H Pression dans la conduite de refoulement à l’instant considéré.
- Lorsque la vitesse du tachymètre augmente, la douille du pendule s’élève et la section de l’orifice de refoulement diminue progressivement : la pression augmente donc d’une façon continue. Lorsque la vitesse cesse de croître, la douille du tachymètre cesse de monter et la pression au refoulement de la pompe cesse de croître : cette pression conserve à ce moment une valeur déterminée qui correspond à la position de la soupape.
- Admettons maintenant que la pression créée dans la conduite de refoulement vienne s’exercer sur un piston R et supposons que ce piston soit contrebuté par un ressort Z. Le ressort se comprimant proportionnellement à l’effort qu’il supporte, il devient évident
- (q Entre autres à l’usine de Bournillon (Isère). Voir Eclairage Electrique, tome XLY/21 octobre 1905, p. XXXII.
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- que le piston R occupera une position bien déterminée pour chaque valeur delà pression H du liquide refoulé.
- De ce qui précède, il résulte qu’à chacune des positions du tachymètre correspondent une pression du liquide et une position du piston R bien déterminées.
- Si maintenant nous supposons que le piston R est relié d’une façon rigide avec les organes d’admission du fluide moteur, il y aura, à tout instant, pour une position donnée du tachymètre, une seule position possible pour ces organes.
- Supposons qu’un moteur tournant à une vitesse angulaire uniforme V2 vienne à être déchargé brusquement: la vitesse angulaire se met à augmenter, le • tachymètre s’élève, la soupape diminue la section de l’orifice de refoulement, la pression H va en croissant, les ressorts se compriment et le vannage se ferme de plus en plus. Mais cette action sur le vannage va cesser à l’instant précis où le couple moteur est devenu égal au couple résistant. En effet, à ce moment, la pression II cessant d’augmenter, les ressorts cessent de se comprimer et tout l’ensemble est en équilibre à une vitesse angulaire V2 peu supérieure à la vitesse initiale considérée V2.
- Si nous admettons, au contraire, qu’on vienne à augmenter brusquement le travail résistant, la vitesse va diminuer, l’orifice s’ouvre, la pression du liquide devient plus faible, les ressorts antagonistes se détendent, le vannage s’ouvre, mais son déplacement s’arrête aussitôt que la vitesse cesse de diminuer.
- Tout déplacement de la douille du pendule entraîne donc immédiatement le déplacement du vannage d’une quantité correspondante.
- En somme, tout se passe comme si l’admission du fluide moteur était manœuvrée directement par le pendule.
- 900 Tours
- 800 Tours
- Fig. 2. — Diagramme relevé au tachymètre enregistreur.
- En donnant aux divers éléments du régulateur des dimensions suffisantes pour permettre une action rapide sur l’admission, et en tenant compte des masses en mouvement, on peut, pour une variation de charge donnée, faire en sorte que la variation de vitesse V2 — V0 soit rendue aussi petite qu’on le désire. Un dispositif simple peut permettre de revenir de la vitesse V2 à la vitesse V0, dans le cas où il y a intérêt à maintenir exactement la même vitesse, quelle que soit la charge du moteur : il suffit, pour cela, de commander le tachymètre à force centrifuge par un jeu de deux cônes lisses, ou bien d’agir sur les ressorts du tachymètre, ou mieux d’employer un compensateur Denis ordinaire.
- On voit qu’avec ce dispositif, on passe d’une charge déterminée à une autre charge quelconque par un seul déplacement des organes d’admission et sans quq ceux-ci puissent dépasser la position pour laquelle il y a de nouveau équilibre entre la puissance du moteur et le travail résistant.
- Ce système évite, d’une façon complète, les oscillations qui se produisent dans les régulateurs qu’on a appliqués jusqu’ici. L’appareil se prête d’une façon toute particulière à la régulation simultanée de moteurs actionnant des alternateurs accouplés en parallèle. Ce mode de régulation simultanée est représenté schématiquement par la figure 1 relative à la régulation simultanée de deux moteurs dont les leviers d’admission sont indiqués en
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- y Y". Chaque moteur est muni d’un cylindre récepteur de pression et d’un jeu de ressorts Z. La pression créée par la pompe P se rend simultanément aux organes de réglage de chacun des moteurs; si ces moteurs sont exactement semblables et si les ressorts Z, Z", sont convenablement tarés, tous les organes de détente de vapeur occuperont la même position pour une même pression du liquide refoulé : les admissions de toutes les machines étant exactement les mêmes, les alternateurs seront également chargés. Si les moteurs à vapeur ne sont pas de puissances équivalentes, on pourra combiner les courses des ressorts Z, Z",pour que les moteurs, bien que de types différents, travaillent à une même fraction de leur puissance.
- Dans le cas d’une station centrale, un seul taehymètre à force centrifuge règle la vitesse de toute l’usine, ce qui permet d’éviter la difficulté si grande qu’on éprouve toujours lorsqu’on veut accoupler des moteurs réglés chacun par un taehymètre spécial.
- Théoriquement, la pompe et le taehymètre doivent être mus synchroniquement avec les machines à régler. La commande peut être mécanique, dispositif adopté dans les applications faites aux usines hydro- électriques de Sassenage, Digne, La Ferrière d’Allevant et Albi; ou électrique par moteur synchrone branché sur les barres omnibus du tableau de distribution (usines hydro-électriques de Livet, du Bournillon et de Ville-longue). Le premier principe ayant le défaut capital d’immobiliser l’appareil régulateur en cas «d’arrêt de
- O
- la machine conductrice ne peut être appliqué que dans quelques cas particuliers; c’est le second que nous avons adopté à Trouville avec une variante que nous allons exposer ci-dessous.
- L’emploi de moteurs synchrones ne va pas sans quelques inconvénients d’ordre électrique, démarrage difficile, surtout en monophasé, danger de décrochage en cas de court-circuit un peu violent dans la distribution, etc. Le moteur asynchrone ordinaire joint, au contraire, à une grande facilité de démarrage une sécurité absolue de marche.
- En première approximation, on peut dire qu’à charge constante un moteur asynchrone, toutes choses égales d’ailleurs, possède la même vitesse qu’un moteur synchrone, à un facteur constant près, facteur qui représente le glissement du moteur asynchrone à cette charge. Or, des deux organes mécaniques, taehymètre et pompe, dont il vient d’êlre question, le premier possède un travail résistant constant : on peut donc remplacer le moteur synchrone par un moteur asynchrone pour la commande du taehymètre. Pour la pompe, le
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- travail résistant est, an contraire, très variable; maximum lorsque la ou les machines marchent à vide, minimum ou presque nul quand elles sont à pleine charge.
- Ceci posé, voyons ce qui se passera pour une variation de charge, le tachymètre étant mû par un moteur asynchrone, la pompe par un autre moteur asynchrone.
- Le travail résistant augmente aux machines, la fréquence diminue, la douille du tachymètre s’abaisse, la soupape s’ouvre, la pression diminue dans la conduite de refoulement, les servo-moteurs entraînent les soupapes d’admission du fluide moteur. Mais, la pression ayant diminué dans la conduite de refoulement, le travail résistant de la pompe a diminué ainsi que le glissement du moteur correspondant, la pompe tourne donc plus vite. En lin de compte, la pression dans la conduite, pour un abaissement donné du tachymètre, est supérieure à (‘elle qui existerait si la pompe était mue par un moteur synchrone: la vitesse finale ou résultante de cette augmentation de travail résistant est donc inférieure à celle prévue par le réglage du tachymètre.
- Il est particulièrement intéressant de rechercher de combien diffère du décrément réel du tachymètre l’écart de réglage aux machines. Si l’on considère : 1° les pressions au
- refoulement, toutes choses égales d’ailleurs, comme proportionnelles aux vitesses de la pompe (ceci est sensiblement exact); 2° les pressions au refoulement proportionnelles, toutes choses égales d’ailleurs, au déplacement de la douille du tachymètre, (c’est le cas dans l’appareil Bouvier, en raison de la forme donnée aux lumières de la soupape), on voit de suite que l’écart de réglage aux machines, sera le décrément du tachymètre augmenté proportionnellement à la variation de glissement du moteur de la pompe, inférieur à 3 % dans notre cas particulier.
- Autrement dit, le décrément du tachymètre étant 3 1/2 % et vitesse moyenne des machines 360 tours par minute, la vitesse oscillera entre 354,6 tours par minute à pleine charge et 365,4 à vide avec commande par moteur synchrone ; et entre 354,45 et 365,55 avec moteur asynchrone. On voit que la différence est absolument négligeable.
- Il convient de remarquer également que la vitesse du moteur asynchrone est affectée par les variations de voltage. Or, même dans une distribution à potentiel constant, il se produit des oscillations de la différence de potentiel au moment des variations de charge. Il était intéressant de rechercher quels éléments de trouble pouvaient être apportés par cette particularité.
- Des essais faits, à la demande de la Sté Normande, par la Sté l’Eclairage Electrique
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- qui a fourni les moteurs, ont démontré que, pour une construction soignée, il n’y avait pas lieu de se préoccuper des variations de voltage. Les chiffres suivants indiquent les valeurs relevées dans ces essais, les moteurs étant à pleine charge.
- 115,5 volts no volts io4,5 volts
- 12 HP 3,5 o/0 4,! % 4,85 o/0
- i.5 HP 4,3 % 5 «/o 5,9 o/0
- Les diagrammes de vitesses relevées au cinémomètre enregistreur Richard ont entièrement confirmé les prévisions. L’un de ces diagrammes est do'nné par la figure 2.
- L’ensemble de machines réglées par l’appareil Bouvier comprend :
- 2 unités composées chacune d’une machine Delaunay-Belleville double compound-tandem à grande vitesse de 200 chevaux entraînant par accouplement direct rigide un alternateur Hillairet-Huguet de 160 kv.
- 1 unité composée d’une machine Delaunay-Belleville simple compound-tandem à grande vitesse de 80 HP entraînant par accouplement direct et rigide un alternateur Hillairet-Huguet de 75 kilovolts-ampères.
- Les fréquence et vitesse communes sont 48 périodes par seconde et 360 tours par minute. Le courant alternatif monophasé a une tension de 3.000 volts efficaces. De lourds volants assurent à chaque groupe un coefficient d’irrégularité voisin de 1/700, en tenant compte de la ma^se du rotor.
- Les alternateurs actionnent par courroie, à un bout, l’excitatrice, et, à l’autre bout, la pompe centrifuge de l’éjecto-condenseur Koerting.
- Les alternateurs à très faible réaction ont une excellente régulation, mais sont très délicats à coupler en parallèle, précisément à cause de leur réaction très réduite. Une grande précision dans l’égalité des phases et du voltage est nécessaire si l’on veut éviter des courants d’échange extrêmement violents, au moment du couplage. Ceux-ci, avant que l’on eût remplacé les volants par de plus lourds, ainsi que les accouplements semi-élastiques par des accouplements rigides, ont déterminé à plusieurs reprises, par leur violence, la rupture des aiguilles d’ampèremètre. 1
- Quelques soins que l’on prenne dans le réglage des tachymètres individuels, il existe à l’état permanent un courant de circulation très important. Au contraire, avec le régulateur unique Bouvier, ces courants de circulation sont presque nuis : les ampèremètres accusent au plus des lancés de 2 ou 3 ampères à l’époque des régimes troublés (variations importantes delà charge).1
- La figure 3 montre l’ensemble composant l’appareil central régulateur Bouvier avec ses deux moteurs : le petit de 5 chevaux commandant le tachymètre est monté sur un socle en maçonnerie sur la face avant duquel on distingue l’appareil de mise en marche ; le gros de 12 chevaux commandant le pompe est monté sur une charpente en fer sous laquelle sont placés les deux transformateurs 3.000/110 volts alimentant les moteur's; au pied et en avant est disposé son appareil de mise en marche.
- Ces deux moteurs, construits, par la Sté l’Éclairage Electrique, sont tétrapolaires, avec induit bobiné à bagues pour l’insertion des résistances de démarrage. La mise en marche est réalisée par l’emploi d’un circuit auxiliaire dans lequel on intercale une réactance.
- La figure 4 montre les détails du servo-moteur, son levier de commande, les biellettes d’accouplement, la chape d’attaque de la tige du clapet d’admission et la boîte à vapeur.
- En résumé, l’expérience acquise permet de dire que le régulateur Bouvier donne une
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- solution générale du problème de la régulation des unités marchant en parallèle et, comme telle, applicable aux cas les plus divers: son fonctionnement est tout à fait satisfaisant dans la pratique.
- A. Neel.
- Ingénieur à la Société Normande.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur l’effet de doublet observé avec les rayons-canal et sur les spectres des atomions positifs. — Stark. — Physikalische Zeitschrift, i5 décembre 1906.
- CONSIDÉRATIONS THEORIQUES
- Un certain nombre de considérations et d’observations ont conduit à admettre que ce sont les atomions positifs d’un élément chimique qui émettent les spectres de raies de celui-ci. D’après les expériences de Wien, les particules des rayons-canal sont des atomes ou des groupes d’atomes positivement chargés et possédant une grande vitesse. On devait donc s’attendre à ce que la lumière produite dans un gaz par les rayons-canal présentât en partie un spectre de raies.
- Quand une particule de rayon-canal émet, comme atomion positif, des raies spectrales, on doit pouvoir observer sur toutes ces raies l’effet de doublet. Soit 4 la longueur d’ondes d’une raie observée normalement à la direction des rayons-canal et lp la longueur d’ondes de la même raie observée parallèlement aux rayons-canal, ceux-ci étant dirigés vers- l’observateur. Soient v la vitesse des rayons-canal et c celle de la lumière. On doit avoir, dans le cas du doublet
- '11 Jpz= 4 ~ (0
- Par suite du mouvement des rayons-canal, la raie « mobile » \p de l’atomion semble déplacée vers l’ultra-violet par rapport à la raie « fixe ».
- La grandeur ——
- 'il
- a la même valeur pour toutes les lignes du même atomion positif.
- Les rayons-canal n’ont généralement pas tous la même vitesse dans le gaz derrière la cathode. La vitesse maximaqu’ils peuvent posséder dépend de la différence de potentiel AV qu’ils ont parcourue librement dans le champ électrique devant la cathode. Soient % la charge électrique et u la masse de la particule. Si tout le travail électrique est transformé en énergie cinétique
- de la particule, on a : £ AV = ^
- ou ^0=V/^T"
- Quand les rayons-canal ne parcourent librement qu’une partie de la chute cathodique ou quand ils subissent des chocs derrière la cathode, il existe, outre la vitesse maxima v, des vitesses plus faibles. Par suite, la raie mobile lp doit paraître étalée vers le rouge ou, plus exactement, elle doit se composer, par suite des différentes vitesses, d’un certain nombre de lignes déplacées.
- . . .
- 4 — 'P-2 = Àn— • • • etC.
- Si l’on désigne par lp(l le bord du côté de l’ultra-violet de la ligne mobile, et si l’on calcule d’après l’équation (1) la vitesse correspondante e0, la valeur trouvée doit être à peu près égale à celle que donne l’équation (2).
- Comme on peut le prévoir, il se produit, par suite de la recombinaison des atomions positifs avec les électronions négatifs en atomes neutres, un spectre de bandes. Les rayons-canal ionisant le gaz qu’ils traversent, il doit se produire dans celui-ci, à côté de l’ionisation, des recombinaisons qui donnent lieu à un spectre de bandes.
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- Le support du spectre de bandes ne possédant pas la vitesse des rayons-canal, les raies spectrales qu’il émet doivent avoir la même position et la même largeur, qu’on les observe normalement ou parallèlement aux rayons-canal : il ne doit donc pas exister d’effet de doublet.
- ÉTUDES EXPÉRIMENTALES
- L’auteur a vérifié expérimentalement ces conclusions théoriques. Les rayons-canal étaient produits dans un tube de verre cylindrique de *4 à 5 cm. de diamètre. Les cathodes employées étaient des disques d’aluminium percés d’un grand nombre de trous de 1 mm. Le tube était vidé plusieurs fois au moyen d’une pompe à huile pour éviter les vapeurs de mercure : après chaque vidage, il était rempli avec de l’hydrogène sec, et, pendant le vidage, on faisait passer un courant intense pour produire un bon éc-hauffe-ment.
- La source de courant était une batterie à haute tension (3.000 volts) : une résistance était intercalée dans le circuit du tube. La mesure de la chute cathodique était faite au moyen d’un électromètre de Braun : en pompant ou en laissant rentrer clu gaz, on maintenait cette chute cathodique à une valeur voisine de 2.000 volts, [/intensité du courant était en moyenne de 0.007 ampères.
- La lumière des rayons-canal était étudiée au moyen d’un spectrographe à prisme : la durée d’exposition était comprise entre 3 et 5 minutes.
- L’enregistrement du spectre était fait une fois avec le collimateur perpendiculaire à la direction des rayons-canal, et une fois avec le collimateur parallèle à cette direction. Les photographies publiées par l’auteur présentent réellement l’effet de doublet pour les rayons-canal dans l’hydrogène. La raie fixe est nette ; la raie mobile présente vers l’ultra-violet une rapide décroissance d’intensité, et vers le rouge une lente décroissance : cette raie mobile est déplacée, dans toute la série, vers l’ultra-violet. Si l’on mesure, pour les différentes raies, le déplacement maximum et si l’on calcule la valeur de l’expression
- Jn /p()
- *11
- on trouve que cette valeur est constante pour toutes les raies de la série.
- En calculant, d’après l’équation (1), la vitesse maxima e0, on obtient
- v0 = 5.io7 cm. par seconde
- En faisant le calcul d’après l’équation (2) pour A Y = 2.000 volts et - = 9,5. 103 unités magnétiques, on trouve
- r0 = 6. io7 cm. par seconde
- Les raies du spectre de bandes ne présentent pas l’effet de doublet.
- Si l’on augmente la vitesse des rayons-canal dans l’hydrogène en augmentant la chute cathodique, on voit que le déplacement de la ligne mobile croît vers l’ultra-violet. L’auteur a fait cette expérience avec une chute cathodique de 3.500 volts.
- Conclusions. — Les résultats précédents permettent de tirer un certain nombre de conclusions importantes. Toutes les raies de la série de l’hydrogène (H«, Hj3,... etc.) possèdent le même véhicule, l’ion-hydrogène positivement chargé : celui-ci est monovalent. Les raies du spectre de bandes de l’hydrogène n’ont pas pour véhicules des ions-hydrogène chargés positivement.
- Les raies de l’hydrogène forment une série : par analogie on peut admettre que, dans tous les éléments chimiques, les raies de séries ont pour support les atomions positifs.
- Les raies de série présentent l’effet Zeeman : du signe de celui-ci, on peut conclure que les centres d’émission des raies de série sont des électrons négatifs. Il faut donc admettre que, dans les atomions positifs, il existe, à côté de la charge positive, encore des électrons négatifs, qui oscillent dans le champ électrique de la charge positive.
- L’observation de l’effet de doublet dans les rayons-canal permet de déterminer quel spectre ou doit attribuer aux atomions positifs d’un élément. En outre, on peut, d’après la grandeur de l’effet de doublet, déterminer, au moins approximativement, la valeur de la charge spécifique-^ pour les rayons-canal. En combinant les équations (1) et (2), on obtient en effet
- I C-Qn — q>o)2
- ^ 2av { }
- Les grandeurs AV, et )7,0 peuvent être déterminées expérimentalement. Si l’on a un mé-
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- lange de rayons-canal différents qui ont parcouru tous la même différence de potentiel, on a
- •>n\ — ÀpQ\
- 'n\
- !’> Jn‘> — 'pQï
- 'i>2
- Si = y2, le rapport d ou sa valeur réciproque doit être égal à un nombre entier.
- Un gaz élémentaire ne peut émettre ou absorber une série de raies que s’il est ionisé.
- Le fait que les raies de séries ont pour support des atomions positifs explique le lait qu’une modification de pression déplace les raies. Les centres d’émission des raies oscillent dans le champ électrique de la charge primitive. La durée d’oscillations des électrons dépend de l’intensité de ce champ. La sphère d’action d’un atomion positif étant beaucoup plus grande que les dimensions de l’atome neutre, il s’y trouve un grand nombre de molécules dont la pression influe sur l’intensité du champ ionique. Les dimensions des atomes étant petites par rapport à celles de ce champ, leur influence peut être représentée par une constante du milieu, sa constante diélectrique. Soient : Ài la raie émise par un électron pour la pression pK, p. la masse de l’électron, la force pour On peut, d’après ce qui précède, exprimer IQ comme produit de deux fonctions yt et k, la première y^ dépendant de la constante diélectrique du milieu et la seconde k de la liaison de l’électron dans l’atome. On a alors
- Pour de faibles variations, ’on peut employer la formule d’interpolation :
- __ a
- * ~"G+P)2 où a et b sont de constantes. On obtient alors :
- y2
- P2~P\
- b+P\
- Sur la conductibilité électrique et le pouvoir réfléchissant du charbon. — Aschkinass. — Drudes Annalen, décembre 1905.
- Si l’on désigne par R le pouvoir réfléchissant en % d’un métal pour des rayons d’une longueur d’ondes déterminée 1 exprimée en microns, et par w sa résistance spécifique (résistance d’un fil d’un mètre de longueur et d’un mm2 de section), on a, d’après Hagen et Rubens, l’équation suivante, pour des valeurs suffisamment grandes de 1.
- y/
- Cette relation est une conséquence nécessaire de la théorie électromagnétique de la lumière.
- Il existe des substances qui présentent, pour l’électricité, la conductibilité métallique ; parmi celles-ci sont les différentes sortes de charbon. D’après Planck, l’équation indiquée ci-dessus n’est applicable que dans les cas où le produit de la conductibilité A exprimée en unités électrostatiques absolues par la durée t des oscillations électromagnétiques est grand par rapport à l’unité. On a
- At = 3o — w
- L’expression 30 - doit donc être grande par
- rapport à l’unité. Or, pour un charbon employé en électricité, on a w =r 50 : le produit a donc la valeur 30 pour les longueurs d’ondes 1 = 50 y.
- Les ondes hertziennes ayant plusieurs centimètres de longueur, le rapport 30 — doit
- avoir une valeur élevée par rapport à l’unité, et la formule 1 doit être applicable. L’expérience montre qu’en effet, le charbon noir se comporte comme un métal par rapport aux ondes hertziennes.
- L’auteur a employé, pour ses expériences, un excitateur linéaire formé de deux pointes en laiton de 12 mm. de longueur. Devant ce conducteur primaire était placée une lentille en pétrole qui rendait les rayons à peu près parallèles. Comme récepteur, il employait un résonateur placé au foyer d’un miroir creux et muni d’un thermoélément relié à un galvanomètre. La longueur d’ondes propre du résonateur était de 90 mm. L’angle de réflexion était d’en-
- R. Y.
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- viron 20°. Le charbon employé était, soit du charbon de cornue, soit du charbon Siemens. Pour le premier, on avait R = 94 pour y — 9.101 et, pour le second, on avait R = 98,7. L’auteur a trouvé qu’en plaçant sur une plaque d’ébonite un certain nombre de charbons de lampes à arc parallèles, on réalise un système absolument équivalent à une grille de Hertz qui arrête l'énergie de radiation quand il est parallèle à la direction des oscillations, et n’exerce aucun effet quand il est perpendiculaire à cette direction.
- L’auteur a étudié ensuite jusqu’à quel point le pouvoir réfléchissant dépend de la conductibilité électrique dans le spectre ultrarouge d’une source calorifique. La valeur du produit Ar n’étant plus grande par rapport à l’unité, la formule (1) n’est plus applicable et la relation entre le pouvoir réfléchissant et la conductibilité doit être, d’après Planck :
- V4A2t2 4- i + i — vMvTA-v 4- i + i )
- R -f ioo - --------- ------ (2)
- v/4A2T2+1 + I+V/2(v/4A2T2 + 1 + I)
- Cette équation n’est valable que s’il n’inter- . vient pas un effet des oscillations propres des particules élémentaires du corps réfléchissant.
- Les expériences ont porté d’abord sur les rayons résiduels du sel gemme, ayant une Ion- . gueur d’oncles de 51,2 p. La source de radiation était un bec Auer sans verre. La réflexion était comparée avec celle de l’argent pour lequel, au delà de 12 p, on doit avoir R — 100
- Outre les deuxsortes de charbon mentionnées, l’auteur a aussi étudié l’anthracite. Les résultats obtenus pour la réflexion en % ont été les suivants, pour 1 = 51,2 p.
- R
- Charbons de cornue 56,5
- Charbon Siemens 54,5
- Anthracite 13,8
- On voit que le charbon possède un pouvoir réfléchissant considérable.
- L’auteur a étudié ce pouvoir réfléchissant dans toute l’étendue du spectre ultrarouge.
- Par plusieurs réflexions sur du spath-fluor, on obtient une longueur d’ondes 1 = 26 p. Pour !
- cette longueur d’ondes, les résultats trouvés ont été les suivants :
- R
- Charbon de cornue 4g,5
- Charbon Siemens . 41, i
- Anthracite 12,8
- Au moyen de plusieurs réflexions sur du quartz et d’un passage à travers une plaque de spath, l’auteur a obtenu la longueur d’oncles À = 8,9 p. i pour laquelle il a trouvé les résultats suivants :
- R
- Charbon de cornue 34,8 29 12,2
- Charbon Siemens . . . Anthracite
- Enfin, en isolant des rayons de longueur d’oncles ). = 0,589 p, l’auteur a observé les pouvoirs réfléchissants suivants :
- R
- Charbon de cornue 4,4
- Charbon Siemens ?
- Anthracite 3,7
- Une expérience suivante, faite avec du charbon de cornue, a confirmé ces résultats et a donné les chiffres suivants :
- / o,588 o,8 X 2 4 6 8
- R 4,4 io,5 17,2 i7>4 22,4 27 >7 3i ,5
- On voit que la réflexion du charbon croît rapidement sur la limite du spectre visible. Le fait qu’une grandeur optique subit une variation régulière et réellement observable sur une étendue aussi énorme du spectre n’a encore été signalé dans aucun cas.
- L’anthracite *se comporte d’une façon toute différente du charbon cle cornue. Entre 1 = 8,9 p et ). = 51,2 p, l’accroissement de son pouvoir réfléchissant n’est que cle 13 % tandis qu’il est de 62 % pour le charbon de cornue : clans la région du spectre comprise au-dessous cle 51,2 p,
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- T. XLVI. — N° 2.
- l’anthracite présente un faible pouvoir réfléchissant qui atteint au maximum 14 % . Ce fait est intimement lié avec le fait que sa résistance électrique est beaucoup plus élevée que celle clu charbon de cornue. La résistance spécifique a été trouvée égale à 2.1010. .Vis-à-vis des ondes hertziennes, l’anthracite semble se comporter comme un diélectrique, mais présente une per-
- méabilité sensible pour les lignes de force électriques. Comme l’on sait, le carbone cristallisé sous forme de diamant appartient, au point de vue de la conductibilité- électrique, à la classe des corps non conducteurs.
- Le tableau qui suit résume dans leur ensemble les résultats obtenus par l’auteur.
- R
- U' — — — -
- >.— 0,589 0,8 1,0 2,0 4,o 6,0 8,0 8,9 26 5 ! , 2 9.10Q.
- Charbon de cornue . ^ obs. - O 4,4 io,5 1.2,2 17,4 22,4 27 ) 7 32,5 34.8 49>5 56,5 (94)
- ' >. cale. ’8 i,3 2,2 3,3 9>° i9>° 26,3 3i ,7 33,7 53,3 64,1 98,9
- ( obs. ..4 ? — — — — — — 29 4i, 1 54,5 98,3
- Charbon Siemens.. ’ ( cale. — — — — — — — — 98,7
- Anthracite.. . . obs. 2. IO10 3,7 — — — 12,2 12,8 i3,8 4
- R. V.
- Inertie des électrons. — M. Brillouin. — Académie des sciences, 4 décembre igo5.
- 1. M. Max Abraham a défini, dans son Mémoire sur la dynamique de l’électron, deux coefficients d’inertie, qu’il a appelés masse longitudinale et masse transversale. L’auteur montre qu’un électron de forme quelconque, non sphérique, possède 5 coefficients d’inertie distincts, définis très simplement au moyen du potentiel électrocinétique de l’électron.
- Soient x, y, z, les coordonnés d’un point déterminé P de l’espace ; ut, wt la vitesse de ce point à l’époque t; x, y, z, les coordonnées variables d’un point mobile M dont la charge électrique est e ; Ur, vT, WT, la vitesse de ce point à l’époque t ; i\ la distance de ce point AI dans sa position à l’époque t, jusqu’au point P dans sa position à l’époque t ; RT la distance définie par l’équation
- uT(.r — xT) -f vT(y - yT) -f wT(z - zT
- (,) R T=»T---------------------Q---------------- ’
- la différence des temps t, r satisfaisant à l’équation
- (2) Ü(t — t) = rT, '
- où 0 désigne la vitesse de la lumière.
- On sait que la force électrique exercée à l’époque t, par la charge mobile e, sur une autre charge e également mobile et qui passe au
- point AI à l’époque t, s’obtient au moyen de la fonction L, analogue à celle de Lagrange, définie par l’équation
- /0 N j Ur«* + VTv, + w Tn>t — Q2
- (3) L = e------------------------------
- et que la composante Ox est
- (4)
- Xt = e
- 'b_ èL bt but
- ÔL
- bx /
- Ces équations peuvent servir à déterminer les propriétés dynamiques d’un électron en mouvement; elles résument toutes les réactions que le champ électromagnétique créé par le mouvement d’une partie de l’électron exerce sur une autre ; ces actions internes à l’électron 11e sont pas égales et directement opposées ; elles ont donc en général une résultante et un couple résultant. Ce sont cette résultante et ce couple résultant qui caractérisent dynamiquement l’électron.
- Lorsque le mouvement de l’électron n’est ni très rapide, ni très rapidement variable, on peut rapporter les forces à une même époque t, en développant par rapport à t — -, et éliminant ensuite t — r. On obtient ainsi des expressions des forces qui contiennent les vitesses et les accélérations des divers ordres de l’un des points à une époque déterminée, avec des coefficients purement géométriques. Lorsque, pendant le plus long des intervalles t — -
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- définis par les équations (1) et (2), pour deux points quelconques de l’électron, aucune des accélérations n’atteint des valeurs trop grandes, ce qui n’exclut guère que les arrêts brusques sur un parcours comparable aux dimensions de l’électron, on dit que le mouvement est qua-si-stationna-ire, suivant la dénomination de M. M ax Abraham.
- Soit U la vitesse du centre de l’électron à l’époque t, variable en grandeur et en direction en fonction de t. Posons
- L0 = (U2 — Q2) J j ^ dx dy dz cèx dy dz,
- ou e, e désignent les densités électriques de l’électron aux points xyz, xyz, les intégrations étant étendues au domaine qu’occupe l’électron à l’époque t, avec
- œ-Rf = os _ u2)[(a;i — xd2 + (yt — y <)a + (** — z«)2]
- + [(Xi — Xf)u + iyt — y <)V + (zt — z,)w]2, U2 = u2 -j- v2 -j- iv2 = u2 -j- v2 -j- w2.
- La résultante de ces actions électromagnétiques internes a trois composantes dont il suffît d’écrire l’une
- bu è2L0 bv è2L0 à w c)2L0 bt bu2 bt bu qv bt bu bw
- Il paraît y avoir six coefficients d’inertie pour un électron de forme quelconque.
- Prenons l’axe des x parallèle à la direction de la vitesse actuelle
- V — O, W — O,
- et l’axe des y suivant la normale principale à la trajectoire
- bw
- Yt
- Il reste cinq coefficients d’inertie distincts :
- X = -~ ÈüiO-Èi’ Ô'2L'\ bt bu2 bt bubv
- __ bu é2L0 bis b2L0
- bt bubv bt bv2
- __ bu è2Ln bv bu L()
- bt bubw bt du bw
- R. V.
- Sur les décharges par effluves dans le chlore, le brome et l’iode. — Matthies. — Physikalische Zeitschrift, ier novembre /go5 et Prudes Annalen, décembre igo5.
- Les résultats publiés par Bode (*) sur la chute cathodique et le gradient de potentiel dans le chlore, le brome et l’iode ont engagé
- (b Voir Eclairage Electrique, tome XVL, 18 novembre, page 260.
- l’auteur a indiquer les résultats obtenus par lui dans des mesures analogues. Le tube d’expérience était semblable à celui employé pour l’étude des décharges dans les composés du mercure (1). 11 contenait cinq sondes en platine et deux électrodes en platine de 2 mm. de diamètre, et de 5 ou 2,5 cm. de longueur placées dans l’axe. Les résultats obtenus sont les suivants :
- 1° La décharge par effluves dans les halogènes présente de grandes analogies avec la décharge dans les composés du mercure : celle-ci ne diffère d’ailleurs pas essentiellement de la décharge dans l’azote. On retrouve toujours les phénomènes caractéristiques de la couche anodique, de la colonne positive, de l’espace obscur de Faraday, du faisceau négatif, de l’espace cathodique obscur, et de la base cathodique lumineuse. La coloration de la lueur cathodique dans le chlore est à peu près la I même que celle de la lumière positive, tandis que, dans le brome et l’iode, les colorations sont différentes.
- 2° Comparés à l’azote, les halogènes présentent des gradients de potentiel extrêmement élevés, résultats qui concordent avec les mesures de potentiel minimum et initial, ainsi que du potentiel explosif dans des champs homogènes. Les tableaux I, II, III, IV et V indiquent les chutes cathodiques Fc et anodiques VA, ainsi que les gradients de potentiel entre les différentes sondes S{, S2, S3, S4, Ss en fonction de la pression p. Dans toutes ces mesures, la colonne lumineuse n’était pas stratifiée et la décharge était continue comme l’indiquait un téléphone très sensible intercalé dans le circuit.
- a) Chlore Tableau I.
- Chlore préparé au moyen de NaCl. i = 0.25
- P V c a^—o, 3 AV Ax entre a6=o,2
- 84 — s2 a2=i,85 b2 83 a3—2, 1 ‘V-V «.;=2,1 5 X,, — S,- tf;;=2,0
- o, i5 429,8 29-7 3o,8 31,4 28,8 I 32,2
- 0,27 323,3 33,5 33,o 33,6 32,8 l84, I
- o,65 294,8 4o,9 48,4 5o,4 53,8 2i3,8
- o,8o 299>5 46,5 56,1 67,2 69,6 ,23o,3
- i ,28 299>5 64,6 94,3 io7,8 113,5 249,1
- C74 3o4,2 111.6 136,1 i5o,g 261,9
- 2,48 3o5,6 121,5 i68,3 188,2 202,4 326,2
- (!) Voir Eclairage Electrique, toine XLV, 14 oct. 1905, p. 66.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 2,
- Tableau II.
- Chlore préparé au moyen de AuCl3. i = 0,25
- P Fc AF —: entre Asc vA «6=0,2
- 81 — «2=1,85 S» — s3 «3=2,1 — ‘V «4=2,i5 S4-55 «5=2,0
- o,8o 1,20 *>47 1,87 2,60 2,95 3i5,9 3 io,o 3io,o 305.3 310.4 311,6 4o,i 63,3 66,7 72,5 137 1 *99»3 53,5 89>7 io3,6 1 i4,o i65,o 202,4 64,0 104,4 125,3 i44,6 i33,2? io3,8? 66,2 108,7 146,2 i6o>9 267,9? 296,0? 187.2 224,6 224,6 229.3 327,6 351,0
- b) Brôme Tableau III.
- i r—_ o,2Ô.
- P Vc A F A x entre VA
- «4=o,3 Sj - S, «2=i,85 'V — 83 «2 = 2,! «4=2, l5 S4 — Ss «3=2,0 «6= 0,2
- o,35 0,537 0,675 0,886 o,945 1,15 1,44 1,88 • 2,7° 3Ô2,i 35o,9 329,8 335,5 334.3 327,0 332.3 331,1 327.3 47-5 5o,o 64,5 74,7 76.4 76.5 81,2 99.5 120,0 43,0 47.2 65,0 84,5 92,1 106,0 *32,7 140.4 161.5 45.4 55,0 68.5 95.6 97,5 118,5 i53,9 187,8 231,7 43,4 56,1 69,6 97 >6 106.3 132.4 i48,o i68,3 205,1 124,0 1 28,9 228, I 201,3 224,5 236.7 264.1 276.2 287.7
- c) Iode Tableau IY. i = o,o83
- p Vc «4 = 0,2 .S’4—x2 «2=2,0 A F A x V — *S3 «3=2,2 entre •V-'V 04=2,1 .s'4- s~ «3=2,0 Va «6=0,2 t
- 0,32 393,6 23,0 27,2 25,9 28,3 *%9 23,0
- o,96 377,2 54,0 77,6 8o,3 82,9 180,4 36,7
- i,4o 377,2 60,5 1 °9,7 120,5 122,1 !78,2 42,5
- 1,80 379,3 75,0 1 32,0 *43,7 1 52,2 1 73,2 46,2
- 2,60 382,2 io4.5 173,4 184,2 *99,'8 l68,l 51,4
- 3,76 384,4 166,0 227,8 ig5,o 255,3 21 I, I 67,2
- Tableau V. i — i p
- P Fc A F —t— entre A a? Fa t
- •S2 83 S J—S..
- 0,25 0,56 1,06 1.60 3.60 719.3 620,1 546.3 5oi ,2 442,8 22.5 39.5 56.5 71,0 111,5 23,2 4o,o Ô9 O 74,4 125,5 25,4 42.6 63.7 72,0 138,6 116.8 133,2 66.6 86,5 14o,o 116,8 133,2 66,6 84,o 1 *7,8 20,8 29,5 38.3 44.4 56.5
- Les valeurs du gradient de potentiel en fonction de l’intensité du courant sont données par les tableaux VI, VII, VIII pour différentes pressions^). Les valeurs indiquées sont les valeurs | moyennes du gradient mesuré entre les sondes S3 et S3 ; exceptionnellement, pour le Chlore [p = 3,36 mm.), et pour l’Iode [p = 2,56 mm), le gradient a été mesuré entre les sondes S4 et Ss. La colonne positive était toujours continue.
- a) Chlore. Tableau VI.
- P = 0,201 P = o,563 P = !,°78 P = 1,278 P — 2,43 P = = 3,36
- AF A F A F - A F A F A F
- A x A.T l A x A x l A x Ax
- 0,20 3o, 2 O, 20 39.1 0,25 95,8 0,20 118.4 0,20 .201,9 o,5 201,0
- 0,67 35,6 O 6 46,4 o,5o 80,0 0,75 95,6 o,55 147,0 1,00 188,0
- i ,00 82,3 0 93 45,o 1,00 68,1 0,95 93,7 1,0 i3i ,8 1,67 170,4
- 1,93 27,5 2 0 4i, 1 1 >92 6o,4 i ,5o 81.8 2,25 1 *9>1 2,5 156,3
- 2,75 25,8 3. 25 38,6 2,90 56,3 2,45 77 > 3 3,43 118.0 3,35 IÔ2.8
- 3,25 25,0 4 0 37,8 3,8o 55.0 3,5o 77 » 3 4,3o 1 l5,2 3,96 l4o,0
- 4 - 75 22,2 5, 5o 36,3 4,5o 53,7 5,o 77 ?3 5,25 109,3 4,8o j 31,3
- 6,0 22,0 ' 6, 3o 36,o 6,5o 52.4 6,26 77>2 5,95 106,0 6,0 124,6
- 7,3 21 ;9 7> 25 35,8 7.o 52,0 8,0 77,2 6,75 io3,1 7,0 ii6,5
- 8,0 22,0 8, 0 35,5 8,0 5i ,5 10,0 77 >° 8.0 ioo,3 8,0 110,2
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- 63
- b) Brome. Tableau VU.
- P = o,54 P - 0,81 P = 1,08 P = 1,48 P = i,755 P = 2,24 P = 2,5o
- A V A V A V AF A V AV AV
- i A x l A x L A x Ax A x l A x A x
- 0.25 66,6 0 2Ô 91 ,2 0,25 111,6 0,25 i53,6 0,25 171 >9 0,25 i83,6 0,25 219,0
- o ,8o 63,o 1 ,~20 72,6 0,7 5 87,6 1 ,0 97 -2 1,0 109,8 1,00 129,6 1 ,00 i36,2
- 2,0 53,4 2 OO 67,2 1,85 76,2 2,25 92,4 2,0 101,0 1,55 120,0 1,5o i32,8
- 3,2Ô 5o, 1 3 ,~20 63,9 3,5 73,0 3,0 84,6 2,76 97,5 2,10 115,4 2.0 129,7
- 4,5 47,6 4 ,0 60,6 4,25 71,0 4,3 83,8 3,25 95.6 3.0 n8,5? 3,0 124,2
- 5.3 45,o 5 ”5o 58,4 5,o 70,8 5,o 83,4 4,o 94,4 5,3 111,7 4,25 120,6
- 6. i 44,4 6 ,0 56,8 5,75 70,5 6,5 82,6 5,6 92,5 6,0 io8,5 6,5 113,3
- 7,5 4i, 1 7 10 55.3 7,° 70,2 7,25 82,2 6,5 92,1 7,° 106,8 7,° 112,0
- 8,o 4o,2 8 ,00 54,o 8,0 69,6 8,0 81,9 8,0 9°,° 8,0 i°5,9 8,0 ' 111,0
- c) Iode. Tableau VIII.
- t = 3i ,6 t = 35,0 t = 39,2 t — 46,2 t = 5i ,2
- d= 0,68 P = 0,86 P = 1,3 p = ,81 P = 2,56
- A V A V A V i A V A V
- Ax Ax l A x A x A x
- 0,075 5i ,0 o,o83 62,3 o,o83 86,7 0,092 i52,8 o,83 !96>9
- 0,092 5o,o 0,217 61,1 0,192 77.3 0,25 115,4 0,166 167,2
- 0,2*7 54.5 0,482 59,8 0,45 72.8 0,39 101.0 o,36 i38,6
- o,385 54,o 1,11 54,5 1,2 66,5 1,12 88,5 0,93 104,7
- 0,682 5i ,7 1,87 5i ,6 1,78 65,o i, 51 88.0 1,34 90,2
- i,93 48,o 2,23 5o,7 2,4 63,5 1 >9* 83.8 2 ,o5 84,7
- 2,5o 47,2 2,80 5o ,0 2,8 62.1 2,80 84,1
- 3° Dans la colonne positive non stratifiée, le gradient n’est pas constant mais croît en général de la cathode vers l’anode.
- 4° Le gradient n’est pas une fonction linéaire de la pression, car le rapport :
- AV
- Ç__ A#
- _ P
- n’a pas une valeur constante.
- Quand la pression augmente, le gradient augmente d’abord plus rapidement puis*plus lentement que la pression.
- 5° Pour les pressions basses, la relation entre le gradient et l’intensité du courant est compliquée ; pour les pressions plus fortes, la formule de A. Herz est applicable, avec une exactitude suffisante, dans des intervalles pas trop grands.
- 6° Les chutes cathodiques , normales crois-
- sent à peu près proportionnellement avec le poids moléculaire de l’halogène et sont indépendantes de la pression et de l’intensité de courant. Les valeurs de la chute cathodique sont indiquées par les tableaux IX, X, et XI pour différentes pressions et différentes intensités de courant.
- a) Chlore. Tableau IX.
- P i vc P i Vc P i Fc
- 0,08 3o5,3 o,o9 293,5 O , I 299,5
- 0,12 3o5,7 0 8 0, i5 293,7 i,85 0, i5 299,8
- o,3o 307,3 0,24 293,6 0,35 299,5
- o,45 3io,o o,43 293,0 o,55 3oi ,3
- 0,08 293,4 0,10 295,2 0,1 3oi ,9
- Q, 10 294,2 0,17 295,2 0,2Ô 302,2
- JO,25 293,0 0,32 297,4 o,5o 3o4,5
- o,5o 295,7 0,45 298,0 1,00 3o4,5
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
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- b) Brome. Tableau X.
- P 1 Vc P i Vc P i Vc
- 1 /°>°7 K JO, IO o,5 / )°A9 |o,3o 1 o. 08 \o, IO 0,1 ' r [0,25 332, i 333.5 334.2 335.6 325.7 326.2 327,4 329.3 1 ( 0, IO )o, i5 0,q2< J jo,22 [o,3o 1 10,10 1,55?°’ ) 0,20 (o,4o i 325,9 325,9 32q,4 33o,o 324,4 323,1 322,8 325,3 1 ( 0,10 2,3 °«I9 0,27 ; o,5 i ( 0,1 0 10,2 3g o’e ( 0,95 1 33o, 1 33o,5 333.4 335.5 332,0 232,0 334,3 335,0
- c) Iode. Tableau XI.
- 1 P j * Vc 1 p 1 i Vc p i Fc
- 1 lo ,p8 K JO. IO 0,52 < K jo,i 0 [0,23 1 [0,08 O JO. 12 o,8i < ' °A1 10,25 1 377.1 377.2 377,5 379>2 377,2 377.2 377.3 3/7 >9 1 fo,o8 / )o, IO 1,4 s jlAl Q, 25 1 lo ,o5 \o,oq 1 , q < g jo,i5 1 377.2 377G 377,1 377.3 377G 377,5 378,0 1 { 0,06 2,5 \ °’10 ) 0,19 ( o,3o 1 / 0.06 3,8 °:°8 0,12 \ 0,20 1 377,3 377,5 378,0 380.2 375,1? 378.2 378,2 379,0
- La chute cathodique dans le chlore est plus faible que dans l’air, ce qui semble concorder avec les résultats de Ritter. Pour une faible distance explosive (S = 0,087) et pour une pression de 10 mm. de mercure, le potentiel explosif Y a été de
- 972 volts dans le chlore 1070 volts dans l’air.
- Aux pressions plus élevées, les potentiels explosifs sont au contraire plus élevés dans le chlore que dans l’air, à cause des gradients de potentiel considérables que présente le chlore.
- 7° Les gradients de potentiel et les chutes cathodiques sont, dans tous les cas, plus faibles dans les halogènes que dans les composés correspondants du mercure.
- D’après les tableaux publiés par Bode, il semble que les mesures de cet expérimentateur aient conduit à des résultats qualitatifs-quantitatifs analogues à ceux de l’auteur. Les valeurs trouvées pour les chutes cathodiques normales sont cependant un peu plus élevées,
- ce qui peut être attribué à ce que la sonde était placée dans la colonne positive, l’espace obscur de Faraday étant plus petit dans les halogènes que dans l’azote.
- R. V.
- Sur des expériences relatives à l’ionisation de l’atmosphère, exécutées en Algérie à l’occasion de l’éclipse totale du 30 août 1905. — Charles Nord-
- mann. — Académie des sciences, 4 décembre 1905.
- L’éclipse du 30 août avait lieu à Philippe-ville de midi 40m à 31' 16m, la totalité se plaçant de 211 0m à 311 3m 30s. »
- La courbe donnée ce jour-là par l’ionographe présente jusqu’au moment de l’éclipse l’allure ordinaire des beaux jours, c’est-à-dire une marche régulièrement ascendante. Environ 45 minutes après le premier contact, elle commence à indiquer une dépression progressive et importante dont le minimum très net se produit 40 minutes après la totalité, suivi bientôt d’une augmentation graduelle, la courbe reprenant son allure, habituelle environ 20 minutes après le dernier contact.
- Il semble donc que l’éclipse ait eu à Philip-peville une influence sensible sur la teneur en ions positifs de l’air atmosphérique, influence dont le sens concorderait avec l’hypothèse, conforme aux idées de Lenard, d’Elster et Gei-tel, que le rayonnement solaire est un des facteurs directs ou indirects de l’ionisation atmosphérique.
- Le retard des phases du minimum de la courbe sur les phases astronomiques de l’éclipse est d’ailleurs d’accord avec ce que permettait de prévoir la théorie.
- R. V.
- Nouvelle soupape électrique. — Wehnelt. — The Electrician, i5 décembre igo5.
- L’auteur a utilisé la propriété des oxydes métalliques incandescents pour l'établissement d’une soupape. La cathode est chauffée (1 ), comme dans* les tubes à décharge, par un courant local qui porte à l’incandescence une feuille de platine sur laquelle et déposée une goutte de CaO, BaO ou SiO. Le courant passe facilement quand cette électrode est cathode, mais il lui est impossible dépasser en sens inverse à moins cl’une différence de potentiel atteignant plu-
- f1) Voir Eclairage Electrique, tome XLY, 2 décembre 1905, page 346; tome XLII, 14 janvier 1905, liage 54.
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- G5
- sieurs milliers de volts. La limite de la densité de courant est de 2 ampères par cm2 : cette limite est atteinte quand les ions négatifs ne suffisent plus à neutraliser les ions positifs accumulés par le gaz.
- R. R.
- Phénomènes produits dans les tubes à vide par des courants très intenses. — Geiger. — Congrès de radiologie de Liège.
- Les mesures de radiation et de température dans les tubes à décharge n’ont pu jusqu’à présent être faites qu’avec des courants atteignant au maximum 20 milliampères. Mais si l’on emploie, d’après le moyen indiqué par Wehnelt (1), une cathode constituée par une feuille de platine incandescente recouverte de CaO, on peut par suite de la très faible chute cathodique, faire passer des intensités de courant de plusieurs ampères dans un tube à vide.
- Les mesures photométriques ont montré que, dans l’intervalle compris entre 0,1 et 1 ampère, l’intensité lumineuse pour une longueur d’ondes déterminée est représentée par une droite en fonction de l’intensité de courant ; les tubes avaient 2,5 à 3,5 cm. de diamètre et étaient remplis d’azote ou d’hydrogène. Le gradient dans la colonne positive était compris entre 2 et 8 volts par cm. suivant la pression, et était à peu près indépendant de l’intensité de courant pour une pression constante.
- Pour des pressions très basses, le gradient n’est que de 1 ou 2 volts par cm. et est indépendant de l’intensité de courant, entre les limites de 0,1 et 15 ampères.
- Les fils contenus dans le tube atteignent, lors du passage de courants de forte intensité, des températures très élevées, 1.000° pour une intensité de 1,5 ampère et une pression de 0,48 mm. (gradient, 7 volts par cm.).
- R, V.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Sur la commutation et les pôles auxiliaires. — E. Arnold. — Zeitschrift fur Elehtrotechnik, 26 novembre xgoô.
- Dans une étude publiée récemment, M. Mül-P
- ler(2) emploie un facteur ^ par lequel il multi-
- (*) Voir Eclairage Electrique, tome XL Y, 2 décembre 1905, page 346.
- (2). Voir Eclairage Electrique, tome XLV, 11 novembre 1905, page 228,
- plie la tension de réactance. D’après l’auteur, ce facteur n’est pas applicable d’une façon générale.
- Quand un générateur a P pôles et G lignes de balais, le nombre des lignes de balais non employées est P — G. En désignant par pw le nombre des lignes de balais de même nom et successives non employées en une région quelconque du collecteur, (1 -J- pw) bobines court-circuitées sont en série dans cette région. Soit er la tension de réactance d’une bobine : la somme des tensions de réactance des bobines est
- Er-^Ql -j— pw)6r (0
- P
- et non pas - er
- U
- Si, par exemple, P = 12 et si l’on supprime en un point deux lignes de balais négatives, par exemple : on a
- pw — 251 —J— pw — 3
- et au contraire
- G= 12 — 2 = 10 P
- G=I’a‘
- On se rend mieux compte de la valeur de la commutation de la façon suivante. Pour une commutation avec courbe de court-circuit rectiligne, la densité de courant est constante sur toute l’épaisseur du balai et toutes les lames en contact avec celui-ci sont au même potentiel. On obtient une commutation rectiligne quand la somme des f. é. m.*induites dans une bobine court-circuitée est nulle, tant que l’on néglige la faible influence de la résistance de la bobine et des fils de jonction au collecteur.
- Si, au contraire, les bobines court-circuitées sont le siège d’une f. é. m., ou si la somme des f. é. m. induites par le champ propre de la bobine court-circuitée et par le champ de commutation n’est pas nulle pendant le temps du court-circuit, il existe une différence de potentiel entie les lames en contact avec le balai, d’où résultent des courants supplémentaires, et la courbe du courant de court-circuit s’écarte d’autant plus d’une droite que la différence de jDOtentiel entre les lames placées sous les balais est plus grande. Pour que ces courants sup-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. - N° 2.
- pléraentaires de court-circuit et la densité de courant aux bords des balais ne soient pas trop considérables, il faut que la différence de potentiel entre les deux lames extrêmes en contact avec les balais ne dépasse pas une valeur maxima déterminée.
- Le nombre des bobines en court-circuit placées entre les deux lames extrêmes est donné par la formule :
- où
- bK désigne l’épaisseur d’un balai,
- /3 l’épaisseur d’une lame,
- p le nombre de paires de pôles,
- a le demi-nombre de branches d’induit.
- Le signe -f- signifie que — doit être arrondi
- r
- au nombre entier supérieur le plus voisin et le signe — signifie que la quantité entre crochets doit être arrondie au nombre entier inférieur le plus voisin, car chaque lame en contact compte comme lame entière, et il y a toujours entre deux lames un nombre entier de bobines.
- Si une f. é. m. es était induite dans chacune des bobines court-circuitées, il existerait entre les lames extérieures, au cas où le balai ne serait pas en contact avec elles, une différence de potentiel
- Quand le balai est au contact avec les lames, le courant supplémentaire est proportionnel à Le. Il y a donc lieu de considérer l’influence de Le.
- Si une bobine est le siège d’une tension de réactance er produite par le flux propre de la bobine court-circuitée, la tension de réactance résultante de toutes les bobines comprises entre les deux bords des balais est
- L’auteur donne une méthode pour le calcul de er. On peut se représenter tout le volume de courant d’une encoche comme passant dans un seul conducteur, car l’induction mutuelle du conducteur d’une même encoche représente 80 à 85 % du flux total, tandis que l’induction mutuelle de deux conducteurs d’encoches voisines représente environ 20 à 15 % du flux d’un conducteur. On considère alors la self-in-
- duction et l’induction mutuelle presque exactement comme si tout le flux de force d’un conducteur embrassait tous les autres conducteurs de l’encoche, et l’on ne tient pas compte de l’induction mutuelle des conducteurs d’encoches voisines sur les conducteurs de l’encoche étudiée.
- Le volume de courant d’une encoche (en faisant le calcul dans le cas le plus défavorable, c’est-à-dire relativement au temps minimum) est commuté dans le temps :
- t\ + èn — /%> -
- tn=--------------B
- ÎOO V
- t{ étant le pas des dents,
- 6d ou /3d la longueur en cm des balais ou des lames réduite à la périphérie de l’induit,
- r la vitesse de l’induit en mètres par seconde.
- Le volume de courant d’une encoche est
- tKAC.
- Le flux propre est
- d»N /. /X. q. A C
- et passe de la valeur — <f\\- à la valeur -f- pendant le temps TN de la commutation. La variation totale de flux est 2<I>1\. On a alors, pour une bobine :
- Cr — 2 Z
- N
- K
- t{AC
- t\ -j- èu----
- P
- (5)
- Pour les encoches ouvertes, la perméabilité est donnée par l’expression :
- 1-25 ( — + -ï ) + 0,92 log
- trt.
- (6)
- S’il existe des pôles de commutation, la perméabilité entre les têtes des dents est augmentée, et l’on a :
- U — ri
- 4^
- lw l — lw -nt,
- 7+0,92— log —
- + 0,8 j (7)
- où lw désigne la longueur axiale du pôle de commutation et l’entrefer sous ce pôle.
- Le champ de commutation doit avoir une intensité
- B_\ —
- t^AC
- h -Md — Z3d -
- (8)
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- 67
- et être à peu près constant sur un espace
- bn == bd — fia - (9)
- Pour éviter des variations du flux de commutation, il est bon d’employer des pôles de commutation couvrant au moins une encoche et une dent, ou mieux deux encoches et deux dents et, pour que la position du court-circuit soit la même pour chaque bobine dans le champ, il faut, dans le cas de commutation difficile, employer seulement deux conducteurs par encoche.
- Comme on le voit par l’équation (8), le champ de commutation doit croître proportionnellement au débit de l’induit AC. Pour cela, il suffirait d’exciter les pôles de commutation en série s’il n’existait pas de dispersion entre les pôles de commutation et les pôles principaux et si le fer n’était pas saturé. Mais, si l’on détermine théoriquement ou expérimentalement la courbe du flux d’un pôle auxiliaire, on trouve qu’elle s’écarte considérablement d’une droite. On ne peut donc pas obtenir de bons résultats avec les pôles de commutation dans les machines à forte saturation ou à forte dispersion, surtout quand ces pôles ont la forme habituellement employée. Les ateliers Siemens Schuc-kert ont imaginé un dispositif de pôles de commutation avec culasse particulière pour éviter l’influence de la saturation produite par le flux principal. Pour diminuer la dispersion, il y a lieu de disposer les pôles de commutation aussi près que possible de l’induit.
- Si, pour une charge quelconque, ABn représente l’écart entre la courbe d’aimantation et la droite que l’on cherche à obtenir, la f. é. m. induite dans les bobines comprises entre les deux arêtes des balais est :
- *».= [* S] ^-Lr.AB*, m"6 (10)
- L/L- aJ- K
- S'il n y a pas de pôles de commutation, la réaction d’induit n’est pas compensée. Si l’on désigne par e0 la f. é. m. induite à vide par le champ B0 dans une bobine court-circuitée, et par eq la f. é. m. induite par le champ de l’induit Bÿ, l’intensité de champ varie dans la zone de commutation de B0—Bfy quand on passe de la marche à vide à la marche en charge. L’intensité Bz du champ auxiliaire causé par la
- différence entre la courbe du courant de court-circuit et une droite est :
- EL = B? + Bx — B0 (n)
- Si le pas d’enroulement est à peu près égal au pas polaire, la f. é. m. agissante entre les deux arêtes des balais est
- Ae= [(^X «]- X' • L ^(B* + B* - B°)10-6 volts (12)
- Les valeurs B? et B,y correspondent, dans les formules qui suivent, à la charge normale. En donnant à l’intensité de champ B0 une valeur convenable, par exemple en plaçant convenablement les balais, on peut annuler pour une charge déterminée le f. é. m. Ae. Pour des machines exactement compensées, on a, pour toutes les charges :
- B* = B0 — Bq et Ae = 0 ^
- L’intensité du champ de l’induit est
- Bq = 2)qAC ( I 3)
- où Iq représente la perméabilité entre le fer de l’induit et le système inducteur par cm. de longueur de l’induit.
- En ce qui concerne les valeurs de B0, il faut d’abord distinguer si l’on a affaire à une excitation constante ou variable. Pour une excitation constante, on peut considérer B0 comme constant.
- Dans les machines shunt, il y a deux cas typiques à étudier :
- 1° A vide, les balais sont décalés suffisamment pour que, à demi charge, l’intensité du champ de commutation soit égale à l’intensité du champ propre des bobines court-circuitées,
- c’est-à-dire égal à ^ B*. C’est le cas quand les balais sont placés à vide dans le champ.
- B0=^(BN + B*)
- et l’on.a
- B0 — - Bf/ = - B*
- 2 1 2
- A pleine charge, 011 a, d’après l’équation 10, l’intensité de champ supplémentaire.
- B- = B* + Bq-1- (B* + Bq) = i {Bq + BSi) =
- h -f- bo — /3d - ,
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — No 2.
- d’où, d’après l’équation (12) :
- (*q-{-^—-\io6( (i4)
- t\~\~ ^D-/Ù) -P
- r- r \
- A<',_afôX«]-(<’, + <!r)
- Dans ce cas, on a pour :
- (i5)
- A VIDE A I /2 CHARGE A PLEINE CHARGE
- L’intensité du champ de commutation ~ (Bn + B,y) -EU 2 ~ (Bn — Bç)
- L’intensité de champ nécessaire 0 -bn 2 Bn
- L’intensité du champ supplémentaire — ^ (Bn -f- Bq) 0 - (Bn + B^,)
- La f. é. m. Ae (tension de court-circuit — AeA 0
- 2° Lef balais sont placés à vide sur la ligne neutre géométrique.
- On a B0 = 0 et, d’après l’équation 10:
- tAAC
- B- ---- Bq -j— Bn ------- 2lq A C -j— 2>-n
- b + èD--/2D
- p
- d’où
- Ae,
- N
- X jT lv A C ( J.q
- KM-*
- ^ N ^ .io-6 ^ (16)
- b + è d-------/%)
- P
- ou
- a«2=[(^)i ^]_<e7.+ er) (17)
- Dans ce cas, on a pour :
- A VIDE A DEMI-CHARGE A PLEINE CHARGE
- Le champ de commutation 0 -;B" ~Bq
- Le champ nécessaire 0 -Bn 2 . Bn
- Le champ supplémentaire 0 ~ (B? -j- Bn) (Bry -j- B\)
- La f. é. m. Ae (tension de court-circuit) 0 - Ae2 2 Ae2
- Si B? avait la même valeur dans les deux cas, on aurait Ae2 — 2Ae^.
- Mais, dans le second cas, B7 est un peu plus faible et Ae2 est, par suite, un peu plus petit que 2Aer
- Pour des balais en charbon dur, il faut que Ae^ soit compris entre 3 et 4 volts et Ae2 entre 4 et 6 volts. Une augmentation de la résistance des connexions au collecteur augmente la chute de tension du courant supplémentaire et per-
- met une valeur plus élevée de Ae.
- La f. é. m. Ae ou Aetv peut être désignée sous le nom de tension de court-circuit ; c’est elle, et non pas la tension de réactance, qui intervient pour la formation des étincelles ou pour les densités de courant aux arêtes des balais. Le calcul de et lq est facile et rapide et, comme les valeurs de ces grandeurs varient peu dans les machines normales, on peut facilement les’ prendre à l’estime pour des avant-projets.
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- La constante de l’induit N
- - l.v.AC. lo-6 K.
- et la grandeur
- [@)Jl
- qui tient compte du genre d’enroulement et du nombre de lames couvertes, jouent un rôle important.
- Dans les machines non compensées, il y a lieu de considérer, outre la tension de court-circuit, la constante de court-circuit.
- Pour que la f. é. m. de self-induction du courant supplémentaire produit par Ae soit plus petite, au moment de la fin du court-circuit, que la tension de passage produite par ce courant entre les arêtes du balais et la lame, qui quitte le balai, il faut que:
- (18)
- 09)
- en désignant par
- Rk la résistance spécifique de passage entre le collecteur et le balai ;
- T' — —-— la durée pendant laquelle une lame reste IOO Vk
- sous le balai ;
- F'u — /31b la surface de contact d’une lame avec le balai; c!c la vitesse périphérique du collecteur en mètres par seconde;
- Zb la longueur axiale d'une ligne de balais.
- Si la constante de court-circuit est inférieure à l’unité, il se produit une étincelle de rupture. On a
- A —
- Rk
- IOO Vh-lftC
- > I
- (20)
- et, pour le coefficient d’induction due à la dispersion,
- c = (l à2)(T) Henrys (21)
- La condition A > 1 n’est pas rigoureuse, car RA. est une fonction de la densité de courant et croît avec elle. Le facteur 2 doit être pris dans l’équation (21) quand deux bobines placées dans la même encoche sont en même temps en court-circuit. Le facteur hs de la formule (21) est plus petit, que l’unité et tient compte du champ de dispersion du courant supplémentaire de court-circuit.
- Décomposition des ampère-tours du moteur monophasé en ampères-tours tournant en sens inverses. — Thomàlen. —(Suite) p).
- Pertes de puissance dans le rotor
- L’auteur suppose, pour simplifier, que le nombre de tours de l’induit en court-circuit est égal au nombre de tours d’une excitation
- TT
- tournante, c’est-à-dire égal à G
- La valeur maxima dans l’espace du courant résultant du rotor est égale à OJ (figure 3). La perte de puissance instantanée dans le tour est alors (OJ sjZ)2 w2, désignant la résistance d’un tour de fil. La perte de puissance moyenne le long de la périphérie est égale à la moitié de la perte de puissance maxima, c’est-à-dire égale à w2 OJ2.
- D’après la figure, l’angle entre OA et OF est égal à 2a -f- yK -f- y2
- d’où
- OJ2 — OA2 -j- OE2 -f- 2OA. OE cos (2a -f- y\ -j- */2)
- La perte de puissance totale est obtenue en multipliant la perte de puissance moyenne par le nombre de phases. Elle est :
- OJ2.<v2.L - - .*r2[ÔÂ2 + ÔË2
- 2 2
- —J— 2 OA. OE cos (2a —j— y\ 4~ ^2)!
- En portant l’arc a comme abscisses et la perte de puissance instantanée comme ordonnées, on obtient, entre a = 0 et a = n, une perte moyenne dans le temps
- __ ______ ______ ____
- H'o / [OA2 + OE2 4- 2OA. OE)
- Tï 2 J
- 0
- cos (asffi- 4- V2)] da-
- ou |. - (OA2 tv2 4- OE2 tv2)
- Les termes OA2. m2 et OE2ie2 représentent les
- pertes du rotor pour une phase des excitations
- tournantes. Par suite, f. - ÜÂ2.iv2 et ? - OE2.m2
- 2 2
- sont les deux pertes du rotor qui proviennent
- (!) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, 6 janvier 1906, page 28.
- B. L.
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-
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- L’ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 2.
- de chaque excitation tournante. On voit donc que la perte de puissance moyenne dans tout le rotor est égale à la somme des pertes de puissance que produirait individuellement chacune des deux excitations tournantes.
- rotation, est donnée par l’intégration entre les limites s = —jj^ — (a-f-».,) —11
- , i 77
- et s = « -f- fi -f- -
- Force èlectromotrice du stator Il est important de déterminer l’action des deux excitations tournantes sur le stator réel. Les forces électromotrices, prises négativement, sont décalées des angles et y2 en avant des excitations correspondantes. Quand alors les
- On a donc
- + ?\ + ô
- E'. —
- . \/ 2. cos + f \ v
- de
- ~ cos (« -j- — s)
- Fig. 4.
- excitations tournantes se sont déplacées chacune d’un angle « par rapport à la position origine, les f. é. m. occupent les positions indiquées sur la figure 4 en OF et OG. Le nombre de tours de l’excitation réelle est Ç et ceux-ci sont uniformément répartis. Le nombre de
- I
- tours moyen sur l’arc de est donc égal à - de. La valeur maxima est -- ds —f —
- 2 Tï 2
- En un point arbitraire E décalé d’un angle s par rapport au point G, le nombre de tours sur
- l’arc de est égal à ? — cos (a -f- ^ —e)
- En G, l’excitation tournant dans le sens de rotation induit la f. é. m. maxima E^ \Ji dans un tour. En E, la f. é. m. induite dans un tour est donc E,, \J% cos e. Dans le moteur réel, il existe sur l’espace de un nombre de conducteurs
- ;^-COs(«+?d—e)
- Donc la f. é. m. pour l’arc de, est donnée par l’expression :
- rfE^ = E( cos c 5 - COS (« -f- f \ — e)
- La f. é. m. induite, à l’instant figuré, dans tout le stator par l’excitation tournant dans le sens de
- = ^?.E(. va cos (* + jq)
- De même, la f. é. m. induite par l’excitation tournant à contre sens, est
- E’a — ^ E2. V2 cos (a + f2)
- La valeur instantanée e' de la différence de potentiel aux bornes équilibre la somme des valeurs instantanées E',, et E'2. On a alors
- e' = (E^ -f- E'2) = ^ .L[EfV'2 cos (* + f,)
- -f E2V2 COS (a 5?2)]
- Si l’on trace les vecteurs composants E'^ et E'2 décalés de et de <j>2 sur le courant J, le vecteur résultant est proportionnel à e', différence de potentiel aux bornes.
- Puissance absorbée
- Soit f le décalage entre e' et J. La puissance est ej^cosp
- En projetant sur le vecteur du courant les deux vecteurs composants et le vecteur résultant, on obtient ^
- e cos ? = 1-j [Ej cos jq -f- E2 cos j?2]
- Le courant i dans une phase de l’excitation tournant dans le sens de rotation est égal à —
- Le nombre de phases est égal à n - Pour la puissance absorbée, on trouve alors l’expression
- ej,i cos = Ep cos ~h~ E2i cos f2
- OrEp cos<^ est la puissance transmise par une phase de l’excitation tournant dans le sens de
- rotation. Donc -^Epcosp» est la puissance to-
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- 71
- taie transmise par cette excitation. On voit donc que la puissance absorbée au primaire est égale à la somme des puissances individuelles transmises par les excitations tournantes.
- Couple
- Supposons que les excitations tournantes aient avancé d’un angle « (fig. 5). L’excitation du
- Fig. 5.
- rotor tournant dans le sens de rotation fait un angle « —[— 7^ et l’excitation tournant à contre sens fait un angle « -f- avec l’origine.
- La résultante OJ donne l’intensité de l’excitation résultante instantanée. Les flux N., et N2 sinusoïdaux se composent et donnent une résultante ON en direction et en grandeur. Le flux résultant N et le courant sont décalés d’un angle S. La valeur moyenne du couple, en posant OJ = U, est donnée par l’équation N.ir. cos S = N.iV. sin (e-f-vj)
- — N. iV(sin s cos-n -j- cos £ sin >3)
- Or on a, sur la figure 5,
- ir sin £ = ir\ sin (a -j- y fl — ù2 sin (a -f- y2)
- N cos vj— sin (a -f- y fl — N2sin («-{-72)
- ir COS s. ir^ COS (a -f" 7\) “f lr2 COS (a 72)
- N sin r, — N,, cos (« + Vu) N2 cos («'-f- v2)
- La valeur moyenne du couple à l’instant considéré est donc donnée par l’équation
- N , ir COS 5 N4 ir\ — N2ï'r2 —f- Npr2 COS (2a -]- y j —|— y2)
- — N2îr^ COS (2a -)- y^ -f- 72)
- La valeur moyenne dans le temps du couple est, abstraction faite de facteurs constants,
- ~ — Ç [Npr.| — N2Ù2 71J o
- + (N, iv2 — N2iV,) cos (2a 4- yK + y2)]da
- ==: — N2i,2
- On voit que le couple moyen du moteur est égal à la différence des couples produits par chacune des deux excitations.
- Puissance mécanique
- La figure 6 représente le diagramme d’Heyland pour l’excitation tournant à contre sens. Le point J correspond à un glissement de 100 %
- Fig. 6.
- et le point P à la vitesse pour laquelle le moteur a un glissement égal à s, c’est-à-dire pour lequelle l’excitation tournant à contre sens a un glissement égal à 2 — s. On a alors
- C-J-d___ 2 — s c __
- D’autre part (fig. 6), on a
- d’où
- b __ p
- c + d-p+i’
- d2 = i(p + q) î
- dV> c -f- d
- pt
- d t
- et -J— b t —j— q
- b*=zp(q -f t)
- db2 ô+è
- pt
- d _____ b
- c -J- d a 4- b
- a = b
- c
- d;
- a = b(i — s)
- L’ordonnée b du cercle représente la puissance transmise électriquement au rotor : a représente la puissance mécanique, négative dans ce cas. Cela montre qu’une partie de la puissance transmise au rotor par l’excitation tournant dans le sens de rotation est dépensée en effet Joule de l’excitation à contre sens. Le couple relatif à la contre-excitation étant N2 i2 et la vitesse étant 2nf, la puissance électrique relative à la contre excitation est 2ir/TM2ir2
- La puissance mécanique est alors
- — £ N4,2.277/* = — ( i — s) N2t'r2.27Tf
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- 72
- L’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — NO 2.
- Pour l’excitation dans le sens de rotation, on a de même comme puissance mécanique
- (i — s)Niir^.2r.f
- La somme de ces deux puissances est (NpVi — N2ù-2) (i — s)27Tf
- Or (Njùj—N2L2) représente le couple, et(i—s)2irf représente la vitesse angulaire.
- (à suivre) B. L.
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Sur le calcul de l’égalisation des réseaux de distribution fermés. — Soschinski. — (Suite) (^).
- 2° Soit J la charge unique placée entre I et II à la distance 7/ni (fig. 4) et variant de «J. On obtient les nouvelles charges aux points
- /. A Irn ,.
- Jt
- J •
- Fig-. 4.
- II
- ^r
- Jrr
- d’alimentation, en reportant sur les points 1 et II la charge v;J = (1 — «)J au lieu de J :
- >îj Jj — Jj — J( i — 0 “h Tt J( i —— y) — J| — aJ( i — 1)
- '-^xi J ii — J ii — *l ^ H- J ^ — «Lj — u J
- d’où l’on tire
- Mj = y/jj — q = ~ u(1 — 0 — ~ ui — uj( 1 Jl -J xi
- Jr
- et
- d’où
- A Jj — «j Jj — «J[i — ). (i -{- /j, j)],
- J1 ”'11
- J II «'!
- On obtient alors
- H u = A Jpi'j = = u 2-2 ps
- •h
- (9)
- (!) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, 6 janvier 1906, page 32. *
- en posant :
- (J)i = J[i—'(i+ZiuXI (IO)
- Les équations 9 et 6 sont constituées de la même Taçon, et l’on obtient, pour déterminer <7in, l’équation :
- £j JJ U (J)j — = - ~r Vs — «i n ps SIII p h ila)
- d’où n 11 U)i „ U)i «i n — ;: -j- — a -p • P Ji Ji (8a)
- La grand eur
- Jj u (u)
- “ = ÎJ).=F
- représente l’égalisation rapportée à J, c’est-à-
- dire la variation de J en centièmes que produit ' la différence de potentiel shn égale à 0,01 s. Les équations (I) (III) (IV) restent les mêmes : au lieu de l’équation II, on a l’équation
- La chute de tension s à la dérivation est, à pleine charge,
- £ = / (i — 0<I’j II J
- Quand J diminue de aj, on a
- s' = / H'J n [Jj u -p >/ ( I — y)J]
- Si
- on a
- •h u + r‘ (1 •— 0 J — (1 — 0*1
- Jj n = -pb ^ (, — /)«J "i n
- Pour u — 0,4 et X = 0,5 par exemple, le courant d’égalisation ne doit pas dépasser la valeur
- •h n — °>2 J
- En outre
- H n = h n M’i n
- nedoitpasdépasserlavaleur0,8s, car£ = 0,25.J«’I n. Pour s= 0,02 &, on doit alors avoir p — 0,016,
- et ci — — oj6 ~~ 25 suffirait comme égalisation rapportée à J.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 73
- Pour 1 = 0,2 au contraire, on obtient des chiffres plus avantageux :
- tation et n nœuds. Les équations sont les suivantes :
- Jj,ïj 0,32 J ; s =r O, l6 «Pu J ;
- £|,xi = 2 s — o,o4 & ; a — io
- Pour plusieurs charges individuelles J., qui diminuent de la quantité nvJv, on a
- V„v(Jv)r
- (Jv)l = J[l 'y (l -j- fn d]
- d’où
- v “’Wi V _ (Jy)l
- '"-2-717-2^-17
- et pour
- uv = U = Cte
- a — — : P
- «IM
- (8 b)
- {11 b)
- Les équations (I), (III) et (IV) restent les mêmes : au lieu de \\a, on a
- P
- «I n Jr
- (II/;)
- (Jv)[ peut avoir des valeurs positives ou négatives
- (L) ^ o quand Â, ^ ———
- 1 “T /Il I
- Les valeurs négatives de (J.,)i deviennent positives quand on introduit fm = ~ au lieu de /ji t,
- c’est-à-dire quand, au lieu des grandeurs sj H et ai n du point I vis-à-vis du point II, on introduit celle du point II vis-à-vis de I, c’est-à-dire si l’on considère en ï et nni.
- 3° S’il existe, entre les deux points d’alimentation considérés, plusieurs conducteurs dérivés qui, a leur tour, sont reliés par des branches chargées, le réseau de distribution forme des mailles et l’on peut opérer comme précédemment en considérant tous les points deux à deux, mais cela couduit à des calculs très longs. Souvent on peut simplifier en négligeant des conducteurs de jonction.
- Considérons un réseau à N points d’alimen-
- !7i 1 £i — (h 11 ht ••• —gix5 x — Ou £i — Qns'-—••• \
- — 9lnen=JI j
- (h 11 û+/7n n £n • • • /dix— £n~ Ou i h—9 m £2—• • •
- 9ii« £« “ hi j
- 9nisi .9nii£h •Jr9s n®xt 9 ni£i Pn2£2
- f/x ri1 n -
- 9i i£i 9\ n -il ••• //in hx "Tfl'i i £i 9\ 2S2
- — 9\ nsn
- 9n IÛ 9n II SII — • •. — 9n N eN — gn\°-1 — g U 2 H ~ • • • j
- ~hgn h sn — J«. I
- = Jn[ = jl
- (12)
- Dans ces équations, s, s.2... représentent les chutes de tension aux nœuds calculées à partir de l’usine génératrice, c’est-à-dire y compris les pertes dans les conducteurs d’alimentation. Pour résoudre. ce système d’équations, on peut l’écrire sous la forme suivante
- £\ = P\ l^l^Pl II J1I + ••• n Ty ~T 1*11 *b + ••• \
- + Pin >bi j
- si 1 = /^n i Ji + Pii 11 hi 4---- + /5jin^n+/5iiiL + ---
- ^rPlin^n
- sx — Pn 1 R "É/’nii*Li + ••• “hPnn Jn "T Pn i L + •••
- + /’Nn'hi
- £I = Pli 'hf-Pl IlJîI+ ••• “f-PiN J N + P\ I L + •••
- + P\ n j 71
- £« — pu I Jf H Pu n Jn H- Pn N N I JI "h • • •
- p!" — ' D
- en appelant I) le déterminant du système d’équations (12) et D,j:j le déterminant partiel du ge terme de la ve colonne. D étant une combinaison des conductibilités du (N -j- nf degré, etD„., une combinaison analogue du(N-f-n — l)e degré, les termes p représentent des résistances, et pF> = p.j,j car Duv =DpV
- On peut les considérer aussi comme des chutes de tension (') comme on le voit en posant, par exemple,
- J II = JIII = ••• = Jl = ••• = J/i = O
- h =»
- P) Yerhœckx : Eclairage Electrique, tome XXXV, 16 mai 1903, page 241.
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- L’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 2.
- On a alors :
- Pli = £l > Plll = ell >', P\l — t\ > • • • ; P/l I = sn c’est-à-dire que p^ — pv^ est la chute de tension au point d’alimentation ou au nœud v (ou y) quand le nœud p (ou v) est chargé seul avec l’unité de courant. Dans les mêmes conditions, p^ (ou pvv) est la chute de tension en p (ou v) lui-même.
- Les valeurs p peuvent être calculées simplement pour chaque réseau, soit d’après la méthode indiquée par Yerhœckx, soit par la solution des équations au moyen de la méthode d’approximation de Gauss.
- Pour la charge normale du réseau, on a
- £i — £n — • • • — £n —s*’
- d’où
- £i ii = £n — £i = (/»ii i — Pi i)h + (pii ii —’ Pi ii)Jh + • • •
- + (Pllv — Pli/)-L + • • • = o ( 14)
- et, d’une façon générale
- £nm = £M ~ *N — (Pm /*Nl)^I ~b (Puu Pnii) ^11 + • • •
- + {PMv -i°N ) jy + • • • = °-
- Supposons que d’abord la charge d’un seul point Jj diminue de
- uih — 0 —1 >!i)Ji
- On obtient, pour la nouvelle répartition, un groupe d’équations qui ne se distingue de (13) que par le fait que nl3l remplace J!
- £i ii — Ou i — Pi ihih + (pu ii — Pi ii) Jn
- Ouv — piv) J» -f-...
- et, en soustrayant l’équation (14)
- £i H = — (Pi il — Pi iX1 = (pi i — Pm)uih (15«)
- D’une façon générale, la différence de potentiel entre I et un autre point d’alimentation M est
- £im = (i®n Pmi) nih (15)
- On peut se représenter également le point I chargé de la charge supplémentaire — iqJj, par suite de laquelle il se superpose à la répartition de tension normale une nouvelle répartition de tension correspondant à la charge — i/jJj. Les chutes de tension réelles en M et I sont alors
- £m = ss Pmi ui h £i — ss Pu *q Jj,
- d’où, comme auparavant
- £im = (Oi— Pmi) ui *4 •
- Si l’on se représente le point d’alimentation 1 comme séparé du reste du réseau, le courant correspondant à la diminution de charge
- AJj MjJj
- passerait de I vers Z et produirait une élévation de tension de I vis-à-vis des autres points d’alimentation non modifiés.
- sim — AJi wî — u\ rr Joi
- (ï6)
- Le courant d’égalisation réduirait la différence à sIM tel que
- £im___ “i^i
- Piivr
- IM
- % — amP>
- et l’on aurait
- oi
- UjJj
- hu=P^J
- 01
- En remplaçant p par sa valeur
- — SfM—-/ N T Ps
- Pim — — (0,i — /smi)wiji ~
- (*7)
- (18)
- on obtient
- _ I________________£j_
- alM Pjjj pu[ p J0I
- Or es — œjJ0l : au lieu de l’équation (1), on obtient donc l’équation (le) relative au cas général d’une variation de charge uv3v du ve nœud par rapport au Ne et au Me point d’alimentation.
- %M
- w
- N-
- Pnv~ Pmv
- I
- P*
- (ic)
- (v = N, I, 2, ....)
- Cette équation se transforme en l’équation (1) si l’on introduit pour pNv = pI1 et pMv = p1 n la valeur correspondante.
- On a en effet (fig. 2):
- _ Su H .
- II SlI SlI II — o’2I II ’
- _ Ou
- III oIIoIIII ^ohjl
- d’où
- Si i Si n =
- Su n ~ Ou
- Si i Su n — sh ii
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- Or, on a :
- 8\m — Si il = oïl et
- gu Si ni — S"11 il = Si Su + Si SniSi + S'il)-
- Si l’on remplace les conductibilités par les résistances, on retrouve finalement :
- H'i -f- = (Vj jj I
- al II = ------’
- wl II P S
- Au lieu des équations (II) on obtient alors les équations suivantes:
- -b
- -L
- Pn m "
- ; j — v nv
- *NM J0N
- X T Ps PH v) Uv v g
- £NM —PnM*® — (/’Nv Pmv)uJv
- (v = N, 1,2...)
- (II c)
- En ce qui concerne les équations (III) et (IV), il faut à nouveau considérer deux cas. S’il s’agit d’établir un réseau, le calcul a pour but de vérifier si les sections calculées suffisent pour l’égalisation. Si la section d’un conducteur n’est pas suffisante, on renforcera les conducteurs de distribution. Remplaçons M par II pour plus de simplicité : l’augmentation de sections provoquera une diminution de la valeur de e n
- Or on a
- £i n = (Phi — Pbii)uih
- Pu
- Dn __diii
- D
- c’est-à-dire :
- Pli — g [oïl il Dll il — Su m D'n ni j
- “ • • • — êïi i D n i ~ £112 D'ua — ...] (
- , f > 09)
- Pu 1 = [»i.ii D'n n + Si 111 D'n m \
- + • • • Su D'n i + S12 D'112 +• • •] I'
- où D’v/Jt désigne le déterminant partiel du déterminant partiel Dn. Les grandeurs D’ ne contiennent principalement pas les conductibilités glv : donc pn sera diminué par l’augmentation de glv car le déterminant D augmente. Mais sera en même temps augmenté, car le terme glv de chaque terme individuel croît relativement plus vite que D, et^g augmente avec^Iy.
- Les conditions sont différentes quand, au lieu de réseaux projetés, on a affaire à des réseaux terminés et en exploitation, qui présentent une
- différence de potentiel £I(II trop considérable ou un facteur d’égalisation ahll trop faible. Il faut alors relier les deux points d’alimentation par un conducteur d’équilibre dont on calcule la section de la façon suivante.
- Soit ahlî le facteur d’égalisation calculé au moyen de l’équation \c : l’adjonction du conducteur d’égalisation de conductibilité g'hll doit réduire ce facteur à la valeur a'MI ou doit réduire la valeur de sIinà la valeur e'Iin.
- L’adjonction de la conductibilité g'hll modifie les trois grandeurs ghl, ghll et glhn dans le déterminant D du groupe d’équations et l’on obtient comme nouveau déterminant
- D'
- (Si 1 + g'nn) — (oi 11 + Si 11) — Si m • • •
- — (ên iSu 1) (gn n + Sn 1) — Su m•• •
- — Sm 1 — Sm 11 Sin m
- = D +
- S111 — si il —Si ni Si 11 £1111 — Su m
- 0 — oui 11 — oui m
- Su —s'i II—Si III ••• . 1 . ^ 1 «3,
- — Sm Si n—&u m ••• 4- —#111 Si II—oIIIII---
- —Sm 1 0 Sm m* • • O 0 glll III---
- ou, le dernier déterminant étant nul par suite de l’égalité des lre et 2e colonnes :
- D' = D -f- g\ n Dx j — n Dr n —g\ n Dx n -\-g\ n Dn n, c’est-à-dire
- jj-= 1+^111 0*i —2Pi 11 + Pu 11) • (20)
- De plus on a, d’après les mêmes considérations que celles sur lesquelles repose l’équation (29) :
- p'i 1 = ^ [(£1111 +^111) D'n 11 — fn m D'n m — ...]
- Pu 1 = gp [(Si 11 +f'i 11) D'n 11 —g\ m D'n m — ...],
- car les grandeurs D'mn sont indépendantes de g'hiv On a alors :
- Pii — p'u 1 = g-' [(fn 11 —Si 11) D'n n
- — (fn m ~~Si iii) D'n m — —], De l’équation (19) on tire :
- /=>i 1 — ^111 = g [(^1111 — Vi 11) 11
- — (S 11 m —Si iii) D'h m — ... ],
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 2.
- et l’on obtient, en tenant compte de l’équation (lie):
- ; i h = Pi i — Piii_X
- 51 n P 11 — P ii i R
- — 1 + g i ii (Pi i — 2Pi ii + Pu ii)-D’autre part, l’équation ilc) donne
- Pi i — Pu i _ rt'i h ;
- P i i — P ii i a\ ii d’où l’on déduit :
- fui
- __Aq ii
- Pi i — 2 Pi il + Pu ii
- — A aJ n ______________]___________
- ai ii Pi i — 2 Pi ii X pu h
- (I Vc)
- en posant :
- Aq ii = si ii — £'i m A«i jj = a’j jj — u{ jj
- En éliminant all{ sur l’équation (le), on peut écrire :
- __ A a\ u P s , Pi i — Pu i
- ,l’i Pi i — 2 Pi ii + Pii ii
- (IVe)
- Pour le cas particulier de la figure 4, cette équation se transforme en l’équation IV car on a :
- . _.éu+^ni.
- Pi i —--fi--’
- Pi ii —
- gi ii . D ’
- d’où
- Pii ii
- A
- g i « = — (à suivre)
- al II P s
- «’I
- g\ + glu.
- D
- i
- gu | AflII Ps _
- ^I+iflI H'I + «'II
- B. L.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- Commande de compresseurs au moyen de moteurs asynchrones monophasés. — Corsepius. — Elektrische Bahnen, 24 novembre igo5.
- L’auteur a réalisé un moteur monophasé spécialement étudié pour la commande d’un compresseur d’air. Ce moteur a six pôles et est alimenté avec du courant à 123 volts et 45,3 périodes : sa puissance normale est de 20 chevaux et sa puissance en surcharge atteint 36 chevaux pendant une heure, il possède un stator très allongé dans lequel sont placés deux rotors, un rotor principal et un rotor auxiliaire, ce dernier libre autour de l’arbre et monté sur des paliers à billes. L’arbre porte des bagues de contact reliées, de la manière ordinaire, à des résistances de démarrage. Pour démarrer, on emploie un interrupteur spécial qui produit
- la séparation du champ du moteur auxiliaire en deux champs distincts décalés de 90° environ : ensuite on utilise la réaction d’induit du rotor auxiliaire pour produire le démarrage du rotor principal comme dans un moteur diphasé.
- Sur le moteur construit, on a trouvé comme rendement le chiffre de 86 % , et comme facteur de puissance le chiffre de 0,8. Le rotor auxiliaire, dont la vitesse de rotation est 1,5 fois plus considérable que celle du rotor principal, met 20 secondes à démarrer.
- O. A.
- Compas enregistreur Heit. — Fabry. — Société scientifique de Marseille.
- L’appareil du commandant Heit a pour but de noter la route suivie par un navire, en enregistrant d’une façon continue les indications de la boussole.
- La partie mobile du compas a la même disposition que les roses ordinaires des compas de marine: elle présente les mêmes proportions que les roses modernes (roses Thomson) et se compose d’un disque léger, mobile autour d’un pivot, auquel sont liées un certain nombre d’aiguilles aimantées : le pivot d’acier est fixé à la rose, et repose sur une agate fixe. Celle-ci est noyée dans une goutte de mercure, qui sert à amener le courant nécessaire à l’enregistrement, sans produire aucun frottement.
- Sur la rose est également fixé un petit index en argent en communication électrique avec le pivot par un fil fin et flexible. Dans la position habituelle, cet index ne touche pas la cuvette qui entoure la rose et ne gêne en rien les mouvements de celle-ci mais, une fois par minute, il est projeté contre la cuvette, et ferme un circuit électrique. Ce mouvement périodique de l’index est produit par la chute d’un poids de quelques grammes sur un petit plateau placé sur la rose. La chute du poids est elle-même provoquée par un électro-aimant, dans lequel un courant est envoyé toutes les minutes.
- Dans la position normale, la rose est entièrement libre, et aucun frottement 11e vient gêner son mouvement.
- La cuvette est divisée en un certain nombre de secteurs métalliques isolés les uns des autres. Pour que le contact entre l’index et la cuvette se fasse bien, quelle que soit
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- REVUE D’ELECTRICITE
- l’inclinaison cln navire produite par le roulis, on a été amené à tailler ces secteurs en forme de portions de sphères ayant pour centre le pivot. Les angles embrassés par ces secteurs sont différents et vont en augmentant à mesure qu’ils s’éloignent de la portion de cuvette qui est voisine de l’aiguille, lorsque le navire suit la route indiquée. Dans cette portion, les secteurs occupent chacun 1 degré, tandis que les secteurs les plus éloignés occupent 22 degrés 1/2. Au total, il y a 33 secteurs occupant 360°.
- A chaque secteur correspond un circuit comprenant 4 éléments Leclanché et un relais. Les 33 relais sont reliés au compas par 34 conducteurs qui aboutissent à des balais placés dans le socle de l’appareil et frottant sur des bagues de contact de façon à assurer la continuité des circuits électriques tout
- en permettant la rotation de la cuvette de l’appareil.
- L’enregistrement est fait sur une feuille de pajder que perfore une étincelle produite par une petite bobine d’induction. Ce papier passe entre deux peignes dont chaque paire de dents correspond à un relais. Quand l’index de la rose vient en contact avec un secteur, le relais relié à celui-ci s’abaisse, ferme le circuit primaire de la bobine sur une pile et établit la communication entre le secondaire et l’une des paires de dents. En outre, toutes les fois que le bateau fait une embardée anormale et que la rose atteint le 1er secteur de part et d’autre de la position de route, le circuit cl’une sonnerie est fermé et le commandant est prévenu par ce signal qu’il se passe quelque chose d’anormal.
- O. A.
- Nouveau trieur magnétique système « Hum-boldt ». — L. Fabre.
- Ce trieur est destiné à séparer par voie
- ses et à récupérer les minerais fortement magnétiques. Il consiste en un système spécial d’élcctro-aimau.ts autour duquel tourne un
- Trieur magnétique Ilumboldt.
- magnétique le fer des matières les plus cliver- | tambour constitué par une matière diamagnéti-
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- 78
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N® 2.
- que. Les aimants donnent naissance à des | champs magnétiques de concentration relative- ! nient forte. Ils sont fixes et agissent à travers l’enveloppe non magnétique du tambour. Leur position par rapport au chéneau d’arrivée des matières à traiter peut être facilement réglée ainsi que le montre la figure 1.
- Quant au tambour diamagnétique, il reçoit extérieurement une garniture spéciale magnétique, ce qui multiplie le nombre des champs magnétiques développés par les électro-aimants intérieurs et augmente notablement l’action des trieurs. En effet, tout écartement étant évité, l’attraction magnétique des matières à séparer, par exemple du fer, s’effectue par contact direct avec la garniture métallique magnétique. Cette garniture assure en même temps au tambour une grande durée.
- Il n’est pas nécessaire d’enlever la matière magnétique au moyen de brosses, car celle-ci tombe d’elle-même à un endroit déterminé de la circonférence du tambour. Il n’y a ni balais de prise de courant, ni bagues de friction ou dispositifs analogues pouvant facilement se détériorer sous l’action de la poussière et de l’humidité. Le courant est amené aux électro-aimants directement par le fil conducteur.
- Les trieurs, construits par la Société Anonyme Humboldt de Kalk, conviennent aux usages les plus variés, particulièrement pour la récupération du fer contetm dans les crassiers de hauts fourneaux, convertisseurs, poches de coulée, etc., résidus et scories Thomas. On sait, en effet, qu’en sidérurgie il est impossible d’éviter l’entraînement d’une certaine partie du fer dans les laitiers et les déchets, et par conséquent dans les crassiers. On peut également récupérer le fer des déchets de fonderie, ce qui permet de réutiliser le sable de moulage, le fer des scories de cubilots ou analogues après un broyage préalable dans un moulin à boulets ; séparer les parties de fer et d’acier contenues dans les rognures métalliques des tours et foreries ainsi que dans les limailles. On peut encore l’utiliser dans les minoteries et semouleries, dans les • fabriques de porcelaine, etc.
- Ces trieurs sont appliqués avantageusement pour la séparation sèche et humide des minerais fortement magnétiques tel que la sidérose, et la magnétite.
- ÉLECTROCHIMIE
- L’électrolyse de l’eau. — Richard. — Franklin Institute. Novembre igoô.
- L’auteur décrit d’abord les phénomènes d’élec-trolyse de l’eau, indique ensuite les théories de la réaction, et donne enfin une nomenclature des procédés industriels.
- Les électrolytes employés en laboratoire sont généralement l’acide sulfurique dilué ou la soude caustique. Il est difficile de trouver des électrodes qui ne soient pas attaqués pendant l’élec-trolyse : au point de vue commercial, le fer donne de bons résultats comme cathode. Dans le cas où l’on emploie un alcali, l’anode doit être insoluble et ne pas former d’oxyde ou d’hydrate sous l’action du courant.
- Les constantes généralement admises pour l’eau sont les suivantes :
- Eau.
- Poids moléculaire............. 18
- Poids spécifique.............. i
- Poids du litre................ iooo grammes
- i coulomb décompose........... 0,093926 millig.
- 1 ampère-heure décompose...... o,335i grammes
- Oxygène :
- Poids atomique................ , •. 16
- Poids moléculaire o2........... 32
- Poids spécifique (air= 1)....... . i,io5Ô2
- Poids spécifique (hydrogène = 1). 16
- Poids d’un litre à o° et 760 mm.
- de pression................. i.43o3 gr.
- Volume occupé par un gramme.. 699 cm3
- 1 coulomb libère............... 0,0829 mgr.
- — _ ............... 0,05g cm3
- ï ampère-heure libère.......... 0,298 gram. ou
- 207,2 cm3
- Hydrogène :
- Poids atomique................. 1
- Poids moléculaire.............. 2
- Poids spécifique (air — 1)...... 0,0696
- Poids d’un litre à o° et 760 mm. . 0,19 gr.
- Volume occupé par un gramme. . 11,11 litres
- 1 coulomb libère............... o,oio36 mgr ou
- 0,1 i5o cm3
- 1 ampère-heure libère........... 0,0873 gram. ou
- 414,3 cm3.
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- 13 Janvier 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 79
- Gaz tonnant :
- Poids spécifique (air = i).... o,4i5o
- Poids d’un litre à o° et 760 mm.. . o,563 gr.
- Volume d’un gramme............ i,865 litres
- 1 coulomb libère.............. 0,0933 mgr ou
- 0,172b cm3
- 1 ampère-heure libère......... o,3353 mgr ou
- 621,6 cm3
- La quantité d’énergie nécessaire pour décomposer 9 grammes d’eau en huit grammes d’oxygène et un gramme d’hydrogène est représentée par 3.4500 calories-grammes. Un ampère-heure libère 0,0373 grammes d’hydrogène et, par conséquent, produit un travail de
- 0,0373 X 34.5oo = 1287 calories-grammes
- Un watt-heure ne représentant que
- 0,2385 X 60 X 60 = 85g calories-grammes,
- il faut 1,5 watt-heure pour libérer 0,0373 grammes d’hydrogène ; par suite, la différence de potentiel doit être de 1,5 volt. On ne recueille pas la totalité de l’oxygène produit, parce qu’il se forme dans l’électrolyte de l’acide persulfu-rique ou des persulfates. La quantité de ce corps formée dépend delà densité de l’acide employé, de la température de l’électrolyte, et de la densité de courant. Elbs et Schônherr ont indiqué, pour les pertes d’oxygène dues à la formation d’acide pérsulfurique à la température ordinaire, les chiffres suivants :
- POIDS SPÉCIFIQUE de l’acide EMPLOYÉ PERTES D’OXYGÈNE EN % POUR DES DENSITÉS PAR METRE CARRÉ DE
- 5 amp. 5o amp. 100 amp.
- i, 15 7>°
- 1,20 — 4,4 20,9
- I , 25 — 29,3 43,5
- 1,3o 1,8 47,2 5i ,6
- i,35 3,9 60,5 71,3
- 1,4o i3.o 67,7 75>7
- En pratique, on règle la densité de l’acide et la densité de courant de manière à réduire au minimum les pertes d’oxygène.
- En ce qui concerne la théorie de l’électro-lyse de l’eau, on a donné trois théories. La première consiste à admettre que l’acide ou le
- sel rendent l’eau conductrice et que cette eau est alors décomposée par le courant.
- 2H20 = 2H2 + O2
- Cette théorie est insoutenable, car il n’y a pas plus de raison pour que l’acide .sulfurique rende l’eau conductrice que pour que l’eau rende l’acide conducteur. L’eau pure n’est pas conductrice ; l’anhydride pur ne l’est pas plus : la conductibilité est fonction de la composition du mélange d’acide et d’eau qui, seul, est regardé comme conducteur.
- La seconde théorie consiste à admettre que l’acide ou le sel seul se décompose, puis se réforme aux dépens de l’eau par les réactions
- + —
- 2H2SO'' = 2H2+ 2S0'«
- ou bîén
- 2SO4 + 2H20 = 2H2SCH + O2
- + —
- 4NaOH = 4Na -f 40H
- +
- 4Na + 4H20 = 2H2 -f 2NaOH
- 40H=: 2H20 + 02
- Cette seconde théorie repose d’une part sur l’hypothèse insoutenable que l’acide seul conduit le courant ; en second lieu elle est inutilement compliquée.
- La troisième théorie enfin est résumée par la formule.
- 2R2+2x S04+* = 2H2 + O2 + 2H2* S02+* 2Na01+*H1+*— 2H2 + 02 + 2NaO H2^1
- Cette théorie repose sur le fait que, seul, le mélange d’acide ou de sel et d’eau est conducteur et forme un tout, dans lequel passe le courant : ce n’est pas l’un ou l’autre des constituants qui est décomposé, mais les deux, l’électrolyte contenant de l’hydrogène, du soufre et de l’oxygène en quantités qui correspondent à la concentration du mélange employé.
- En ce qui concerne les appareils industriels employés pour la préparation de l’oxygène et de l’hydrogène, l’auteur les classe en appareils à diaphragmes et appareils sans diaphragme servant à séparer les produits gazeux ; il les classe en outre en appareils simples et appareils multiples comprenant plusieurs éléments en série.
- L’appareil de Latchinoff contient des diaphragmes en amiante : les électrodes sont en fer et
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- 80
- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. - N° 2.
- l’électrolyte contient 10 % de soude caustique; la densité de courant est de 3,5 ampères par dcm2 et la différence de potentiel de 2,5 volts ; d’autres appareils ont des électrodes en charbon avec électrolyte à acide sulfurique.
- Cet appareil a été perfectionné par Schmidt et construit pour fonctionner sous 110 volts: il se compose d’une succession de plaques en fer, chaque élément étant formé par les deux faces de deux plaques voisines qui agissent comme électrodes bipolaires; entre deux plaques consécutives en fer est placée une feuille cl’amiante. L’électrolyte est formé par une solution à 10 % de carbonate de potasse. La densité est de
- 2 ampères par dcm2 et la différence de potentiel de 2,5 volts par élément. La pureté de l’oxygène obtenu est de 97 % . Les appareils sont construits par les ateliers cl’Oerlikon.
- L’appareil de Schoop est divisé par des cloisons non conductrices et non poreuses : les électrodes cylindriques sont en plomb dur et sont entourées de tubes de verre ou d’argile, perforés à leur extrémité inférieure. Cet appareil produit 68 litres d’oxygène et 136 litres d’hydrogène par cheval-heure électrique.
- L’appareil de Garnti comporte des séparations métalliques presque complètes entre les électrodes : la différence de potentiel est de 3 volts par élément; la densité de courant est de 2 à
- 3 ampères en dcm2 ; on recueille alternativement de l’oxygène et de l’hydrogène dans les compartiments successifs.
- L’appareil de Siemens and Oh a ch repose à peu près sur le même principe.
- E. 13.
- Sur la conductibilité de l’acide sulfurique dilué. — Whetham. — Royal Society, 16 novembre 1900.
- La conductibilité des sels neutres dissous dans l’eau atteint une valeur limite quand la concentration diminue, cette valeur limite correspondant à une ionisation complète. 11 n’en est pas de même pour les solutions acides ou alcalines : la conductibilité atteint un maximum pour une concentration de un ou deux millièmes d’équivalent par litre et diminue rapidement quand la concentration diminue.
- On a supposé que la diminution de conductibilité est due à une action interne entre la solution et les impuretés contenues dans l’eau. L’auteur, pour vérifier cette hypothèse, a ajouté à l’eau des impuretés et n’a constaté aucune différence dans la conductibilité : de même en faisant bouillir l’eau dans le vide, il a trouvé que la conductibilité de la solution ne variait pas, quoique la conductibilité du dissolvant fût modifiée. Enfin, en ajoutant dans l’eau du chlorure de potassium, qui augmente beaucoup la conductibilité de celle-ci, il a constaté que la conductibilité de la solution d’acide restait la même. Cependant, en ajoutant de l’acide carbonique, il a trouvé que la conductibilité de l'acide diminue. Ces différentes expériences 11e permettent donc pas de tirer de conclusion sur la validité de l'hypothèse précédente.
- IL R.
- Le Gérant : J.-B. Noukt.
- S Et* S.
- SOCî.KlK NOUVELLE DK L'IMPRIMER t F. MIIIIAM, 1, HUE DE LA BKRTAUCHE
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- Tome XL VI.
- Samedi 20 Janvier 1906.
- 13* Année. — N* 3.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- fl. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut.—-fl. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’Ecole des Ponts et Chaussées. — ERIC GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’Ecole central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. —- A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- THEORIE EXACTE DE LA COMMUTATION ET DIAGRAMMES EXACTS DES MOTEURS MONOPHASÉS A COLLECTEUR
- DIAGRAMME GENERAL
- Nous allons établir d’une façon tout à fait générale la théorie des moteurs monophasés en nous appuyant sur les figures 1 et 2, sans tenir compte de ce que le moteur envisagé soit série, à répulsion ou compensé : l’effet des bobines mises en court-circuit par les balais est négligé au début.
- Supposons que l’induit (fîg. 1) ait Za conducteurs effectifs, soit parcouru par le courant L et présente une différence de poten tiel Ea. Supposons que le système inducteur possède Z/ conducteurs, parcourus par le courant Jf. Si les balais sont décalés de l’angle p par rapport à la position neutre, les ampère-tours A\Y« de l’induit peuvent être décomposés en deux composantes AWf/ = AWa cos /3 (ampère-tours transversaux dans la direction ad) et aWa, = AWasin/3 (eontre-ampère-tours dans la direction b b).
- Les ampère-tours A\Yff produisent dans l’induit, concurremment avec les ampère-tours
- ?
- ' Fig. 2.
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-
- 82
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 3.
- du système inducteur, AW le flux Ka dirigé suivant bb : les ampère-tours AW?
- produisent le flux transversal Kq.
- Les deux flux rectangulaires, dont la figure 3 indique la position dans le temps, produisent dans l’induit les quatre f. é. m. suivantes, dont deux par induction statique comme
- dans un transformateur (E* et E',-) et deux par la rotation, comme dans un induit à courant continu (Er et E'r) :
- 1°) Dans la direction de Ka, la f. é. m. Er de rotation
- E — J- P M-Za-Ka-cos/3 * * * n
- V2 a
- 6o. io—8
- \2
- Ka. io—8. cos fi
- .cos fi
- Er = — . nr. Z'a.Ka.10-V2
- 2p désignant le nombre des pôles,
- 2a le nombre des branches parallèles, u la vitesse de rotation par minute (nombre de tours),
- pu
- 6o
- la vitesse de rotation par seconde rapportée à deux pôles.
- 2°) Décalée de 90° en arrière de Ka, la f. é. m. induite E,-
- Ej = — .nr.Z'a.Kq. sin/3.io—8
- V 2
- 3°) Dans la direction de Kff, la f. é. m. E'r de rotation
- E'r
- 4°) Perpendiculairement à K?, la f. é. m. induite E',-
- nr. Z'„. K?, sin fi. io—8 V 2
- E'j ~—.n. Z'a.Kq. cos fi. io-
- V2
- Ces quatre forces électromotrices sont portées sur le diagramme de la figure 3 sur lequel sont portées en outre :
- 5°) La f. é. m. Er de l’enroulement inducteur perpendiculaire à Ka ou K/? en appelant K7 le flux dans l’enroulement inducteur
- E^ = C.n.Z/.K/.I o—8
- Zf désignant le nombre total des conducteurs dans le champ (* 2), c’est-à-dire, pour des pôles saillants, 2p fois le double du nombre de tours par pôle. La constante d’enroulement c est égale à 2,2 pour des pôles saillants et est comprise entre 2,1 et 1,4 pour des enroulements répartis.
- (!) Dans un transformateur, on a E = 4,44.«.2.K.10— 8 .
- Z
- Le nombre de tours z — - car il y a deux moitiés d’induit en parallèle. Donc :
- E= l,ll.ra.Z.K.10-8
- mais, pour cette formule, on suppose l’enroulement concentrique, tandis que, dans le moteur, il est réparti : il y a donc lieu
- 2 1,11 1
- de remplacer le facteur 1,11 par le facteur — 1,11. Or : 2---= —pi •
- 7T 7T V2
- (2) 7-ij est le nombre de conducteurs en série : si l’enroulement inducteur possède 2a brandies parallèles et un nombre
- total de Zy, conducteurs, il faut mettre Zj- = dans l’équation pour E^-et A.Wy.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 83
- 6°) Les tensions de dispersion produites par differents flux de dispersion : per-
- pendiculaire à Jf dans l’inducteur, et E's perpendiculaire à Ja dans l’induit. Leurs valeurs peuvent être calculées d’après les flux de dispersion correspondants que l’on détermine d’après les dimensions du moteur.
- 7°) Les chutes ohmiques 3awa et Jfwf dans l’induit et dans l’inducteur, en phase avec Ja et 3j>.
- Dans le cas figuré par le schéma 2, les expressions de Er,
- EV, Ej, E'i ne contiennent pas les facteurs sin p et cos p qui disparaissent. Aux balais aa apparaît la somme géométrique Ea de
- Er :— ”
- V2
- et E't- = -p .11. Z'a. Ka. I O—8.
- Va
- Aux balais bb, la tension résul-
- tante se compose de E'r=— .nr.Z'a.K
- ^2
- . -8 et Ez= — .n.Z'a.Ka. IO--8.
- / 2 V2
- Pour le moteur série simple, dont les balais sont sur la zone neutre (fig. 5), on peut
- employer le diagramme simplifié de la figure 6.
- Le courant dans l’induit Ja est égal au courant dans l’inducteur J/ — J. Les tensions E,-et Er sont nulles. En ajoutant la f. é. m. Er dans l’induit à la chute ohmique
- +
- Fig. 7.
- dans l’inducteur et l’induit, on obtient E.
- Perpendiculairement à celle-ci, on porte la force contre-électromotrice— E/dans l’inducteur, augmentée de deux tensions de dispersion Ej-f-E', dans l’induit et l’inducteur, puis de la tension induite E7. On obtient au total E^. La différence de potentiel aux bornes EA est alors la résultante de E^. et E„ :
- EA=v'E* +E* et l’on a
- cos? = =y-
- h
- Ea.
- Pour que cos y ait une valeur élevée, il faut que E7 , Ej-j-Ej , et E't- aient des valeurs faibles, en comparaison, avec Er -j- I (wa -(- uy).
- Les tensions de dispersion E* -f- EV des enroulements induit et inducteur peuvent être maintenues très petites par un choix approprié des dimensions de l’induit et du fer de l’inducteur (b. La f. é. m. E7 du flux transversal peut être considérablement réduite par
- P) En règle générale, E', a une valeur plus faible pour un enroulement réparti que pour des pôles saillants, mais Ej est beaucoup plus petit dans le cas de pôles saillants.
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- T. XLVI. — N° 3.
- 84
- L’ÉCLAIRAG E ÉLECTRIQUE
- l’emploi de fentes polaires dans le cas de pôles saillants (fig. 7, brevet allemand de Finzi, n° 143.208), ou, d’une façon générale, par l’emploi d’un enroulement décalé d’un demi-pas polaire par rapport à l’enroulement principal et court-circuité sur lui-mème (fig. 8) : cet enroulement neutralise le flux transversal comme un transformateur court-circuité. Il peut également être en série avec l’enroulement induit (fig. 9 et 10). Quand on emploie sur le stator un enroulement réparti, on peut bobiner celui-ci en
- diphasé et employer une phase comme enroulement inducteur principal et l’autre phase comme enroulement compensateur.
- Comme dernier moyen pour augmenter la valeur de cos on
- peut donner une faible valeur au rapport car, pour E* -f E'* + E,- = o
- Hir
- E
- et 3{wa + wf) = o, on a tg?= f
- E,
- De plus on a
- E/
- Er
- k-^A
- nrZ'a
- f fi Z
- u Z
- 1 / P
- c’est-à-dire que f devient d’autant plus petit et cos y d’autant plus grand que le rapport ^ et est plus grand et que le nombre de pôles 2p est plus petit pour un rapport
- - donné ; cependant en diminuant p, il faut en général diminuer A4 en même temps.
- Fig. 10.
- On voit donc, puisque Légalité n = nr correspond au synchronisme, que le facteur de puissance est d’autant meilleur que la vitesse du moteur par rapport au synchronisme est plus élevée et que, d’autre part, le nombre de
- Fig. 11.
- tours de Linduit est plus considérable par rapport au nombre de tours de Lindueteur.
- Comme la vitesse du moteur série va en augmentant quand la charge diminue, on voit que le facteur de puissance va en croissant quand le couple décroît, comme l’indique la figure il où les valeurs de cos ^ sont portées en fonction des vitesses de rotation.
- Si l’on suppose kZr = Z'a (en réalité, il est avantageux d’avoir kZf < Z'Q, on a approximativement, au synchronisme : E/ = Er; cos ? = 0,71.
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- REVUE D’ELECTRICITE
- 85
- Au double du synchronisme, on aurait tgy = - et cos «p = 0,89 : au quintuple du synchronisme, on aurait tg ?= g et cos ? = 0,98.
- j z
- Comme on a approximativement: c . —y l ~ o,8.B/.5> où B/ désigne l’induction dans
- l’entrefer et S la valeur de l’entrefer, on a approximativement pour la différence de potentiel aux bornes, en appelant qi la section de l’entrefer, 2p le nombre de pôles et D/ le diamètre extérieur de l’induit : E/,= vE*-f E* = cI[.Ka. \(h.n.Zf2) + (nr.Z'a)*
- E,v= cll.Bi.qi. \'(k.n.Zf)2-\-(nr.Z'a)2
- ou
- Ea-
- n.J.Zf n-S
- V'+we)’®)'-
- 1200
- 1000
- Cette équation montre d’abord que, pour une différence de potentiel constante, la vitesse de rotation nr diminue quand l’intensité de courant J augmente, et que cette vitesse nr augmente avec la différence de potentiel aux bornes E*. Le couple en kilogramme-
- -y= Ylr • • K# . J . IO ^
- très est: M==——— = —-----------------------— i,i5 Z'a.KÆ. J. io-6 = C.Z'a.Ka.J. io-6.
- 7T . U 2,7lr
- 9,8 I -5— TT -
- ° 3o p
- Comme Ka est à peu près proportionnel à J et E*, on peut écrire :
- M — CL I2 = C'.'K2 = G".E2
- On voit donc que le couple est approximativement égal au carré de la différence de potentiel aux bornes.
- Les courbes relevées sur un moteur série Finzi de 27 chevaux pour traction sont repré-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 3.
- sentées par les figures 12 et 13 pour une fréquence de 18 périodes par seconde.
- Le diagramme exact du moteur à répulsion est directement développé sur les figures 1 et 2. Les deux conditions qui conduisent à ce diagramme sont les suivantes :
- a) La somme géométrique des f. é. m. Er + E,- + E'* + E'r + E'., et de iawa dans le rotor doit être nulle, celui-ci étant court-circuité sur lui-même. S’il est fermé sur une résistance extérieure W, la somme ci-dessus doit être géométriquement égale à JaW. L’angle ya
- 1200
- 30
- 1000
- 25
- 14.00
- 35
- compris entre Ja et entre la f. é. m. résultante de E;, Er, E'r et E'/ est déterminée pour un moteur donné.
- b) Les contre-ampère-tours AW? et les ampère-tours inducteurs AW/ doivent avoir pour résultante les ampère-tours nécessaires à la production du flux K a.
- Mais on a : AW,
- 1 8.p
- k. sin/3 = G.Ja; AW/:
- k.p
- k' = G'rf et AW
- J//-z/
- k.p
- fe = C'.J/*
- où J/* représente le courant magnétisant nécessaire, Vf le courant primaire (sans pertes dans le fer et dans les paliers), k et k' les constantes d’enroulement égales ou supérieures à l’unité. On peut alors aussi dire, en supposant C=C', que la résultante de JL dans la direction de Kq et de <0 dans la direction de K « donne le courant primaire J'. On
- J Z *
- détermine J«. d’après l’égalité /*' f-
- k.p
- .k' = KaWm en appelant W m la réluctance magnétique
- offerte au flux Ka. On a approximativement KaW,„ = o,8.B/.<5. On ajoute I„ à JQ pour les pertes dans le fer et par frottements, et on obtient le courant primaire total Jf. En ajoutant JfWf et E., à la f. é. m. E/ dans l’inducteur, on obtient la différence de potentiel aux bornes E k-
- L’existence de quatre f. é. m. dans l’induit, de même que l’existence du champ tournant
- K
- ^ dans l’induit distinguent le moteur à répulsion du moteur série. C’est, entre autres, la f. é. m. déwattée E'r qui fait tourner, quand la vitesse augmente, le vecteur K? ou J« par
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- REVUE D’ELECTRICITÉ
- 87
- rapport à Ka jusqu’à ce que, au synchronisme, l’angle (fig. 15) et que
- cos <? atteigne un maximum : au synchronisme, on a donc, abstraction faite de la dispersion et de la chute ohmique : E'*— Er — G(nKq — nrKa)~ o car K9 = K« K9 est perpendiculaire à Ka et n = nr.
- On a de même Et — E'r = C(nK« — nrK?) = o : la f. é. m. de réactance est donc compensée.
- L’allure du facteur de puissance cos ? dans le moteur à répulsion à vitesse variable est sensiblement différente de celle que présente le moteur série, comme le montre la courbe 2 de la figure 11,
- Pour les vitesses de rotation supérieures au synchronisme, le facteur de puissance du moteur à répulsion est meilleur que celui du moteur série : il atteint son maximum au voisinage du synchronisme et diminue ensuite, tandis que le facteur de puissance du moteur série croît avec la vitesse encore au-delà du synchronisme.
- Dans le moteur à répulsion, il est également avantageux de maintenir petite la valeur du rapport des ampère-tours de l’induit aux ampère-tours de l’inducteur : ce rapport peut être modifié par changement de l’angle de calage ’/3 qui, pour l’obtention d’un bon facteur de puissance, doit être assez grand et compris entre 80° et 70°. De plus, le facteur de puissance maximum peut être amélioré si l’on réduit les tensions de dispersion E* et E5 et si l’on réduit le courant magnétisant J^; c’est-à-dire qu’une diminution de l’entrefer améliore le facteur de puissance, comme c’est également le cas pour le moteur série.
- Un moteur à-répulsion sans dispersion avec Jy. = 0 aurait, au synchronisme, un facteur de puissance cos çp=l : en réalité, on obtient des valeurs de cos f atteignant 0,9 et 0,95. La vitesse de rotation normale du moteur à répulsion n’a pas besoin d’être comprise entre 1,5 et 3 fois le synchronisme, comme pour le moteur série, mais il est avantageux de la maintenir voisine de la vitesse de synchronisme : ce type de moteurs est donc
- 3.8
- 3.6 3-i>
- 3.2 3.0
- 2.8 <U 2-6 £
- 2.2 $ 2.0 4;
- 1.8 £
- 1.6 V, l.U ^ 1.2 £ 10
- 8
- 6 H « *
- Ifl 2q
- 4(3 6o 80 100 120 IhO
- Vitesse
- Fig. 16.
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-
-
-
- 88
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 3
- bien plus facile à construire pour des fréquences de 40 ou 60, tandis que l’emploi pratique des moteurs série est limité à des fréquences comprises entre 15 et 25 périodes (*). La formation progressive du champ tournant dans le moteur à répulsion est indiquée, d’après Steinmetz, dans la figure 16 pour ,3 = 74°. A l’arrêt, on a KÆ = 0 (transformateur en court-
- circuit) et K? = maximum (Ja étant ' Cavjjle en JcûoyTûjnmêtres maximum). Quand la vitesse de
- rotation augmente, Ka augmente et K7 diminue. Au synchronisme, Ka — Ky ; au-delà du synchronisme, K« est plus grand que K?.
- Les courbes d’un moteur à répulsion de 60 chevaux de la General Electric G0, construit pour 500 volts et 25 périodes, sont représentées par les figures 17 et 18. Dans cette dernière figure sont indiquées, à titre de comparaison, les courbes d’un moteur série à courant continu. Toutes ces courbes se rapportent à des moteurs de traction : la courbe de vitesse de rotation monte beaucoup plus rapidement dans le cas du moteur à répulsion.
- Un moteur de 175 chevaux de la General Electric G0, construit pour 1.500 volts et pour une vitesse de marche de 20 km. à l’heure, et ayant un entrefer de 4 mm., a pour facteur de puis-Sclll CG COS J^max — O, 94 et pour rendement *7max — O, 85, y compris les engrenages.
- Brown-Boveri et G0 ont pu obtenir un facteur de puissance de 0,95 dans leur moteur à répulsion à réglage par déplacement des balais, grâce à un choix habile des proportions du moteur et de la fréquence employée.
- Cramp (2) a indiqué que le moteur à répulsion, représenté par la figure 18 bis, ayant deux lignes de balais très larges par paire de pôles, a présenté, particulièrement avec des pôles saillants, un fonctionnement au collecteur meilleur que celui du moteur à répulsion ordinaire, car les bobines court-circuitées sont toutes en parallèle et non en série. L’inconvé-
- (U Le moteur série s’approche d’autant plus du moteur à courant continu qu’on abaisse la fréquence, tandis que le moteur à répulsion, qui est un moteur d’induction, devient au-dessous d’une certaine fréquence (25) d’autant plus mauvais qu’on diminue la fréquence.
- (2) Electrical Review, 1903.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 89
- 8.a .p
- b) Les ampère-tours trans-!/•
- versaux AW,
- . a ,p
- nient que la moitié des conducteurs environ est périodiquement inactive peut être compensé par l’emploi d’une densité de courant plus élevée.
- Le diagramme (fig. 19) du moteur compensé de la figure 21, sans transformateur série, peut être facilement déduit de celui du moteur à répulsion. La différence principale est seulement que, dans le moteur à répulsion, le champ transversal K? est en phase avec le courant dans l’induit JÆ, tandis qu’ici, il coïncide avec le courant inducteur Jf. Supposons qu’il circule dans l’induit deux courants complètement séparés, le courant inducteur J/ passant par les balais d’excitation aa et le courant induit J a passant par les balais court-circuités bb. On peut encore distinguer deux sortes d’ampère-tours dans l’induit :
- a) Les contre - ampère-tours AW» = k
- Fig. 18.
- La valeur du coefficient k est comprise entre 0,7 et 1.
- Les ampère-tours produisent à nouveau les deux flux Ka et K(/ (fig. 19), qui, d’ailleurs, sont placés un peu différemment dans l’espace que dans le cas du moteur à répulsion. Il existe également encore quatre f. é. m. E,., Eq EV et EV dans l’induit : dans leurs formules, les facteurs cos f et sin y disparaissent et l’on a :
- — .nr.Z'a
- \ 2
- i o ® ; E; = — . a. Z'e V 2
- • K a. 10-
- E'r = — .nr.Z'a.K(J. io-8 ; E'j = — .n.Z'Æ.Kfy. io—8.
- V 2 \!2
- Les deux grandeurs E'r et E, se composent en E7, différence de potentiel entre les balais bb qui produit, après avoir surmonté la tension de dispersion de l’induit E"., et la chute ohmique J'ama, le courant J'a (fig. 19) ; entre les balais aa apparaît la résultante Ea des tensions Er et E7 (fig. 4). La résultante des tensions Eæ, E7, de la f. é. ni. dans l’inducteur E/ = c.n.Z.K^io-*, et de la chute ohmique dans l’inducteur et l’induit J/((f/+ u’a),
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- ainsi que des tensions de dispersion et E' différence de potentiel aux bornes.
- AW
- dans l’inducteur et l’induit, donne la
- Le courant dans l’induit
- donner le courant primaire J’j
- G
- AW/
- ' G'
- se compose avec le courant magnétisant J^. (b
- AW
- "G7" P°ur
- Les ampère-tours nécessaires pour la production du flux Ka sont : AW = G'.J/a — 0.8.B/.S.
- Pour obtenir le courant J/ pris au réseau, il faut ajouter à J'f le courant de pertes J„ correspondant aux pertes dans le fer et aux pertes par frottements : l’angle de décalage f entre E* et Jf est ainsi déterminé. Contrairement au cas du moteur à répulsion, il se produit, pour une certaine charge et une certaine vitesse (synchronisme), un cas où cos y=l. Au synchronisme, il y a, comme dans le moteur à répulsion, compensation entre Et et EV, de même qu’entre E'* et Er, car n = nr, Ka = K? et Ka est perpendiculaire à K^.
- Si l’on alimente l’induit d’un moteur compensé par l’intermédiaire d’un transformateur
- série, le diagramme de la figure 11 n’est, pas changé. Il suffit de se rappeler que les valeurs de E'/ et Er peuvent être modifiées, et d’écrire, au lieu de E'* et Er, les valeurs Æ',- et 1 Er, l désignant le rapport de transformation du transformateur. A chacune des nombreuses valeurs de 1 corres-
- pond une charge et une vitesse (2) déterminée, pour lesquelles cos y = 1, c’est- à-dire que l’on peut, abstraction faite du démarrage, compenser le moteur à chaque charge en modifiant A, et ceci sans être obligé de donner à l’entrefer 5 une valeur particulièrement faible. En outre, on peut encore considérer dans le diagramme la chute ohmique et la tension de dispersion EJ, ainsi que le courant magnétisant dewatté du transformateur série. La tension EJ a surtout une valeur considérable au démarrage (1 étant faible), de sorte que la tension dans l’inducteur E/ est faible. C’est pourquoi, dans le moteur Winter-Eichberg
- (!) Les notations C, C', B;, S ont la même signification que précédemment, pour le moteur à répulsion. (2) Cette vitesse est cependant toujours voisine du synchronisme.
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- (fig. 10) le flux Ka est très petit au démarrage, ce qui est avantageux au point de vue de la formation d’étincelles.
- Le diagramme du moteur compensé avec transformateur série est tracé sur la figure 22 d’après le schéma de la figure 23. On peut distinguer trois circuits dans un ordre arbitraire. En premier lieu, il existe, dans le circuit des balais court-circuités, une
- f.é.m. E? résultante de E'r parallèle à K? et de E^ perpendiculaire à Ka, Cette f. é. m. produit le courant rotorique :
- v VE| - Es2
- j a — i—i----,
- Wa
- en désignant par E", la tension de dispersion de l’induit qui dépend de Ja. Pour le circuit secondaire du transformateur série, dont nous désignerons le flux par K;, et dont le courant magnétisant J'" sera négligé, la somme géométrique des f. é. m. suivantes est nulle :
- Er sur Ka, E',- perpendiculaire à K?, E^ perpendiculaire à K? (tension de dispersion de l’induit), J a [wa + w't) parallèle à Ja ou J/, et E;, f. é. m. du transformateur. On a finalement, pour le circuit primaire, la somme géométri
- Æ; -f- E f -f- J/(<
- y + wt) -f- E.s- + Es — E/,.,
- différence de potentiel aux bornes.
- En composant J'a et avec le courant inducteur Jy
- de décalage
- K,
- ), on détermine la valeur de l’angle et J/. Strictement, l’on
- avec Jy, ce
- qui
- E* vjt xh
- muu
- -V K,
- entre E* et j/. devrait composer encore J'/, augmenterait la valeur de puis J, parallèle à E*., représentant les pertes dans le fer et dans les frottements, ce qui diminuerait la valeur de <p.
- Les courbes d’un moteur de 100 chevaux de Eichberg (Union E. G.) sont données sur la figure 24 : la valeur du rapport de transformation 1 du transformateur série est inscrite à côté de chaque courbe. Le moteur est construit pour 6.000 volts et 25 périodes par seconde ; le rapport des engrenages est 1/4,26 et le diamètre des roues 1.000 mm.
- L’influence des ampère-tours AW* des bobines court-circuitées par les balais est différente pour le moteur série et le moteur à répul-
- mm E. V
- r
- •K,
- Fig. 23.
- 0) Cela est exactement rigoureux pour les ampère-tours correspondants.
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- sion ou moteur compensé. La grandeur de ces ampère-tours AW* est approximativement
- Z
- 2e.
- AW*=o,iy
- •2k
- ">k
- = nombre de lames couvert par balais, = nombre de tours par lame du collecteur,
- wk — résistance d’une série de balais, 2e = somme géométrique de toutes lesf. é. m. dans une bobine mise en court-circuit par les balais). Pour le moteur série, ces ampère-tours AW* s’additionnent géométriquement aux ampère-tours AW de l’inducteur pour toutes les charges sous un angle qui varie d’à peu près 90° à 180°, si la vitesse change de zéro à l’infini. L’effet est que le cos ? est augmenté et que la vitesse est diminuée par AW* pour toutes les charges. La valeur de 2e passe cependant par zéro au voisinage du synchro-
- Ampères primaires
- Fig. 24.
- nisme pour le moteur à répulsion ou compensé et change son signe, c’est-à-dire que au-dessous du synchronisme les ampère-tours des bobines court-circuitées ont le même effet pour
- Fig. 26.
- Fig. 27.
- le moteur à répulsion que pour le moteur série, mais au delà du synchronisme le cos çp est diminué et la vitesse est augmentée par AW* ; c’est pourquoi la courbe du cos f (fig. 11) est plus élevée pour le moteur à répulsion (courbe 2) au-dessous du synchronisme et s’abaisse rapidement au delà du synchronisme.
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- La Cie E. A. G. (Lahmeyer et G0), qui construit le moteur Schïiler, a établi aussi un moteur à répulsion compensé (fig. 25). Sur le collecteur frottent deux systèmes de balais, l’un dans la direction du flux du stator, l’autre b2b2 perpendiculairement à cette
- direction. Chaque balai du premier système est relié directement à un balai du second système, de sorte qu’un groupe de balais bKb2 est électriquement équivalent à un seul balai large. Les connexions des balais sont reliées à un transformateur réglable sKs2 dont l’enroulement primaire est connecté au réseau, parallèlement à l’inducteur qui n’est pas représenté sur la figure. Le mode de fonctionnement correspond à celui du moteur compensé de Eichberg, mais ce moteur est shunt.
- Déri a décrit au Congrès d’électricité de Saint-Louis un moteur série dans lequel certains points du collecteur sont reliés entre eux. On forme ainsi une sorte d’induit en court-circuit. Les balais ne sont pas parcourus par le courant de travail, ce qui simplifie le collecteur.
- Dans le « Journal of the College of Engineering, Tokio University » (!), Seijiro Sugiyama établit, en se basant sur la méthode de calcul de Steinmetz, une comparaison intéressante entre les différents types de moteurs :
- 1° Moteur série simple avec transformateur pour l’induit ;
- 2° Moteur shunt — — —
- 3° Moteur à répulsion ordinaire ;
- 4° Moteur à répulsion de Steinmetz (fîg 26) ;
- 5° Moteur Winter-Eichberg (fig. 20) ;
- 6° Moteur série avec bobine-amortisseur (fig. 8) et transformateur avant Einduit ;
- 7° Moteur à répulsion d’induction de Milch (fig. 27) dont Fi&‘ 28*
- le couple est déterminé par l’harmonique 3 du courant.
- La comparaison se rapporte au moteur de traction de la General Electric C° à 4 pôles, 25 périodes, 1.000 volts au réseau, 100 kw. de puissance au synchronisme (71 = 750) et un couple de démarrage égal à cinq fois le couple normal. Les dimensions principales de ce moteur sont les suivantes : diamètre extérieur du rotor 560 mm. ; diamètre intérieur 255 mm. ; entrefer 3,2 mm.; diamètre extérieur du stator 865 mm.; longueur axiale du fer 343 mm. ; nombre d’encoches au stator 63 ; dimensions de ces encoches 66 X 15,8; nombre d’encoches au rotor 72; dimensions de ces encoches 44,5x13; diamètre du collecteur 458 mm.; longueur 280 mm. ; nombre de lames 216; nombre de balais 4x4; section des balais 63,5x19 mm. ; enroulement ondulé simple au stator (a = 1), 18 conducteurs actifs par encoche; enroulement imbriqué au rotor ; 6 conducteurs de 7,8x3 mm. par encoche.
- Dans la comparaison, l’auteur a admis en général une tension d’alimentation de 1.000 volts y\ •
- et un angle /3 = 75° (fig. 28) pour les nos 1 à 3 : pour le moteur shunt cependant, il a adopté
- la tension de 500 volts et, pour le moteur à bobine-amortisseur, celle de 3.750 volts. Les propriétés caractéristiques de tous ces types, sauf le moteur n° 7, ont été trouvées très semblables : le couple de démarrage étant égal à cinq fois le couple normal, la valeur de cos y au synchronisme était égale à 0,93 pour les moteurs 1, 3 et 6, à 0,95 pour le moteur
- -Ujujuuu.8 majuumi/—0
- (0 1904, vol, II, n“ 2,
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- n° 2 et à 0,98 pour le n° 5. Le rendement»? au synchronisme avait les valeurs suivantes :
- N° I > J 5 6
- V? 9° 89 88 87 9° °/o
- Pour tous les types, la valeur maxima de cos f atteint presque l’unité au-delà du synchronisme.
- Le premier moteur d’essai à répulsion de la General Electric G0 a approximativement les caractéristiques suivantes :
- 4 pôles, 25 périodes, 5oo volts, /3 = ^3°.
- Puissance 48 kw à j5o tours.
- Couple de démarrage —5 fois le couple normal.
- Diamètre extérieur du stator....................
- — — du rotor.............................
- Valeur de l’entrefer............................
- Diamètre intérieur du rotor.....................
- Longueur axiale...................................
- Encoches du stator..............................
- — du rotor.............................
- Diamètre du collecteur..........................
- Longueur .......................................
- Nombre de lames....................................
- Nombre de balais................................
- Genre d’enroulement sur le stator et le rotor...
- Nombre de conducteurs par encoche : sur le rotor.
- — — — : sur le stator
- Rendement (au synchronisme, maximum)............
- Cos p (au synchronisme)...........................
- 66o mm.
- 33o mm. i,58 mm.
- 127 mm.
- 254 mm.
- 73 de 4i X 9,3 mm.
- 59 de 25,8X9,3 mm.
- 280 mm.
- 23o mm. lll-
- 4 X 4 de 5i X 12,8 mm.
- enroulement ondulé.
- 4 barres de 8,9 X 3,3 mm. 10 fils.
- 81 o/0.
- 94 %.
- II. --COUPLE
- Le couple M est donné, d’une façon générale, par l’équation :
- M = 2 C. Z. J. sin « cos 7.
- Z désignant le nombre de conducteurs dans la partie induite,
- J le courant dans cette partie,
- K le flux dans cette partie,
- J Z
- oc l’angle dans l’espace entre K et les ampère-tours qui correspondent à l’enroulement induit, AW = g a p
- 7 l’angle dans le temps entre J et K,
- C une constante.
- Le champ principal Kœ et le champ transversal K9 produisent tous deux un couple, par exemple : M = C^. Z1. J. Ka. sin OC., cos yK -f- C2. Z. J. Ky. sin oc2 cos y2
- 0ù “<est i’an«ie i|,esPa“. /i est ian8ie
- «2 Kÿ , AW a ) 72 K q , J
- J et Z peuvent se rapporter à l’inducteur ou à l’induit. Pour le moteur à répulsion, on a (fig. 29) en appelant (3 l’angle complémentaire de l’angle « :
- dans le temps ;
- M = C;Ja.K?.Za; sin (S cos 7 ou approximativement
- M = C'.Jf.E'i. sin
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- Pour le moteur compensé M = C.J/.K?.Zf.
- Dans les deux cas, comme on le voit facilement, le couple M est proportionnel à K2? et, par suite, à E2*. Pour le moteur compensé avec transformateur série, on a : M = C.J/.Js en désignant par Js le courant secondaire du transformateur.
- En remplaçant le signe d’égalité par un signe = qui veut dire « proportionnel à »v on peut écrire ]Y1 — ZaJ«Ka —• Za. ZpJf.Ja
- Z
- et, pour le moteur série (J0= Jf— J) M = ZaZf.P =^K«2-
- En substituant la valeur de Ka, on trouve , » Z a E*2 Z a
- JV1 — - _^ ---- T Tp
- ~~ Z f «2 (Z f + Z«)2 + nr Zâ2 ~~\Tfl(Zf + Za)2 -f nrZ<? ' k
- c’est-à-dire que le couple dépend des voltampères J,E* et non des watts J.E* cos y. Si l’on ajoute un transformateur série entre l’inducteur et l’induit, JE* doit être remplacé par \ étant le rapport de transformation et Jf le --- *
- courant de l’inducteur. Pour trouver lé couple de démarrage il suffît de poser nr=0.
- Pour le moteur à répulsion, le couple (fig. 30) de démarrage croît d’abord quand l’angle p des balais, par rapport à la zone neutre, augmente : il passe par un maximum Fig. 29.
- pour des valeurs de p comprises entre 60° et 80°, puis diminue
- pendant que le courant J a continue à augmenter. Le maximum [de couple Mi (fig. 30) et le maximum de facteur de puissance cos ^ ne coïncident pas. Les courbes M*, cos et J* correspondent à la vitesse de synchronisme. Si l’on veut faire développer en marche permanente le couple maximum, il faut décaler les balais dans le sens de rotation à mesure que la vitesse augmente, c’est-à-dire augmenter la valeur de l’angle p. Dans le moteur compensé à transformateur série, on peut aussi modifier le couple dans de larges limites en faisant varier la différence de potentiel aux bornes et en modifiant le rapport de transformation 1 du transformateur série. Le couple M est donné, dans ce cas, par l’équationM = CT.J/.Ky.Z/-: plus la tension d’excitation en aa est élevée (fig. 21), c’est-à-dire plus le rapport de transformation \ est grand, et plus M est grand.
- Dans le moteur compensé, le couple peut aussi être modifié par décalage des balais, d’après la formule (fig. (21) : M — G cos «(i + sin *;jJ- p)
- Légende : Abscisses angles /3 Ma = Couple de démarrage, Ja = Coliiftant de démarrage, J5 = Courant au synchronisme.
- Ms= Couple au synchronisme cos f s = Facteur de puissance au synchronisme. ea = F, E. M. Court-circuitée dans les bobines au démarrage.
- es = idem au synchronisme.
- P) Lehmann : Eclairage Electrique» 1904»
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-
- \: E C L A1R A G E E L E C T II l Q U E
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- 9(5
- en désignant par J/ le courant cln résean, par « l’angle entre le système de balais court-circuités et l’axe dn champ, et par E* la différence de potentiel aux bornes.
- Pour le couple de démarrage, on a, dans ce cas, la relation : Ma = c.'Efik-—.
- 1 n ’ 7 (i -j- sin v.)A
- Pour « = 0 au démarrage et avec line différence de potentiel constante aux bornes, le
- (murant passe de la valeur J0 à la valeur Jmax quand nr— , puis tombe à la valeur J0 pour
- V2
- nr = n et s’approche de zéro quand nr augmente. La composante déwattée est égale à J0 pour nr = 0 et s’annule pour nr = n, puis elle atteint un maximum négatif (décalage en avant) pour nr = nsjô. et s’approche ensuite de zéro.
- Une grandeur intéressante aussi est le couple par unité de courant. Tandis que le couple maximum d’un moteur à répulsion peut être atteint pour 90 — p = 6° 30', le maximum de cette grandeur est atteint seulement pour 90 — p =11°. Pour p = 45° la valeur du couple
- est égale à^de la valeur maxima, tandis que le couple par unité de courant est égal à 40 % de sa valeur maxima.
- Le couple du moteur monophasé à collecteur a une nature pulsatoire et varie toujours entre zéro et un maximum Mmax. Le couple moyen utilisable n’est que
- M,,t - — Mmax Ç sin2 V-dlt--i. Mmax .
- * J o 2
- La puissance absorbée EJ cos f oscille aussi périodiquement d’après la loi :
- fimaxîmax SÎn « sin (« — f'j.
- Ce fait offre de gros inconvénients pour les moteurs de traction au point de vue du patinage des roues.
- De plus, pour le même flux inducteur K et pour la même intensité de courant efficace J dans l’induit, le couple Mw du moteur monophasé n’est que les 70 % du couple d’un moteur à courant continu de mêmes dimensions.
- En effet, K étant la valeur maxima du flux, on a, pour le moteur monophasé
- M,
- 0 f*Tî —
- .= - / K. sin a. yfz. J. sin or.dc/. = 0,7. G. J.K (1). TT J O
- Pour le moteur à courant continu, l’on a Mc=C.K.J.
- Aussi bien dans le moteur série que dans le moteur à répulsion, la vitesse augmente quand le couple diminue : dans le dernier, le couple nul est atteint pour une vitesse finie, c’est-à-dire que le moteur à répulsion est moins dangereux au point de vue de l’emballement. La diminution du couple avec l’augmentation de vitesse est beaucoup moins rapide
- (l) Exactement, on a pour le moteur série monophasé :
- J Er
- M,„ = .
- J —p nrZi «K.a V 2
- o o 2nnr Q
- ----. y, o 1 — . q , 81
- P P
- IO—8 = l,l5.J0.Z'a.Ka. J'. 10—6.
- Pour le moteur à courant continu, on a
- J Er 3' .nr.Z’a.Ka. 10—18
- M„ =
- 9>
- 2J!ÜT9)8i
- = 1,61 ,p ,za.Ka.y. 10—6
- p p
- y est dans les deux cas le courant d'utilisation, c’esUà-dive la composante xvattée diminuée du couvant de pertes }u.
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- dans le moteur série ; par contre, le couple de démarrage est plus grand dans le moteur à répulsion.
- III. - COMMUTATION ET PRODUCTION d’ÉTINCELLES
- Quoique le problème de la commutation des moteurs monophasés ne soit pas diftérent en principe de celui que présentent les moteurs à courant continu, il est cependant plus compliqué.
- En premier lieu, il s’agit du renversement du courant alternatif -\- i. d’une branche de
- l’induit en la valeur négative — iz (fig. 31 à 34). Il y a lieu de remarquer que la valeur instantanée de =t i, varie pendant ce temps, et par suite aussi l’allure du courant de court-circuit ik. Dans chacune des figures 32 à 34, le (murant au début de la commutation est désigné par et, à la fin de la commutation, par ?2, iK — i.2 étant toujours inférieur à 2(L)max et étant nul dans un cas (fig 34). Le courant de court-circuit dans la bobine placée sous le balai est désigné par ik. La durée d’une période du courant alternatif employé est
- T = - : la durée de la commutation est T*:= —en appelant nk la fréquence de la commu-
- Tl 2 71 fc
- tation qui, pour l’enroulement imbiiqué, peut être prise égale à ~ en désignant par vk la vitesse du collecteur et par sb l’épaisseur des balais.
- ’e-Tk
- Fig. 32.
- Fig. 33.
- Fig. 34.
- En second lieu, en plus de la force électromotrice produite par la rotation
- 2
- Sp — “]~ • ^k *10 ®
- V2
- et de la f. é. m. de réactance eK = h^~ = -2..nk.h{i\ — i‘i)
- = approximativement li.nk.L.3Z ,
- il existe, pendant la commutation, dans un moteur monophasé, différentes/, é. m. e, induites
- 2
- par les champs alternatifs et répondant à la formule générale : ei = —= .«.Z/, .K. io—18,
-
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- K désignant soit le champ principal, soit le champ transversal,
- (D.ans les formules précédentes,
- Z/, désigne le nombre de conducteurs de la bobine court-circuitée, la variation de flux produite dans cette bobine par la rotation,
- L le coefficient de self-induction de cette bobine, englobant aussi l’induction mutuelle, -
- J- la valeur efficace du courant par branche. er , eR et ei sont les valeurs efficaces.)
- Si l’on réunit sous le symbole ^ ikW les chutes ohmiques dans les bobines considérées,, y compris les balais, on peut, en tenant compte du signe de chacune des f. é. m., écrire pour le circuit court-cicuité par le balai : er-f-eR + et-+ ’2iikw=o, le signe additif indiquant une addition géométrique.
- On pu tirn >. — eR
- On peut, en adoptant une disposition convenable de balais ou en employant des flux de dispersion appropriés, agissant sur la bobine, donner à la f. é. m. er une valeur telle, que la f. é. m. eR soit compensée. Ces f. é. m. er et eR n’apparaissent que quand l’induit tourne et croissent toutes deux quand la vitesse nr augmente. Au contraire, la
- f. é. m. et existe à. l’arrêt et à toutes les vitesses et produit dans le
- e .2
- court-circuit un travail qui croît avec le flux K. Dans la suite, nous
- appellerons « effet d’induction » l’effet produit par la f. é. m, et et « effet de rotation » l’effet produit par les f. é. m. mentionnées précédemment, La principale différence entre le moteur à répulsion et le moteur série est la suivante : Dans le premier, quand la vitesse augmente,
- er = c .Yia.nr (rotation) et ej = c'.K?.n (induction),
- se rapprochent de plus en plus en grandeur, leur décalage devenant de plus en plus voisin de 180° (fig 9.) : il en résulte que, au voisinage du synchronisme, la résultante ek de
- er et ep dont la valeur est ek = c.Kq. J^i — jj, s’annule, ou presque. Au synchronisme, on
- a nr = n et aussi K« = Kr/, ces deux vecteurs étant perpendiculaires l’un à l’autre. Il en est de même, pour e'r = C.K(/.nr et e’i = G.Ka.n.
- Quand la vitesse s’écarte de celle du synchronisme, er et et forment un angle obtus, et la résultanee ek n’est pas négligeable. Dans le moteur série, l’effet d’induction existe à toutes les vitesses et rend difficile la construction de gros moteurs. Dans le moteur à répulsion, on peut se représenter les phénomènes en jeu dans la bobine court-circuitée en disant qu’il existe au synchronisme un champ tournant circulaire, les champs alternatifs pulsatoires disparaissant et, avec eux, l’effet d’induction. Ce champ tourne avec la vitesse de l’induit nr = n et n’a pas d’action sur la bobine en court-circuit : même quand la vitesse s’écarte sensiblement du synchronisme, le champ tournant elliptique ne produit pas d’effets considérables. Pour des vitesses de 25 à 40 % au-dessus et au-dessous du synchronisme, la commutation du moteur à répulsion est plus mauvaise que celle du moteur série.
- Les conditions sont également bonnes dans le moteur compensé, comme dans le moteur
- Fig. 35.
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- répulsion. En ce qui concerne le circuit des balais court-circuités, b b (fig. 21) la f. é. ni. er est nulle à l’arrêt f : quand le moteur tourne, elle a la valeur er = c. . Ka~c \ — \ Kq\
- au synchronisme (1), on a er = — et-, la f. é. m. e( étant constante à toutes les vitesses de rotation et égale à c. Kq.
- Pour les balais d’excitation aa, les f. é. m. )e, = c.Ka = ^Kf/ et er=c^f se compensent à
- toutes les vitesses de rotation. *
- Par conséquent, dans le moteur à répulsion et le moteur compensé, la commutation n’est pas plus difficile, au voisinage du synchronisme, que dans un moteur à courant continu. Au démarrage, d’ailleurs, l’effet d’induction est un peu plus considérable dans le moteur à répulsion que dans le moteur série ; de même, les conditions de commutation deviennent mauvaises au-delà du synchronisme.
- Dans le moteur à répulsion, et aussi dans les autres types de moteurs, la position des balais, c’est-à-dire l’angle /3 (fig. 28) a une influence sur les tensions et dans la bobine en court-circuit. Pour p= 90°, elle est nulle, et elle croît rapidementquand la valeur de /3 diminue.
- Dans la figure 29, ea est la f. é. m. dans les bobines court-circuitées au démarrage, et es cette f. é. m. au synchronisme.
- Dans le moteur série en général, et dans les moteurs à répulsion et compensé au démarrage et au-delà du synchronisme, l’effet d’induction peut être réduit par les moyens suivants:
- a) Choix d’un grand nombre de lames au collecteur et emploi de l’enroulement imbriqué, qui conduit à l’emploi d’un grand nombre de lames.
- b) Emploi de balais minces, recouvrant peu de lames : pour des moteurs de traction il ne faut cependant pas descendre au-dessous de 6 à 10 mm. pour l’épaisseur des balais.
- c) Emploi de fortes résistances m, dans les connexions entre les lames du collecteur et les bobines induites ; cela augmente l’encombrement, les pertes et réchauffement. Naturellement il faut employer des balais en charbon. Lamme place maintenant ces résistances de commutation dans le fond des encoches, ce qu’avaient déjà fait Ganz et Cie, ainsique Kelly.
- d) Choix d’un flux faible Ka, car on a : el = Ci.n.Ka.Z*.
- Le couple de démarrage nécessaire est obtenu par l’emploi d’un courant intense Ja. Pour que, au démarrage, le fluxK», qui est approximativement proportionnel à Ja = J/, n’atteigne pas une valeur trop considérable, on peut soit employer un transformateur primaire qui abaisse la différence de potentiel et aussi le couple maximum ; soit employer un transformateur série (fig. 28)] établi pour avoir un petit nombre de tours secondaires au démarrage, ce qui augmente le courant dans l’induit et, en même temps, l’inductance primaire ; soit encore saturer d’une façon considérable le fer du circuit magnétique, spécialement dans l’inducteur, de façon qu’une augmentation considérable de courant ne produise qu’une faible augmentation du flux.
- e) Disposition de plusieurs enroulements induits entrelacés (sandwiching) fermés sur eux-mêmes indépendamment les uns des autres (fig. 36) : dans ce cas on sépare les balais
- (9 D’une façon générale, pour la vitesse de rotation nr il existe dans la bobine court-circuitée une f. é. m. résultante qui répond à l’équation =: c
- Pour le démarrage et la marche liypersynchrone, il est important de maintenir faible le flux dans la direction des balais d’excitation a a, ce qui est facile avec l’emploi d’un transformateur de réglage possédant peu de tours au secondaire.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- en deux parties étroites réunies entre elles par une résistance (H) dont le milieu est connecté au conducteur de courant. Au lieu de relier les deux balais par une résistance, on peut aussi les relier par deux bobines inductrices produisant des f. é. m. opposées et connecter le conducteur entre ces deux bobines, comme l’indique le schéma de la figure 37 dû à ïleubacli.
- L’emploi de plusieurs enroulements ne l'ait d’ailleurs que déplacer la difficulté : il n’a jamais donné de bons résultats dans les machines à courant continu. Récemment, Mac Neill a proposé un enroulement triple (E.VY.E. Août 1904); il existe pour chaque pôle deux lignes de balais juxtaposées et entièrement séparées, chaque ligne de balais étant reliée,
- ainsi que la bobine inductrice en série avec elle, à l’un des deux enroulements secondaires d’un transformateur dont le primaire est relié au réseau.
- /’) Par l’emploi de pôles simples de commutation entre les pôles principaux; il faut les exciter par un courant dérivé des bornes avec un décalage de 180° contre la f. é. m. résultante dans les bobines court-circuitées ; pendant le démarrage il n’y a pas de compensation.
- . g) Par l’emploi de pôles doubles de commutation
- (fig. 38) placés entre les pôles principaux. Ces pôles auxiliaires sont excités par le courant principal et produisent, dans la bobine en court-circuit, un flux opposé au flux principal et capable de neutraliser complètement l’effet du court-circuit, sans influencer le couple.
- h) Par décalage des balais (fig. 28) en se plaçant dans des conditions analogues à celles du moteur à répulsion.
- Fig. 36.
- Fig. 37.
- Pour diminuer la tension de réactance, on peut opérer d’une façon identique à celle employée dans les moteurs à courant continu, qu’il s’agisse du moteur série, du moteur à répulsion, ou du moteur compensé.
- 1°) En choisissant un grand nombre de lames au collecteur et de faibles coefficients de self-induction des bobines induites. Pour ne pas augmenter trop la fréquence de commutation nk, il ne faut
- pas aller trop loin dans cette voie pour le moteur à répulsion et le moteur série. Pour le moteur série il est avantageux de choisir un grand nombre de pôles.
- 2°) En diminuant, dans le moteur série, le flux transversal par une division des pôles inducteurs (fig. 7, brevet Fin/d) ou par une bobine transversale (2) (figures 8 et 9), ce dernier moyen entraînant une forte augmentation du poids de cuivre placé sur l’inducteur et une diminution du rendement.
- 3°) En créant, par une forme appropriée des pôles, un champ de commutation qui produit une tension égale à la tension de réactance er = c.nKk=ie^\
- (!) D’après le brevet autrichien 17 253, Sautter Harlé et Cie emploient, avec les enroulements multiples, un balai antérieur (dans le sens du mouvement) plus mince que l’isolant séparant deux lames.
- (2) Moyen employé dès 1892 par Ganz et Ci=.
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- 4°) En employant des pôles auxiliaires de commutation non excités, ce qui a le même effet que 3°, ou mieux excités par le courant principal (fig. 39) et produisant à toutes les charges une f. é. m. e* = eR. Dans la figure 40, relative au dispositif des Ateliers d’Oerlikon, le courant dans les pôles auxiliaires est tel que son décalage par rapport au courant principal soit inférieur à 90°, de sorte que le flux auxiliaire neutralise toutes les forces électromotrices de la bobine en court-circuit.
- Il est rationnel de disposer les pôles auxiliaires de façon à ce qu’ils soient ajustables radialement et suivant la périphérie de l’induit, et que le courant d’excitation de ces pôles puisse être modifié en grandeur et en phase.
- Pour le moteur série, les pôles de commutation peuvent aussi être remplacés par un enroulement réparti, tel que l’emploient Ryan et Déri pour le courant continu.
- La tension de réactance en elle-même a une valeur plus élevée dans tous les moteurs à enroulement réparti et à encoches fermées (moteur à répulsion et moteur compensé), que dans les moteurs à pôles saillants, car les lignes de force des bobines en court-circuit peuvent se 0
- ° ... 1 rig. 31).
- fermer dans le fer du stator, ce qui est aussi vrai pour les moteurs à pôles de commutation.
- En pratique, il est presque impossible d’arranger les pôles de commutation de telle sorte qu’il y ait une compensation parfaite et automatique pour toutes les charges, et d’autre part, il est très difficile de construire des moteurs à collecteur dont la f. é. m. résultante
- 2 e = e,- -\- er -f- eR dans les bobines court-circuitées par les balais soit assez faible pour éviter des étincelles nuisibles. Pour le démarrage, Se est égal à ei qui possède dans ce cas une valeur très grande à cause de la forte intensité du courant de démarrage, et justement pour ce cas il n’y a aucune compensation, si l’on ne veut pas employer les pôles doubles de commutation (fig. 38). En outre, tous les pôles de commutation augmentent la tension de réactance eR à peu près au double. Pour le moteur série, qui doit être muni d’un enroulement transversal de compensation (fig. 8, 9, et 10) pour réduire la valeur de er au minimum, la tension de commutation Se atteint un minimum pour un certain courant principal pas trop loin du courant plus grandes et plus petites, Se augmente peu à peu. L’excitation des pôles de commutation ne doit donc pas être proportionnelle au courant principal J et en outre sa phase doit varier avec l’intensité J du courant principal ; au démarrage l’angle entre Se et J est à peu près égal à 20° : pour de grandes vitesses il s’approche de zéro. C’est pourquoi il est possible d’atteindre une compensation partielle tout aussi bien par un courant d’excitation dérivé du courant principal on de la tension aux bornes. Pour une compensation à peu près parfaite, il faut faire varier le courant d’excitation par un transformateur auxiliaire et sa phase par une self-induction ou un condensateur selon la variation de la charge, et ce serait une méthode extrêmement compliquée. Pour le moteur à répulsion de même que pour les balais
- Fig. 40.
- synchronisme ; pour des valeurs de
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- en court-circuit du moteur compensé la tension de commutation he diminue dès le démarrage jusqu’au synchronisme où e*— er= o et Se est approximativement zéro (égal à la tension de réactance) ; au delà du synchronisme Se change de sens et augmente de nouveau rapidement. Le courant d’excitation des pôles de commutation devrait donc suivre une loi semblable à Se pour ces types de moteurs ; il faudrait l’inverser au voisinage du synchronisme.
- La variation de la tension de commutation Se est beaucoup plus grande pour les moteurs à répulsion et compensé que pour le moteur série, si l’on suppose les mêmes variations de la charge.
- Dans le moteur à répulsion, l’amorçage d’un arc entre les balais n’est pas à craindre, contrairement à tous les autres moteurs à collecteur, car le rotor est eourt-circuité.. Cet amorçage devrait d’ailleurs être moins à craindre avec le courant alternatif, par suite de l’action amortissante de la self-induction et de l’emploi d’inducteurs lamellés. Toutefois il peut arriver qu’au démarrage avec une forte surcharge, les bobines court-circui.tées brûlent.
- La réalisation d’une bonne commutation a une importance capitale pour les applications pratiques, et particulièrement pour les applications de traction électrique. Une longue durée d’exploitation, portant sur plusieurs années, peut seule donner des renseignements certains à ce point de vue. En tous cas, le moteur à répulsion et le moteur compensé sont, en principe, supérieurs, à ce point de vue, au moteur série pour les vitesses voisines du synchronisme, mais non pour le démarrage et la marche hypersynchrone : malgré cela, le moteur série a la prétérence d’un grand nombre de constructeurs à cause de sa simplicité et de son application directe au courant continu.
- Contrairement à ce qui a lieu pour les moteursmonophasés, la commutation des moteurs à collecteur polyphasés n’offre pas de difficulté particulière, parce qu’à toutes les vitesses il n’existe que des champs tournants et pas de champs alternatifs. Il ne s’agit en somme pas d’une commutation du courant, mais d’une transformation de fréquence.
- (à suivre)
- F. Niethammer.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur la recombinaison des ions gazeux. — J. J. Thomson. Cambridge Phil. Society. — Abstracts, 27 décembre 1905.
- La théorie des forces centrales montre que, si deux ions sont à une distance r l’un de l’autre, et si l’énergie cinétique T due à leur
- e2
- mouvement relatif est plus grande que —>
- e étant la charge d’un ion, il n’y a pas recombinaison. Pour que la recombinaison se produise, il faut que la distance r soit telle que
- ^2 g2
- T < - ou r En appelant N le nombre de
- molécules par cm3 de gaz, on a :
- d’où
- r2 _ Ne2 T “ 3p
- 1,4.10 6
- cm.
- Soit Y la vitesse relative des ions et n le nombre d’ions de chaque sorte par cm3 : pendant le temps t un ion s’approche à distance de combinaison de mrr2Yt ion de signe opposé. Par suite, le nombre de recombinaisons par ion par seconde est nnr2Y et le nombre par unité de volume est n2nr2Y. En applant « le coefficient de recombinaison, ce nombre est a.n2, d’où « = 7rr2V. Si les ions dans H ont la même masse que la molécule, a:=l,5.1CT6 et est du même ordre de grandeur que la valeur expérimentale qui est à peu près 1(U6. Le gaz avoisinant tend à s’opposer au mouvement et l’on doit s’attendre à ce que le coefficient «, déter-
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- miné au moyen de l’équation ci-dessus soit trop faible, tandis qu’actuellement il est trop élevé- Cela provient de ce que la vitesse V pour l’ion II est plus faible que pour la molécule, ou que la masse du premier est plus grande que celle de la molécule. La force d’un champ électrique augmente l’énergie cinétique et doit diminuer la valeur de «. Un raisonnement semblable montre que le nombre de combinaisons des ions avec les molécules invariables est 7rNn (2,7 X 10“8) 2V, où N représente le nombre de molécules et n le nombre d’ions par cm3 : si l’on suppose N égal à 1012 fois n, le nombre de combinaisons est 5 X 108.
- R. R.
- Sur les étincelles de faible longueur. — Hobbs. —Philosophical Magazine, décembre 1906.
- L’auteur a étudié les étincelles de faible longueur pour voir si elles obéissent à la loi de Paschen d’après laquelle le produit de la pression du gaz par la distance explosive est constant pour une différence de potentiel donnée.
- L’auteur a opéré avec une sphère et une plaque comme électrodes et mesurait leur distance au moyen d’un interféromètre. Il a trouvé que, pour des étincelles de longueur comprise entre 0 et 3 microns, la décharge est absolument indépendante du gaz interposé entre les électrodes. Elle dépend simplement de la nature du métal, et les ions métalliques lourds servent de véhicule à la totalité ou la presque totalité de la décharge. Le platine exige une différence de potentiel relativement élevée et l’aluminium une différence de potentiel plus faible : les métaux intermédiaires se rangent dans l’ordre suivant : antimoine, argent, nickel,magnésium, zinc, bismuth et laiton.
- Pour les% distances supérieures à 3 microns, le gaz intervient, mais il existe un certain intervalle pour lequel le potentiel explosif demeure constamment égal à 350 volts. Avec de l’air à une pression de 1 cm. de mercure, cet intervalle s’étend jusqu’à 75 microns. Dans l’hydrogène, le potentiel constant est plus faible : dans l’acide carbonique, il est plus élevé que dans l’air, et atteint 420 volts. Au-delà, le potentiel croît proportionnellement à la distance explosive.
- Emission de particules négatives par les métaux alcalins. J. J. Thomson. Philosophical Magazine Novembre igo5.
- Les métaux alcalins, exposés à la lumière émettent, comme l’on sait, des particules négatives. L’auteur a trouvé que, même sans la présence de lumière, on obtient une faible émission de particules avec du rubidium et un alliage de sodium et de potassium. Ses expériences ont été faites avec un électroscope à feuille d’or placé sous une cloche de verre contenant le métal. Quand les plaques de l’électro-scope étaient chargées d’électricité positive, elles se rapprochaient ; quand elles étaient chargées d’électricité négative, aucun effet ne se produisait. Dans le premier cas, l’effet était complètement arrêté par la présence d’un champ magnétique transversal : cela prouve donc bien que cet effet est dû à des particules négatives émises par le rubidium ou par l’alliage de sodium et de potassium.
- R. R.
- Mesure de l’effet Thomson dans le fer doux. —-Hall, Churchill, Campbell et Serviss. — Proceeding of American Academie, 4- 1. 1906.
- Cette étude a eu pour but la détermination de la quantité de chaleur de l’effet Thomson dans le fer doux. Deux baguettes rigoureusement semblables étaient isolées et avaient une extrémité trempée dans la glace fondante et l’autre extrémité plongée dans l’eau bouillante. Un courant de 25 ampères passait, dans l’une des baguettes, de l’extrémité froide à l’extrémité chaude et, dans l’autre baguette, en sens inverse. Abstraction faite de l’effet Joule, la quantité de chaleur était qa par seconde dans la première, et qb dans la seconde. Une série de thermoéléments placés en divers points des baguettes et de l’espace environnant servait à déterminer les différences de température et les différences des gradients de température : on pouvait en déduire, en connaissant un certain nombre de grandeurs thermiques et électriques,, la chaleur Thomson
- _ (g« + qb)
- * 2
- ou le coefficient v de l’effet Thomsom. On a:
- R. R.
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- 0 désignant la température moyenne absolue et <7 la quantité moyenne de chaleur produite par seconde par l’effet Thomson, lorsque l’unité d’électricité (10 ampères) passe d’une partie métallique à une partie dont la température est inférieure de 1°.
- La quantité de chaleur, mesurée en calories, donne comme valeur de- v :
- entre i3° et 900 v — — 767 . io~10
- — i3° et 5i° — 715 . 10“10
- — 5i° et 900 — 7^5 . io-10
- R. R.
- Sur le îerro-magnétisme descristaux. — Weiss. — Congrès de Mérnn.
- L’auteur a étudié les propriétés magnétiques de la magnétite et de la phyrrhotite. Les résultats de ces études sont les suivants :
- Il existe dans le plan magnétique de chaque cristal élémentaire deux directions rectangulaires pour lesquelles le champ et l’aimantation coïncident. Pour l’une de ces directions, l’intensité magnétique atteint sa valeur de saturation même pour les champs très faibles ; pour la direction rectangulaire, la substance se comporte comme s’il existait une action démagnétisante causée par la structure du cristal et exactement proportionnelle à l’intensité d’aimantation. L’aimantation est proportionnelle au champ et atteint la valeur de saturation pour un champ de 7.300 gauss. Quand le champ possède une grandeur et une direction déterminée, l’extrémité du vecteur représentant l’intensité de l’aimantation reste à l’intérieur d’un cercle dont le rayon est égal à l’intensité de saturation.
- R. Y.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Sur la commutation et les pôles auxiliaires. — Arnold (suite) (1). — Zeitschrift fur Elektrotechnick, 24 décembre igo5.
- L’auteur ajoute, à la théorie qu’il a donnée dans la première partie de son étude, l’exemple pratique suivant.
- La machine a pour dimensions caractéristiques les nombres indiqués ci-dessous :
- (!) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, 13 janvier 1906, page 65.
- Vitesse de rotation..
- Nombre de pôles......
- Branches d’indnit....
- Gourant induit.......
- Vitesse de l’induit..
- Longueur de l’induit. . . Nombre de conducteurs
- AC =..........
- Collecteur...........
- Nombre de lames......
- Largeur d’une lame.. . .
- Nombre de balais.....
- Largeur des balais...
- Densité de courant. .. .
- i5o
- (p = 7)
- 4 (a = 2) ia — 8o amp. v = 12 m. p. sec. I — iq cm. i368 225
- v;,- = 7,5 m. p. sec. 684
- /3d — 7,0
- i4
- bo = 24,5
- 5,7 amp. par cm2.
- L’induit est muni de connexions équipoten-tielles ; chaque sixième lame est reliée à une connexion.
- De temps en temps, la machine commence à cracher aux balais : cela disparaît quand on passe le collecteur et les balais au papier de verre.
- Le calcul donne, d’après la formule 1 :
- Sa- = i4,
- N
- Y l. r. AC. io~6 = 0,102.
- n>
- = 5,5 pour a = 0,7 et pour des cornes polaires peu saturées.
- En outre, on a, d’après la formule (6) :
- ;.n == 5,7
- et
- bo
- fi D -
- P
- 2,i5,
- eq =. 2.0,102.5,5 = 1,12 volt, er = 2.0,102.2,ib = 0,44 volt.
- D’après les équations (5) et (4*), la tension de réactance est
- Er = 14.0,44 = 6,20 volts.
- D’après les équations (14) ou (15), on trouve pour tension de court-circuit :
- Ae^ = 14.o,102 (5,5 —|— 2,i5)= ii volts.
- Le fait que, dans ces conditions désavantageuses ou avec une trop grande largeur de balais, la machine travaille encore d’une façon presque convenable est dû à la présence de connexions équipotentielles. Il est cependant clair que cette machine a une tendance à cracher au collecteur.
- Si l’on calcule la tension de réactance de cette machine d’après Hobart, on trouve
- Er = O.92 VOltS,
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- REVU!-: D’ELECT RI CITÉ
- 105
- ou, d’après la formule donnée par Millier ('), on trouve
- Ej. = o,^5 volts,
- et l’on doit avoir
- Er ^ 2 volts.
- Donc la machine devrait être dans de bonnes conditions.
- Cet exemple montre nettement la différence entre les deux méthodes de calcul et montre que le calcul de la tension de réactance Er seule ne suffît pas pour déterminer la formation d’étincelles.
- B. L.
- La décomposition des ampère-tours du moteur asynchrone monophasé en ampère-tours tournant en sens inverses. — Thomàlen (Suite) (2).
- Courant à vide avec rotor ouvert Le nombre de tours de l’enroulement réel du stator était égal à Ç et le nombre de phases de chaque excitation tournante était égal à
- Soit alors y/2/0 le courant maximum à vide
- pour le diagramme de l’excitation tournant dans le sens de rotation. L’intensité moyenne dans l’espace du courant à vide est alors, pour l’excitation tournant dans le sens de rotation
- -î<hv2- Cette intensité, multipliée par le nombre de phases, donne pour le nombre total d’ampère-tours de l’excitation tournant dans le sens de rotation à vide avec rotor ouvert :
- V 2 - ? — *01 V 2
- Ces ampère-tours produisent une induction i i
- maxima Bmax = 0,4^ — l désignant l’entrefer
- double existant entre le stator et le rotor. La réluctance du fer du stator et du rotor peut être négligée. L’induction moyenne, créée à vide par l’excitation tournante dans le sens de rotation, le rotor étant ouvert, est alors
- D _ 2 „ /_ *ot V2 ?
- Dmoy--- “ 0,47T -J--
- Soit Q la surface polaire : le flux est Bmoy Q. Le flux N0 dans le stator est plus grand dans
- le rapport1 et est donné par l’égalité:
- (') Eclairage Electrique, tome XLY, 11 novembre 1905,
- p. 228.
- (2) Voir Eclairage Electrique, tome XLYI, 13 janvier 1906, page 69.
- N0 = (I + Tj. ^ • O^TT Q.
- D’après l’équation connue des transformateurs, la f. é. m. efficace pour un tour d’une phase
- est : E^ .N0.f. io-8 = 4.o,4tt(i -J- tyio~s- (a)
- Y'2 t
- De même, la f. é. m. effective relative à l’excitation qui tourne à contre-sens, le rotor étant
- ouvert, est E2 = 4.o,4^(i + V|)j02.?. y io~8 •
- Quand le rotor est ouvert, les deux excitations tournantes sont équivalentes : i(H est égal à f02 et le courant a sur la f. é. m. le même décalage de 90° dans les deux : la différence y2 — est donc nulle. Comme on l’a vu, la résultante des f. é. m. et E2, décalées de
- 1 une sur l’autre, est égale à-—- Comme ,
- dans le cas précédent, on a
- E^ E2 ; i'o-i = Îq2 ! ?2 — ° » il vient :
- — = E^ -f- E2 = 8.o,4rr.(i -j-tT IO~8* (b)
- ï*
- D’après les hypothèses précédentes, si l’on appelle i0 le courant à vide du moteur réel on a
- i(n — j d’où e = i0. o4n2( i -f- -rd)£2./\ y . io~8 •
- On obtient le même résultat en calculant le flux que produit le courant à vide i0 quand il parcourt l’enroulement réel du stator réparti d’une façon sinusoïdale, et en en déduisant la f. é. m. induite par ce flux pour l’enroulement réel du stator.
- Courant normal
- Supposons que l’on connaisse les angles s et vj que fait la résultante iQ avec les composantes i01 et i02 (figure 5). Supposons les trois vecteurs i0O i02 et i0 prolongés et les cercles d’Helyand tracés, grâce à la connaissance du coefficient de dispersion r. Le courant étant le même pour les deux excitations tournantes, le point d’intersection P0 des deux plus petits cercles est le courant cherché pour chaque phase à la charge considérée : z = OP0.
- Si l’on fait tourner le rayon OP0 du même angle $ vers la droite, il coupe le grand cer-
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- L’ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- cle en PH. Si OP^ est égal à iK, on a
- T ~T
- *01 *o
- si r on fait tourner de même OP0 d’un angle vj vers le bas, il va couper le grand cercle en un point P2 et, si l’on désigne par i2 la
- longueur OP0, on a =
- ~ *02 *0
- On tire des deux égalités ci-dessus : l-^ = l*
- *02 O
- Les rayons iv et i2 font entre eux le même angle (<jq — cp2 = s —{— vj) que iQi et i02. En traçant la résultante J de iK et i2, on a, d’après la simili-
- Fig. 5.
- tude des triangles OF'F (flg. 5) et OP2E (fîg. 6)
- la relation h^-= ^ •
- *o J
- Avec l’équation (a), on trouve alors i = 1—-C’est là le courant dans une phase. Le courant
- Fig. 6.
- du stator a, d’après ce qui précède, une valeur double.
- Le glissement /• étant de 200 % pour les deux excitations ensemble, on a, d’après la théorie du moteur à champ tournant, l’équation :
- G (tg P\ + tg h) = 2
- G = 0_FliP.fP.*o^2. {b)
- r V e.
- Dans cette expression, le terme— représente
- z2
- le rapport des nombres de tours d’une excitation tournante au nombre de tours du rotor, et la résistance d’une phase du rotor. Pour e^ il faut introduire la tension pour laquelle le diagramme est tracé avec le courant à vide f0,
- c’est-à-dire — • La désignation des angles pK
- j1
- et p.2 a été donnée précédemment.
- Donc, pour déterminer le courant i = OP0 pour deux points P^ et P2 satisfaisant à l’équation (b), il faut tracer la résultante J de f, et 4 et porter à partir de f, vers le bas l’angle 14OP0 = î formé par i2 et J. L’angle P4OP0 est égal à vj comme on le voit d’après la similitude de triangle OP0P,, et FE^'O. L’extrémité PO du vecteur du courant i est donc entièrement déterminée.
- Facteur de puissance
- Le vecteur OP0 ne représente pas seulement l’intensité du courant, mais indique bien un décalage par rapport à la tension, dont la direction est donnée par la verticale élevée en O.
- En effet, le nombre de phases étant égal àf^,
- on a pour la puissance absorbée P^ l’égalité :
- ^ Ep cos jq -f- ? ^ E2i cos f2.
- Or on a vu que l’on a
- Ei jfio~*(i +r,),
- E2:=4.O,4.7T.j‘02.L jflO-*(l +rd , d’où = 2.0,4.TT2l2i/’ Y io~8(i0 cos fi -(- ï02 cos ?
- Or, on a, d’après la figure 25
- i0.j sin vj . i02 sin s
- i0 sin (s -f- ri) ’ i0 sin (e -f- vj)
- Par suite
- *01 cos f\
- i0 sin vj cos fi
- sin (s -f- vj)
- *02 cos ?2
- i0 sin s cos f2 sin (e -f- n)
- Si le vecteur i fait avec l’axe des y l’angle y, on a : = f — s ; f.2 = ® -f- vj
- d’où l’on déduit :
- *01 cos fi “H *02 cos ?2
- *0
- sin s -j- vj
- [sin vj cos {f — «)
- -f- sin £ cos,(p -j- n)]
- ou
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- ou
- i0 COS + *02 cos f 2 = gjn (ʰ-)- /î) COS ?s^n (s+ 'î)== J0COSP-
- En introduisant cette valeur dans l’équation de P., et en remplaçant ii parle courant du stator, on trouve :
- PH = i0.o,4*2ç2/'y io~8 cos f (i + rd
- ou, puisque e = (i -f-r,,) i0o,4-2f2/’^ io”8,
- P.I = ej^ cos f.
- Par conséquent, l’angle y représente bien le décalage primaire entre le courant et la tension.
- En faisant un calcul analytique assez long, l’auteur montre que le lieu géométrique de l’extrémité du vecteur du courant primaire est un cercle qui passe par le point G. Prenons
- pour origine le point G (fîg. 7). Pour les pointsP,, et P2, on a la relation
- c (tg + tg /32) = 2 OU
- 2
- Donc xiy2 -f x2yK = ^ xKx2 • (i )
- En appelant r le rayon clu cercle de la figure 7, on a :
- 2 r — x, 2 r — a>>
- —;— = ; ——- = tgp 2
- J ^ J 2
- d’où
- 2 r — xi
- y\
- ou, en transformant
- 2 r — X2 2
- J2 C
- xAj~2 + XïJ\ — 2r (ji H~ J2) — q.JÜ'2
- (2)
- Des équations 1 et 2, on tire — rC (3)
- 7\ + J 2
- Pour les points PH et P2, on a les équations : y \ = 2 rxt — xl y\ =. 2rX-2 — x\
- 1T1 — y\ — *r(x{ — *2) — (xl — xî)
- ou
- y\—yi= %t+x.2—2r
- x\ — y\ + j'2
- C’est le coefficient directeur de la ligne P2P^ : l’équation de cette ligne est:
- y~y\_z —
- x — xi y\+y*
- ou, en transformant et en posant y^=2rx\-,
- il vient
- 2r m I x\x2JTj\j2 ------j------ • X -\-----r—--- •
- y\ + J'2 y\ + J2
- Le dernier terme représente le segment b de la ligne de jonction sur l’axe des ordonnées. De l’équation (3) on tire alors :
- b = x<x2+yp = r a (4)
- y a + y
- Les lignes de jonction des points P^ et P2, pour lesquels le glissement total est 200 % , se coupent donc en un point situé à une hauteur rC au dessus de l’origine G.
- Soit m le coefficient directeur de la ligne de jonction P2P^ : l’équation de la ligne de jonction est y = mx -J- b, d’où l’on tire
- y2 = mx2 -}- 2mbx -j- b2.
- Les points P,, et P2, étant aussi sur le cercle, satisfont à la relation y2 = 2rx— x2.
- On obtient alors m2x2 -J- 2mbx -f- b2 = 2rx — x2
- ou
- 2X (r — mb)
- b2
- d’où x^ -j-x2
- m2 -j- 1
- 2 (r — mb)
- (5) ; xKx2.
- b2
- m2 -T 1
- (6)
- Des équations (1), (6) et (4), on déduit l’équation suivante :
- 2 b2 2rb
- *02 + W - ,-^77 • (7)
- De plus on a :
- y, =r mxK -f- b
- ______J'2 = mx2 H~ b_____ .g.
- J A + 7 2 = m(xi + x2) + 2b
- ou, d’après l’équation (5)
- Ja
- 2(mr -f- b) m2 -\- 1
- Soit P6 le milieu non indiqué de la ligne P^P2 : ses coordonnés sont :
- _ x\ + *2 . .. y a +J2
- *6 — 7- » J f> ------
- La ligne OPg étant égale à la demi-résultante
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- 108
- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 3.
- de is et i.2 et l’abscisse du point O étant égale à a, on a :
- (2) = (a ~~ Xg)2 + J(}2
- v _ a3(/n2 -)- 1) — (3a2 — 2ar) (r — mb) -)- (2a — 2r)b2 0 2(a2 — 2ar -j- r2 -)- m2a2 -f- 2mab -{- b2)
- D’après la figure 8, on a x — a—2X0. On obtient finalement
- En introduisant les valeurs de x6 et y6, et en se reportant aux équations (5) et (9), on obtient
- T2___l\{a2 — 2a;- -|~ x1 ui2a2 -|- 2mab -f- b-) ( N
- J — 5 I ( 1 o)
- m1 -L- 1
- Cherchons les coordonnés du point P, extrémité du vecteur du courant primaire.
- D’après la figure 7, on a : ,
- i\=(a — x,)2 + y\ = a2 — 2 axK + xf + y?
- *2 = (a — x2)2 -f- y2 = a2 — 2ax2 -f a;2 + j|
- ou, en posant : xf + jf = zrxt
- x'~ -j- r?) = 2r,x2,
- on a : if = a2 — 2axj -[- 2rx^
- i2 = a2— aax2-)-2rx2.
- Ces valeurs, introduites dans l’équation de l’ordonnée t/0 du courant f, donnent
- .. __Jd2 + _ aa(y4 + .r2) ~ 2(« — r)(xO'2 +
- .10- - J5----------------
- ou, en utilisant les équations (7) (9) et (10)
- ___ ma2r~\ra2b— zabr -f- 2br2
- 2(a2 — 2ar r2 -(- 1 n2a2 -j- 2mab -)- b2) ^ ^
- Le courant ayant une valeur double de celle du courant i, l’ordonnée y de l’extrémité du vecteur est égale à 2 y{). En posant:
- À3 = a2b —- 2abr -f- 2br2 g2 = a2 — 2ar -j- r2 -f- b2 ,
- on obtient
- ma2r -f- a2b — 2abr 2br2
- a2 — 2ar —j— r*2 —f— m2a2 -(- 2mab -j- b2 ma2r 4- k3
- r — 9 .---,—j—5- (12)
- m^a1 -p 2mab -\-g£
- En appelant X0, et X2 les abscisses des points P0, PH, P2, lorsque O est pris comme origine, on voit facilement, d’après la relation établie plus haut, que l’on a
- -y __ Xp|-f-X2l'i
- X0— j2
- Or : Xi — a — aq j X2 — a — x2
- d’où l’on déduit :
- Y (a—;iq)(a2—2ax2-j-2rx2)-|-(a—x2) («2—2ax4-{-‘ïrx4)
- A0--------------------------------------------------
- —r—:— (a2 — 2ar -4- r2 4- m2a2 4- 2mab 4- b2) m2--\- 1 1
- d’où, d’après les équations (5) et (6)
- a2r — ar2 — ab2 — ma2b 21na.br 4- 2b2r
- X ------------------------------------—.—!--
- a2 — 2ar -J- r2 -j- m2a2 -j- 2mab -j- b2 ou, en posant a2r — ar2 — ab2 -}- 2b2r = /3
- Fig. 8.
- et en employant les facteurs A’3 et g2 définis plus
- m(‘2abr — a2b) -f-p m2a2 -j- 2mab -j-^2
- On en déduit
- y ma2r -f- A3
- x m(2abr — a2b)-\-p
- _ fe3a? - Py
- — a2rx + (2 abr — a2b)y
- Posons A3x — xl 7 —py—jj
- — a2rx = xn ^ (2abr — a2A)y = y
- Il vient
- xi+ri
- Xn+C
- fEn introduisant cette valeur dans l’équation (12), on obtient :
- (xi +^'i)2 a2-r + ixi + 4) (æn + 4i) 2a/Ar +
- + (^11 + ? n)2 ^ = (*i + 4) (*„ + r„) «2'-
- + k* (xn + rn)2
- ou, en ordonnant Ax2 4 Ai-2 4 Ex -f- Fy = o, (i3) équation d’un cercle.
- Courant de court-circuit Quand le rotor est immobile, les deux excitations tournantes sont équivalentes. En menant de l’extrémité du segment b une tangente au cercle, on détermine le point P7 pour lequel les équations (5) et (6) sont vérifiées (fig. 9J.
- __Xj -f- x2_r — mb
- X'1 2 m2 -J- 1
- b2
- xf =X1X2= —5—------
- 1 1 “ m2 + 1
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- 109
- r2 — b2 2rb2
- De ces équations, on tire : m = —~g~ '> xi ~ r-2 _j__ yi Finalement on a, d’après la figure
- 2 r2b
- Ji = hJr mxi ou yi = ,,2 (>
- Centre et rayon du cercle du diagramme
- On possède deux points du cercle, les points b et P7. On peut en déterminer un troisième. Pour cela (fig. 9) on joint l’extrémité de b au point o : on obtient ainsi les points P2
- et PH pour lesquels m = - et pour lesquels
- la résultante J est égale à la somme i{ -f- i.2. L’extrémité P8 du vecteur du courant primaire
- Fig. 9.
- est sur la ligne P2Pr Or, d’après l’équation (12), l’ordonnée de l’extrémité du vecteur du courant primaire est
- ma2r -f- a2b — 2abr -j- ibr2 a2 — 2ar —j— /*2 —j— m2a2 -j- 2 ma b -|- b2
- b b(a—2r)
- ou, en posant m =----; . y8 =------
- 7 1 a J a —r
- En outre on a, d’après la figure 4 :
- J8
- a — x8 a
- d’où
- ar
- a — r
- En réunissant le point de court-circuit P7 avec le point P8, on obtient pour la ligne de jonction un coefficient directeur :
- 2 r2b b(a — 2r)
- T7 — Ig___r2 -f b2 a — r___________ b_
- x-; — ir8 2 rb2 ar r
- r2 -j--b2 a — r
- Le coefficient directeur de la ligne de jonction GP7 est égal à — 7^ = 7*
- ' 0 x^ 2rbz b
- Il en résulte que GP7 est perpendiculaire à P7P8. Les points G, P7 et P8 étant sur le cercle du diagramme du moteur monophasé, et l’angle GP_P8 étant droit, il en résulte que GP8 est le diamètre du cercle du diagramme.
- Le diamètre 2p est donné par l’équation / \2 2 1 o «2r2 + b2(a — 2 r)2
- (3rt =*i+n =-----^T7ÿ- ~
- et les coordonnées du centre sont :
- p -r=x8 = ar . ___.T8 __ b(a — 2r)
- 2 2 (a — r) ’ " 2 2 (a — r)
- On peut déterminer aussi le diamètre sans passer par la détermination de G. On établit les équations des lignes OP7 et GP8, et l’on détermine les coordonnées de leur point d’intersection P9 (fig. 9). On voit que ces coordonnées satisfont à l’équation du cercle décrit sur GF. Le prolongement de GP8 passe par le point d’intersection du rayon OP7 avec le cercle primitif. L’angle GP7P8 est droit et le prolongement de P7P8 passe par le point F.
- Donc, pour obtenir le cercle du diagramme du moteur monophasé, on trace pour la marche à vide avec rotor ouvert le diagramme primitif, ha droite OP7 coupe le cercle primitif au point P9 et la droite GP9 coupe la ligne de jonction FP7 au point P8 La ligne GP8 est alors le diamètre du cercle cherche(*).
- B. L.
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Calcul d’égalisation dans les réseaux fermés (suite) (2). — Soschinski. — Elektrotechnische Zeitschrift, 3o novembre 1906.
- 4° Si, outre le point d’alimentation I, plusieurs nœuds n participent à la variation de charge, on obtient au lieu de l’équation (15) l’équation suivante :
- *im = (Pu - PMJ “1 Ji + (Pn ~ Pmi')
- + (Pln — PiAn)unin+ ... (21)
- La grandeur pMM étant la chute de tension dans le point (d’alimentation ou nœud) M chargé seul, il est évident qu’elle est supérieure à la grandeur pMM. Au contraire la grandeur relative de l’une des chutes de tension pMn par rapport à la chute pNn dépend de la position du point.
- Par suite quelques-uns des termes de l’équa-
- (!) Rappelons que la théorie des moteurs asynchrones monophasés a été donnée en 1895 par M. Blondel (Eclairage Electrique, tome Y, 7 décembre 1895, page 442). Cet auteur n’a d’ailleurs pas été jusqu’au bout et n’a pas montré que le lieu géométrique de l’extrémité du vecteur du courant primaire est un cercle.
- N. D. L. R.
- P) Voir Eclairage Electrique, t. XLYI, 13 janv. 1906, p. 72.
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- 110
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 3.
- tion 21 deviennent positifs et d’autres deviennent négatifs quand tous les nœuds participent à la variation de charge. La grandeur eLM atteint une valeur maxima pour la somme de toutes les différences p positives qui caractérisent la région de I à considérer dans le calcul d’égalisation pour des variations simultanées.
- Pour cette région, l’équation (16) se transforme en la suivante :
- IM
- v u «
- L “» T~ s8 J0I
- (22)
- et les équations (le) et (Ile) ont la forme :
- WN S U„ J„ I
- ^ (PjSn Phn) Un'KPs
- Pn m —
- s
- [Pm ~~ Pu
- n) n n
- j p*
- ‘NM J0I
- £NM=/,NM^ = S (fis n PM n) Un U
- {\d)
- (IW)
- » = N, 1,2... et pNn>pMn.
- Les équations IV restent les mêmes : leur forme générale est la suivante :
- , ^ SN M 1
- ? N M :
- S N M
- OÙ
- eNTM PS N" 2 P JS U + Pu M
- ^ aN M I
- rtX M PjSJS ' 2 P s m 4“ Pm m
- ^ aN M Ps Pnjs Pm n
- «'n Pi s7 n 2 Pm n + Pu m
- N M — \\ M
- — a N M “N M•
- N M
- (IW)
- (IV'rf)
- 5° Si l’on veut étudier l’influence de la variation de charge uv iv pour un courant iv existant entre les deux nœuds n et m (l’un des nœuds peut être un point d’alimentation), il y a lieu de distinguer deux cas : les deux nœuds sont compris dans une région d’alimentation caractérisée par les différences p positives, par exemple dans la région I, ou bien ils appartiennent à deux régions différentes I et IL Dans le premier cas, en désignant par lnm le
- + Z„v
- rapport -,— on a
- 'mn
- UnK={1 ~'nm) "v'v Um = K m lL' •
- d’où, d’après l’équation (IIrf) :
- *1 II —: [(/®ln Pn) ( 1 >m) 4~ (Pim Pli m) Jn m) uv h (2^)
- OÙ
- ^11 n et Pim O Pllm •
- Si l’on introduit la notation précédente (§ 2) :
- ^II m Pim Pin Pli n
- ou si, en général, on a affaire aux régions X et M au lieu de I et II : on a :
- Pm m P N m PNn Pmu
- (2U
- et
- G [l - Km +fmnj\ = Un (*v)n (a5)
- un (iv),i est toujours positif, car, par suite de l’inégalité p, > p on a /’ <0, d’où
- o n m ^ rn m / mn ^ '
- Jnm (1 “h fm n) 1 '
- l’équation devient alors la suivante :
- £I II = {Pln — Pli n) Un (‘v)». (a5«)
- - Dans le second cas, où la charge est placée entre deux nœuds appartenant aux régions I et II (ou d’une façon générale N et M), on a
- Pl m K Pli m fm n •-'> 0 *
- D’après l’équation 25, le terme u„ (iv)n peut devenir négatif, ainsi que sMI et ahIl : il en est ainsi quand on a :
- i
- J-n m f> , f 1 i ! mn
- Dans ce cas, il faut calculer l’égalisation de la région II au lieu de celle de la région I.
- Si l’on a
- la variation de charge n’exerce aucune influence sur eI(II car, d’après l’équation (25), on a toujours
- “»(*>)» =° et
- SI.II — °-
- On peut alors étendre les régions désignées au § 4 en faisant passer leur limite par les points des conducteurs de distribution appartenant à deux régions voisines, pour lesquels on a
- (26)
- Chaque variation de charge se produisant à
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- lil
- l’intérieur de cette région n'agit qu*e sur le point d’alimentation de la région.
- 6° Si enfin un certain nombre de variations de charge uv iv d’une région agissent simultanément, l’équation (23) prend la forme
- Éjjj —n I n) (1 're m)_i~ (P j m P\\ m) 'rem] (27)
- L’équation (24) reste la même, et, à la place
- -50-
- -50-
- ------—
- 25-----25'1‘
- Fig. 9.
- de l’équation (25), on obtient l’équation suivante :
- !Vre= 2 Uvlj\-1 -'Ànm ( 1 +fmn)] = 2 (a8)
- Le terme fmn est négatif quand les deux nœuds sont à l’intérieur de la région étudiée, et positif quand ils sont à l’extérieur.
- Pour toutes les valeurs de iv la variation de charge un agissant sur le nœud n est positive.
- 7° Exemple. — L’auteur prend comme exemple le réseau représenté par la figure 9 avec trois points d’alimentation et 7 nœuds, calculé pour 120 volts avec 2 % de pertes dans le réseau et 10 % de pertes dans les câbles d’alimentation, c’est-à-dire pour
- 6=110 , îmax = 2,2 et £jr=IIVOltS.
- Les charges sont desavantageuses, car, pour une charge moyenne générale de 0,25 ampèrespar mètre courant de rue, il existe deux charges de 250 et 100 ampères.
- La conductibilité des câbles de distribution et les charges équipotentielles des nœuds sont
- Fig. 10.
- représentées sur la figure 10. Les résistances des trois câbles d’alimentation sont
- m't = = 4 * milliohm
- 260
- d’où les conductibilités :
- ^1 = 24,2 ; yn=i5,2 ; gm = 24,7.
- Le calcul des termes pN., au moyen de la méthode de Gauss donne les valeurs suivantes:
- Pl I Pl II Pl III = 0,0216 = 0,0121 = 0,0119 Pu jj = 0,0236 Pu ni — o?oi35 Pm m = 0,0206 Nœud appartenant au point d’alimentalion
- Pl I = 0,0178 O O 1! Pm 1 = 0,0142 I I
- Pl 2 = 0,0157 pu 2 =0,0175 Pm 2 = 0,0142 2 II
- Pl 3 = o,oi48 ^113 = °>OI97 Pm 3 = o,oi36 3 II
- Pl 4 = 0,0161 Pu 4 =0,0147 Pm 4 = 0,0157 4 I
- Pl 3 = o,oi5o Pli 3 =o,oi4o Pm 3 = 0,0173 5 III
- Pl 6 = o,oi33 Pli 6 = 0,0107 Pm 6 = 0,0178 6 III
- °l 7 = 0,0 i3o* Pli 7 =0,0205 Pm 7 = o,oi5i 7 II
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- Les conducteurs de distribution appartenant à deux régions doivent être divisés, d’après
- l’équation (24). On a pour le conducteur :
- 13 : Pll,3 = 0,0197 Pbi = 0,0216 „ 49 r I "13—7752
- ~ Pl,3 = 148 — Puu = 121 h 3 h 3 = 145 m
- o,oo4g 0,0095
- I 2 : Pl 2 = 0,0175 Pbi = 0,0178 f2i = 0,53 q3 = 0,65
- Pli \ = 157 — Puu = 144 *12 ^12 33 m
- 0,0018 o,oo34
- 15; Plll 3 = 0,0173 Pl I = 0,0216 /in =o,a4; h 3 = 0,81
- - P\ 3 = i5o — Pin 1 = 119 ;i3 *13 = 98m
- 0,0023 0,0097
- 45: J°III 3 = 0,0173 \ Pu = 0,0161 hi =5,8; Ji 3 0 ; 15
- - Pl 3 = 15o — Puu = 167 ^3 h.3= 10 m
- 0,0023 o,ooo4
- 46: Plll 6 = 0,0178 Pu = 0,0161 h 1=11,2; /16 = o,o8
- “ Pl 6 = 133 — Pin 1 = 157 L.6 h’6 = 8 m
- o,oo45 0,0004
- 67: Pli 7 = 0,0200 Plll G = 0,0178 A6 =2,6> ^67 = 0,28
- — Plll 7 = 151 — Pu 6 = 157 ^67 ^67 = 28
- o,oo54 0,0021
- Ces chiffres donnent les limites des régions, indiquées en trait-point sur la fîg. 9.
- L’auteur étudie les deux cas suivants:
- 1° Chaque région est déchargée de 33 % .
- 2° Chacune des deux fortes charges diminue de 100 % : les équations à employer sont les équations (I^j, (IIrf), (24) et (28) et Ton obtient les résultats suivants :
- Egalisation III
- __ «'< S un Jn
- 1 11 ^ (Pin PlI n) Un Jn Ps
- 2 Un J n
- Pl II — -----j—
- al II J0 I
- I.I
- fm n
- Pli m Pl m Pin Pli n
- m = i, 2, 4, 5
- Egalisation IIII
- ai m
- S {Pl n
- = Pl ni =
- P\ll n) Un Jn Ps ^ Un J n
- f =
- i m n
- al III Joi Z5!!! m Pl
- ; m — i, 2, 4, 5
- Pin Pllln Un Jn = S Un ('vn) = °’33 2 [* — (1 + fm n) .
- Détermination des termes f
- Tronçon I 3 (n = I, m = 3) ; i -j- /jj I = 1 >^2 Tronçon 15. i -(-/); j — 0,90 Tronçon 12. 1 -f- f2i = i,65 Tronçon 14. 1 + fi 1 = °>59
- En reportant les variations de charge sur I et 1, on trouve :
- Tronçon 21,3.1 = 21,3
- , 12,5.0,67 = 8,4
- 11 ' „
- 100 .0,01= 01,0
- i2,5.o,35= 4,4
- 15 . o, 5g = 8,9
- i3,8.o,17 = 2,3
- i5 .0,75 = ii,3
- i3,7.o,5i= 7,0
- i2,5.o,3o= 3,7
- tq Jj = 1 i8,3.o,33 = 39.1
- 6,3.o.18 = 1,1
- 6,2.0,70= 4.3
- i3,8.o,3i= 4,3
- iqjj= 9,7.0,33= 3,2
- 0°H“ ^11^3,2 = 0,01
- 13
- 14
- 2 un j/i — 4^,3
- s(pi n P un)' “» J» = °»4°
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- REVUE D’ELECTRICITE
- 113
- l\ \ ,3. io 3.42.3
- --—— 44
- o,4o.o,IO 42,3
- iii 44.266
- o,oo36
- Pour Végalisation IIII :
- Tronçon I 1 (n = I, m = 1)
- Pm 1 — Pu— — 0,0046 Pi 1 — Pm 1 = °>0097 1 + f\ 1 = °>o3
- Tronçon I 3; (n = I, m — 1 ) 1 -j- = 0,88 Tronçon i5 ;
- 1 + f5 1 = 1,24 Tronçon 12; 1 -j- f2 \ — 0,67 Tronçon 14 ;
- 1 ï~fu = °,9'-
- En reportant les variations de charge sur I et 1, on obtient :
- Tronçon ( 21,3.1 = 21,3
- 11 j 12,5.0,73 = 9’1
- j 100 .0,60 = 60,0
- ( 12,5.0,47 = 5,9
- 13 i i5 .0,76 = n,4
- \ 13,8. o,52 = 7>2
- ( i5 .0,64 = 9,6
- 15 I 13,7.0,32 = 4,4
- [ 12,5.0,07 = (',9
- u 1 Jj = i2g,8.o,33 = 42,8 (P 1 1 — Pm i)-42,8 = o,43
- 12 6,3.0,67 = 4,2
- ^ 6,2.0,55 = 3,4
- 12 ( 13,8.0,09 = 1,2
- Mj J r = 9,0.0,33= 3,0
- (Pi i — Pu i)4° = 0,01.
- S un Jn = 45,8
- ^ (P\ n n
- “»J» = °>4 4
- 41.3.io 3.45.8 .
- ai 111o,44:'o,io
- 45,8
- 111=4^m=°’003’ £i iii = °,41 v.
- Pour une décharge de 33 % (1er cas). Région III. Egalisation IIII.
- Tronçon III 6 ; 1 + fe o,48 Tronçon III 5.1 -|- 4 ni = 0,80 Tronçon 54 ; 1 1,17 Tronçon 64 ; 1 +f'.6
- = L°9
- En reportant les variations de charge en III, 5 et 6, on obtient :
- Tronçon f 10,6.1 =10,6
- 1116 ! 8,7.0,76= 6,6
- ( 16,9.0,52= 8,8
- ( 12,5.0,60= 7,5
- ( 16,9.0,20= 3,4
- «UI Jjji = 36,9.0,33 = 12,2 (pm m ~ Pi iii) 12>2 = °>°9-54 8,8.0,42 = 3,7
- u-A Jg = 3.7. o, 33 = 1,2
- (l°III o-Pi 5) I , 2 = O , 00
- 64
- l 25o.o,73 = 182,0
- ( i2,5.o,45= 5,6
- «6 JG = 187,6.0,33 = 62, o
- (<®iii g — Pi g) 62, o — 0,28
- ^ un Jn — 75,4
- S (filin Pin) UnK"—0^7-
- 4o,5.io-3.75,4 o 7 —82
- aIII I
- 0,37.0,10
- 75,4
- p‘‘" = 8fï^=0’0034
- £iii 1 = °»37.
- Pour Végalisation IIIII :
- Tronçon III 6. ; 1 -)- f6 m = 0,70 Tronçon III 5 ; 1 + /s III = 0,62 Tronçon 54; 1 fn — °i7° Tronçon 64 ;i -f-— 0,52.
- En reportant les variations de charge aux points III, 5 et 6.
- Tronçon [ 10,6. =10,6
- III 6 8,7.0,65= 5.6
- ' 16,9.o,3o = 5,i
- TTI, ) 12,5.0,69= 6,8
- | 16,9.0,38= 6,4
- uni Jni = 36,3, o, 33 = 12,0
- (Pi 11 iii — Pn m)12 ’0 — 0 ’ °9-54 8,8.0,65 = 5,7
- «s 4 = 5,7.0,33 = 1,9
- ClII S '’ll s)1 ’ ^ ~ 0 ’00
- 64
- 250.0,87 = 217,5 12,5.0,74= 9,3
- (P
- III 6
- u6 J6 = 226,8.0,33 = 75,0 R) 75,° = 0,l6
- S Un J n — 88,9 S (PiII n Pli n) un 4 = °,25-
- fIII II
- 4o,5.10 8.88,g
- 0,20.0,10
- 144
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — ro 3.
- _ 88,9 U—,-447^1
- 0,0023
- Il est inutile de calculer l’égalisation de la région II, car le calcul qui précède montre suffisamment les résultats obtenus. Pour la vérification, l’auteur a introduit les nouvelles charges aux nœuds, telles qu’elles résultent du calcul pour une décharge de 33 % , dans les trois équations du groupe (13). Il a trouvé
- *1 =9>48 «11 ”9*86 £iii — 9 > 89.
- Ces valeurs montrent qu’en réalité on obtient, avec une concordance suffisante, les chiffres
- ®j ij — o,38 et q jjj — o,41 .
- 2e cas. Décharge complété de la charge de 250 ampères dans la région III.
- La variation de chargé est reportée au point 6 : on emploie alors des équations (I0) (1IC) (24) et (25) et l’on a :
- ni
- Pt r Ps
- P
- fi 6
- a\U II
- III 6 rI 6
- Ua JR
- III I « J
- IIII OUI
- rI-
- 8m6 ^16
- 1 (Viii ^111 6 ^II 6 P*
- lia J R
- P
- III II
- mu om
- fi 6
- rn
- Ptta — P-
- III4
- III 6
- II6
- Uq "L — 23o [i — 0,ü5 ( I —j— fm n)\ .
- D’après ce qui précède, on a;
- Pour l’égalisation IIII : Pour Végalisation IIIII:
- 1 ~b/4i
- L<>9
- 1 ~\~fi
- O.Ô2
- ^6^6 ^ 250.0,^3 ==182,0 , Wg J6 = 250.0,87 = 217,5 d’où
- 4o,5.1er-3
- mi ofoo45.o,io 4o,5,io~3
- 9°
- ni h 0,0021.0,10
- = i92-
- B. L.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- L’établissement de transmetteurs de télégraphie sans fil. — Slaby. — (Suite). Elektrotechnische Zeit-f schrift, 21 décembre 1905.
- III. § 5. — L’action a distance
- DE TRANSMETTEURS ACCOUPLES
- Le meilleur moyen pour obtenir une bonne action à distance a été jusqu’à présent d’amener en résonance un circuit accouplé et l’antenne aérienne. On sait que, dans ces conditions, il existe deux ondes de longueurs différentes et il est clair que l’amortissement sera d’autant plus faible que ces deux longueurs seront plus voisines. Le cas théorique le plus favorable est celui où les longueurs d’ondes seraient égales : il est impossible à réaliser en pratique, car l’accouplement devrait avoir lieu exactement au nœud théorique. On peut s’en rapprocher en faisant l’accouplement par l’éclateur. Les deux ondes sont alors tellement proches que l’on peut à peine les séparer avec le multiplicateur : cependant elles existent toujours. Si l’amortissement était indépendant de la self-induction commune, l’accouplement à l’éclateur serait la meilleure solution pratique. L’auteur montre plus loin que cette dépendance existe et que, pour chaque transmetteur, il y a une valeur déterminée de la self-induction commune, pour laquelle l’action à distance atteint un maximum.
- L’expérience montre que, dans ce cas, les deux ondes diffèrent sensiblement. L’amortissement dû à l’éclateur devient minimum, dans ces conditions, quand la différence des longueurs d’ondes est aussi petite que possible. En laissant de côté provisoirement la question de la self-induetion commune la plus favorable, on peut calculer pour une valeur donnée Ln les deux ondes d’après les équations
- h 27rv//Ln(Gj -J- C'a), (1)
- /2 = 27n/L„(C/ — G'rf), (2)
- où C'a et C"d sont les capacités équivalentes de l’antenne pour les deux ondes. La différence
- -q ^‘2 271V Lr (y'CI/- -{- 0 d V Ly D'd)
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 115
- atteint son minimum quand CQ = C"d- L’auteur désigne ce cas sous le nom de résonance approximative et X2. La charge de capacité Cf nécessaire pour cela est facile à déterminer. Pour une série de capacités au voisinage du point de résonance approximative, on mesure, au moyen du multiplicateur, les ondes existantes A., et A2 et on calcule les capacités équivalentes C'^ et C"a d’après l’équation (1). En portant celle-ci en fonction de la capacité des bouteilles, on voit que C'<* diminue quand Cf augmente et qu’au contraire C"d croît avec Cf. Le point d’intersection des deux courbes peut être très exactement déterminé : soit C/1* la valeur correspondante de la capacité des bouteilles.
- Or l’expérience montre que, quand la résonance approximative est obtenue, l’onde du circuit
- R = 27ïyT^C'R
- coïncide avec l’onde du transmetteur Marconi k excité sans capacité auxiliaire,
- /0 = 27ry L„Gqj0 ,
- où C0^ désigne la capacité équivalente de l’antenne reliée à la self-induction L . On a alors :
- = A0 et G/R = Crf°
- L’importance de la résonance approximative pour l’action à distance est difficile à étudier. Tout d’abord, pour comparer les actions à distance, on ne peut pas songer à employer un cohéreur ou un microphone. Le meilleur moyen est de mesurer directement l’intensité de courant au récepteur avec des appareils de précision ne présentant pas d’induction. Il faut pour cela, bien entendu, diminuer considérablement les distances de transmission. Les indications qui suivent sont le résultat d’un grand nombre de mesures.
- Deux sources d’erreur doivent être évitées avec grand soin. La première est due aux deux ondes qu’il y a lieu de séparer avec un très grand soin et de déterminer chacune séparément. La seconde cause d’erreur est due à la variation de la fréquence de charge. Comme l’auteur l’a indiqué dans la 3e partie, § 2, il se produit, lors d’une rupture du courant
- primaire d’une bobine d’induction, ou pendant une demi-période de l’onde primaire d’un transformateur, des charges multiples de la capacité, dont le nombre diminue quand la capacité croît, et se réduit finalement à l’unité. Chaque décharge de la capacité produit un train d’ondes et il est évident que les indications de l’appareil de mesure dépendent du nombre de trains d’ondes. Quand on modifie la valeur de la capacité, la fréquence de décharge varie et on ne peut, par suite, comparer les actions produites sur le récepteur. Un exemple a été donné dans la 3epartie, § 2. Pour éviter cet inconvénient, l’auteur a réalisé un dispositif qui permet de mesurer à chaque instant la fréquence de charge.
- Sur l’arbre de la turbine de l’interrupteur, si l’on emploie du courant continu, ou sur l’arbre d’un moteur synchrone, si l’on emploie du courant alternatif, on dispose un disque noir portant une raie blanche tracée suivant un rayon et éclairée par la lumière de l’étincelle. A chaque décharge, on voit nettement une raie lumineuse sur le disque tournant. En employant des résistances de réglage, on ne peut pas toujours régler au même chiffre le nombre des décharges : aussi faut-il réduire les indications de l’appareil thermique de mesures et les rapporter toutes à une même fréquence de charge. Pour cela il suffit de tracer, comme l’a fait l’auteur, les courbes d’intensité en fonction du nombre de décharges. On peut mentionner en passant que le potentiel explosif diminue quand la fréquence de charge croît et que les deuxième, troisième... etc. étincelles d’une demi-période sont toujours de moins en moins lumineuses. Evidemment la conductibilité de l’éclateur persiste après la décharge, de sorte que le potentiel explosif diminue. L’avantage des éclateurs multiples ou des éclateurs à vide réside dans le fait que ces appareils perdent plus rapidement leur conductibilité.
- Les séries d’expériences qui suivent et qui sont désignées par les lettres A et B se rapportent d’une part à la harpe de la figure 5 de la dernière publication et d’autre part au transmetteur à câble de la figure 10 de cette publication. Les dispositifs ont été choisis très différents pour obtenir des résultats valables en général. Les valeurs trouvées avec la harpe
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- T. XLVI. — N° 3.
- ne sont relatives qu’à une moitié de cette harpe, la moitié symétrique remplaçant la terre. La capacité des bouteilles de Leyde est la capacité Cf placée d’un coté de l’éclateur et la self-
- induction commune est /,,= -• La self-induc-
- tion a toujours été mesurée pour le circuit total fermé par u et chargé avec les deux capacités reliées en série, et la self-induction lg indiquée a été prise égale à la moitié de la self-induction trouvée.
- La harpe transmettrice était munie de deux éclateurs égaux servant alternativement suivant qu’il s’agissait d’excitation directe ou indirecte. La capacité des deux harpes placées vis-à-vis l’une de l’autre fut fréquemment mesurée et trouvée égale à 85 cm. Les éclateurs avaient pour électrodes des boules de zinc de 1 m. de diamètre et pour distance explosive 1 cm. Pour passer d’un genre d’excitation à l’autre, on court-circuitait l’un des éclateurs par un fil de cuivre.
- Comme récepteur, on a employé, dans la série d’expériences A, un dispositif de harpes ayant chacune 3 fils placés à 50 cm. de distance : leur longueur était 7 mètres et le diamètre du fil était de 0,8 mm. Les deux demi-harpes semblables étaient reliées par deux bobines de fil de meme construction à contact mobile entre lesquelles était placé l’appareil thermique de mesures. Une expérience préliminaire avait permis de déterminer la longueur d’ondes propre de la harpe pour différents nombres de tours des deux bobines : celles-ci étaient toujours modifiées exactement de la même manière. Les oscillations étaient produites par un petit éclateur, introduit à la place de l’appareil thermique, et la longueur d’ondes était mesurée avec le multiplicateur. La courbe de la longueur d’ondes en fonction du nombre de tours des bobines permettait de disposer avec sûreté et rapidité la harpe pour une longueur d’ondes déterminée. Les harpes transmettrice, et réceptrice furent placées dans des plans parallèles à 9 mètres de distance.
- Les expériences furent faites avec cinq longueurs différentes lg, la capacité étant variée entre de larges limites dans chaque série d’expériences. L’accord était fait très exactement et une seule onde intervenait. A chaque fois l’on notait, au moyen d’un wattmètre de pré-
- cision, l’énergie primaire absorbée par la bobine alimentée par du courant continu et, au moyen du disque, le nombre de décharges. Les courbes du courant Js dans la harpe réceptrice poulies ondes et /2 en fonction de la capacité ont toutes la même allure générale. La figure 1
- donne un exemple de ces courbes, les traits pleins étant relatif au cas de l’excitation indirecte, et les traits pointillés se rapportant à l’excitation directe.
- Dans la série d’expériences B, on avait conservé le dispositif de la figure 10 de la publication précédente et l’on obtenait l’excitation directe ou indirecte en reliant à la terre tantôt l’une, tantôt l'autre électrode de l’éclateur. Le courant d’alimentation était du courant alternatif. Le circuit récepteur était formé par la boucle du fil représentée par la figure 2. Le
- r
- réglage pour l’accord était obtenu au moyen de deux bobines analogues à celles de l’essai précédent. Après accord, on remplaçait le petit éclateur intercalé entre les deux bobines par un appareil thermique. Une série d’expériences préliminaires avait montré que le circuit récep-
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- teur n’était nullement impressionné par le circuit de capacité. Le maximum d’action était obtenu quand le circuit récepteur et le lil transmetteur étaient dans un même plan, ainsi que le montre une courbe obtenue en faisant tourner le plan du circuit récepteur. L’action
- l'ig-, 3.
- était donc bien inductive et ne dépendait pas de la surface. Les courbes tracées dans la série d’expériences B ont toutes la même allure : la figure 3 indique un de ces groupes de courbes.
- A. — Excitation indirecte a) onde courte
- Pour l’action à distance il faut considérer la demi-onde formée dans l’antenne chargée d’une capacité terminale C/'. Son ventre de courant se trouve en un point quelconque de la longueur idéale de fil /0.
- L’action à distance dépend du carré de l’intensité. La position la plus favorable du ventre de courant est donc celle pour laquelle la moyenne des carrés des intensités de couran
- de différents éléments de conducteur est maximum. Si x (fig. 4) désigne une distance arbi-
- B
- 4
- f*
- B'.
- T
- ! CA
- T
- %
- V
- ; \v f /
- Fig-, k.
- traire de B, le courant en ce point est proportionnel à sin x. La moyenne des carrés :
- /,X
- o
- . o7 i am
- sin Àxax :-----—
- 2 4æ
- Cette expression est maxima quand on a
- ta' ix
- —— = i
- ix
- L’angle 2x est compris dans le troisième quadrant. La solution graphique donne 2x — 4,49. Puisque x désigne l’angle en fraction de r., on a
- ^______4i
- 7T X
- OU
- 4 4 >49
- 4) — °il 4»
- c’est-à-dire que, pour l’action à distance, les conditions les plus favorables sont atteintes quand le ventre de courant de l’onde est à 0,3 de la longueur du conducteur équivalent, compté à partir de la capacité de charge.
- On peut vérifier cette condition expérimentalement. Dans le tableau I sont données les valeurs de Z0 avec celles de X2 pour lesquelles le courant reçu est maximum. On voit que l’ac-
- tion maxima ne se produit pas pour^=0,7 70,
- 4
- comme l’indique la théorie, mais pour y2 = 0,8 /0.
- 4
- Cela provient de l’influence de l’amoindrissement de l’amortissement quand la capacité de charge augmente. Le tableau montre en outre que, pour l’action maxima à distance de l’onde supérieure, l’accord du circuit de capacité doit être fait sur une longueur d’ondes de 20 % en-tviron inférieure à celle de l’antenne à accoupler.
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- T. XLVI. — N» 3
- TABLEAU I
- N° G L n *0 POUR l’action m AX1MA h ^0 4R 4R 4
- y.f) (Js) 4 4 4 4 4 4 4 4
- cm cm cm m m m
- I 25 458 • 10,25 0,068 8,5 9>l o,83 n,o n,5 1,21
- n 4o 705 10,35 0,071 8,2 9 = 5 °> 79 1,21
- A m 57,5 y35 11,32 0, o63 9>7 io,5 0.86 12,8 1,22
- IV 107,5 i64o 11,42 o,o46 9>8 12,4 0,86 i3,8 1,11
- V i&7,5 2440 11,67 o,o43 8,6 n,5 Moyenne. 0,74 . 0,82 i4,3 1,24 1,20
- VI i4o i3qo 5g>4 0,060 49 = 6 52,6 o,84 60,4 1,22
- vu 2in 2339 58,8 0,084 48,7 52,5 o,83 60,4 1,15
- B VIII 313 363o 58,o o,og3 46,9 5o,4 0,81 60,4 1,20
- IX 4oo1) 445o 5g,2 o,og4 43,o 49,6 0,73 62,3 1,26
- X 5oo*) 524o 58,7 0,064 47>o 5o,2 Moyenne. 0,80 0,80 62,3 1,24 1,21
- b) Onde longue À.,
- L’action à distance de l’onde longue ne présente pas de maximum mais croît toujours avec la capacité. Cela prouve bien la diminution de l’amortissement avec l’augmentation de capacité. Si l’amortissement était invariable, le courant dans l’antenne pour l’onde et, par suite, l’action à distance devrait être proportionnelle à la capacité équivalente C'd. En portant la valeur de celle-ci, calculée d’après l’équation
- q = 27Ty/L;j(G/.-{- G d)
- en fonction de Cf, on voit qu’elle diminue quand le charge augmente, comme le montre par exemple la figure 5 pour l’expérience B VIL L’action à
- Bm y'
- X
- ~ci
- O 2000 mo „ 6000 8000
- Fig. &•
- distance devrait diminuer d’une façon correspondante : celle-ci augmentant, comme le montre le courbé, la différence doit être attribuée à la diminution d’amortissement de l’écla-
- teur. En réduisant les ordonnées de la courbe C'd=f {Cf) de telle façon que le point initial représente pour Cf — o l’action à distance du transmetteur Marconi sans capacité de charge, on peut évaluer numériquement l’accroissement d’action dû à la diminution de l’amortissement.
- 2000 WW 6000 8000 fOOOO 12000
- ~cf
- Fig-. 6.
- Les résultats de ce calcul graphique sont indiqués dans la figure 6 où les courbes ont pour abscisses les capacités additionnelles Cf et pour ordonnées les différences entre les courants réellement mesurés au récepteur et les courants réduits correspondant à la capacité équivalente C'a.
- L’expérience montre, en outre, que la valeur de la self-induction commune la plus favorable dépend de l’amortissement : ce point est étudié plus loin en détail.
- c) Energie totale pour les deux ondes
- Si l’on cherchait à disposer le transmetteur de telle façon que l’antenne prenne le maximum d’énergie, il faudrait, dans ce cas, que le somme des actions à distance das deux ondes
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- donne un maximum. En traçant les courbes expérimentales, on voit qu’aux valeurs maxima correspondent les valeurs suivantes des capacités de charge et des ondes du circuit.
- TABLEAU II
- N° de l’EXPÉRIENCE Cf h 4 Âk 4“ 4 rapporté à Différence •/»
- I 780 9.4 n,o 17,0
- II 570 9>7 n,5 18,6
- III 507 10,8 12,8 i8,5
- IV 375 12,7 i3,8 8,6
- V 235 12,4 i4,3 15,3
- Moyenne. 12,2°/0
- VI 9100 55,7 6o,4 8,5
- VII 545o 56,1 60,4 7>7
- VIII 3i5o 53,o 6o,4 14,0
- IX 2800 55,2 62,3 12,9
- X 2 i5o 52,8 62,3 18,0
- Moyenne. 12,2%
- Si donc l’on veut obtenir la plus grande consommation d’énergie possible de l’antenne, on doit diminuer l’onde du circuit d’environ 14 % par rapport à l’onde de résonance approximative. Cette propriété caractéristique du transmetteur accouplé, non encore signalée jusqu’à présent, correspond à un phénomène connu en acoustique. Les courbes d’action des deux orldes se coupent en un point qui correspond à peu près à la résonance approximative.
- TABLEAU III
- N° Cf pour une même action Cf
- I 1090 1 080
- II 79° 800
- III 720 710
- IV 5oo 45o
- V 34o 320
- VI 11100 10 600
- VII 65oo 6 3oo
- VIII 4100 4 100
- IX 3700 3 55o
- X 3100 3 000
- Le cas delà résonance approximative est donc celui pour lequel les actions à distance des deux ondes sont égales. On voit que ce cas est le plus mauvais pour V « unitonie » du transmetteur.
- Si, au contraire, on travaille avec le maximum d’action de l’onde supérieure, on obtient des actions à distance sensiblement plus faibles
- de l’onde fondamentale, comme le montre le tableau IV.
- TABLEAU IV
- N° (//2) max.
- I 0,068 0,026
- II 0,071 0,o3o
- III o,o63 0,020
- IV o,o46 0,018
- V o,o43 0,016 ,
- VI , 0,060 0,029
- VII 0,084 o,o53
- VIII 0,093 0,002
- IX 0,094 o,o5i
- X 0,064 o,o34
- Dans les expériences II et IX dans lesquelles la self-induction commune a la valeur la plus favorable pour l’action à distance de l’onde supérieure, l’action à distance de l’onde courte est d’environ 80 % plus forte que l’action à distance de l’onde longue. En employant cet accord, on obtient donc réellement une « unitonie » pratique ou approximative.
- [à suivre). R. V.
- Contribution à la théorie des cohéreurs. — A Blanc. — Journal de physique, novembre 1,905,
- L’auteur a étudié en détail les phénomènes de cohération présentés par une résistance de contact. Il a employé, pour cela, une feuille de verre très mince argentée sur une face et une bille d’acier polie avec le plus grand soin: l’argenture était assez mince pour être transparente. La bille, soudée à une pièce de laiton vissée sur un appareil à anneaux de Newton, pouvait être déplacée très lentement dans le sens vertical.
- Pour voir si la cohération peut se produire quand il existe une couche de diélectrique interposée entre les deux surfaces conductrices, l’auteur a examiné le contact au microscope en produisant en même temps entre les surfaces des franges d’interférence pour mesurer leur distance. Il a constaté que, quand on opère avec des lames d’argent neuves, le courant ne passe jamais avant qu’il y ait contact. En résumé, le diélectrique ne paraît nullement jouer le rôle essentiel dans la cohération.
- L’auteur a examiné ensuite s’il se produit, au
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- 120
- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 3
- moment de la cohération, (la résistance tombait de 9.000 à G ohms) une modification apparente. Il a constaté qu’il ne se produit ni un pont, ni une fusion, la cohération ne portant que sur les couches purement superficielles.
- Pour étudier si l’ionisation du diélectrique jouait un rôle, l’auteur a soumis le contact à l’action de lumière ultra-violette ou des rayons Rôntgen: il n’a jamais constaté aucun effet. L’action des rayons calorifiques provenant d’un bec Auer produit une variation irrégulière de la résistance.
- L’auteur a ensuite vérifié, en employant un cohéreur à surfaces parfaitement polies placées dans le vide cpie ni l’oxyde, ni le gaz condensé ne jouent le rôle essentiel dans la cohération.
- Enfin, l’auteur a fait une série d’expériences sur la valeur de la résistance de contact en fonction de la pression entre les deux électrodes. Il a constaté qu’il existe une grande analogie entre les phénomènes produits par la pression et la cohération.
- Si l’on établit sur le contact une pression donnée, la résistance ne prend pas une valeur fixe mais diminue pendant longtemps ; cette diminution, d’abord très rapide, devient beaucoup plus lente et la résistance tend vers une valeur limite. La diminution de résistance avec le temps est facilitée par des trépidations très légères : un choc violent fait, au contraire, remonter brusquement la valeur de la résistance qui recommence ensuite à diminuer.
- Quand on fait croître progressivement la pression, la résistance diminue d'abord extrêmement vite, tant que la pression est faible, puis ensuite beaucoup plus lentement. La modification qui se produit dans le contact sous l’influence de la pression ne disparait pas complètement quand on revient à une pression faible.
- Les analogies existant entre l’action de la pression et la cohération sont précisées par l’étucle delà façon dont une de ces actions modifie l’autre. Si l’on cohère un contact après avoir commencé à augmenter la pression, il en résulte une diminution brusque de la résistance: si l’on continue alors à accroître la pression, on constate que cet accroissement n’a d’abord aucun effet: l’effet ne commence à se produire que pour une augmentation de pression suffisante. Si l’on cohère pendant qu’on diminue progressivement la pression, la résistance reste
- un moment constante après la chute due à la cohération, puis augmente d’une façon continue.
- L’action de la pression présentant des analogies étroites avec le phénomène de la cohération, l’auteur a pensé que la modification est la même dans les deux cas et est localisée dans les couches de passage : il a supposé que cette modification consiste en une soudure de ces couches par diffusion. Les expériences sur l’action du courant montrent qu’il est presque certain que le contact entre les deux métaux existe avant les cohérations : ce sont les couches de passage qui sont en contact. Ces couches de passage peuvent pénétrer l’une dans l’autre par diffusion de leurs molécules, diffusion produite, ou au moins considérablement facilitée, par certaines causes telles que la pression, l’élévation de température ou le passage d’un courant. Cette explication exige que la conductibilité des couches de passage soit beaucoup plus faible que celle du métal homogène, fait que l’auteur démontre en partant de la théorie cinétique des métaux.
- Finalement, l’auteur explique de la façon suivante l’action du courant dans les coliéreurs :
- 1° Quand le courant passe, il se produit une attraction entre les surfaces qui limitent de deux côtés la couche de passage et les séparent du métal homogène. Cette attraction est égale à
- k Y-’
- 877*
- « étant l’épaisseur de la couche de transition.
- k son pouvoir inducteur spécifique.
- V la différence de potentiel.
- Elle peut être très considérable, car k est très grand et s très petit.
- Le passage du courant doit donc produire le même effet qu’une forte augmentation de pression.
- 2° Le passage du courant doit élever notablement la températurè des couches superficielles, ce qui facilite beaucoup la diffusion.
- 3° Les ions positifs du métal doivent tendre à se déplacer dans le sens du champ : ils ont une certaine mobilité, surtout dans les couches de passage, et il doit se produire dans le sens du champ un mouvement d’ensemble qui facilite la diffusion. Ainsi s’expliquerait la dissymétrie que l’on constate quand on inverse le courant. R. Y.
- SENS. --- SOCIÉTÉ NOUVELLE DE L’IMPRIMERIE MIIUAM, I, RUE DE LA BERTAUCHE
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Samedi 27 Janvier 1906.
- Tome XI/VI.
- 13e Année. — N° 4.
- C?
- O
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ÉNERGIE
- 3lBlBU0TH£ÇÜE(Sj
- /&
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- fl. D'ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — fl. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’Ecole des Ponts et Chaussées. — ERIC GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. —: M. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. :— D. MONNIER, Professeur à l’Ecole central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — fl. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre dès Sciences de Lille.
- TENSION, DIFFÉRENCE DE TENSION, POTENTIEL, DIFFÉRENCE DE POTENTIEL, FORCE ÉLECTROMOTRICE <’>
- § 1. Une plaque de presspahn de 10 mm. d’épaisseur placée entre deux électrodes plates est percée à 100.000 volts environ. Un tube de presspahn de 20 mm. de diamètre intérieur et 10 mm. d’épaisseur ne tient que 70.000 volts. Une sphère creuse en presspahn de 40 mm. de diamètre extérieur et 10 mm. d’épaisseur ne supporte pas plus de 50.000 volts. Le fait que la rigidité, pour une même épaisseur, est d’autant plus faible que les surfaces limites du diélectrique ont une plus forte courbure est expliqué par la différence de densité des lignes de force. Le quotient de la densité de lignes de force par la constante diélectrique est désigné sous le nom d'intensité de champ électrique. On peut exprimer la densité des lignes de force en coulombs par cm2 et l’intensité de champ en volts par mm. Pour la plaque de presspahn dont il a été question, on aurait alors pour l’intensité de champ 10.000 volts par mm. La densité des lignes de force électrique a été appelée aussi par Maxwell « déplacement diélectrique ». On peut parler d’un flux de déplacement électrique, identiquement comme du flux d’induction magnétique auquel on est habitué. Au lieu de flux, on peut aussi envisager le « nombre de lignes de force électrique ».
- Désignons par E l’intensité de champ et décomposons le vecteur qui la représente suivant trois directions rectangulaires x y z : appelons Ex Ey Er les composantes suivant ces trois axes. Soit a un segment partant d’un point quelconque de l’espace, et soient
- (') Etude publiée par la revue Zeitschr-ift fiir Elektmt&chnik, 10 décembre 1905.
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
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- a* ay a.z les projections de ce segment sur les trois axes. Soit(Ea. E.) l’intensité électrique à l’origine. L’auteur forme le produit scalaire des deux vecteurs E et a
- où
- (E.a)= |E|.[ai cos (E,a)
- ! E [ v:Eæ2 + E y2 -f- E-2, lai — Va^:2 + ar2 -j- az2
- (0
- (2)
- sont les, « grandeurs )) des deux vecteurs, et s’impose de l’exprimer par les composantes. On a, d’après un théorème de géométrie analytique
- cos (E,a) — cos (E, x,) cos (a, x) -(- cos (E, y) cos (a, y) + cos (E, z) cos (a, z). et, en remplaçant les cosinus pur les composantes,
- cos (E,a)=
- Ea;
- 1E1
- ax | Ey av | Es a -
- iâî ' iEÏ'N ^lÊiR
- De cette équation, combinée avec l’équation (1), on déduit l’équation suivante qui a une grande importance
- (E,a) — THx&x "î- Eyay -p E-a^.
- (3)
- Soient alors 7 = /^ (x) et z = f2(x) les projections d’une courbe dans l’espace sur le plan -x y et sur le plan z x. Cette courbe est entièrement déterminée par ces projections ou les- deux équations-.’'La longueur d’un~arcT de la courbe, dont les extrémités oiTt pour coordonnées •*•<> , ïo = fi(xo) , z0 = f2(x0) et X, y, Z est
- s= j dx V I + [fi(x)]a+ [/V-U]2 =f3(x).
- 0
- En calculante d’après cette équation, on obtient
- x = ft(s); y = 5 z = A(m).
- On a donc exprimé les coordonnées de la courbe en fonction de la longueur d’arc s mesurée à partir d’un point arbitraire x0 y0 z0. Il y a lieu de remarquer que les fonctions et fA sont entièrement déterminées par l’abscisse initiale x0 et les fonctions f\ et /’2. D’une façon générale, quand on représente une courbe dans l’espace par trois équations
- aî = F<(s) î y — f2(s) , * = f3(s), (4)
- ces trois fonctions sont liées entre elles par la relation
- * ds2 = dx2+df-pdz2
- ou, en divisant par ds ,
- I=[F4(S)]2+[F.'2(S)]2 + [F'3(S)]2. (5
- En d’autres termes, on a
- >S
- 2 —1 F3(s) —- 20 + j Fs(sMs , 0
- =*0+F3(s) — F3(0) •
- J =,0+/ ^vTqr^FM-0
- Pour s = 0, on a z=*o » ^^F^Ol^a-o , y==F2(0)-=jo
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- 123
- Après ces indications préliminaires, l’auteur considère le produit scalaire ErZs, où cls est un élément de la courbe s avec la valeur absolue Ic/s] = ds.
- La projection de E sur ds, c’est-à-dire E cos (E,«?s) est :
- Es = Ex cos (d\g,a ) -f- Er cos (ds,y) -f- E- cos (ds,z)
- = E* F» + Ey Ffs) + E-Fg (s)
- Les composantes E^, Ey, E^ de l’intensité de champ E varient généralement de point à point : ce sont des fonctions de .r, ?/, z et, aux points de la courbe s d’après (4),, aussi des fonctions de la longueur d’arc s. La composante tangentielleE,,. de l’intensité de champ E est
- E. = E^(s)F’1(a) + E.v(s)F'?(a)-l-B.(s)F'3(s)=Es(s) _ (6)
- On a, d’après la définition (1) (E,ds)~Es ds
- On comprend alors ce que signifie l’expression : « intégrale de ligne JS de l’intensité de champ électrique E le long d une courbe donnée s ». C’est la fonction
- o
- 0)
- /
- de la limite supérieure de l’intégrale du second membre, ce que l’on peut rendre plus net par la notation , t
- J?(s) = J* Es(u)du. (7a)
- 0
- L’intégrale de ligne JS est ce que l’on appelle généralement en électrotechnique la tension.
- Si la courbe s se renferme sur elle-même et si sa longueur totale est ,ç0, l’intégrale de ligne £(s0) pour la courbe fermée, la tension totale, est désignée sous le nom de force éleclromotrice « induite ». L’auteur la désigne par & et représente par un cercle en indice l’intégration relative à une courbe fermée
- & — Ç Es(s)ds. (8)
- o ...
- Si l’on forme les deux intégrales de ligne ^ (sf et J?2(sf pour deux Su et v2, la différence
- -^2(s2)
- parties de courbe
- est désignée sous le nom de différence de tension. Cette différence est considérée surtout dans le cas où les parties de courbes ne sont pas adjacentes, mais sont séparées. Mais si si et s2 ont la même origine et la même extrémité, elles forment une courbe fermée, et l’on a
- -C(sd (y)
- §2. D’après ce qui précède, on ne devrait parler d’une tension électrique qu’en indiquant la courbe correspondante d’intégration. En réalité, on parle toujours de tension entre deux points. Cette façon de s’exprimer n’est admissible que si le résultat est indépendant du chemin suivi pour aller d’un point à l’autre, c’est-à-dire si l’on a toujours
- /
- E.ç ds = 0.
- o
- (10)
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- Or on sait que cette condition est remplie quand tous les corps sont en repos et quand le cliamp magnétique est stationnaire.
- Supposons cependant que E^Ey, E_ soient données analytiquement comme fonctions de x, y, z et cherchons quelles conditionsE^, E^, E~, cloivent satisfaire pour que l’équation (10) soit valable pour toute courbe dans la région considérée. Des composantes de E, on peut déduire les composantes d’un nouveau vecteur R
- _ __(1 E- ÔEy-
- Rar ~ ~àÿ ~~ ~dz~ ______ôEx ÔE-
- __ ÔEy ÔEa;
- K ' =~dx ~~dj '
- (ii)
- La liaison de E et R est illustrée par la considération géométrique suivante. Si E était la
- j- t ^ i M t
- vitesse linéaire d’un point d’une roue, sa vitesse angulaire serait- R et sa vitesse de rota-
- tion serait ^ R Pour cette raison, on désigne R comme « Rotation de E » (*) ou comme « (vecteur) tourbillon du vecteur E ».
- R-=rotE. (na)
- Pour le vecteur E, il n’existe, comme nous le démontrerons plus tard, de surfaces de niveau, c’est-à-dire de surfaces auxquelles E est partout perpendiculaire, que si R et E embrassent un angle droit (2), c’est-à-dire si l’on a îb produit scalaire
- EL R® —j- E>- R y -f— E- ft- — 0.
- (12)
- En ce cas, le champ électrique est nommé « perpendiculaire à des surfaces » (Lord Kelvin l’a appellé « lamelleux complexe »). Pour toute courbe située entièrement dans une surface de niveau, on a £ = 0.
- D’après l’équation (3), on a
- (E.ds) = Ex (x,y,z) dx -f- Er (x,y,z) dy -(- E; (x,y,z) dz.
- (*3)
- D’après ce qui précède, une intégrale de cette expression différentielle a un sens quand une courbe quelconque est donnée, c’est-à-dire quand æ, y, z sont liées entre elles par deux relations distinctes. Mais une comparaison avec les équations relatives à une différence de température montre qu’une intégrale de l’expression (13) peut dans certains cas avoir aussi un sens quand x, ?/, z sont indépendantes les unes des autres, c’est-à-dire quand aucune courbe n’est donnée. Pour cela il faut qu’il existe une fonction $ (x,y,z) telle que
- (VI>
- — Bz
- (i4 a)
- Dans ce cas, E est nommé gradient de <ï> (3) :
- E — grad <&. Q4D
- (!) Maxwell, El. et magn,, art. 25.
- (2) Maxwell, El. et magn., art. 423. P. Appell, traité de mécanique rationnelle, tome III (Paris 1903), p. 15.
- (3) Voir Encyclopédie des sciences mathématiques pures et appliquées, tome V art. 13 : Théorie de Maxwell, par H. A. Lorentz. (L’édition française paraîtra chez Gauthier-Villars.) ,i
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- (Lord Kelvin a appellé ce champ électrique « lamelleux »). Il suffirait de savoir qu’une telle fonction existe, sans qu’il fût nécessaire de savoir la trouver ou de la connaître. Or on peut facilement trouver un critérium de l’existence d’une telle fonction. On suppose qu’elle existe: on calcule ensuite R de l’équation (11) en introduisant les valeurs (14 a) de Ex, Eÿ, E; et l’on trouve par exemple
- D _
- x“ ôr ô. -ôzôj __ 52$ 52$
- ~ éyéz ôjôs “ U;
- de même Rr = R3 = 0.
- Donc, quand il existe une fonction 4», on a rotE = 0. On peut démontrer qu’inversement, si rot E^O, il existe toujours une fonction $. Par conséquent, quand la rotation de l’intensité de champ électrique E est nulle, on est sûr que le vecteur E est un gradient et que l’intégrale de ligne de E entre deux points PH ='Qq, y^zf) et P2 = (.x2, ?/2, zf) aune valeur déterminée, même quand aucune courbe d’intégration déterminée n’est donnée, et que l’on peut parler de « tension électrique entre deux points ». La fonction y —— $ s’appelle le potentiel électrique au point (x, y, z). L’intensité du champ électrique peut être désignée comme chute de potentiel E = — grad? ( 14c)
- c’est-à-dire que l’on a = — ^ > Ej = —E- = —^
- (i4 à)
- et l’intégrale de ligne de l’intensité de champ électrique entre les points P^ et P2 :
- ÇE.ds) = f{oc^yuzp — fix^y^zz)
- (16)
- peut être désignée comme la différence de potentiel entre ces points. Ce n'est donc que dans des cas particuliers que l'on a le droit d'affirmer qu’une tension électrique est une différence de potentiel.
- Gomme on l’a vu, on a R = — rot grad 53 = 0. (17)
- C’est pourquoi l’on dit que le vecteur E est irrotationnel ou non tourbillonnaire. Seul, un champ électrique irrotationnel peut être représenté par un champ de température. Si le potentiel électrique y est représenté par la température u, l’intensité de champ électrique E correspond à la chute de température (— grad u).
- Il reste à indiquer quand et où un champ électrique est irrotationnel. Quand tous les corps sont en repos, en chaque point de l’espace, la rotation de E,
- ÔB 1
- ê* xcQo^o
- (18)
- est en tout point de l’espace proportionnelle à la décroissance dans le temps de l’induction magnétique B. Dans nette expression, y.c\lë^T0 est une constante qui dépend du système d’unités (Q Quand les corps sont en mouvement, on trouve une expression un peu plus compliquée. On voit que, là où le champ magnétique est constant, le champ électrique est irrotationnel. Ce n’est que pour de tels points que l’on peut considérer l’intensité de champ comme une chute de potentiel. Les équations (11), (17) et (18) montrent, en outre, que à l'intérieur d’un champ magnétique alternatif (dans l’entrefer d’un
- P) Voir Eclairage Electrique, tome XLV, 2 décembre 1905, page 322.
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- moteur polyphasé, par exemple), il existe bien un champ électrique, mais il n’existe pas de potentiel électrique, puisque le champ électrique n’est pas irrotationnel.
- Dans un champ irrotationnel, une différence de tension serait représentée sous la forme suivante :
- l [f — ? (x2,r-2,=2)1 — [? (x3jJ'3is3) — ? («nju-dl-
- Un champ irrotationnel est un cas particulier d’un champ perpendiculaire à des surfaces. Si le champ électrique'doit posséder des surfaces de niveau, l’intensité de champ électrique doit pouvoir être représentée par deux fonctions de point f et F sous la forme
- E = f(oc,j\z) . grad [F(.r,y,Q|.
- L’intensité de champ électrique a partout la même direction que le gradient de F et n’en diffère que par un facteur variable f. Une surface F = const. est alors une surface de niveau pour E. Dans ce cas, E et R embrassent un angle droit. R est proportionnel à
- li7 et ^ * est.le troisième côté d’un triangle ayant pour cotés B,; et Bt + rft.
- Le champ perpendiculaire à des surfaces devient, d’après l’équation (11), un champ irrotationnel quand la fonction f devient une constante. Donc ce n’est que dans des cas particuliers que l’on peut dire d’une surface de niveau quelle est une surface équipotentielle(l).
- § 3. On pourrait conclure de ce qui précède que, si en tous les points d’une courbe fermée rot E = 0, c’est-à-dire s’il existe un potentiel <p, l’équation (10)
- T -
- Ç E sds = 0 (io)
- O
- est valable aussi pour cette courbe. En effet, dans une courbe fermée, le point initial étant aussi le point final, il suffit de retrancher de lui-même le potentiel du point de départ pour obtenir l’intégrale de ligne. Cependant, un exemple simple montre que l’équation (lOj n’est pas toujours satisfaite. Supposons un anneau en fer recouvert d’un grand nombre de tours de cuivre très serrés pour empêcher toute dispersion magnétique. Si l’on envoie dans l’enroulement un courant alternatif, il se produit dans l’anneau un champ magnétique alternatif. Dans l’espace extérieur, l’intensité magnétique est au contraire H = 0. Par suite, dans tout l’espace extérieur, l’équation (14) est applicable, ainsi que l’équation (15)
- rotE=0 ; E =— grad f.
- Faisons passer à travers l’anneau un fil dont nous relions ensemble les extrémités : il se produit dans ce fil un courant de court-circuit. Donc, quoique l’intensité de champ électrique soit une chute de potentiel le long de tout le fil, son intégrale de ligne ne s’annule cependant pas le long de la courbe fermée du fil.
- Pour éclaircir cette question, il faut recourir à un théorème connu de Stokes (2). Considérons une surface arbitraire S dans le champ d’un vecteur R. En chaque partie dS de cette surface, formons la composante R.\ du vecteur R tombant dans la direction de la normale1 N de la partie de surface r/S; multiplions la composante normale RN par l’élément de surface dS et faisons la somme de tous les produits Rn dS. De cette façon nous obtenons « l’intégrale de surface du vecteur R sur S » ou le « flux du vecteur R à tra-
- (!) Voir pour le § 2; Vaschy, Théorie de l’Electricité, page 33. (2) Voir, par exemple, P. Appell, t. c., p. 9.
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- vers la surface S ». Si arbitraire E, on a :
- alors le vecteur R est tiré, d’après la formule
- /
- E Sds =
- f
- RarfS
- s
- (11), d’un vecteur
- (19)
- si la courbe s est le contour complet de la surface S. C’est là la relation trouvée par Stokes. Pour que le deuxième membre de l’équation soit nul, il n’est pas nécessaire que la composante normale Rn s’annule en tous les points de la surface. En effet l’intégrale du deuxième membre pourrait, par exemple,, se composer de deux parties égales, l’une positive, l’autre négative. Mais si le vecteur R est partout tangent à la surface S (Rn = 0), l’équation (10) est sûrement satisfaite. Elle est naturellement satisfaite à fortiori quand le vecteur R lui-même (sa grandeur |R|) s’annule en tous les points de la surface S ou, autrement dit, quand l’autre vecteur E est, en tous les points de la surface, une chute de potentiel.
- On voit maintenant dans quel rapport se trouvent les équations (10) et (15). _Si une courbe fermée passe à travers un champ électrique irrotationnel, on 11e peut affirmer sans examen particulier que l’intégrale de ligne prise le long de cette courbe est nulle que si l’on peut construire une surface telle qu’elle soit entièrement limitée par la courbe seule et se trouve elle-même entièrement dans un champ électrique irrotationnel, c’est-à-dire, d’après (18), dans un champ non magnétique, ou dans un champ magnétique constant. En reprenant l’exemple de l’anneau de fer, on voit que l’on ne peut pas placer dans la courbe du fil secondaire une surface comprise dans un champ électrique irrotationnel. En effet, dans tous les cas, elle est coupée par l’anneau de fer à l’intérieur duquel le champ électrique n’est pas irrotationnel. Les courants de Foucault qui circulent dans l’anneau n’ont pas de potentiel : leur densité de courant n’est pas une chute de potentiel.
- On peut se demander alors comment il peut se faire que le potentiel du point initial de la courbe fermée, retranché de lui-même, ne donne pas une valeur nulle. Un exeniple explique ce fait : soit un potentiel
- V // 4 y
- p=ïU+;arc,®ï
- V et l étant des constantes. Les (14d) sont :
- composantes de l’intensité de champ -électrique-, d’après
- Ex = -V
- x% d-j
- •2’
- Ev = — - V
- V l
- x* -f
- sa valeur absolue, d’après l’équation (2) est :
- 1E] = v yT
- :>
- Menons dans le plan 2 = l un rayon incliné de 45° sur les projections de l’axe positif des x et dç l’axe positif des y sur ce plan. Le potentiel y sur ce rayon a partout la valeur V. Il
- a encore la même valeur sur les droites z = '-l et y= 0 du plan xz. Considérons alors un point arbitraire et soustrayons son potentiel de lui-même ; nous obtenons :
- V
- 2
- fl , 4 t
- ----p - arc t
- 11
- Æl
- - (— -|- - arc tg 'ht\ — 2/iYî
- 2 7T '• ° Xjf/
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- où n désigne un nombre entier quelconque. Par le fait que le potentiel est une fonction plurivctlente de x, y, z (potentiel polydrome), il est donc possible qu’une courbe fermée placée entièrement dans un champ irrotationnel, donne une intégrale de ligne différente de zéro. Les composantes de l’intensité de champ sont naturellement, dans tous les cas, des fonctions monovalentes de x, ?/, z. Une fonction plurivalénte ne peut jamais représenter une intensité de champ. Par exemple, le potentiel ne pourrait jamais avoir la valeur
- car E- ne serait pas monovalent.
- Si l’on peut faire passer par toute courbe fermée dans un champ une surface qui soit aussi entièrement dans le champ, ce champ est dit simplement connexe : sinon, il est dit multiplement connexe. Si un champ multiplement connexe peut être rendu simplement connexe par l’adjonction d’une cloison, c’est-à-dire d’une surface dont le bord est entièrement situé dans la surface du champ, ce champ est dit doublement connexe. Il est dit «-fois connexe si [n-1) cloisons sont nécessaires pour le rendre simplement connexe. Par exemple une sphère et l’espace environnant sont simplement connexes. Un anneau et l’espace l’environnant sont doublement connexes. Le noyau de fer d’un transformateur triphasé est triplement connexe, de même que l’espace entourant ce noyau.
- On demande souvent quand il faut compter, ou non, dans un transformateur, un1 demi-tour. Chaque fil doit être compté comme tour toutes les fois qu’il coupe une cloison. En appelant positive une face d’une cloison et négative l’autre face, une traversée du fil de— vers -f- donne une valeur-}-A et une traversée de + vers— une valeur —k. Cette constante k a des valeurs différentes k^ k2, k3... pour les différentes cloisons suivant les différentes valeurs de la f. é. m. Si un fil coupe, en somme algébrique, mK fois la surface 1, m2 fois la surface 2, etc., la f. é. m. induite correspond à la somme :
- ïïl\k\ —j— —I- wî3&3 ~{— . . . —(— mn—i hn—i*
- En supposant que les fils allant au voltmètre ne coupent pas les cloisons, on rend monovalente la différence entre les potentiels aux bornes d’un transformateur, ce qui n’aurait pas lieu sans cela. Rigoureusement, on ne peut pas parler, même dans ce cas, d’une différence de potentiel, car le champ magnétique variable dans l’espace environnant (champ de dispersion) est faible, mais non complètement nul. Si l’enroulement relié aux bornes consiste en un seul tour, le voltmètre indiquera des tensions différentes, suivant que les fds qui les relient aux bornes seront près ou loin l’un de l’autre. L’intégrale de ligne entre les bornes du transformateur n’est donc pas indépendante du chemin d’intégration et cela n’a aucun sens de nommer différence de potentiel sa tension entre bornes.
- On voit en outre que la règle de Stokes (19) ne doit donner, pour toute courbe fermée placée dans un champ irrotationnel, une valeur de l’intégrale de ligne toujours nulle que quand le champ irrotationnel est simplement connexe. Ce n’est que dans un tel champ que le potentiel est, dans tous les cas, monovalent (potentiel monodrome). Les potentiels plurivalents peuvent être rendus monovalents si, au moyen de cloisons, on rencf simplement connexe le champ multiplement connexe. Sur une cloison, le potentiel a sur l’une des faces une valeur plus grande ou plus petite d'une quantité finie que sur l’autre face. Ce n’est que ce saut de potentiel qui a partout la même valeur sur une surface arbitraire et, non pas le potentiel sur la même face de la cloison, quand celle-ci n’est pas une surface
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- 129
- de niveau. De là résulte la signification de la constante k dans les cloisons d’un transformateur polyphasé (1).
- § 4. L’intensité de champ électrique détermine l’énergie électrique, qui est donnée par l’expression
- We = £ J dx J dy J dz J (ElC2 -f E/2 + E-2),
- —00 —GO —00 ^
- L étant la constante diélectrique.
- £0
- De même E détermine l’énergie électromagnétique W = We + W,„.
- D’après une hypothèse de Poynting, l’énergie électromagnétique marche partout perpendiculairement à l’intensité de champ électrique E et à l’intensité de champ magnétique H et sa densité de courant W est égale à C\J7^T0 fois l’aire du parallélogramme formé par E
- et H.
- Partout où passe du courant électrique, il se dégage de la chaleur par effet Joule. Cette chaleur peut être produite aux dépens d’énergie électrique (décharge d’un condensateur), ou aux dépens d’énergie magnétique, ou aux dépens d’un travail mécanique* ou enfin aux dépens d’autre chaleur ou d’énergie chimique (thermoéléments et piles). Pour représenter les phénomènes dans ce dernier cas, il ne suffit plus de l’intensité de champ électrique E. Il faut un autre vecteur qui puisse être aussi mesuré en volts par millimètre. Désignons ce vecteur par G et appelons le « intensité électromotrice intérieure », Il n’existe que dans les conducteurs qui sont physiquement ou chimiquement hétérogènes. En désignant par > la conductibilité électrique, les composantes de la densité de courant en chaque point sont, d’après la loi d’Ohm :
- Sa; = dEx “f" Ga:)
- Sy = >'(Ey ~P Gy)
- S-=dE- + G-)
- d’où, comme précédemment, l’on peut tirer ;
- J* ' ds — J 2 ES(s)ds -j- J 2 Gs(s)ds,
- *1 S!
- Si l’on se limite au cas d’un champ stationnaire, E a un potentiel <j> monovalent. Considérons en outre un conducteur linéaire de section constante </, Cscj = i est l’intensité de courant constante le long de s.
- Appelons force électromotrice l’intégrale de ligne de l’intensité électromotrice intérieure G et désignons la par E.
- J*2 CS(s)ds = E. (2 1)
- Si
- La f. é m. E doit donc être distinguée de la f. é. m. induite & (équation 8).
- On obtient l’équation connue :
- ri = () — + (22)
- d’où
- T [fOd — pfo)]* = ™'2 — Et’ » O3)
- grandeur qui s’annule pour tout le circuit {st = s.2).
- (*) Voir Appel, loco cit., page A OU.
- * -K
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- T. XLVI. - 4.
- D’une façon générale, T est l’excédent de la chaleur Joule sur l’énergie perdue dans les éléments (accumulateurs) ou la totalité de l’énergie thermique et chimique qui se dégage. Seulement si & ne s’annule pas, T est aussi pour tout le circuit distinct de zéro.
- De la loi d’Ohm, on tire
- EL =z —:--CL etc.
- Quand il ne passe pas de courant (S = 0) dans un conducteur (>>0), l’intensité de champ électrique E est égale et opposée à l’intensité électromotrice intérieure G, c’est-à-dire nulle dans les conducteurs homogènes. (h
- L’intensité de champ électrique E n’est pas en général seulement une fonction de point mais aussi une fonction du temps. Au contraire, l’intensité électromotrice intérieure G doit être considérée comme indépendante du temps, au moins dans les limites dans lesquelles est comprise d’ordinaire une période d’un phénomène électromagnétique. Cette intensité électromotrice intérieure G ressemble donc, en cela, à la constante diélectrique s, la conductibilité 1 et la perméabilité p. Toutes ces grandeurs ne dépendent que de la façon dont l’espace est rempli par de la matière. Entre E et G, de même qu’entre & et E, il existe donc des différences physiques radicales. Ce n’est que parce que, pour le courant, il s’agit seulement de leur somme et non pas de leurs valeurs individuelles, que l’on désigne comme f. é. m. les deux intégrales S et E.
- Revenons au cas où la chaleur Joule est produite aux dépens d’énergie mécanique, c’est-à-dire quand l’énergie magnétique ne varie pas, par exemple dans une machine à courant continu ou une machine synchrone polyphasée (2) : la f. é. m. induite & a été définie pour une courbe fermée tandis que E a été définie aussi pour des courbes ouvertes (équation 12). Dans le cas spécial dont il s’agit, on peut aussi définir & pour une courbe ouverte. On peut déplacer les unes par rapport aux autres les différentes parties d’un conducteur linéaire et déterminer physiquement comment se répartit, sur les differentes parties du conducteur, la force mécanique totale qu’il y a à surmonter, d’après la règle de Lenz, pour la production du courant. De la même façon, on peut voir la répartition de &. Mais si l’énergie magnétique, qui, d’après la théorie, a son siège principalement en dehors du conducteur, varie, la répartition de l’intégrale & sur le circuit du courant est physiquement indéterminée.
- RÉSUMÉ
- Définitions
- 1° Tension : Intégrale de ligne de l’intensité de champ électrique.
- 2° Différence cle tension : Différence des intégrales de ligne de l’intensité de champ électrique le long de deux courbes différentes.
- 3° Force électroniotrice induite : Intégrale de ligne de l’intensité de champ électrique le long d’une courbe fermée.
- (') Il en résulte ceci : Si I on choisit comme chemin d’intégration fermé s lu courbe du circuit secondaire d’un transformateur, l’enroulement secondaire ne fournit qu’une faible part ri de l’intégrale de ligne & : le circuit extérieur au contraire, lui fournit la plus grande part. Si donc aucun circuit extérieur n’est relié aux bornes secondaires, c’est-à-dire si aucun courant ne parcourt l'enroulement, l'intégrale de ligne y est nulle et toute l’intégrale de ligne & est située dans l’air entre les bornes. Il serait prématuré d’en conclure que l’enroulement n’a besoin que d’un faible isolement même pour de hautes tensions. On le voit facilement en choisissant entre les bornes dans l’air un chemin d intégration tel qu’il passe en grande partie sur la face extérieure de l'enroulemént et perpendiculairement aux tours de fil.
- f2) Il y a lieu de supposer, pour que ces exemples soient exacts, que ces mucliines ont des aimants permanents et no» des électro-aimants.
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- 4° Force électromotrice : Intégrale de ligne de l’intensité électromotrice intérieure.
- 5° Potentiel : Fonction de point auxiliaire du calcul. Sa signification physique réside dans le fait que ses dérivées partielles par rapport aux coordonnées sont égales et opposées aux composantes de l’intensité de champ électrique (substitution d’une seule inconnue à trois).
- 6° Différence de potentiel : Différence des valeurs que prend la fonction potentielle en deux points différents.
- 7° Surface de niveau : Surface en tous les points de laquelle l’intensité de champ lui est perpendiculaire.
- 8° Surface équipotentielle : Surface en tous les points de laquelle le potentiel a la même valeur.
- Théorèmes
- 1° Un potentiel n’existe que dans un champ irrotationnel.
- 2° Dans un tel champ, l’intégrale de ligne est égale à la différence des potentiels aux extrémités du chemin d’intégration.
- 3° Ce n’est que dans un champ (irrotationnel) multiplement connexe que le potentiel peut être plurivalent.
- 4° L’intégrale de ligne n’est nulle pour toute courbe fermée arbitraire que s’il existe un potentiel monovalent.
- 5° Il n’existe de surfaces de niveau que quand l’intensité de champ a partout la même direction qu’un vecteur irrotationnel.
- Fritz Emde.
- DIAGRAMME RIGOUREUX DU MOTEUR MONOPHASÉ ASYNCHRONE(1)
- Le fonctionnement du moteur monophasé asynchrone a été analysé à diverses reprises, depuis une quinzaine d’années, par de très compétents auteurs, et il serait superflu d’en reprendre l’étude générale : telle n’est pas notre intention en publiant les notes suivantes qui ont seulement pour but de compléter les travaux antérieurs sur certains points.
- Comme on le sait, l’on peut, pour le calcul et l’essai des moteurs monophasés, utiliser un diagramme circulaire déduit de celui bien connu des moteurs polyphasés. Malheureusement, ce diagramme n’est qu’approximatif et ne peut guère donner de résultats suffisants qu’aux faibles charges. Il exige de plus que la résistance des enroulements du rotor soit très faible, et par suite ne convient pas aux moteurs de puissance modérée ; enfin, pour cette même raison, il ne peut servir à l’étude de l’influence de la résistance secondaire sur les propriétés des moteurs monophasés asynchrones.
- Nous nous proposons de démontrer que le lieu polaire du courant primaire d’un moteur
- (') Mémoire déposé à la Rédaction le 2 décembre 1905.
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- monophasé en fonction de l’angle de décalage est un cercle en toute rigueur, c’est-à-dire en faisant intervenir non seulement les fuites magnétiques, mais encore les résistances ohmiques primaires et secondaires (Q.
- Le diagramme obtenu est très facile à construire en pratique et sa discussion géométrique nous permettra aisément d’étudier l’influence des divers éléments en particulier celle des résistances secondaires, à tous régimes.
- Les théories actuelles des moteurs d’induction monophasés peuvent se classer en deux catégories :
- 1° L'on déduit la théorie de ces moteurs de celle des moteurs polyphasés en appliquant le théorème de Leblanc sur la décomposition du champ alternatif primaire en deux champs tournants de sens contraire ; cette théorie due originairement à M. Blondel (2) a été
- reprise par divers auteurs parmi lesquels il faut citer M. Eichberg (3) qui lui a donné une forme un peu différente.
- 2° Elle peut être établie directement, ainsi que l’ont fait MM. Potier (4), Steinmetz (5), Gœrges (6) etc.
- Ces deux méthodes ont chacune leurs avantages, mais conduisent, lorsqu’elles sont convenablement appliquées, à des résultats absolument équivalents, contrairement à ce qu’ont affirmé certains auteurs (7).
- La première méthode a l’avantage de présenter à l’imagination une interprétation physique du fonctionnement plus satisfaisante; par contre, tout en permettant d’obtenir rapidement les formules nécessaires à l’étude des moteurs monophasés asynchrones, elle les fournit sous une forme moins maniable en général que celle obtenue par la méthode directe.
- Le calcul des imaginaires permet, ainsi qu’on le constatera plus loin, de profiter des avantages des deux méthodes, car par son emploi l’on peut aisément ramener à une forme très simple les équations obtenues au moyen de la méthode de décomposition des champs tournants. L’usage de ce calcul conduit de plus rapidement à la solution du problème, à peu près insoluble au moyen des méthodes purement géométriques ou analytiques.
- Notations.— Nous ferons usage des notations vectorielles si commodes de M. A. Blondel,
- Fig. 1. •— Diagramme du moteur asynclirone monophasé.
- (!) Des recherches bibliographiques assez étendues ne nous ont fait connaître aucune antériorité sur ce sujet, soit en France soit à l’Etranger.
- (2) Cf. Du rôle des fuites magnétiques dans les moteurs à champ tournant, Ecl. Elect, tome V, pages 97, 166, 253, 296, 442, 540, 592.
- (3) Cf. Elektrotechnische Zeitschrift, 14 juin 1900, tome XXI, p. 484, et Eclairage Electrique 24 novembre 1900, tome XXV„ page 313.
- (4) Voir le Bulletin de la Société Internationale des Electriciens, année 1894, page 248.
- (5) Voir VElektrotechnische Zeitschrift, tome XX, page 452, 29 juin 1899 et VEclairage Electrique du 9 juin 1900, tome XXIII, page 376. Voir aussi Transactions of the International Electrical Congress, Saint-Louis, page 88, volume III.
- (6) Cf. Elektrotechnische Zeitschrift, tome XXIV, page 271, 9 avril 1903 et Eclairage Electrique, tome XXXVII, page 93, 17 octobre 1903.
- (7) Pour plus de détails sur cette discussion ouverte dans l’E. T. Z. il y a deux ans environ, nous renverrons à l’article précité de M. Gœrges, ainsi qu’à la lettre de M. Eiehbei’g publiée le 4 juin 1903, page 446. Plus récemment, (E. T. Z. 29. septembre 1904), M. Müller a développé sur certains points la théorie de Gœrges.
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- pour simplifier l’écriture et donner plus de généralité aux formules (•) ; nous désignerons par :
- la tension primaire du réseau ;
- rp’2 les résistances vectorielles des enroulements primaire et secondaire ;
- /.p.2 leurs self-inductances vectorielles ;
- LL les intensités des courants primaire et secondaire ;
- Q = ^ la vitesse de pulsation du courant primaire ;
- w la vitesse angulaire du moteur supposé bipolaire ; ( *
- M = — (7) Ie coefficient d’induction mutuel vectoriel entre le rotor et le stator (2) .
- Equations Générales. — D’après le théorème de M. Leblanc, le flux inducteur alternatif dû au courant primaire É peut être décomposé en deux flux tournants Tun à droite, l’autre à gauche et ayant une amplitude constante égale à la moitié de l’amplitude maxima de ce flux alternatif. Les deux flux tournants donneront naissance dans le rotor à deux courants I2 et I'2, de fréquences respectives O—« etO + w, et si l’on applique à chacun de ces champs tournants les équations ordinaires des moteurs polyphasés, l’on obtient les deux égalités suivantes :
- o — /’2I2 -f- — w)b j + — — w)b/
- M
- ° = r2i 2 -f- + "ÛW + — (& + «)Ly
- (0
- L’équation du circuit primaire s’obtient également avec facilité en remarquant que les deux flux tournants résultants se déplacent avec la même vitesse O par rapport aux spires du stator et sont coupés chacun par toutes ces spires (3) ; l’on obtient ainsi :
- = r\^\ d- M£2yl2 -|— MOI 2y. (2)
- L’on peut dès à présent éliminer les courants I2 et T2 au moyen des équations (i) et (2); le système (1) donne immédiatement :
- M
- _ (Q _ w)Ly z___________
- r2 d~ — w),/
- M
- --(û + »)hy
- 2 r2 + "T ")/
- et ces valeurs portées dans l’égalité (2) permettent d’écrire :
- M2
- + ~
- (£2 — w)
- û-f-
- 2(o — b>)j 7'2 -j- + «V-
- (3)
- f1) Cf. Notes sur la théorie élémentaire des appareils à champ tournant, par A. Blondel, Lumière Electrique, tome L, 25 novembre 1893 et suivants. Nous rappellerons que les quantités vectorielles sont égales simplement à la somme des quantités correspondantes dans les divers circuits déphasés, le but de ces nptations étant de supprimer les symboles représentant les nombres de phases du stator et du rotor. Bien entendu, pour le cas présent du moteur monophasé, les valeurs vectorielles relatives au circuit primaire se réduisent aux valeurs ordinaires correspondantes.
- (2! Cf. A. Blondel.—Propriété des champs tournants, Eclairage Electrique, 24 août 1905. L’on trouvera dans ce mémoire les valeurs explicites de L, L, M.
- (3) Au premier abord l’on pourrait être tenté de remplacer dans l’égalité (2) M par , par analogie avec (1) ; cette erreur,
- faite souvent, plus ou moins implicitement, montre que la méthode de décomposition du moteur monophasé en deux moteurs polyphasés doit être appliquée avec prudence.
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
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- Il serait facile d’obtenir les équations ordinaires du moteur monophasé en chassant séparément le symbole j des dénominateurs des fractions entre crochets, c’est-à-dire en multipliant les deux termes de la première par r2—>2(Q— w)y et les deux termes de la seconde par r2 — ^2(ù-}-«)/, mais les formules ainsi obtenues sont peu maniables (H) car elles sont des fonctions complexes de la vitesse angulaire «.
- Au lieu de chercher à conserver l’analogie entre le moteur monophasé et deux moteurs polyphasés montés en série et fonctionnant en sens contraire, il est bien préférable dans le cas présent d’opérer de la manière suivante :
- Réduisons les deux fractions entre crochets au même dénominateur ; l’on obtient ainsi :
- (Q — «) [r2 4- j.2(Q + w)y] -j- + w) [r2 + — «>)/]
- h2 + ;2(Q ” w)y] l>2 + ;2(Ü + "),/] ce qui peut s’écrire en effectuant les produits :
- 2Ür2 -j- 2/2(Q2 — M2),/'
- . 7\j - ~ W2) “b 27*2>.2Q/
- Définissons un angle 0 tel que
- tge~:
- ;.2(Q2 _ w2) _ r2 2/24/’2
- (4)
- Cet angle sera pris désormais comme variable à la place de la vitesse angulaire w; d’après cette égalité (4) la fraction ci-dessus s'écrit immédiatement :
- 27y.2Q(— tg e +/)
- ou encore en posant pour simplifier
- ;.,q
- i
- -X
- — tg 0
- de sorte que l’égalité (3) devient :
- . i -!- 2 ta1 Oj 4-/
- M2 '
- = ,+w + _x ....—,-+j. *
- (5)
- Telle est l’équation du moteur monophasé asynchrone ordinaire sous sa forme la plus simple, et elle n’est guère plus compliquée que l’équation correspondante du moteur polyphasé ; il est à remarquer dès à présent que dans ce dernier cas l’on aurait été amené à faire intervenir la variable
- --w)
- r>
- au lieu de la variable tg 0 définie par (4).
- Nous reviendrons ultérieurement sur ce point.
- Quoi qu’il en soit, multiplions dans (5) les deux termes de la fraction par —tg 0—y; Ton obtient en se rappelant de plus que M2 = (1 — a) )qL2 :
- nh
- - 6 —j — 2 tg2 oj + 2 tg e —
- ________________________________m2
- i + tg2 e
- (U Cf. A. Blondel, Eclair. Elect., tome V, loc. cit. Voir aussi les diverses études de M. M. Leblanc parues dans la Lumière Électrique (1891) et Y Eclairage Électrique '(1898).
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- c’est-à-dire en effectuant la division et en simplifiant
- puis
- is finalement
- . T . „„ , . „ „ . . „„ sio 8 cos 6 . , cos2 6
- — / cos2 8 -f- sin 8 cos 8 — 2 j sin2 8---------j -j------
- ( J —
- = /'L -j- H-------—-—- [cos2 8 -j- m2 sin 8 cos 8 ~\~ j (m2 cos2 8 — sin 8 cos #)]•
- (6)
- Si l’on passe aux valeurs réelles efficaces en prenant les modules, l’on a l’égalité équivalente
- h -Vp +
- ^i2(cos2 8 -j- m2 sin 8 cos 6)
- + [*
- 7) "12 - cos2 8 — sin 8 cos 8)
- très facile à traduire graphiquement de la manière suivante :
- Portons suivant la ligne OX (fig. 1) une longueur OA=r, , puis, suivant la direction perpendiculaire AC, un autre segment de droite AB = o-iqQ (*) ; enfin, décrivons un cercle
- sur BD— -----l— comme diamètre, l’angle 7 étant tel que
- cos y
- tgy
- /0Q m.)
- Dans ces conditions, en menant la corde. BN faisant avec le diamètre BD l’angle 0 correspondant à une certaine vitesse «, nous obtiendrons en ON l’impédance apparente ~ afférente à cette même vitesse : en effet la projection de ce segment ON sur OX, puis sur AG, donne :
- OX = -f- BN sin (•/ -f- 6)
- 1 ( 1 —
- ou en développant
- De même
- x------X sin (y + 0) cos I
- 2 cos y
- (1 — ïU.Q
- OX = r, -I---------— [cos2 8 m0 sin 8 cos 8)-
- 2m2
- ( i —
- NX — (r>^ü -|-------------------[wi2 cos2 0 — sin ô cos >
- o)
- (8)
- En remarquant de plus que
- ON* = OX^
- NX’
- U.
- et en comparant la valeur de ON ainsi obtenue avec celle de donnée ci-dessus, l’on est
- b
- donc bien en droit de conclure que ON est égal à ~ et représente l’impédance apparente du
- moteur pour chaque valeur de 0, c’est-à-dire pour chaque vitesse «. D’ailleurs, au fur et à mesure que cette vitesse varie, le point N se déplace sur le cercle fixe tracé une fois pour toutes.
- Si la marche du moteur s’effectue à potentiel constant, ainsi que cela a lieu d’habitude, il est facile d’obtenir immédiatement le courant I, en remarquant que
- OM X ON = constante,
- d’où
- OM = X constante.
- (!) Les longueurs OA et AB ont été très exagérées à dessein, ainsi que y, afin d’éclaircir l’épure.
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- La longueur OM est donc proportionnelle au courant Q, c’est-à-dire peut servir à sa mesure en employant une échelle convenable. Comme d’autre part l’angle MOX est défini par la relation
- NX
- tg MOX =
- on voit immédiatement, grâce aux égalités (6) (7) (8), qu’il se confond avec l’angle y de déphasage entre f/, et de telle sorte que l’on est en droit de conclure que le lieu polaire du courant primaire du moteur monophasé asynchrone est un cercle en toute rigueur.
- Bien entendu, la projection OH peut servir à mesurer le courant watté emprunté au réseau, et le facteur de puissance est maximum comme d’habitude lorsque la droite OM est tangente au cercle.
- L’on remarque immédiatement que si l’on néglige la résistance primaire /q, la construction du diagramme exige la connaissance des trois quantités a,Q = Li, <t,7»2 alors que le diagramme polyphasé ne dépend que des deux premières (1).
- (à suivre).
- J. Bethenod.
- THEORIE EXACTE DE LA COMMUTATION ET DIAGRAMMES EXACTS DES MOTEURS MONOPHASÉS A COLLECTEUR (suite)
- IV. --- FACTEUR DE PUISSANCE
- Le facteur de puissance cos y est mauvais (2) au démarrage dans tous les moteurs monophasés à collecteur ; en général il est inférieur à 0,5. Le moteur agit comme un transformateur ouvert ou comme un transformateur en court-circuit.
- Le courant de démarrage du moteur à répulsion est, à couple égal, un peu plus élevé que celui du moteur-série : avec 70 à 90 % environ du courant normal on peut déjà démarrer à couple normal. Les conditions du démarrage, dans le cas du moteur série simple, sont représentées par le diagramme de la figure 41 dans lequel on a supposé que, pendant le démarrage et la marche, le courant était maintenu à la valeur J au moyen d’un transformateur de démarrage. De plus Aa; = E/= force électromotrice de l’enroulement inducteur, qui reste la même au démarrage et pendant la marche, puisque J ne varie pas; Bÿ=E4, tension
- P) L’on rapprochera utilement cette épure de cellè des moteurs polyphasés publiée dans VEclairage Electrique du 13 août 1904, page 255, tome XL. Les principales différences sont que le diamètre du cercle n’est pas indépendant des constantes du rotor, qu’il a subi une rotation ’/ par rapport à la verticale, et enfin que l’angle d a une expression différente en fonction de la vitesse angulaire w.
- (2) C’est là un inconvénient vis-à-vis des moteurs polyphasés ordinaires que l’on fait démarrer au moyen de résistances intercalées dans le rotor : il ne faut d’ailleurs pas perdre de vue que, pour démarrer simplement avec le couple normal, il suffit, avec le moteur à collecteur, d’une intensité de courant inférieure à l’intensité normale.
- _A_^T5wirv-®-^Q^L_
- h s/'*
- Fig. 41.
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- de dispersion de l’induit; fa est l’angle de décalage au démarrage, et f l’angle de décalage en marche. Dans le cas où l’on fait démarrer le moteur au moyen de résistances non-inductives, cos fa est plus grand, mais le rendement est plus faible. Le facteur de puissance pendant la marche peut être rendu égal à l’unité, dans le moteur compensé, pour une charge déterminée : l’emploi d’un transformateur série permet de le rendre égal à l’unité pour différentes charges. Il est inutile de rendre extrêmement petite la tension de dispersion et l’entrefer S ou le courant magnétisant, ce qui est nécessaire pour le moteur série et le moteur à répulsion ('). Pour ces deux moteurs, il faudrait, en outre, pour obtenir un bon cos ? en marche, choisir un nombre (2) d’ampère-tours inducteurs petit vis-à-vis de celui de l’induit : enfin, pour le moteur série, il faut que la
- valeur du rapport ^ soit aussi grande que possible, c’est-à-dire que la fréquence employée
- doit être faible et que la vitesse de rotation doit dépasser, de la plus grande quantité possi ble, la vitesse de synchronisme. Dans le moteur série, on devrait aussi amortir le flux transversal qui produit la composante déwattée E,-, ou le diminuer par des fentes dans les pôles ou par une saturation élevée dans les masses polaires et dans les dents de l’induit.
- Pour le moteur à répulsion, une valeur élevée de l’angle j3 entre les balais et la zone neutre doit être avantageuse au point de vue de l’obtention d’un bon facteur de puissance, car l’on a approximativement tgf=cotg/3. En réalité, cos^ atteint un maximum quand /3 est compris approximativement entre 70° et 80°. (Fig. 30 la courbe cos ys.)
- Il y a cette différence caractéristique entre le moteur série et le moteur à répulsion, que pour le premier type le cône est notablement amélioré pour l’anéantissement du champ transversal kg, tandis que pour le moteur répulsion le cône maxima se produit pour kg — h'a.
- V. —• DÉMARRAGE
- Si Ton relie un moteur monophasé à collecteur directement au réseau, il y passe le courant maximum possible, produisant le couple maximum. Pour éviter cette pointe de courant et ce couple exagéré qui, d’ailleurs, sont plus faibles que dans le cas du courant continu par suite de la self-induction, on diminue en règle générale la différence de potentiel au démarrage par l’un des procédés suivants :
- a) Au moyen d’un transformateur ordinaire à nombre de bobines variable;
- b) Au moyen d’un autotransformateur à rapport de transformation variable ;
- c) Au moyen d’un régulateur de potentiel ou régulateur d’induction; (transformateur tournant).
- d) Au moyen d’un transformateur séide à rapport variable alimentant l’induit. Il faut qu’au démarrage le nombre de tours secondaires soit peu élevé : quand la vitesse croît, on augmente peu à peu le nombre de tours secondaires ;
- e) Au moyen de résistances non-inductives comme pour le courant continu. Cette méthode entraîne une diminution considérable du rendement au démarrage ; elle n’est à recommander que dans les cas où le moteur doit être alimenté tour à tour par du courant
- P) Le moteur Winter-Eichberg de ioo cheveaux à 4 pôles, 2Ô périodes, a un entrefer 4—3 mm. Un moteur à répulsion de 6o chevaux, a5 périodes de la General Electric C° a le même entrefer.
- (a) Par exemple la valeur du rapport :
- ampère-tours sur l’induit ampère-tours sur l’inducteur
- atteint le chiffre 5.
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- continu et par du courant alternatif et peut être alors combiné avec la méthode de réglage série-parallèle, permettant de diminuer les pertes dans les résistances. Avec les moteurs à répulsion également, on peut employer avec avantage la méthode série-parallèle. Pour ce type de moteur, on doit intercaler les résistances entre les balais court-circuités, ou bien les relier en parallèle avec une partie de l’enroulement inducteur (fig. 44).
- f 5o o Volts
- CantraHer
- Fusible
- Transformateur de rêi
- Fig. 42. — Démarreur Finzi.
- FU de trolley
- Régulateur di'nduction
- aux moteurs
- Fiai/s
- Fig. 43.
- f) En décalant les balais, ou en décalant les connexions entre l’enroulement inducteur et les bornes.
- Les différentes méthodes de démarrage peuvent être combinées entre elles ; par
- Champ
- /9%
- Fig. 44.
- exemple on peut employer un autotransformateur a et un régulateur de potentiel b (fig. 45) comme Ta indiqué Lamme. Dans la figure 45 sont représentés également des transformateurs d’équilibre f placés en parallèle avec les induits des moteurs e pour uniformiser la répartition de la tension : dd représentent les inducteurs et e l’inverseur.
- La méthode [b) est en général plus économique que la méthode ici) : la méthode (c) offre l’avantage qu’il n’existe aucun contact et aucune rupture comme dans les méthodes (a) (b) et (d). La méthode (d) conduit à l’emploi d’un transformateur plus léger que les méthodes )a) et (û), pesant environ 1/3 du poids du transformateur nécessaire dans ces deux méthodes. Les régulateurs de potentiel pour courant monophasé, qui sont assez lourds et coûteux,
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- sont établis en général de la façon qu’indiquent les figures 43 à 47, dans lesquelles E désigne la différence de potentiel aux bornes du réseau et e la tension auxiliaire variable dont la grandeur dépend de l’angle a de la partie mobile de l’appareil. Le dispositif de la figure 47 offre l’avantage de n’exiger aucune bobine mobile, mais les deux dispositifs, où la partie mobile est constituée par une masse de fer coupée, possèdent une réluctance magnétique considérable et, par suite, un courant magnétisant élevé, c'est-à-dire un mauvais facteur de puissance. Si l'on emploie une partie mobile dont le fer occupe toute la section du cercle (fig. 49), il se produit, pour «^=-0 des ampère-tours transversaux et un champ transversal intense qui produit une forte f. é. m. déwattée de self-induction. Ce champ transversal peut être neutralisé au moyen d’un enroulement en court-circuit III (fig. 49 et 50), comme l’ont employé Lamme (fig. 51) et Fischer-Hinnen. L'influence de la compensation est indiquée par le tableau suivant correspondant aux données de Fleisehmann-Eichberg pour un régulateur de potentiel de 10 kilowatts.
- TABLEAU
- « (POSITION DE LA PARTIE MOBILE) o° 20° 45» 8o° 9°8
- e (Tension auxiliaire âvide) 109 n5 81 22 0
- Appareil compensé (tension auxiliaire) à 93
- ioo ampères ‘. 98 70 0 — .
- Appareil non compensé (tension auxiliaire)
- à ioo ampères 98 9° 9 ; “ ' ‘
- La rotation des régulateurs de potentiel peut être effectuée avantageusement par un petit électromoteur ou un moteur à air comprimé. Le régulateur de potentiel, employé par
- Finzi sur les nouvelles locomotives monophasées de 400 chevaux de la Valteline, présente les connexions suivantes : sur le stator d’un moteur d’induction triphasé est placé un enroulement triphasé I établi pour 3.000 volts composés : cet enroulement est relié à la ligne aérienne triphasée. Dans les mêmes encoches du stator est placé uh enroulement diphasé II établi pour environ 200 volts par phase. Le rotor est muni d’un enroulement diphasé III tout à fait analogue, établi également, par exemple, pour 200 volts. Cet enroulement III est relié en série avec l'enroulement II du stator. Quand on fait tourner le rotof, on obtient, comme dans les régulateurs de potentiel ordinaires, une variation de tension comprise entre 200 — 200 = 0 volt et 200 -|- 200 = 400 volts par phase. A chacune des phases des enroulements diphasés II et III en série est connecté un groupe de deux moteurs série.
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- Cet appareil réalise, comme on le voit, en même temps un convertisseur de phases et un transformateur-régulateur. Pour en réduire la dimension, on peut l’immerger dans Phuile ou le refroidir artificiellement au moyen d’air comprimé.
- Quand on emploie des transformateurs de démarrage avec bobines en nombre variable, • on se heurte à des difficultés pour éviter les étincelles au moment du passage d’une touche à une autre. Le problème est analogue à celui que l’on rencontre dans la construction de réducteurs pour batteries d’accumulateurs. La solution la plus simple et la plus sûre consiste à employer un organe assurant des ruptures et des contacts très brusques, sans amais pouvoir s’appuyer sur deux touches à la fois : en supprimant les résistances ou
- réactances auxiliaires. Une autre bonne méthode, con-
- srrupteur auxiliaire distinct do commandé par le mouvement de cette pièce, et disposé de façon que toutes les ruptures et les contacts s’effectuent, non pas sur les balais, mais sur cet interrupteur.
- Ce dispositif offre l’avantage que, d’une part, les détériorations ne peuvent se produire que sur une seule partie de l’appareil, et que, d’autre part, on réalise des ruptures beaucoup plus brusques avec un interrupteur qu’avec un dispositif à contacts. Un appareil de ce genre, imaginé par P. Meyer , est représenté schématiquement par les figures 52 et 53. L’interrupteur f fait un tour complet quand le contact mobile passe d’une prise de courant e2 à la prise de courant suivante e3. Le conducteur d est relié aux moteurs.
- L’A. E. G. Union a résolu le problème d’une façon radicale en court-circuitant peu à peu les bobines du transformateur auxiliaire au lieu de faire des interruption s.
- Pour pouvoir réduire les dimensions du transformateur de démarrage, on choisit des inductions B et des densités de courant très élevées (B = 12.000 à 16.000 pour 25 périodes : 4=3 à 6 amp. par mm2, quand l’appareil ne travaille pas d’une façon permanente). En outre, on peut placer ces appareils dans de Phuile avec un récipient extérieur côtelé refroidi par le courant d’air de la marche. Les différents modes électriques de commande de train peuvent être commodément employés pour le démarrage avec les moteurs monophasés. Quand on n’emploie pas le courant d’une source séparée (batterie d’accumulateurs) ou de l’air comprimé pour actionner le démarreur, il y a lieu de feuilleter les électroaimants de commande. La Cie Westinghouse emploie une série de contacteurs actionnés par un mécanisme électropneumatique dans lequel l’arrivée de l’air comprimé est réglée par des valves commandées électriquement au moyen du courant d’une petite batterie d’accumulateurs.
- Il ne faut pas perdre de vue que tous les transformateurs de démarrage abaissent le rendement en marche normale si on les laisse d’une façon permanente en circuit.
- Le démarrage des moteurs à répulsion peut être effectué d’une façon rationnelle sans
- Fig-, 50.
- siste à employer un inè la pièce de contact mais
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- pertes dans des résistances et des transformateurs, par simple décalage des balais ; cette méthode est employée par Brown Boveri et G10 d’après les indications de Déri. Au démarrage, les balais sont placés sur la zone neutre et sont décalés peu à peu au moyen d’une roue à main agissant, par exemple, avec une certaine réduction par l’intermédiaire d’une chaîne sans fin. Dans la disposition adoptée, il y a, en réalité, deux systèmes de balais (fig. 54) placés côte à côte à l’arrêt dans l’axe du flux principal. Suivant le sens de rotation, on déplace l’un ou l’autre système de balais dans l’un ou l’autre sens. Au lieu de décaler les balais, on peut aussi, au moyen de prises de courant placées sur l’enroulement sta-
- Fig. 55.
- torique, modifier peu à peu le point d’arrivée du courant sur ce dernier (fig. 55), comme l’a indiqué Latour. Le démarreur peut être constitué, par exemple, par un commutateur circulaire. D’après Behn Eschenburg, ce dispositifs été breveté en 1893 pan les Ateliers d’Oerlikon.
- Le renversement du sens de rotation est obtenu par l’échange des conducteurs d’amenée du courant à l’inducteur ou à l’induit. Il est avantageux d’effectuer cet
- Fig. 56.
- échange
- de connexions dans un circuit à basse tension, c’est-à-dire, par exemple, en arrière du transformateur (fig. 28 et 20). Le rotor du moteur à répulsion étant court-circuité sur lui-même, une inversion de ce genre n’est pas possible comme dans le moteur série et le moteur compensé. Le renversement du sens de rotation est alors obtenu au moyen des procédés suivants :
- a) en décalant les balais de moins de 1/2 pas polaire,
- b) en déplaçant de moins de 1/2 pas polaire les connexions de l’enroulement du rotor, (fig. 55).
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- c) en disposant sur le stator deux enroulements (fig. 56) qui peuvent en partie empiéter l’un sur l’autre (fig. 56 et 57, Déri) ; dans ce cas, les balais doivent être calés à un
- angle /3 = 45° de la zone neutre, ce qui n’est pas la position la plus avantageuse.
- YI. RÉGLAGE DE LA VITESSE
- La variation de vitesse lors des variations déchargé avec une différence de potentiel constante est en général, plus forte avec les moteurs à courant monophasé, parce que les saturations sont plus faibles. La méthode pour régler la vitesse consiste à modifier la différence de potentiel aux bornes du moteur ou bien aux bornes de l’induit, ce que l’on obtient au moyen d’un petit transformateur. La vitesse de rotation est directement proportionnelle à la différence de potentiel aux bornes de l’induit et approximativement aussi à la différence de potentiel aux bornes du moteur, pour une intensité de courant constante. Avec le réglage au moyen d’un transformateur série, la vitesse de rotation augmente avec le nombre de tours de l’enroulement secondaire du transformateur série. Naturellement, la vitesse de rotation peut être réglée* au moyen de résistances, en série, de bobines de self-induction, de groupement en série et en parallèle des différents moteurs, ainsi que par décalag'e des balais (particulièrement pour le moteur à répulsion). Latour a proposé, pour modifier la vitesse de rotation du moteur compensé, de décaler les balais du rotor, comme l’indique la figure 58. En modifiant Les connexions au stator (fig. 55), on peut aussi obtenir des variations de vitesse et de couple.
- Le moteur à répulsion est en état d’infériorité au point de vue de la diversité des moyens de réglage de la vitesse, car, abstraction faite de la méthode de décalage des balais, le réglage ne peut être effectué en général que sur le, circuit à haute tension, de sorte que les méthodes ordinairement employées en traction électrique; peuvent à peine être utilisées. Il est vrai que la méthode de décalage des balais est très simple et facile.
- YII. -- FREINAGE
- Tous les moteurs à collecteur peuvent, au moyen de connexions plus ou moins compliquées, travailler comme générateurs sur des résistances, après avoir été coupes du réseau, ou bien peuvent faire de la récupération en renvoyant du courant sur la ligne. Le freinage rhéostatique des moteurs à courant monophasé est plus énergique et plus sûr que celui des moteurs à courant continu, mais la récupération est moins automatique qu’avec le moteur triphasé. Pour le moteur série, il suffit de le séparer du réseau et de le fermer sur une résistance pour qu’il travaille en génératrice de courant continu ou ;(fig, 59) comme génératrice de courant monophasé de fréquence variable. Pour le moteur compensé, il faut employer trois résistances Wi, Wn, Wm, comme l’indique la figure 59 (Eichberg). Pour les deux types de moteur, il faut échanger les connexions entre l’induit et l’inducteur lors du freinage. Le moteur série à courant monophasé ne peut faire de la récupération que dans des conditions déterminées, comme cela a lieu pour le moteur série à courant continu : cette récupération est obtenue en excitant le moteur
- Fig. 58.
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- séparément sous faible tension, en employant un transformateur ou des bornes spéciales du transformateur de réglage (1).
- Le moteur compensé également doit, pour pouvoir récupérer, être transformé en moteur shunt, c’est-à-dire avoir, à toutes les charges et à toutes les vitesses, approximativement la même différence de potentiel aux bornes E : la figure 60 représente le montage à adopter pour y parvenir. On alimente ensuite le rotor et le stator par le même transformateur, et au moyen de contacts glissants, on fait croître la différence de potentiel aux bornes du stator, pendant que la différence de potentiel aux bornes du rotor diminue par suite de la diminution de vitesse.
- Le freinage du moteur à répulsion peut être obtenu simplement à n’importe quelle vitesse, par décalage des balais ou par déplacement de la connexion de l’enroulement stato-rique (fîg. 55); le freinage peut être soit un freinage utile, soit un freinage à contre-marche. Le moteur à répulsion travaille aussi comme frein quand il est fermé, au primaire, sur une résistance : on peut également intercaler une résistance entre les balais.
- On peut encore produire le freinage avec un moteur monophasé en le transformant en génératrice à courant continu,
- ce qui est possible au moyen d’une excitation séparée fournie par une petite dynamo ou
- une batterie. D’ailleurs le moteur série ou le moteur à répulsion fermés sur une résistance peuvent travailler comme génératrices à courant continu, s’il existe suffisamment d’aimantation rémanente.
- Quand le moteur à répulsion récupère de l’énergie, il emprunte son courant magnétisant au réseau et ce n’est qu’à une vitesse élevée qu’il en produit une partie. Si pour un calage fixe des balais, on entraîne un moteur à répulsion dans le sens inverse de son sens de rotation, le couple conserve la même direction que dans le bon sens de rotation, c’est-à-dire que le moteur agit comme frein. Le courant J est cependant emprunté au réseau pour les faibles vitesses de rotation, et cela, d’après Steinmetz, jusqu’à ce qu’une vitesse nx soit atteinte, pour laquelle
- — nx «q
- n X sin j3 cos /3
- nx désignant la vitesse par seconde et réduite au cas du moteur bipolaire, n désignant la fréquence, wq la résistance primaire, x la réactance du moteur,
- jS l’angle de calage des balais par rapport à la zone neutre (en bipolaire).
- Quand la vitesse de rotation est supérieure à — nx, valeur pour laquelle le courant J est entièrement déwatté, la composante wattée change de sens et le moteur renvoie du courant dans le réseau. Mac Allister a trouvé les résultats suivants dans des mesures faites sur un moteur à répulsion tétrapolaire établi pour une fréquence de 22,5 périodes.
- (U L induit èt l’inducteur sont donc tous deux en dérivation sur le réseau,
- avee interposition d’un transformateur réducteur.
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- TABLEAU
- GÉNÉRATEUR MOTEUR
- Vitesse de rotatn -f- 2000 -f- 1200 -(- 6oo -f- 200 0 200 — 600 — 1200 — 2000
- Couple + I “T 2 + 7 -U '7 -f- 25 + 29 + *9 + 8 + 4
- Courant p) + 9 + M + 16 -|- 22 -|- 26 + 27 + 22 + i3 + 11
- cos y P) + 48 + 65 -f- 82 + 7° + 48 + 5 — 65 — 98 - 88 %
- VIII. -- PERTES
- Les pertes dans le cuivre de l’inducteur et de l’induit ne devraient pas s’écarter beaucoup de celles d’un moteur correspondant à courant continu ou à courants triphasés, quoique le facteur de puissance soit inférieur à l’unité. Mais cependant, les pertes suivantes sont plus considérables :
- 1° Les pertes dans le fer, car elles se produisent aussi dans le rotor et correspondent à la fréquence n du réseau ; en outre, dans le moteur série, les pertes dans le fer de l’induit
- dépendent de nr, quand on a nr > ft, nr désignant la vitesse de rotation par seconde
- Dans le moteur à répulsion et le moteur compensé, les pertes dans le fer de l’induit disparaissent au synchronisme, car il se produit un champ tournant avec la vitesse de rotation de l’induit, c’est-à-dire fixe dans l’espace. Au voisinage du synchronisme, les pertes dans le fer de l’induit sont proportionnelles seulement au glissement ns par rapport au synchronisme n. Dans tous les moteurs monophasés à collecteur, les pertes dans le fer du stator et du rotor sont proportionnelles h n h l’arrêt, c’est-à-dire ont une valeur assez élevée, contrairement aux pertes dans le moteur à courant continu, qui sont milles. Les pertes dans le fer au démarrage peuvent être diminuées par une diminution de la différence de potentiel de démarrage.
- 2° Les pertes dans le fer produites par le flux transversal : ces pertes sont assez importantes, dans le moteur série, et ne doivent être sensibles qu’au démarrage dans le moteur à répulsion et le moteur compensé.
- 3° Les pertes dans les bobines court-circuitées par les balais, pertes qui ne sont pas négligeables dans le moteur série, surtout quand on emploie des résistances joignant les bobines aux lames du collecteur, mais qui n’entrent en ligne de compte qu’au démarrage et aux vitesses hyp'ersynchrones dans le moteur à répulsion ou le moteur compensé.
- En fait, le rendement des moteurs monophasés à collecteur est de 3 à 10 % inférieur à celui des moteurs à courant continu ou à courants triphasés de même puissance, de sorte que ces derniers sont plus économiques dans tous les cas où les démarrages sont peu fréquents tandis que, dans les cas de démarrages fréquents, l’avantage revient aux moteurs monophasés à collecteur, en ce qui concerne la puissance totale dépensée pendant le démarrage. Dans le moteur lui-même, cependant, les pertes sont plus élevées que dans le moteur à courant continu, ce qui provoque un échauffement plus considérable.
- (à suivre) Niethammer.
- P) Le produit du courant par cos f est proportionnel à la puissance absorbée (-f-) ou à la puissance fournie (—).
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- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur les décharges entre pointes dans l’air. Tœpler.—Drudes Annolen^ décembre igo5.
- L’auteur a étudié les déchargés électriques entre deux pointes placées dans l’air à des pressions comprises entre 75 et 10 cm. de mercure. Les études ont surtout porté sur. la région du passage de la forme de décharge par effluves à la forme de décharge par aigrettes : en outré, elles ont porté* sur la valeur du courant lorsque la décharge par effluves est relativement très intense. ,
- La source de courant était une machine à influence à 60 plateaux : les mesures étaient faites au moyen d’un galvanomètre de Wie-demann et d’un électromètre de Braun. Les électrodes, placées sur un même axe vis-à-vis l’une de l’autre, étaient formées de pointes de platine de 0,80 mm. de diamètre et 2 cm.
- de longueur dépassant de 5 mm. les tubes de verre dans lesquels elles étaient soudées^ Ces tubes de verre étaient remplis de sulfate de cuivre en solution : la pointe cathodique pouvait être déplacée au moyen d’une vis micrométrique. L’espace dans lequel se produisaient les décharges entre pointes était placé au centre d’une cloche de verre de 20 cm. de diamètre et 30 cm. de hauteur.
- Une résistance de 1.300 ohms était intercalée sur le fil allant à la cathode, et une résistance de 18.000 ohms sur le fil allant à l’anode.
- Dans les tableaux I à III, sont indiqués les résultats d’expériences dans lesquelles la met-sure de la tension était faite par la mesure d’une longueur explosive F en parallèle. Les tableaux IV, V et VI contiennent les résultats de mesures faites avec l’électromètre dé Braun. •
- tableau i Pression de Pair, 78 cm Hg
- F1 = 0,520 cm
- H 7,8 kilovolts)
- f en cm Milliamp. - C ^
- 1,68 0,126 \ 225
- 1 ,96 0,081 229
- 2,24 0,060 \ 228 I '
- f
- en cm
- 2,24
- 2,52 2,80 4.20
- F — 0,728 cm (24,5 kilovolts)
- Milliamp.
- 0,168 0,111 0,092 o, o/to
- 223
- 233
- 229
- 225
- TT en cm. F = 0,931 cm (3o,6 kilovolts; Milliamp. c ]
- 2,80 0,207 218 ;
- > 3,o8 0,147 227 J
- 3,36 0,128 226
- 3,64 i 0,099 ‘ 23o
- 3,92 : 0,087 228
- 4,20 CT 0 0 23i 1
- TABLEAU II
- Pression de l’air, 64 cm Hg
- F = o,5i2 cm (17,6 kilovolts) F = 0,726 cm (24,5 kilovolts) F = 0,922 cm (3o,3 kilovolts)
- f en cm Milliamp. c f en cm Milliamp. C r en cm Milliamp. C
- 1 >96 CO CT O i59 2,52 0,276 172 3,o8 0,390 163
- 2,22 0,123 178 2,80 0,177 184 3,36 0,249 J79
- 2 ,Ô2 0,060 206 3,o8 0,126 192 3,64 0,186 i84
- 3,36 0,096 ffl7 3,92 0, i53 187
- 3,64 0,075 202 4)20 0,120 193
- 3,92 0,060 . 206
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- T. XLVI. — N° 4.
- TABLEAU III
- Pression de l’air, 39 cm Hg
- F = = o,317 cm ( 11,1 kilovolts) F = = 0,533 cm (18,2 kilovolts)
- f en cm Milliamp. c f en cm Milliamp. C
- 3,92 0,077 86,0 3,92 0.537 73,8
- 4,20 o,o54 92,4 4,20 0,291 86,3
- TABLEAU IV
- Pression de l’air, 3^,5 cm Hg
- f — o,84 cm ~~*s II 0 0 3 f=' 96 cm
- Milliamp. Kilovolts Milliamp. Kilovolts Milliamp. Kilovolts
- o,o5 3,5o 0,08 5,70 0,10 8,3o
- 0,09 3,75 0,10 6,00 0,16 8,60
- 0,12 3,70 0,19 6,3o 0,22 9,oo
- 0,17 3,65 0,27 6,5o 0,27 9>10
- o.36 3,5o o,36 6,60 0,39 9,3o
- o,54 3,3o o,45 6,3o 0,42 9>4o
- 0,60 3,io o,53 5,5o 0,62 8,00
- 0,72 2,80 0,68 4,8o 0,66 7,5o
- 0,78 2,60 o,84 4,3o 1,07 5,20
- o,84 2,5o 1 ,o5 4,oo
- 1,02 2,3o
- TABLEAU V
- Pression de l’air, 24,9 cm Hg
- f — 1,12 cm
- Milliamp. Kilovolts
- 0.08 3,5
- 0,27 3,6
- 0,39 3,3
- 0,48 3,1
- 0,75 2-7
- 0,87 2,5
- 1,08 2,3
- f= 1 >96 cm
- Milliamp. Kilovolts
- 0,12 5,4
- 0,21 5,8
- 0,36 6,25
- o,45 6,1
- 0,66 5,5
- O O O 3,7
- f - 2,52 cm
- Milliamp. Kilovolts
- 0, i5 7,1
- 0,2.3 7,6
- o,33 7,9
- o,45 7-8
- 0,69 7,3
- 0,96 5,5
- f = 3,o8 cm
- Milliamp. Kilovolts
- 0, i3 8,2
- 0,21 0,26 8,9
- 9-2
- o,36 9-6
- o,45 9,8
- 0,60 9-g
- 0,72 9-2
- 0,81 8-7
- TABLEAU VI
- Pression de l’air, i3 cm Hg
- f = 5,32 cm f = 5,32 cm
- Milliamp. Kilovolts Milliamp. Kilovolts
- 0, i5 5,6 0,75 G,9
- 0,32 6,1 1 ,02 6,3
- 0,42 6,5 1,10 5,9
- o,53 6,7 1, r7 7
- 0,60 6,85
- A la pression atmosphérique, dans le voisinage de 0,1 milliampère, les tensions peuvent approximativement être représentées par la formule d’interpolation
- Dans les tableaux I à 111, on a porté les valeurs de C calculées d’après les valeurs observées de U, i et f: pour la pression atmosphérique, on voit que c reste constant. L’intensité du courant croit donc comme la troi-
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
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- si'eme puissance de la tension, pour les cou- | teur a employé à l’anode 5 pointes en paral-rants intenses entre pointes. j lèle : le tableau Vil résume les résultats
- Pour augmenter l’intensité du courant, l’au- I obtenus.
- TABLEAU VII
- Pression de l’air. ^5 cm ; 5 pointes anodiques
- 16,7 kilovolts 24,0 kilovolts 28,7 kilovolts
- f en cm Milliamp. c f en cm Milliamp. c f en cm Milliamp. c
- 1,54 0,270 173 1,96 0,587 160 2,38 0,675 i56
- 1,68 0,209 l19 2,24 0,321 176 2 ,Ô2 0,48o 168
- 1,96 0,14o 180 2,52 0,222 181 2,80 o,3i 1 >79
- 2,24 o, og5 184 2,80 o,i59 186 3,36 0,174 189
- 3,36 0,098 igô 3,72 0,128 188
- 3,92 0,071 Ï91 4,48 °,«97 188
- La grandeur c du tableau VII calculée au moyen de la formule (1) diminue quand le courant augmente. U intensité du courant croît donc plus rapidement que proportionnellement à la troisième puissance de la tension, pour des courants très intenses entre pointes.
- R. V.
- Sur des phénomènes de polarisation dans les tubes à vide. — Schmidt. — Drudes Annalen, décembre 1905.
- On sait que, quand une décharge électrique passe dans un gaz, on peut, au moyen d’une faible différence de potentiel, faire passer pendant ce temps un courant transversal (Q. Les expériences ont montré que, pour une intensité constante du courant principal, l’intensité du courant transversal est minima dans l’espace cathodique obscur et maxima dans l’efïluve ; dans la lumière positive, elle est plus forte que dans l’espace obscur de Faraday.
- Quelques expérimentateurs ont indiqué qu’il se produit une polarisation des électrodes pour le courant transversal, la cathode se polarisant d’une façon analogue au phénomène observé dans les électrolytes liquides. L’auteur a étudié cette polarisation : il a trouvé qu’elle n’est pas du tout analogue à la polarisation observée dans des électrolytes, et qu’elle dépend de la den-
- (') Voir Eclairage Electrique, tome XLV, p. 481; tome XLYI, page 5.
- sité de courant, c’est-à-dire de la grandeur des sondes et de la concentration des ions. Les mesures de la polarisation peuvent donc permettre de diminuer le nombre relatif des ions dans les différentes parties de la décharge.
- Le tube à vide employé par l’auteur dans ses expériences avait une longueur de 45. cm et un diamètre dé 2,5 cm. L’une des électrodes principales était fixe et l’autre mobile : celle-ci était fixée à une pièce de verre se déplaçant dans un cylindre creux en tôle de fer. Au moyen d’un électro-aimant, on pouvait modifier la position de ce cylindre et, par suite, de l’électrode. Deux électrodes transversales ou sondes en platine de diamètres différents pénétraient dans le tube. Ces sondes étaient mobiles.
- Les résultats de ces expériences peuvent être résumés de la façon suivante :
- 1° Quand une sonde sert d’anode (c’est-à-dire quand un courant va de la sonde vers le gaz), son potentiel est plus élevé que celui du gaz. L’inverse se produit quand la sonde est cathode (c’est-à-dire quand le courant va des gaz à la sonde).
- 2° Les chutes anodique et cathodique sont faibles pour de faibles intensités et croissent avec l’intensité, la chute cathodique croissant beaucoup plus vite que la chute anodique.
- 3° Pour une seule et même chute anodique ou cathodique, l’intensité de courant est proportionnelle à la grandeur de la sonde ou, pour une même densité de courant, la polarisation est la même.
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- 4° Dans la lumière positive, la chute anodique est faible pour de faibles intensités de courant, mais croit avec l’intensité, et s’approche d’un maximum.
- 5° La chute cathodique dans la lumière positive, qui est également très faible pour de faibles intensités, augmente très rapidement avec l’intensité.
- 6° Dans l’espace obscur intermédiaire, les chutes anodique et cathodique se comportent de la même façon que quand l’anode est dans la lumière positive.
- 7° Dans l’effluve, les chutes anodiques et cathodiques croissent beaucoup plus lentement avec l’intensité que dans la lumière positive ou dans l’espace obscur intermédiaire.
- 8° Dans l’espace cathodique obscur, les chutes anodique et cathodique sont beaucoup plus élevées que dans les autres parties de la décharge.
- 9° La chute anodique dans l’espace cathodique obscur est plus forte que la chute cathodique, contrairement à ce qui a lieu dans les autres por- ' lions de la décharge.
- ’ ’ R. Y.
- Sur l’ionisation produite dans différents cas par les rayons secondaires /3 et y du radium. — G. Kucera. — Drudes Annalen, décembre igo5.
- L’auteur a employé 5 milligrammes de bromure de radium pur : les rayons a étaient arrêtés par, une feuille de mica qui ne laissait passer que les rayons jS et y. La capsule de radium était placée à l’extrémité du trou central d’un cylindre de * plomb de 14,5 cent, de longueur et 9,5 cent, de diamètre. Le cylindre de plomb était placé entre les pôles d’un puissant électro-aimantdont le champ devait dévier le rayon {3 pour que l’on pût expérimenter avec les rayons y seuls.
- Les résultats expérimentaux montrent que l’ionisation relative produite par les rayons secondaires de différentes subtances sont les mêmes dans tous les gaz, aux erreurs d’expérience près. Les ionisations relatives produites par les rayons secondaires et les rayons jS du radium sont absolument équivalentes : il en est de même pour le rayon y.
- R. Y.
- Sur le mécanisme de production et la nature des pulvérisations cathodiques. — Ch. Maurain. — Académie des Sciences, 26 décembre igo5.
- Il semble résulter des expériences de l’auteur que les particules projetées par la cathode en sont détachées par suite de l’arrivée, sur celle-ci, des centres chargés positivement, constituant l’afflux cathodique de M. Villard ou rayons «, c’est-à-dire que les circonstances de leur production sont les mêmes que celles indiquées par M. Yillard pour la production des rayons cathodiques. Elle sont projetées, à partir d’un point de la cathode, dans toutes les directions.
- L’auteur a cherché à obtenir des renseignements sur la nature des pulvérisations en étudiant l’action d’un champ magnétique. Un champ magnétique faible, tel cependant qu’il dévie fortement les rayons cathodiques, n’a pas d’action sensible sur les pulvérisations. Il faut donc employer des champs assez intenses.
- La conclusion de l’auteur est que les pulvérisations cathodiques paraissent être constituées par des particules déjà assez grosses, arrachées à la cathode par le choc des rayons a, projetées dans toutes les directions, et chargées d’électricité, mais avec un — beaucoup plus petit
- que pour les projectiles constituant les rayons cathodiques.
- R. V.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Mesure des pertes dans le fer des moteurs triphasés asynchrones. — Bache-Wig et Bragstad.
- — Zeitschrift für Elektrotechnik, 3 décembre igo5.
- On peut opérer de la façon suivante pour séparer les pertes dans les moteurs asynchrones. On entraîne le moteur à étudier, soit directement, soit par courroie, au moyen d’un moteur shunt à courant continu, puis on mesure d’abord la puissance consommée par le moteur quand il entraîne à différentes vitesses le moteur triphasé dont le rotor est ouvert et le stator non excité, et ensuite la puissance consommée à différentes vitesses quand le rotor est ouvert et le stator excité. En portant les valeurs ainsi trouvées en fonction des vitesses de rotation, on obtient une courbe qui, au moment du passage par le synchronisme,
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- présente un saut brusque dû au couple d’hystérésis. Il en est de même de la courbe de la puissance absorbée par le stator en fonction de la vitesse de rotation.
- La puissance absorbée pour surmonter le couple d’hystérésis est négative au-dessous du synchronisme et positive au delà du synchronisme. La différence entre les puissances absorbées par le moteur shunt dans la première et la seconde mesure donne au-dessous du synchronisme les pertes supplémentaires moins les pertes par hystérésis du rotor et, au delà du synchronisme, les pertes supplémentaires plus les pertes par hystérésis du rotor. Les pertes supplémentaires sont donc égales à la moyenne des deux différences. La demi-valeur du saut que fait, au passage par le synchronisme, la courbe relative au cas où le stator est excité, est égale aux pertes par hystérésis.
- La puissance absorbée par l’excitation du stator permet de trouver, de la même façon, les pertes dans le fer si l’on prend la moyenne entre les valeurs relatives à la marche au-dessous du synchronisme et à la marche au delà du synchronisme.
- Les pertes par frottement sont données par la puissance consommée à vide par le moteur shunt entraînant le moteur asynchrone, déduction faite de la puissance relative au moteur shunt lui même.
- L’auteur donne un exemple de cette méthode appliquée à un moteur triphasé de 150 chevaux. Les courbes relevées sont tracées sur la figure 1 : la courbe 1 représente la puissance absorbée parle moteur à courant continu entraînant le moteur asynchrone qui tournait à vide. La courbe 2 représente la puissance absorbée quand le circuit du stator était fermé. La courbe 3 représente la puissance absorbée par le stator relié à un réseau triphasé à 1.000 volts. Enfin la courbe 4 représente les puissances absorbées par le moteur à courant continu seul.
- On voit qu’à la vitesse du synchronisme (480 tours), les pertes du moteur triphasé sont les suivantes :
- A vide la courbe 1 donne 4.570 watts.
- Le stator étant excité, la courbe 2 donne 5.770 watts.
- La moitié du saut de la courbe est de 435 watts.
- La différence entre les deux premières mesures est 1.200 watts. En déduisant les 435 watts relatifs à l’hystérésis, on trouve 765 watts pour les pertes supplémentaires.
- L’énergie absorbée par le stator est de 1.100 -j- 435 = 1.535 watts (les sauts des courbes 2 et 3 ont la même valeur).
- Fig. 1.
- Les pertes totales dans le fer s’élèvent à 765 +1.535=2.300 watts.
- La puissance consommée à vide dans le moteur, mesurée à 1.000 volts, est 4.360 watts.
- Le frottement absorbe donc
- 4.360 —2.600 = 2.060 watts (le moteur possédait trois paliers),
- La courbe 4 donne, pour la puissance absorbée par le moteur à courant continu seul, 2.160 watts: il reste donc pour la puissance absorbée par les courroies de transmission et le frottement du moteur asynchrone 2.410 watts : la puissance absorbée par la courroie est donc de 2410 — 2060 = 350 watts.
- Cette méthode de séparation des jmrtes peut être utilisée pour déterminer les constantes des pertes par hystérésis et par courants de Foucault.
- Le moteur étudié présentait les dimensions caractéristiques suivantes :
- Diamètre extérieur du fer de stator... 120 cm.
- Diamètre d’alésage.................... 95 —
- Diamètre extérieur du rotor........... 94,8 —
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- Diamètre intérieur du rotor........ 76 cm.
- Longueur effective du fer : 22 cm. -f- 3 couronnes de ventilation de 1 cm.
- Nombre de pôles : 12.
- Vitesse de rotation : 48o tours pour une fréquence de 48.
- Pas polaire : 24,8^cm.
- Sur le stator : 144 encoches contenant i4 conducteurs, deux par deux en parallèle : diamètre du fil 4,2 4,7 mm.
- Encoches mi-fermées : hauteur 42 mm. ; longueur 13,5 mm. fente 4 mm.
- Sur le rotor : 180 encoches à deux barres de 35 X 12 mm.
- Encoches mi-fermées : hauteur 32 mm. ; largeur 9 mm. ; fente 3 mm.
- L’impédance mesurée est de 2,08 ohm par phase et le courant à vide à l’arrêt de 17 ampères par phase. Le décalage à vide et en court-circuit étant à peu près le même, la différence de potentiel de 1.000 volts aux bornes donne une f. é. m. induite par phase de
- 58o — 2,08 X J7 — 544,5 volts dans le moteur.
- L’enroulement du stator est l’enroulement normal : celui du rotor est un enroulement ondulé. Le calcul du moteur donne les résultats suivants :
- Flux par pôle.................
- Induction dans l’entrefer.....
- Induction dans les dents du
- stator.....................
- Induction dans les dents du rotor Induction dans le fer du stator
- derrière les dents.........
- Induction dans le fer du rotor
- derrière les dents.........
- Volume du noyau du stator....
- — des dents — ....
- — du noyau du rotor.....
- — des dents — ....
- Epaisseur des tôles...........
- avec cette constante cy* = 0,88 s’élèvent à :
- 1° pour le noyau
- Wha = 0,88.4,48.4,851’6.57,4 = 3o5 watts.
- 2° pour les dents
- Whz — 0,88.1,1.0,48. ii,651,6.9,7 = 228 watts.
- Les pertes totales par hystérésis dans le stator s’élèvent donc à
- 3o5 -)- 228 = 533 watts.
- Les pertes totales dans le stator étaient, dans les mesures expérimentales, de 1.535 watts ; il reste donc 1.002 watts pour les courants de Foucault, d’où l’on tire la constante nw de ces courants.
- 1° courants de Foucault pour le noyau :
- \Vica = *w (o,5.o,48.4,85)2.57,4
- 2° courants de Foucault dans les dents:
- Wws = <rw (o,5.o,48.11,65)2.9,7, d’où en additionnant
- *10 (o,5.o,48)2.(4,852.57,4H- 1,15.11,65~.9,7) 1002watts
- et
- 1002
- On peut souvent déterminer d’une façon encore plus simple la constante des courants de Foucault en même temps pour le stator et pour le rotor, en mesurant la puissance wattée absorbée par l’enroulement du stator à l’arrêt ou avec le rotor ouvert.
- Dans le moteur étudié, cette puissance consommée s’élevait à 2.680 watts. La perte d’hystérésis à l’arrêt est
- Dans le stator (calculée)................. 533 watts
- Dans le rotor............................. 435 watts
- 1,5q. io6.
- 435o.
- i455o — 12950 — 1 i65o 11100 — 11900 — 12800
- 485o.
- 65oo.
- 57.4 dcm3 9,7. dcm.
- 31.5 dcm3.
- 7,95 dcm3. o,5 mm.
- En ce qui concerne d’abord la constante d’hystérésis cy*, les essais faits sur des tôles ont donné en moyenne ayf = 0,85.
- Les pertes par hystérésis dans le rotor du moteur, pour une fréquence de 48 périodes par seconde et une f. é. 111. induite de 544,5 volts par phase sont égales à 435 watts. On a alors :
- Vl = o,48 (ë^1’6.31,5 + ï^Ô51,6.7,95) = 435
- ou
- 0,88.
- Les pertes par hystérésis du stator calculées
- Total...... 968 watts
- Il reste alors, pour les courants de Foucault dans le stator et dans le rotor
- f
- 2.680 — 968 = 1712 watts, le calcul pour le rotor est le suivant :
- Noyau du stator. WTO(i = <7W(o,48.o,5.4,85)2.57,4
- = aw.78
- Dents du stator. Wm = swi, i5.(o,48.o,5.11,65)2.9,7
- = ^w.87,5
- Noyau du rotor. W iva 17 w(o, 48. o, 5.6,5)231,5 — îw.76,5
- Dents du rotor.. Wws = %. 1,1(0,48.o,5.11,i)2.7,g5
- = 5u’.62
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- d’où
- 1712
- ~3Ô4~
- 5,65
- Cette constante commune peut n’être pas exactement égale à celle trouvée pour le stator. Il peut exister une différence par suite du traitement différent des tôles du stator et du rotor par exemple.
- Comme second exemple, l’auteur calcule les constantes des pertes dans le fer pour un moteur de 7,5 chevaux. Les volumes de fer et les inductions dans ce moteur étaient les suivants :
- Stator... Volume du noyau................ 4)88 dcm3.
- Induction du noyau............ 5100.
- Volume des dents.............. 0,61 dcm3.
- Induction des dents........... io.o5o.
- Rotor.... Volume du noyau................ 3,11 dcm3.
- Induction du noyau............ 4o6o.
- Volume des dents.............. 0,7g dcm3.
- Induction des dents........... %5o.
- d’après la mesure, à 110 watts. Les pertes par courants de Foucault sont alors égales à 74 watts. La constante des courants de Foucault <rw du stator se détermine de la façon suivante
- W Wa = 0’w(o,5.o,5.5,i)24,88 = !-t0.7,g5 Wwz = o’w. 1,3(o,5.o,5. io,o5)2o,6i (7W.5,
- <jw. i2,g5 = 74 watts &W == 5,7*
- Cette constante diffère peu de celle trouvée pour le rotor.
- Un grand nombre de mesures et de calculs ont montré aux auteurs que les constantes d’hystérésis sont comprises entre 0,8 et 0,9 et les constantes de courants de Foucault entre 5 et 6,5. La différence entre les constantes d’hystérésis est due à la différence de qualité des tôles : la différence entre les constantes de courants de Foucault est due aux bavures des encoches lors du poinçonnage.
- Le demi-saut de la courbe relevée était égal à 27 watts.
- On a alors :
- 1° Pour le noyau du rotor :
- W ha = ff/t.OjÔ^jOÔ1’6.^, II. = syt. l5
- 2° Pour les dents du rotor:
- W,„ = c/i. 1,2.0,5.9,651’6.o,79• — °7«- 18,8 d’où l’on tire
- syt = ( 15 -)- 18,8) = 27 watts 0,8.
- Les pertes par courants de Foucault pour la fréquence 50 sont, d’après les courbes, égales à 90 — 27 = 63 watts.
- On en déduit :
- 1° pour le noyau du rotor
- WWa = «U)(o,5.0,5.4,o6)2 3,11 —<SW. 3,34
- 2° pour les dents du rotor
- Ww2 = 5'w. i,4 .(°,5.o,5.9,65)2.o,79 — <7™. 6,5 d’où l’on tire
- <TW (3,34 + 6,5) 63 watts,
- — 6,4 *
- En faisant le calcul avec la constante <7/t = 0,8, j on trouve comme perte par hystérésis dans le stator
- o,8.0,5(5,i1’6.4,88 -j- 1,i5. io,o51-6.o,6i) = 36 watts.
- Les pertes totales dans le stator s’élèvent,
- R. V.
- Sur la régulation et le compoundage des égalisatrices dans les réseaux à trois fils. — Franken-fleld. — Electrical World and Engineer, 23 décembre igo5.
- Le problème de la prédétermination du réglage des égalisatrices placées sur les réseaux à courant continu à trois fils est compliqué et a reçu un grand nombre de solutions différentes.
- L’égalisatrice est composée d’un moteur et d’une génératrice, ou bien d’un moteur-générateur, et équilibre les tensions sur les deux ponts du réseau. Les deux induits sont accouplés mécaniquement et tournent dans des champs indépendants dont les inducteurs sont généralement connectés aux conducteurs extrêmes. Quand la charge est équilibrée les deux machines tournent comme moteurs : aussitôt qu’un pont est moins chargé que l’autre, la machine qui lui correspond tourne comme moteur et la machine du pont voisin fonctionne comme génératrice pour rétablir l’équilibre.
- ! Les différents montages employés sont représentés par les figures 1, 2, 3, 4, 5. Les quatre derniers sont à peu près équivalents au premier, mais, au point de vue de l’économie, il lui sont très supérieurs. En effet, si l’égalisatrice doit avoir, par exemple, une capacité
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- de 50 kilowatts sur un réseau à 240 volts, chaque induit doit pouvoir supporter une charge de 50 kw augmentée des pertes de conversion avec le dispositif de la figure 1 : avec les dis-
- » -• T V
- L-rO1^ Lr]—b-
- O-— * GSSQSgk 1 -cT" J
- Fig. 1. Fig. 2.
- Différents montages des égalisatrices.
- positifs des figures 2, 3, 4, 5 au contraire, chaque induit doit pouvoir supporter seulement une charge de 25 kw augmentée des pertes.
- -O3
- —LpQOOQO;-=-i_QOOOOOO/^
- Fig. 3. • Fig. 4. Fig.'5.
- Différents montages des égalisatrices.
- Faisant abstraction du montage de la figure 1, la répartition du courant du fil neutre entre les deux induits peut être déterminée de la façon suivante :
- Soient
- U le courant de la machine génératrice lm le courant de la machine motrice In le courant dans le fil neutre eg le rendement de la génératrice em le rendement de la motrice egem le rendement de l’égalisatrice.
- On a U
- I;2 r= Im "j” U
- I
- g
- hiC ni6 g
- l | - C/ji 0 g
- (0
- (2)
- (3)
- (4)
- En posant eg = on peut écrire b
- e= rendement moyen,
- I„
- i -y ei Le2
- (5)
- (6)
- ou encore
- j _____I n
- f/K ---
- 2e
- I»e
- il)
- (8)
- En ce qui concerne l’exactitude de ces dernières formules comparativement aux équations (3) et (4), on voit, en admettant une égalisatrice pour laquelle eg — 0,7 ; em =0,6 ; e = 0,65, que les équations (5) et (6) donnent pour \m et L, des valeurs de 1,4 % et 2 % trop élevées, et que les équations (7) et (8) donnent des valeurs de 8,4 % et 9,8 % trop élevées. Pour e^. = 0,81; em— 0,79 et e=0,8, les équations (5) et (6) sont pratiquement exactes, tandis que les équations (7) et (8) donnent des valeurs de 2,5 % trop élevées. En tous cas, les équations données suffisent généralement.
- Pour un calcul plus exact, il faut employer les équations (1) et (2). Ces équations sont rigoureusement exactes pour les dispositifs des figures 2 et 3 et sont pratiquement exactes pour les dispositifs des figures 4 et 5 où la proportion du courant inducteur dérivé sur le conducteur neutre est toujours négligeable. Une source d’erreurs réside dans la variation de la vitesse et du flux avec la charge : on peut tenir compte, si l’on veut, de cette variation, mais c’est très rarement nécessaire.
- Pour établir un projet d’égalisatrice, il est plus facile de ne pas calculer les rendements individuels en eux-mêmes, mais de construire un tableau dans lequel on porte les grandeurs suivantes : 1 (induit) ; RI2 (induit et balais) ; pertes fixes ; pertes totales ; El ; El — pertes = puissance de la machine motrice ; El -j- pertes = puissance de la génératrice. Au moyen de ce tableau, on trace deux courbes de courant en fonction des watts, en portant à droite sur l’axe des abscisses le courant de la génératrice , et à gauche le courant dans la motrice, de part et d’autre de l’origine.
- Les ordonnées communes représentent, à un instant donné, la puissance du moteur et celle du générateur (figure 6). Par exemple, une intensité de courant de 32,5 ampères dans la génératrice et une intensité de courant de 58,5 ampères dans la motrice correspondent à
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- un courant de 91 ampères dans le conducteur neutre. L’exemple choisi se rapporte à une égalisatrice de 10 kw. à 110 volts avec un rendement d’induit combiné de 55,6 % : dans cet exemple les pertes ont été exagérées pour montrer l’allure caractéristique des courbes qui sont généralement convexes vers la droite.
- On voit nettement sur ces courbes le fonctionnement de l’égalisatrice : la charge équilibrée, les deux machines absorbent un courant moteur de 6,7 ampères représentant la puissance absorbée à vide. A mesure que la charge devient inégale, le courant moteur d’une machine diminue et le courant générateur de l’autre machine augmente d’une quantité égale : le courant dans le conducteur neutre est égal à la différence entre les deux courants moteurs. Finalement l’une des deux machines n’absorbe plus du tout de courant moteur et l’autre absorbe le double du courant à vide, représentant la puissance absorbée par les deux induits : ce courant est fourni par le fil neutre. Si l’inégalité de charge augmente encore, l’une des machines commence à fournir de l’énergie en agissant comme génératrice absorbant la puissance mécanique produite par l’autre machine qui fonctionne comme motrice : le courant dans le fil neutre est la somme des courants générateur et moteur des deux induits.
- La régulation d’une égalisatrice shunt dépend des connexions des circuits inducteurs. On peut donner trois solutions, l’une représentée par les figures 2 et 3, les deux autres représentées respectivement par les figures 4 et 5. Dans le cas des figures 2 et 3, la méthode est extrêmement simple. Les courbes de gauche de la figure 7 donnent les valeurs de la différence de potentiel aux bornes du moteur ou du générateur en fonction de la vitessè de rotation ; les courbes sont symétriques par rapport à l’axe vertical passant par le point de potentiel o et se coupent sur cet axe. En s’appuyant sur les courbes de la figure 6, on peut tracer les courbes de droite de la figure 8. Le point d’intersection des courbes en charge, point correspondant à la vitesse commune, détermine la relation pour la valeur fixée du courant dans le conducteur neutre. L’abaissement du potentiel du point neutre est égal au produit de la moitié du courant neutre par la résistance d’un des induits, y compris les balais.
- Dans le dispositif que représente la figure 4, on se rend compte de la même façon de la régulation, mais les courbes ont une forme différente. La jonction de deux enroulements inducteurs est connectée au fil neutre et la vitesse est déterminée par deux facteurs différents : le flux inducteur et la différence de por tentiel aux bornes de l’induit.
- En appelant V la vitesse, e la f. é. m induite, $ le flux et k une constante, on a
- V = 4;J- Connaissant la caractéristique de la machine, on peut choisir plusieurs points et
- <.—
- 0 --------- M “Volts 220
- 220 G Volts --------- 0
- Fig. 7 et 8.
- calculer les vitesses correspondantes. On obtient ainsi les courbes à vide et en charge de la figure '8, et l’on détermine,, comme précédemment, la régulation. Le déplacement du potentiel du fil neutre est plus grand que dans le cas précédent, parce que le flux du moteur est renforcé et le flux du générateur affaibli par la différence de charge des deux ponts ; autrement dit, le moteur exige une différence de potentiel plus élevée pour tourner à la vitesse commune et le générateur produit une différence de potentiel plus faible à cette vitesse commune. Donc, en connectant le fil neutre aux inducteurs, on rend la régulation moins bonne.
- La régulation du dispositif représenté par la figure 5, avec circuits inducteurs croisés, s’étudie de la même manière, en tenant compte que la différence de potentiel aux bornes de l’induit d’une machine est la différence de potentiel aux bornes des inducteurs de l’autre machine ; en d’autres mots, pour une différence de potentiel donnée aux bornes de l’induit d’une
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- machine, la différence de potentiel aux bornes de l’inducteur de la même machine est égale au voltage de ligne diminué de la différence de potentiel aux bornes de l’induit. En traçant les courbes de vitesse, on voit que ce mode de réglage est meilleur que tous les précédents. Ce fait peut être attribué à ce que le champ du moteur est affaibli et le champ du générateur renforcé par la différence de charge des deux ponts, c’est-à-dire que le moteur exige une différence de potentiel moins élevée à la vitesse commune et que le générateur produit une différence de potentiel plus élevée à cette vitesse. Cette méthode est la plus recommandable.
- En se servant des méthodes indiquées, on peut étudier l’application du compoundage aux égalisatrices. Les ampère-tours série à placer sont les mêmes, puisque les bobines shunt sont, en tous cas, soumises à la même différence de potentiel (figures 3, 4 et 5). Les courbes de vitesse sont tracées en fonction des différences de potentiel aux inducteurs, les différences de potentiel aux induits étant supposées constantes et équilibrées. Le déplacement du point d’intersection des deux courbes quand on passe de la marche à vide à la pleine charge, représenté par la distance d, est la moyenne de la diminution que doit subir la f. é. m. du circuit inducteur du moteur et de l’augmentation que doit subir la f. é. m. du circuit inducteur du générateur pour que le système soit en équili-libre. Connaissant la résistance et le nombre de tours des enroulements inducteurs, on peut exprimer la distance d en ampère-tours et en déduire le nombre détours série à placer pour obtenir le compoundage.
- _ _ R. R.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- L’établissement de transmetteurs de télégraphie sans fil. — Slaby. — (Suite) (fi.
- 2. Excitation directe a) Onde courte A2
- On voit sur les courbes que le maximum d’action de l’onde courte se produit à peu près pour les mêmes capacités que quand on opère
- P) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, 20 janvier, p. 114.
- avec excitation indirecte, comme le montre le tableau suivant :
- TABLEAU V
- EXP. N° MAXIMUM i° Excitation indirecte d’action 2° Excitation directe DIFFÉRENCE
- I 0,068 0,057 0,011
- II 0,071 o,o65 0,006
- III o,o63 0,05g 0,004
- IV o,o46 o(o36 0,010
- V o,o43 o,o35 0,008
- Moyenne. 0 0 0 00
- VI 0,060 o,o53 0,007
- VII 0,084 0,075 0,009
- VIII 0/093 0,080 o,oi3
- IX 0,094 0,084 0,010
- X 0,064 0,061 o,0o3
- Moyenne. . 0,008
- Comme le montrent les formules du § 4, cela s’explique par le fait que, pour l’onde supérieure, c’est la différence des capacités du condensateur de charge et de la capacité équivalente de l’antenne qui intervient. Avec l’excitation directe, les deux capacités sont chargées au même potentiel ; avec l’excitation indirecte, il n’y a que la capacité de charge. L’énergie d’oscillations qui, dans ce cas, correspond à la différence, doit alors être plus petite. En pratique, l’action à distance de l’onde courte s’arrête pour de plus petites capacités de charge Cf avec l’excitation directe qu’avec l’excitation indirecte.
- b) Onde longue
- Au contraire l’action à distance de l’onde longue avec excitation directe est toujours plus forte d’une quantité à peu près constante dans chaque série d’expériences. La différence correspond à la plus grande quantité d’énergie prise par le système oscillant total, par suite de la charge de l’antenne. On obtient des actions égales pour les deux ondes avec la capacité de charge qu’indique le tableau YI.
- L’égalité des actions à distance a aussi été obtenue dans ce cas pour une capacité de charge à peu près égale à la capacité de réso-
- nance.
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- TABLEAU VI
- N° G/ C,R
- I 94o 1,080
- II 700 800
- III 63o 710
- IV 4io 45o
- V 3io 320
- VI 10,100 10,600
- VII 5,900 6,3oo
- VIII 4,100 4,ioo
- IX 3,200 3,55o
- X 3,ioo 3,ooo
- c) Energie totale pour les deux ondes
- Le tableau Vil indique les capacités pour lesquelles la quantité d’énergie dans l’antenne atteint un maximum : il indique également les ondes du circuit et les ondes fondamentales du transmetteur Marconi non chargé.
- TABLEAU VU
- N° G/ h 4 4* 4 DIFFÉRENCE en o/0
- I 770 9-3 n,o 18,3
- II 555 9>6 u,5 J9>8
- III 49° 10,6 12,8 20,7
- IV 36o 12,5 i3,8 10,4
- V 255 !2,9 i4,3 10,8
- VI 9200 56,0 60,4 7 >9
- VII 545o 56,o 60,4 7,9
- VIII 355o 56,3 60,4 7,3
- IX 3ioo 58,o 62,3 7,5
- X 2700 59,o 62,3 5,5
- On voit ici encore, pour les deux séries d’expériences, que le maximum d’énergie est atteint quand l’onde du circuit est plus petite que l’onde fondamentale du circuit Marconi accouplé. La différence est un peu plus considérable dans la série d’expériences A que dans la série d’expériences B.
- Self-induction commune la plus avantageuse
- Les expériences ont montré nettement que l’action à distance de l’onde supérieure correspond à une valeur déterminée de la self-induction commune. Le transmetteur en harpe présente
- cette valeur la plus favorable dans l’expérience II ; le transmetteur en câble dans l’expérience IX. Des considérations précédentes, dans lesquelles l’amortissement avait été négligé, ont montré que l’action maxima à distance se produit quand les deux systèmes oscillants sont accouplés avec une très faible self-induction commune, c’èst-à-dire à l’éclateur. Si, en pratique, l’action à distance maxima correspond à une valeur plus élevée de la self-induction commune, ce fait doit être attribué à l’amortissement.
- En considérant le circuit oscillant accouplé comme un système oscillant unitonique, nous pouvons séparer en deux les causes de l’amortissement. La première se rapporte aux phénomènes intérieurs du système oscillant et est produite par la résistance de l’étincelle et du conducteur, la self-induction et la capacité: ces divers facteurs peuvent être groupés en un seul correspondant cT la résistance intérieure totale Wï. La perte résultant de cette résistance est, en principe, une fonction du carré de l’intensité de courant. La seconde cause est due à la radiation magnétique de l’antennetransmettrice, qui représente le travail utile du système oscillant. L’action à distance étant aussi proportionnelle au carré du courant de charge efficace de l’antenne, on peut aussi considérer le travail utile comme correspondant à une résistance idéale W„ désignée sous le nom de résistance extérieure ou résistance utile.
- Le système oscillant est alors un générateur électrique de résistance intérieure déterminée qui produit du travail utile dans une résistance extérieure. L’éclateur doit être considéré comme le point où l’énergie potentielle se transforme en énergie cinétique. L’équivalence des deux systèmes est très complète : pour une f. é. m. constante, le générateur produit, comme l’on sait, le travail utile maximum quand la résistance extérieure est égale à la résistance intérieure. Dans le système considéré, le travail utile est la quantité d’énergie radiée par seconde proportionnelle à l’énergie de charge par seconde, de la capacité équivalente
- E2«C/ = E2 Gd
- v Ln(C/' -j- Cf/)
- en appelant E la valeur moyenne de la tension de charge disponible que l’on peut considérer comme constante. La résistance extérieure
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- £50
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 4.
- idéale est proportionnelle au travail utile, de sorte que, en désignant par « un facteur invariable, on doit poser
- \hn{Gf + G a ,
- La résistance intérieure du système oscillant dépend de la résistance de l’étincelle et du fil, ainsi que de la self-induction et de la capacité totale. Les mesures relatives de la résistance de l’éclateur (3e partie, § 1) (Q ont montré qu’entre certaines limites la résistance est inversement proportionnelle à la racine carrée de la capacité. Les études de Drude (2) et de Rempp (3) sur l’amortissement dans les. circuits oscillants ont montré que la résistance de l’éclateur dépend aussi de la self-induction du] circuit oscillant et croît avec elle. Cependant, pour de petites distances explosives (inférieures à 2 mm.) le rôle de la self-induction est négligeable ; il en est de même pour de grandes distances explosives (entre 10 et 40 mm.). On peut donc poser, pour la résistance intérieure apparente totale du systèrpe oscillant :
- r;"? ' . W.- =r
- vG/'i-G/’ U.-..-'
- en désignant par |3 line constante. Le travail utile maxima correspond à la condition :
- kG/ : fi G a
- - i =: i OU COnst.
- yLn(G/ -J- Gd yG-j-Ga; \Gn
- Or on a trouvé, pour l’action maxima à distance C"d — ^Cd *2
- -l
- , a 0 /0 î
- OU a:2=-r- ét
- f ^2. -^2 o,8
- 4 4
- Les grandeurs C'a et sont donc dans un rapport constant, d’où il résulte que Cd et y/L„ sont dans un rapport constant.
- Les deux séries d’expériences ont confirmé ce fait, comme l’indique le tableau VIII.
- Dans les séries d’essais A, la meilleure action à distance a été obtenue pour hn— 650 cm; dans la série d’essais B, elle a été obtenue pour L„= 4.020 cm. Les capacités statiques corres-
- (0 Voir Eclairage Electrique, tomeXLII, 7 janv, 1905, p. 30.
- (2) Voir Eclairage Electrique, tome XLIII, p. 283, 321, 361 et 411.
- (3) Voir Eclairage Electrique, tome XLV,^28 oct. 1905, p. 156.
- pondantes de l’antenne transmettrice sont de 170 et 442 cm. Il en résulte, comme valeur du rapport de à \/L„. :
- TABLEAU Mil
- w Ig L„ Jmax • indirect Jraax. direct
- I 25 458 0,068 0,057
- 11 4o 705 0,071 o,o65
- III 57 ,5 o35 o,o63 o,o5g
- IV 107,5 i64o o,o46 o,o36
- V 157,6 2440 o,o43 o,o35
- VI i4o 1390 0,06 o,o53
- VII - 217’ 233o 0, o84 0,075
- VIII 313 363o o,og3 0,080
- IX 4 00 445o 0,094 o,o84
- X 5oo 524o 'O 0 0 0,061
- Série A. — 6,67 ; Série B. ~i===— 6,97,
- y 900 y 2020
- La valeur constante de ce rapport dépend sûrement de la nature de l’éclateur : il faudrait chercher ce que devient cette valeur avec des éclateurs multiples ou avec des éclateurs à vide.
- Le transmetteur avec self-induction intercalée sur le fil de terre possède une moins bonne
- action à distance que les autres.
- 1
- ! .1
- ! î CONCLUSIONS
- Les conclusions finales de cette étude sont les suivantes :
- 1° L’utilité de l’accord des deux circuits oscillants avant l’accouplement, c’est-à-dire de la résonance du système en lui-même n’a été nullement mise en évidence. Cette résonance n’offre d’intérêt ni pour la quantité totale d’énergie dans l’antenne, ni pour l’action à distance : elle est au contraire nuisible car elle partage également l’énergie entre les deux ondes.
- 2° Avec le transmetteur accpuplé, on a toujours affaire, pour Faction à distance, à deux ondes de grandeur différente, l’onde la plus courte étant le premier harmonique de l’onde la plus longue. L’onde la plus courte correspond à une quantité d’énergie plus faible: si elle joue cependant pour l’action à distance un rôle plus important que Fonde fondamentale, cela tient à ce qu’elle possède une position plus favorable du ventre de courant dans l’antenne. En effet, pour Fonde fondamentale, ce ventre de
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- 27 Janvier 1906. REVUE D’ÉLECTRIGITE 151
- courant tombe dans le circuit fermé des' capacités et ne sert pas pour Faction à distance, tandis que, pour l’onde supérieure, le ventre de courant est placé assez loin dans l’antenne et est avantageusement utilisé pour la transmission. C’est là sans doute que réside le plus grand avantage du transmettteur accouplé : au lieu du quart d’onde de Marconi, on emploie une demi-onde avec un ventre de courant placé plus haut. La position favorable de ce ventre de courant est due à la conductibilité de l’éclateur produite par la superposition du courant de charge des capacités. Si cet effet n’existait pas, la position du ventre de courant serait à environ 0,3 de la longueur totale de l’antenne. L’augmentation de conductibilité abaisse ce point, de sorte que la longueur d’onde est d’environ 20 % plus grande que ne l’indique la théorie. Avec ce dispositif, l’action à distance de Fonde fondamentale est d’environ 80 % plus faible que celle de Fonde supérieure. L’accord du récepteur sur cette dernière est donc doutant plus recommandable que, dans ce cas, on peut parler d’une unitonie approximative, ou pratique, du transmetteur.
- 3° Une unitonie absolue du transmetteur ne peut d’ailleurs jamais être obtenue avec Fonde supérieure, mais peut l’être avec Fonde fondamentale. Les résultats qui précèdent montrent que Faction à distance de Fonde fondamentale diminue d’une façon constante quand on a dépassé la capacité favorable et atteint, quand on double celle-ci, une valeur absolument négligeable. Dans ces conditions, le système n’oscille en pratique qu’avec Fonde fondamentale pour laquelle l’augmentation de capacité entraîne une augmentation de la conductibilité de l’éclateur. On peut, en adoptant des capacités suffisamment considérables, obtenir avec Fonde fondamendale des actions à distance qui dépassent Faction maxima de Fonde supérieure,, mais, par suite de; la position défavorable de Fonde dans l’antenne, le rendement est beaucoup moins bon. '
- : 4o II existe une différence considérable, au point de vue de Faction à distance, entre Fex-citation directe et l’excitation indirecte. Avec l’excitation directe, Fonde fondamentale produit toujours des actions plus fortes. La différence est presqif exactement proportionnelle à la charge de l’antenne, et Faction à distance
- proportionnelle à l’énergie employée. Avec l’excitation indirecte, c’est Fonde supérieure qui : produit la plus grande action à distance. Comme le montre la théorie, la grandeur importante pour Fonde supérieure est la différence des capacités des condensateurs de charge et de la capacité équivalente de l’antenne. Avec l’excitation directe, les deux sont chargées au même potentiel ; avec l’excitation indirecte, la capacité de charge l’est seule. L’énergie d’oscillations, qui est à peu près proportionnelle à la différence, doit donc être plus petite dans le premier cas. Pour la pratique, on voit donc qu’il y a lieu d’employer l’excitation indirecte quand on veut travailler avec Fonde supérieure, et l’excitation directe quand on veut travailler avec Fonde fondamentale.
- 5° Si l’on néglige les phénomènes d’amortissement, la théorie montre que, pour obtenir l’ac-! tion à distance la plus considérable, les circuits oscillants doivent posséder une self-induction commune aussi faible que possible. Si l’on tient compte de l’amortissement, on voit que cette self-induction doit avoir une certaine valeur, petite il est vrai, mais bien déterminée, valeur qui dépend de la capacité de l’antenne.
- 6° Finalement les expériences ont montré que le circuit de capacités accouplé doit posséder, outre la self-induction commune, une self-induction extrêmement faible. L’introduction d’une self-induction dans le fîl de terre des condensateurs a donné de très mauvais résultats. Ce fîl de terre doit être aussi peu inductif que possible.
- 7° On peut considérer le système accouplé comme un générateur qui, de même qu’une batterie électrique, produit du travail avec des pertes intérieures. La loi valable pour tous les générateurs électriques à f. é. m. constante, que le travail utile est maximum quand les pertes intérieures sont égales à ce travail utile, c’est-à-dire quand le rendement électrique est 0,5, s’applique aussi sur système oscillant accouplé, comme Font montré les vérifications expérimentale.
- ; ^ R. Y.
- ÉLECTROCHIMIE
- Electrolyse par courant alternatif. — Le Blanc. — Zeitschrift fiir Electrochemie, 27 octobre 1906.
- L’auteur a entrepris depuis deux ans déjà des recherches sur l’électrolyse par courants
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 4.
- alternatifs : il a cherché a obtenir quelques renseignements sur la vitesse avec lequelle se produisent les réactions des ions.
- Du cuivre dissous dans une solution de cyanure de potassium iie peut pas être séparé à la cathode par du courant continu parce qu’il forme un ion complexe. On pouvait se demander si, en employant du courant alternatif, les ions cuivre libérés dans la solution par l’une des ondes de courant seraient enlevés à la solution soüs l'effet de l’onde suivante de signe contraire. D’après l’hypothèse de l’auteur, cela dépend du fait que les ions cuivre ont pu, ou noiij réagir Sur le cyanure de potassium. S’ils ont formé un composé complexe, l’onde de signe contraire ne doit produire que de l’hydrogène. La quantité de cuivre existant en solution doit donc s’approcher de zéro quand la fréquence augmente. En fait, l’auteur a trouvé qu’avec une densité de courant de 4,6 ampères par dcm2 et 1.000 alternances par minute, le cuivre se dissout dans la solution comme dans le cas du courant continu, tandis qu’avec 38.000 alternances par minute, il n’y a que 33 % du
- cuivre qui se dissolvent. Cela prouve que en 1/1000 de minute la réaction entre les ions cuivre est entièrement terminée, tandis que en
- .—î— de minute (en extrapolant), la réaction 80.000 if;
- n’est pas encore commencée.
- L’auteur a fait ensuite des expériences sur du cuivre normal placé dans du sulfate de cuivre. La densité de courant était de 4,6 ampère par dcm2 et la fréquence du courant alternatif dissymétrique, produit au moyen d’un commutateur, variait. Les résultats trouvés sont résumés par le tableau suivant :
- TABLEAU I
- Courant alternatif dissymétrique : 4,6 amp. par dcm2
- NOMBRE d’alternances | par.minute PERTE à l’électrode A en grammes EN •/, du voltamètre à cuivre GAIN à l’électrode C en grammes EN “/0 du voltamètre à cuivre
- 3,200 3, ^50 12,800 i5,ooo i5,5oo o.oôdg 0,o55i 0,o523 o,o55g o,o555 52,0 52,5 5o,o 5i .8 53,9 o,5i8 0,467 o,5io o,555 o,5i4 4952 44,5 (?) 4g,° 5i ,9 49,°
- Si l’on tient compte de l’imperfection du commutateur, on peut dire que, même aux plus hautes fréquences employées, le phénomène électrolytique se produit d’une façon parfaitement normale. L’électrode qui forme d’une façon prédominante l’anode présente sur sa surface un dépôt pulvérulent de cuivre, et l’autre électrode n’en présente pas. Quand on élève la densité de courant, qu’on diminue la concentration de la solution de sulfate de cuivre ou qu’on ajoute de l’acide sulfurique, on 11e modifie pas le phénomène.
- On peut cependant modifier considérablement les phénomènes quand on traite préalablement les électrodes en cuivre de certaine façon. Si l’on chauffe les électrodes au chalumeau jusqu’au rouge et qu’011 les plonge dans de l’alcool, celles-ci présentent un aspect terne uniforme et donnent, dans l'électrolyse par courant alternatif, des valeurs de dissolution sensiblement plus faibles : ces valeurs remontent peu à peu avec la durée d’utilisation des électrodes. L’auteur donne le nom de cuivre (( noble » au métal ainsi modifié.
- L’auteur a étudié l’électrolyse dans le sulfate de cuivre de ce cuivre « noble » sous l’effet du courant alternatif dissymétrique.
- 11 a trouvé les résultats résumés par le tableau suivant :
- TABLEAU II
- Courant alternatif dissymétrique : 4,6 amp. par dcm?
- NOMBRE d'alternances payminute PERTE à l’électrode A EN % du voltamètre à cuivre GAIN à l’électrode G EN % du voltamètre à cuivre
- 4,ooo o,o484 46,7 o,o546 52,8
- 6,000 0,0498 47,o 0,o585 55,2
- 8,5oo 0.0021 4g>3 0,0661 62,5
- 8,900 0,o593 47,1 o,o65o 62,0
- 9,3°o o,o5oo 48,1 0,0610 58,7
- 10,700 0,0444 42,0 0,0727 68,5
- 12,000 0,0517 48,8 o,o58i 55,o
- 12,000 0,o546 52,0 0,0672 64,o
- On voit que, dans ce cas, l’électrode servant d’une façon prédominante de cathode présente un trop fort accroissement, tandis que celle qui sert d’anode se supporte normalement.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- Ce résultat surprenant montre que tous les phénomènes de passivité ne peuvent 'pas être expliqués par la présence de couches d’oxyde ou d’oxygène, puisque, dans cette expérience, il se produit toujours une couche métallique nouvelle et pure. L’auteur attribue les phénomènes de passivité à une vitesse de réaction insuffisante pour le passage des électrodes de l’état de métal à l’état d’ions. D’après cette hypothèse, il est probable que l’électrode servant d’une façon prédominante de cathode présente une passivité durable parce que le cuivre se dépose sur elle avec une vitesse de réaction faible tandis que, à l’anode, la modification disparaît rapidement. Avec du courant continu on ne constate aucune passivité.
- E. R.
- Phénomènes produits dans un circuit à courant alternatif pendant l’électrolyse. — W. R. Cooper. — Ëlectrical Engineer, 3 novembre igo5.
- L’auteur ‘a opéré avec un oscillographe de Duddell : il a trouvé que les phénomènes sont plus complexes qu’on ne l’a généralement admis. Quoique la polarisation augmente aussi vite que le courant pendant 1/4 de période, la f. é. m. de polarisation ne diminue pas avec la même vitesse, mais bien plus lentement que le courant dans le quart de période suivant. L’élément ne se comporte donc comme un condensateur que pendant la période de charge.
- Si l’on admet que la résistance est négligeable et que la différence de potentiel maxima est inférieure à la limite de polarisation, on obtient théoriquement la courbe de la figure 1
- Fig. 1.
- où V représente la différence de potentiel sinusoïdale imprimée. Au moment où celle-ci atteint son maximum M, le courant s’annule. Quand la différence de potentiel diminue de M en N, la f. é. m. de polarisation agit en sens opposé et il se produit un courant négatif A R. La différence de potentiel, devenue négative, renforce la polarisation et le courant négatif
- croît rapidement en valeur absolue jusqu’en C. La polarisation initiale ayant disparu, la différence de potentiel croissante produit une nouvelle polarisation en sens inverse, polarisation qui réduit le courant jusqu’cà 0, en D, au moment du maximum de la différence de potentiel. On voit que la courbe de courant n’est pas sinusoïdale et est décalée de 90° en avant de la courbe de tension.
- Les expériences furent faites par l’auteur avec des électrodes formées de fils de platine de 0,18 mm. "d’épaisseur soudées dans lé verre qu’elles dépassaient de 2 cm. Ces électrodes étaient plongées h 3,2 cm. de distance dans une solution cl’acide sulfurique de poids spécifique 1,13. Un oscillographe enregistrait la forme de courbe de la différence de potentiel aux bornes, et un second oscillographe enregistrait la forme de la courbe de courant.
- L’auteur a trouvé que, pour les très faibles différences de potentiel (inférieures à 1 volt) les courbes expérimentales s’écartent un peu de la courbe théorique. Pour une différence de potentiel de 1 volt, le courbe relevée concorde bien avec la courbe théorique. Si la différence de potentiel monte à 1,3 volt, il se produit, dans la courbe de courant des irrégularités qui sont probablement dues à la formation de couches gazeuses sur les pointes des électrodes. Cette action cesse pour une différence de potentiel de 2,2 volts, pour laquelle des bulles apparaissent aux électrodes. Si la différence de potentiel s’élève à 5 volts, le courant a une forme sinusoïdale et le décalage disparaît. xAvec des électrodes formées de feuilles de platine de 110 cm2, la courbe de courant avait une forme plus voisine d’une sinusoïde, mais le décalage subsistait.
- . ; R, IL
- MESURES
- Nouveaux appareils de mesure électromagnétiques amortis.
- L’A. E. G. a établi une série d’appareils de mesure électromagnétiques amortis qui reposent sur le principe suivant.
- On sait que deux aimants parallèles A et R (fig. 1) dirigés dans le même sens se Fépous-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 4.
- sent. Le même phénomène se produit si l’on entoure deux barreaux de fer doux par un solénoïde (fîg. 2). Si l’on rend fixe un de ces barreaux et que l’on dispose le second mo-
- se déplace dans une chambre fermée dont l’a-ir ne, peut sortir que par une petite fente. Les appareils ainsi établis fonctionnent aussi
- bile autour d’un axe (fîg. 3), la force qui s’exerce sur ces barreaux produit une rotation du système mobile, rotation contre laquelle agit un ressort spiral F fixé à l’axe.
- L’emploi d’un barreau tel que celui que représente schématiquement la figure 3 conduirait à une graduation peu commode pour un appareil de mesure. Pour obtenir une graduation commode, on constitue les deux barreaux de fer par des tôles minces décou-
- Fig. 3.
- pées en forme de segments de cylindre comme l’indique la figure 4.
- La disposition d’un appareil complet (voltmètre) établi d’après ce principe est nettement visible sur la - figure 5. Au-dessous de là bobine est placé un dispositif amortisseur consistant en une ailette d’aluminium qui
- bien sur courant alternatif que sur courant continu, pourvu qu’ils aient été étalonnés à la fréquence de service. L’échauffement et les influences extérieures exercent peu d’effet sur eux : l’influence du magnétisme rémanent sur courant continu, de la forme de courbe et de la fréquence sur courant alternatif, ainsi
- Fig. 5.
- que l’influence des champs magnétiques, sont extrêmement faibles. Ces appareils peuvent, dans beaucoup de cas, être employés à la place d’appareils de précision.
- E. B.
- SENS. — SOCIÉTÉ NOUVEL!,£ DE IMPRIMERIE MIRIAM, I, RUE DE LA BERTAUCHK
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Samedi 3 Février 1906.
- 13" Année. — N" 5.
- Tome XLVI.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiq
- DE
- L’ENERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- fl. D'ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’Ecole des Ponts et Chaussées. — ERIC GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’Ecole central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- THÉORIE EXACTE DE LA COMMUTATION ET DIAGRAMMES EXACTS DES MOTEURS MONOPHASÉS A COLLECTEUR (Fin) 0)
- Autant que l’on peut en juger, les grandes maisons de construction n’emploient, parmi les différents types de moteurs monophasés, que les deux types suivants :
- Le moteur série avec bobine transversale.
- Le moteur série avec des balais transversaux (2), (balais de court-circuit.)
- Le moteur à répulsion, quoiqu’il soit le plus simple des moteurs à collecteurs, n’a trouvé jusqu’à présent aucun emploi pratique dans les applications de traction électrique, parce que le moteur compensé, tout-à-fait analogue comme principe et comme mode de fonctionnement, offre des avantages importants au point de vue du facteur de puissance, du choix de l’entrefer et des possibilités de réglage.
- Le moteur série à bobine transversale est plus avantageux, en ce qui concerne le facteur de puissance et la commutation, aux faibles fréquences (5 à 25) et aux vitesses de rotation élevées, ainsi qu’avec un faible entrefer. Quand la fréquence diminue, il se rapproche de plus en plus du moteur série à courant continu, pour lequel la fréquence est nulle.
- Le moteur compensé, qui agit comme moteur d’induction dans l’axe des balais court-eircuités, travaille dans les meilleures conditions relatives aux fréquences assez élevées (20 à 50), aux faibles vitesses de rotation et avec un grand entrefer : sa commutation est particulièrement mauvaise pour la marche au delà du synchronisme et à de basses fréquences, pour une marche très au dessous du synchronisme. -
- f1) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, p. 81 et p. 136. <
- (2) Moteur Latour, Winter-Eicliberg, généralement appelé moteur à répulsion compensé.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 5,
- Le moteur à répulsion cesse de fonctionner pour une fréquence nulle, tandis que le moteur compensé, tant qu’il n’est pas accompagné d’un transformateur de réglage, se transforme de lui-même, comme le moteur série, en moteur à courant continu : dans ce cas, toute son action d’induction caractéristique dans l’axe des balais court-circuités disparaît.-
- Le moteur série avec bobine transversale est muni, par différents constructeurs, de pôles de commutation qui, d’ailleurs, peuvent être employés aussi avec les autres moteurs monophasés. L’excitation de ces pôles de commutation peut être faite en série ou en shunt,
- cette dernière disposition étant souvent plus avantageuse, car la tension résultante 2e dans les bobines court-circuitées n’est pas proportionnelle au courant principal. Cette tension 2e des bobines placées sous les^balais est la somme d’une f. é. m. e; induite par action statique, d’une f. é. m. produite par la
- série à bobine transversale (H M. S) et pour le moteur compensé (H M. C).
- rotation er, et de la tension de réactance eR : la fréquence et la forme de ces f. é. m. sont très differentes, de sorte qu’on ne devrait pas les additionner algébriquement. La valeur'2e (*) tombe, dans tous les moteurs à collecteur, d’après la figure 61, d’un maximum correspondant au démarrage à un minimum correspondant au voisinage du synchronisme ou un peu au delà de celui-ci, et croît à nouveau quand la vitesse continue à croître. Dans le moteur série à balais en court-circuit (2), le minimum (fig. 1, courbe II = 2e) est égal à la tension de réactance eR et par suite sensiblement plus faible que dans le moteur série à bobine transversale (fig. 1, courbe I = 2e). Au contraire, l’allure de la courbe 2e est plus aplatie dans le moteur série à bobine transversale, c’est-à-dire, que 2e a des valeurs plus favorables pour le moteur série à bobine transversale au-dessous du synchronisme et surtout au delà du synchronisme. L’angle de décalage entre e et le courant principal J varie entre 90° environ à l’arrêt jusqu’à 0° environ aux vitesses de rotation élevées, l’angle de décalage entre 2e et la différence de potentiel aux bornes E* varie aussi assez fortement avec la vitesse.
- On voit donc qu’il est extrêmement difficile d’obtenir une compensation exacte automatique de la tension de court-circuit 2e en employant des pôles auxiliaires et que la question est beaucoup plus complexe que dans le cas de machines à courant continu. Le courant d’excitation des pôles auxiliaires doit être réglé en grandeur et en phase au moyen d’un transformateur à nombre de bobines variable, ainsi qu’au moyen de résistances inductives et non inductives sans qu’il existe de relation simple entre ce réglage et la valeur
- Fig. 62. — Moteur série à bobine transversale : f, flux ; T, transformateur série pour l’induit a ; c, bobine transversale; k, pôle de commutation; s, résistance inductive ou capacité ; w résistance ohmique ; U, commutateur; t, transformateur pour k.
- (!) Voir Punga « Les étincelles dans les moteurs à collecteur ».
- (2) Dans ce moteur, la commutation ne présente des difficultés qu’aux balais court-circuités ; dans la bobine en court-circuit des balais d’excitation, il n’intervient, comme dans un moteur à courant continu, que la tension de réactance eR.
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- 3 Février 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 163
- du courant principal. Dans le moteur série à balais en court-circuit, il faut inverser le courant d’excitation au synchronisme, puisque Le change de signe.
- Si l’on excite les pôles auxiliaires k par le courant principal (figure 62) directement ou en intercalant un transformateur série £, la f. é. m. compensatrice produite par la rotation 6)
- nTJ a l’allure indiquée par la figure 63 (nr~^; u= nombre de tours
- par minute;
- Fig. 63. — Tension d’étincelles pour le pôle de commutation excité par le courant principal (moteur série à bobine transversale).
- Fig. 64. — Moteur série à bobine transversale : mêmes notations que fig. 62.
- ek
- p = nombre de paires de pôles) tant que, pendant Je fonctionnement, le circuit du pôle auxiliaire n’est pas modifié. L’angle de décalage entre ex et [e,-]4* IA] + M varie avec J : comme force électromotrice résultante dans la bobine eourt-circuitée par les balais, on trouve Le = [ex] -f- [e*] -f- [ef] + [sr] • cette force électromotrice résultante Le est tracée sur la figure 63. A chaque instant la formation d’étincelles dépend de cette grandeur Le.
- Si l’on excite les pôles auxiliaires en dérivation (fig. 64), la f. é. m. compensatrice ek =nr Ek pour une différence de potentiel aux bornes EK constante varie comme l’indique
- la figure 65 et l’on obtient pour la tension produisant les étincelles Le = [ex] -J- ]e,] -j- [er] -f- [£r] la courbe tracée sur la figure 5, pour laquelle il y a lieu de remarquer que l’angle de décalage entre eK et EK ainsi qu’entre eK et
- [e,-] + lerl -f- [ôr] varie 'fortement avec le courant J. Tant que l’on n’inverse pas, au voisinage du synchronisme , le courant d’excitation des pôles auxiliaires d’un moteur série à balais en court-circuit, la valeur de 2c, dans un intervalle des vitesses déterminé, est plus grande (plus mauvaise) que [e;] -f- [er] -f [eR].
- Au démarrage, on n’obtient aucune compensation avec les pôles auxiliaires simples dont il a été question jusqu’ici, car la f. é. m. compensatrice eK dépend toujours de la vitesse de rotation nT. On peut obtenir une compensation à l’arrêt en employant des pôles auxiliaires doubles (fig. 66) tels que ceux employés par Zani (Diek, Kerr et G0). Le pôle auxiliaire double ns excité par un courant proportionnel au courant principal induit par induction statique {n étant la fréquence du réseau) une f. é. m. compensatrice eK=n. J qui peut neutraliser complètement la f. é. m. e* induite par le flux principal. L’allure de eK, ainsique celle de la tension Le = [eK] + [ej -J- [er] -J- [eR] sont représentées sur la figure 67.
- Fig. 65. — Tension d’étincelles pour le pôle de commutation excité en dérivation (moteur série à bobine transversale.
- (') Le signe = signifie approximativement égal.
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- Aux vitesses élevées, ce pôle auxiliaire n’agit plus d’une façon efficace : on peut, au moyen d’un commutateur u, le connecter de telle façon qu’il se transforme en pôle simple c’est-à-dire de façon que ses deux noyaux aient la même polarité : on a alors eK = /zr J. Dans ce
- Grandes^
- viÆsses
- vitesses
- Courant prùncipaL J
- Fig, 67. — Tension d’étincelles pour un pôle auxiliaire double.
- Faibles^ ^
- G rondes_
- ~ vitesses '
- vi&esses
- Fig. 68. — Tension d’étincelles pour un pôle auxiliaire double avec inversion.
- cas, la f. é. m. compensatrice Se a l’allure indiquée sur la figure 68 et la tension Se résultante a une valeur très favorable. Le pôle auxiliaire double peut aussi être excité par un enroulement auxiliaire particulier intercalé entre l’induit et le collecteur. Il faut remarquer cependant que la construction de ces pôles doubles offre influencer que les bobines
- de grandes difficultés, en pratique, parce qu’ils ne doivent court-circuitées.
- Dans ce qui suit nous indiquerons, en tenant compte des tensions de dispersion et de la réaction des bobines court-circuitées par les balais, les bases nécessaires au calcul pour les deux types de moteurs les plus importants :
- /. — Moteur série à bobine transversale (fig. 64).
- Dans le moteur représenté par la figure 64, la bobine transversale c est en série avec l’induit a et avec l’inducteur ; elle peut aussi être court-circuitée sur elle-même sans que rien ne soit changé aux considérations qui suivent. Le pôle de commutation k est relié à un transformateur réglable t : le courant d’excitation est, en outre, réglé par la self-induction s et la résistance w. Le diagramme le plus général et le plus exact pour le montage représenté par la figure 4 est tracé sur la figure 69 pour une faible vitesse de rotation et un couple important et sur la figure 70 pour une vitesse élevée et un couple faible. Soient
- 2 p le nombre de paire de pôles,
- : 6o la vitesse de rotation par minute,
- E/^ la différence de potentiel aux bornes,
- le flux dans la direction de l’axe du champ inducteur,
- Kr le flux perpendiculaire à ce dernier dans l’espace,
- Z f le nombre de conducteurs inducteurs répartis en 2 a circuits parallèles (généralement 2a = 1), Za le nombre de conducteurs induits répartis en 2b circuits parallèles.
- Z',
- or 2 a
- r/t ______^a
- ti a — — •
- 2 b
- On a pour le flux Kx:
- K*=i,26Aa.[(AW/±AW^)H-[(AW6)]=i,26Aa;AWr (1)
- OÙ : AWy — k 1 ampère-tours inducteurs maxima par pôle.
- (fe = 1 à 0,7 d’après l’enroulement; J est le courant principal, abstraction faite des pertes dans le fer et par frottements).
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- AW,
- 2/3
- AW a
- 2/3 I,4JZC 180
- contre-ampère-tours de l’induit dans le double de l’angle /3 que fait la
- ;8o 180 8bp
- ligne des balais avec la ligne neutre (fig. 2).
- _ fzs
- AW/, — 0,12e — = réaction des ampère tours dans la bobine court-circuitée par les balais.
- (2e désigne la somme des f. é. m. dans la bobine court-circuitée, construite dans les fig. 9 et 10 avec e, er + eR et ex; f, le nombre des lames couvertes par balai ; zs le nombre des tours par lame; u>k la résistance par ligne de balais).
- La direction des ampère-tours AW/, est parallèle à 2e : les ampère-tours (AW/ ± AWf) doivent être composés géométriquement avec AW/, (figure 69).
- La perméabilité Ax du circuit magnétique pour le flux K* est donnée par la formule
- Ax = k' gir dans laquelle le coefficient k' a une valeur comprise entre 0,8 et 0,9 et
- tient compte de la réluctance magnétique dans le fer ; la valeur de k' diminue quand le courant augmente : pour cette raison il est bon de tracer la courbe du flux Kx en fonction des ampère-tours [(AW/- + AW*)] + [AW*.] c’est-à-dire la caractéristique à vide. *
- Fig. — 69. Diagramme du moteur séi'ie avec bobine transversale pour de faibles vitesses.
- Fig, 70. — Diagramme du moteur série à bobine transversale pour des vitesses élevées.
- On a en outre : <?/= 4,44«zA.A-a;io“8 avec une direction perpendiculaire à Kx
- (n désigne la fréquence du réseau ; zk le nombre de tours court-circuités par chaque ligne de balais), er = e'mrzicKyio— 8
- 27T
- eV EE-t= = 4,44 j Kr = flux dans l’axe des balais \ 2
- La tension de réactance eR dans le groupe de bobines court-circuité est à peu près en phase avec er et peut, pour un enroulement ondulé, être calculée en première approximation au moyen de la formule eR = f. ^ [iSle + 3r] ~ io~8 ^ ee 12 fvleAG
- (f désigne le nombre de lames couvertes par balai; Vk la vitesse périphérique du collecteur; s* l’épaisseur des balais; Z
- le nombre de tours par lame; le la longueur active du fer; rie pas polaire; v ,1a vitesse périphérique de l’induit; AG le nombre d’ampère-conducteurs par centimètre dç périphérie/.
- En employant des pôles auxiliaires, on double à peu près la valeur de eR. La grandeur de la f. é. m. e^ produite par les pôles /t est ek= c^nrZkKkio~s
- (*) Les nombres 15, 12, et 3 dépendent beaucoup des divers éléments du projet.
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- ck = —=; K* est le flux du pôle auxiliaire, facile à calculer d’après le courant d’excitation correspondant ïk = cô, le Y 2
- nombre de tours, et les dimensions du circuit magnétique).
- Tant que le fer n’est pas saturé, on a en nrit. La phase de eK dépend de ce que le pôle auxiliaire est excité par le courant principal (fig. 65) ou par un courant dérivé (fig. 62), ainsi que de la résistance apparente du circuit du pôle auxiliaire. En appelant §' l’entrefer du pôle auxiliaire, on a, pour le nombre d’ampère-tours nécessaire sur ce pôle, l’expression
- AW = AW,
- 9»
- 9°
- AWC + o,8B /(S'y
- (B& désigne l’induction dans le pôle auxiliaire; y un coefficient, égal approximativement à 1,2, qui tient compte de la réluctance du fer; AWa et AWC ont des valeurs dont il sera question plus loin).
- Le flux Kr est donné par l’expression Ky = i,26Ar^AWa ~~~ — AWcj-
- [A Wa = 1 ^ désigne ^es ampère-tours de l’induit; AWe= i,4 Æ désigne les ampère-tours de l’enroulement
- compensateur ayant Zc conducteurs et 2&' branches parallèles (2//= t en général)].
- 90 —J3
- En pratique il faut avoir, autant que possible, AWc = AWa
- 9°
- Si l’enroulement G est court-circuité sur lui-même, on obtient pour AWC, abstraction faite de la dispersion et de la résistance ohmique, une valeur égale à celle de AW«, de sorte que le flux Ky est nul. Le facteur d’enroulement k est généralement plus grand pour AWc que pour AW«. Le ferme Ay de la formule désigne la perméabilité magnétique pour le flux Ky, voir Aæ
- Gomme le montrent les figures 69 et 70, la différence de potentiel aux bornes Eicest la somme géométrique d’une série de forces électromotrices :
- 1°) Ef~ c/n Z7 Kx 10“8 perpendiculaire à Kx
- {cf est un facteur de tension et est compris entre i,4 et 2,2)
- 2°) E* = Ci n Z’a Kr 10 8 perpendiculaire à Kr et à J = "T^)
- 3°) Trois tensions dé dispersion Esa-T Ese + Ec/> perpendiculaires à J. ’
- La tension de dispersion Esa dans l’induit est approximativement donnée par la formule
- (54 q- I,5t) 10-
- P 2t>
- (en appelant t le pas polaire).
- La tension de dispersion E^ dans l’enroulement compensateur est de même Esc = (6/e + 1,5r) ~ io~8 >^en posant Z'c =
- La tension de dispersion dané l’enroulement inducteur pour des pôles saillants est approximativement
- Esf —
- zp hl
- P P -- T
- (h désigne la hauteur radiale du pôle; l la longueur axiale; P l’arc polaire).
- Pour un enroulement inducteur réparti dans des encoches, la formule donnant ESf prend la même forme que celle de Esa ou de Esc : il suffît de remplacer Z'a par Z'f.
- 4°) Aux balais de l’induit il existe, par suite de la rotation, une tension Er = crnrZr Kx 1(T8
- dirigée suivant Kx ^dans cette expression, cr = -?=)j.
- 5Ù) Enfin, dans la direction du courant J, il y a encore les chutes ohmiques Jwa dans
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- l’induit, Jwb dans les balais, Jwc dans l’enroulement compensateur, et Juy dans l’enroulement inducteur.
- T Pertes dans le fer -I- pertes par frottements en watts
- Au courant J, îllaut ajouter une portion f1) J„ =---------------—--------------------->
- dont la direction est celle de EK, ainsi que le courant d’excitation U du pôle auxiliaire k, pour obtenir le courant total absorbé Jtot et l’angle de décalage entre le courant Jtot et EK.
- Si l’on emploie le montage réprésenté par la figure 62 avec un transformateur série T, une bobine de compensation court-circuitée c et un transformateur auxiliaire t traversé par le courant principal et servant à l’excitation du pôle auxiliaire Æ, le diagramme des ligures 69 et 70 reste absolument valable en principe.
- Toutefois, en appelant X le rapport de transformation du transformateur T, on doit prendre, au lieu de Esa, Er et J (wa + Wb) les termes 7 E.so, > Er et t J (tp0+ Wb). On a de plus Ei = 0 et it = 0 : il se produit au transformateur t une chute de tension E« dont la grandeur et la phase dépendent du circuit du pôle auxiliaire, ainsi que de la résistance ohmique et inductive du transformateur. Aux tensions de dispersion s’ajoute celle du transformateur T, et la chute ohmique totale de ce transformateur est à ajouter à J [(u’a + tCô) wc -f ny.]
- Si, dans le dispositif de la figure 62, on bobine l’enroulement inducteur pour haute tension, on ne doit pas intercaler l’enroulement compensateur dans le circuit de l’induit, mais le court-circuiter sur lui-même, car, sinon, il y a sur le stator des conducteurs voisins à haute et basse tension.
- Le couple du moteur série à bobine transversale est, en moyenne, pour le cas général (figure 62), M = 2,3jpZ'aK.rJio-e en kilogrammètres, ou approximativement :
- Ek
- M = 2,3jpZ'„
- pp —(- (/CrtîrZ a
- ÿjio+-
- Le couple de démarrage, pour nr = 0, est Ma = 23o ~= Ciï^JE/(:,
- On voit donc que le couple de démarrage est proportionnel aux volts-ampères primaires, au rapport du nombre de paires de pôles à la fréquence et au rapport de transformation du transformateur série.
- Considéré en lui-même, le moteur série à bobine transversale peut posséder un nombre quelconque de pôles, sans qu’il soit tenu compte de la fréquence n, comme cela est le cas général pour les moteurs à courant continu; le facteur de puissance cos y n’est pas modifié sensiblement quand on modifie le nombre de pôles, dans un projet de moteur, le diamètre et la longueur de l’induit, la vitesse de rotation et la valeur de l’entrefer restant les mêmes. Cependant il est avantageux d’établir le moteur série avec un nombre de pôles
- relativement élevé, tel que p soit compris entre 90 ^ et 120 ^ de façon à réaliser le
- maximum d’économie. En outre, pour un diamètre extérieur donné, on peut de cette façon augmenter le diamètre de l’induit et diminuer sa longueur axiale, ce qui diminue la dispersion et la tension de réactance et améliore le facteur de puissance. Enfin le flux par pôle étant plus faible, la tension e* induite statiquement dans les bobines court-circuitées est plus faible et rend la commutation meilleure, surtout au démarrage.
- II. — Moteur série à balais transversaux
- Si l’on ajoute au rotor du moteur série simple sans bobine transversale (fîg. 71) un système de balais court-circuité sur lui-même cc perpendiculaire au système de balais excitateurs aa, le fonctionnement du moteur est caractérisé parle diagramme de la figure 72 pour
- (') Dans la figure 10, il y a lieu de remplacer er + Er par er + er et p doit être parallèle à E^.
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- cle faibles valeurs de rotation, et par le diagramme de la figure 73 pour des vitesses de rotation élevées : à proximité du synchronisme, la figure 72 se transforme en la figure 73, ce qui ne se produit pas pour le moteur série à bobine transversale. On suppose que le flux Ky dans la direction des balais d’excitation ««, est toujours perpendiculaire non seulement dans l’espace mais aussi dans le temps, au flux Kx dans la direction des balais transversaux cc, ce qui en réalité n'est pas tout à fait exact.
- On trouve de la façon suivante la relation entre Ky et Kx : Aux balais cc il apparaît, par suite de la rotation, une f. é. m. E,c = cVirZ'aKrio~8, (])
- qui correspond, par induction statique dans l’enroulement inducteur f\ à une f. é. m.
- E V = cyrcZ ’tKx i cr8. ( 2 )
- En réduisant Erc à l’enroulement/’ on obtient
- Fig. 71. — Moteur compensé à balais transversaux.
- EV = Er
- / c.f
- Z'
- -T = C/7lrZyKvIO“8)
- (3)
- et, d’après les équations (2) et (3),
- K,
- K,.
- (4)
- Sur la figure 72 (en bas à gauche) et sur la figure 73 (en haut à droite), on a tracé les f. é. m. et, eR, en e*, et Le dans les bobines court-circuitées par les balais. Les ampère-tours de réaction de ces bobines AW* sont parallèles à Se, et leur valeur est facile à trouver au moyen des formules précédentes ; de même, les formules établies s’appliquent au calcul de eq eR, er, pourvu qu’on remarque simplement que e est produit par le flux Kv et eT par le flux LA. Les ampère-tours de l’induit dans la direction cia ont la valeur suivante :
- AWy
- i,4JZa 8 bp
- (5)
- Leur direction est celle du courant J. La somme géométrique des ampère-tours AW* et AWÿ donne une résultante AWr dans la direction de act. Les ampère-tours résultants produisent le fluX Kr=: I,2ÔAWrAy. (6)
- La relation entre Kr et AWr peut avantageusement être représentée par la caractéristique à vide. On a approximativement :
- . q section d’air
- Av = 4 = -----;--
- o entrefer
- K
- ''Cf total
- Fig. 72. — Moteur compensé à balais transversaux. Faibles vitesses, courant décalé en arrière.
- La détermination du flux peut-être faite comme pour les transformateurs : les ampère-tours AWj» qui produisent ce flux ont la direction de Kx. Si l’on désigne par AWf les ampère-tours de l’enroulement inducteur f dans la direction de J, et par AWC ceux de l’enroulement du rotor dans la direction cc, les trois grandeurs AWf, AWC, et AW^ forment
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- à peu près un triangle rectangle (fig. 72 et 73). Les ampère-tours AW/» sont donnés par la
- Kr= 1,26 AW„Aa
- formule
- et les ampère-tours AW/- par la formule
- AW f :
- 8 ap
- k
- Si le courant magnétisant dans l’axe cc du rotor est J y., on a
- AW,
- ajwz
- le'
- K,
- ^ AW,
- Ja=- J'
- (?)
- (8)
- (9)
- (10)
- E'
- 8bp " i,26Aa; n Aæ
- Tant que l’on peut poser A W* = 0 et Kx = Ay, on a
- La formule AWC= h' permet de calculer le courant Jc
- dans l’enroulement du rotor dans l’axe cc.
- La grandeur et la direction de la différence de potentiel aux bornes est la somme des composantes suivantes :
- 1° Et- = C^lU aKy10-8 perpendiculaire à Ky. (11)
- 2°) Les trois tensions de dispersion.
- Esa de l’enroulement du rotor dans la direction aa, proportionnelle à JZtl;
- Es/- de l’enroulement inducteur proportionnelle à JZ/-;
- Esc de l’enroulement du rotor dans la direction cc proportionnelle H J cZ« et rapportée à l’enroulement f.
- Les grandeurs de 'ces tensions sont déterminées comme précédemment : en ce qui concerne leurs directions, (Esa-f- Es/-) est perpendiculaire à J ; Esc est perpendiculaire à Jc ou à A W«.
- 3°) E'r = C/>7ZrZ'/'Kr10~8 parallèle à Kr ; (12)
- 4°) E,. = <vz,,z «K^IO-8 parallèle à Kx. (i3)
- 5°) La chute ohmique de tension J (wa + wb -f- Wf) dans le rotor (direction aa) et dans Einducteur ainsi que la chute Jt.u’6. dans le rotor (direction cc) rapportée à l’enroulement /. La chute de tension J (wa + wh -f- wf) est parallèle à J ; la chute de tension Jcwc est parallèle à Jc ou à AWC.
- En ajoutant au courant J, pour les pertes dans le fer et par frottements, le courant parallèle à EK et le courant it parallèle à eK pour les pôles auxiliaires 4, on obtient le courant total Jtot et l’angle de décalage ? entre EÆ et Jtot.
- Les figures 72 et 73 montrent avant tout que l’influence des bobines court-cireuitées (AW*) rend plus mauvais le facteur de puissance dans le moteur série à balais transversaux pour la marche au delà du synchronisme et ne l’améliore que pour la marche en deçà du synchronisme: au contraire, dans le moteur série à bobine transversale, cette influence améliore toujours le facteur de puissance.
- Si l’on emploie pour l’alimentation des balais du rotor aa un transformateur série ayant un rapport de transformation >, avec un montage analogue à celui employé pour le moteur série avec bobines transversales, on doit prendre, dans le diagramme, les grandeurs 1E;, >Er, Æsa, )'J(u’a —f- Wb) au lieu de E;, E, Eso, 5(wa-\-Wb) et ajouter dans la somme des f. é. ni. e donnant la différence de potentiel EK, la chute de tension totale Ei dans le transformateur série faisant un certain angle avec J. *
- Fig-, 73. — Moteur compensé à balais transversaux. Vitesse élevée à courant décalé en avant.
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- Le couple du moteur série à balais transversaux est, en général, donné par l’équation :
- M = 2,3p[Kr.JZ'fCos(K:KJ) -f- KxJZ>cos (KxJ)]io_6. (i4)
- Gomme, pour AW* = 0, on a aussi cos (K^ J) = 0 et cos (KrJ) = 1, ona approximativement
- M = 2,3pKrJZVio-6. (i5)
- Dans le cas le plus général, c’est-à-dire quand on emploie un transformateur série pour l’axe cl cl du rotor et un rapport de transformation \ on a, en négligeant les valeurs Jw et E's :
- E*io8
- K,
- ( Cf — cr — ) + (CfllrZ'ff
- (16)
- de sorte que, dans ce cas, comme pour le moteur série avec bobine transversale, on a
- M =
- 2,3/>E/tJZ'fio2
- Tl\J Z'*i> j^C/- — Cr J + {CfllrZ'ff
- (17)
- Gomme couple de démarrage, on a, pour nr — 0
- Ma = ±-P-lE kJ&
- cf n / La
- (18)
- c’est-à-dire que, abstraction faite du facteur ~ —Ie couple est proportionnel au nombre de pôles 2p et aux volt-ampères appliqués E/cJ et inversement proportionnel à la fréquence, ainsi qu’au rapport de transformation du transformateur série.
- La réaction des bobines court-circuitées produit, dans le moteur série à bobine transversale, un couple supplémentaire Mæ, car est augmenté dans le rapport AW^AW^ ;
- d’autre part, le couple normal est un peu réduit, c’est-à-dire M = CSKaZ'a cos #, en appelant x Eangle entre et J. Si Kr n’est pas nul, il existe encore un autre couple CK^JZ'f cos (90-#).
- Si l’on veut tenir compte, dans l’expression du couple du moteur série à balais transversaux, de la réaction AWe, il faut simplement introduire dans la formule 14 les valeurs et les angles correspondants pris sur les figures 72 et 73.
- Le diagramme du moteur simple à répulsion, dans lequel le flux est placé dans l’axe des balais du rotor, est tout à fait semblable à ceux des figures 72 et 73 ; mais on a Er — 0 et E est produit dans l’enroulement du stator que l’on suppose décomposé en deux enroulements, l’un dans l’axe des balais et l’autre perpendiculaire à cet axe.
- En ce qui concerne les pôles de commutation, il est bon de rappeler qu’un très grand nombre de brevets ont été pris pour les moteurs monophasés parmi lesquels on peut indiquer les suivants :
- Ateliers d’Oerlikon ; l’excitation des pôles auxiliaires est assurée par le secondaire d’un transformateur de courant, la phase du courant d’excitation pouvant être modifiée.
- Siemens-Schuckert ; l’excitation des pôles auxiliaires est prise en dérivation aux bornes.
- General Electric G0 ; l’enroulement excitateur des pôles de commutation des moteurs à répulsion est placé dans des encoches profondes du stator et est alimenté par les bornes du stator : un régulateur à force centrifuge intercale une résistance croissante dans ce circuit quand la vitesse augmente : le sens du courant d’excitation est inversé au delà du synchronisme.
- General Electric G0 ; l’excitation des pôles auxiliaires du moteur à répulsion est prise entre les balais du rotor court-circuités dans les moteurs normaux.
- F. Niethammer.
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- 171
- NOTES SUR QUELQUES RÉGENTES INSTALLATIONS
- DE TRACTION ÉLECTRIQUE PAR COURANT MONOPHASÉ (suite) (*)
- I. - MOTEURS SÉRIE COMPENSES
- Ligne de Sea Cliff d Glen Cove (Long Island Railroad C°)
- Un tronçon de 10 kilomètres environ du réseau du Long Island Railroad vient d’être ouvert à l’exploitation : ce tronçon relie Sea Cliff à Glen Cove.
- L’énergie électrique est produite sous la forme de courants triphasés par l’usine génératrice de Long Island City distante d’environ 45 kilomètres ; le courant d’une phase est transmis sous une tension de 11.000 volts par une ligne aérienne composée de deux fils de cuivre de 7,35 mm. de diamètre (42,5 mm2). Un poste de transformation, établi auprès de la station de Glen Cove, abaisse la tension à 2.200 volts au moyen de deux transformateurs de 200 kilowatts à bain d’huile. Les conducteurs à haute tension passent par des glaces doubles percées en leur centre et aboutissant à des bobines de self-induction formées de spirales plates en bandes de cuivre, dont les extrémités sont reliées aux bornes des interrupteurs à l’huile. Ceux-ci sont placés dans des niches en maçonnerie et sont commandés par un système de leviers. Un groupe de parafoudres est placé en dérivation
- Câble d’acier de llmm
- Isolateur
- FU d’acier de 6mm
- -Isolateur en bois
- FU de trôlet
- Fig. t. — Mode de suspension transversale du câble d’acier et du fil de trôlet.
- sur les conducteurs. Quand la longueur des voies du Long Island Railroad exploitées électriquement sera suffisante, le poste de Glen Cove sera équipé pour la transformation de courants triphasés et relié par une ligne à trois conducteurs à la station génératrice de Long Island City.
- L’équipement électrique de la voie comprend un fil de trôlet à section en forme de 8 de 85 mm2. Ce fil est soutenu par une suspension caténaire en câble d’acier de 11 mm. de diamètre : le câble d’acier et le fîl de trôlet sont supportés généralement par des câbles d'acier transversaux fixés à deux poteaux en acier, comme le montre la figure 1. Dans les courbes, le mode de montage est différent et se rapproche du système « à toiles d’araignées ». En certains points, on a employé des poteaux avec bras transversaux au lieu d’une suspension caténaire transversale. La hauteur du fîl de trôlet au-dessus des rails de roulement est voisine de 6 mètres. Les poteaux sont formés de tubes de fer de 15, 17,5 et 20 cm. de diamètre : chacun d’eux a 9 mètres de hauteur totale et est enterré sur une hauteur de 2 mètres. Les fils transversaux, constitués par des câbles d’acier de 11 mm. de diamètre, sont supportés par des isolateurs en porcelaine du type accordéon. Chacun de ces isolateurs est entouré d’un collier en fonte malléable muni d’un boulon auquel se fixent les œillets des câbles de suspension. Le câble longitudinal qui supporte le fil de trôlet repose sur un isolateur en porcelaine des deux côtés duquel sont placés deux isolateurs en bois dur d’hickory. Deux fils de garde protègent cet isolateur en porcelaine contre le choc de
- f) Voir Eclairage Electrique, tome XLV, 14 novembre 1905, page 47.
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- la roulette du trôlet au cas où celle-ci viendrait à dérailler. En certains points, où il y a de nombreux fils de téléphones ou de lumière, on a placé des fils de garde pour empêcher la chute d’un de ces conducteurs sur le câble ou le fil de trôlet.
- La voie elle-même est établie en rails de 60 kgr. par mètre courant éclissés électriquement entre eux par des conducteurs en cuivre protégés. Ces conducteurs sont enfoncés dans des trous percés sur place dans les rails et y sont fortement coincés par des noyaux coniques en acier : les joints sont ainsi excellents, et aucune trace de rouille n’est interposée entre le cuivre et l’acier.
- Les voitures employées sont de deux types différents. Les unes sont à simple truck et pèsent 14 tonnes. Les autres sont à bogies et pèsent 17 tonnes. Quel que soit leur modèle,
- les automotrices portent chacune deux moteurs série monophasés compensés Westinghouse de 50 chevaux ali-mentés sous 300 volts à 25 périodes. Ces moteurs attaquent les essieux par l’intermédiaire d’engrenages placés dans des carters remplis d’huile très épaisse.
- Les différentes vitesses sont obtenues par modification de la différence de potentiel aux bornes des moteurs. Les variations sont obtenues au moyen d’un autotransformateur à rapport de transformation variable donnant, en six prises de courant différentes, des différences de potentiel de 160, 190, 220,
- Trôlet
- ControUeur
- LUI?
- ControUeur
- Inverseur
- iInterrupteur Fusible
- SJ530V
- Enroulement
- compensateur
- ft-80 V Bobine de .310 v protection
- -280 V
- -250 V ____
- V UWtLampes ll60'V
- L!^50V
- 51 d)nv
- Terre
- Fig. 2. —Schéma des connexi n d’une automotrice Westinghouse du Longlsland Railroad.
- 250, 288 et 310 volts.
- Chaque auto-transformateur a une puissance de 50 kilowatts et est à refroidissement naturel par circulation d’air. Des prises de courant donnant une différence de potentiel de 110 volts servent à l’éclairage et au chauffage delà voiture.
- Les différences de potentiel employées pour l’alimentation des moteurs sont intermédiaires entres les différences de potentiel existant aux différentes prises de courant du transformateur, par suite de l’emploi d’une résistance et d’une réactance de protection qui sont toujours à cheval sur deux prises de courant et dont le milieu est connecté au circuit des moteurs. Les cinq voltages d’alimentation sont donc 175, 205, 235, 265 et 295 volts. Le schéma de la figure 2 montre la disposition employée. Dans l’une des quatre premières positions du controller (positions d’accélération) la bobine de protection et la résistance de protection sont toutes deux en parallèle et sont soumises à une différence de potentiel de 30 volts entre leurs extrémités : le courant des circuits du moteur passe par les deux moitiés de la bobine. Dans les positions intermédiaires du controller, la moitié de la résistance de protection est parcourue par le courant total des moteurs : les enroulements du transformateur ne sont ainsi jamais mis en court-circuit et le circuit des moteurs n’est jamais
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- interrompu. Quand le controller est sur la cinquième position (position de marche) la résistance de protection est mise hors circuit et la bobine de protection est seule en service : les pertes dans la résistance sont ainsi supprimées.
- Le controller permet le freinage électrique. Si l’on manœuvre l’inverseur et que l’on place le controller sur une position quelconque de marche, les moteurs fonctionnent comme génératrices à courant continu et produisent un freinage énergique.
- L’organe de prise de. courant est un trôlet ordinaire à roulette semblable à ceux employés sur tous les tramways : la base du trôlet est fixée à une plateforme placée sur le toit de la voiture et supportée par quatre isolateurs spéciaux en porcelaine. Cette plateforme supporte un parafoudre Wurts relié au trôlet : le conducteur d’amenée du courant aboutit à un interrupteur à huile placé dans un coffret. Toutes les parties métalliques de la voiture sont reliées cà la terre.
- Ligne du West Shore Railroad
- Un tronçon de 6 kilomètres de longueur, compris entre Frankfort et Her-kimer, vient d’être ouvert à l’exploitation et se raccorde à la ligne à vapeur du West Shore Railroad et à la ligne électrique de l’Utica and Mohack Valley Ry. Provisoirement, on alimente la ligne au moyen de courant continu, mais tout est prévu et établi pour la traction par courant monophasé à haute tension.
- L’équipement électrique de la ligne est fait au moyen d'un fil de trôlet ayant une section en forme de 8 de 107 mm2 : ce fil est soutenu par une suspension caténaire en câble d’acier de 7 mm. de diamètre recouvert d’un isolant destiné à le protéger contre les gaz des locomotives. Les pièces de suspension entre la chaînette et le fil de trôlet sont placées à 3 mètres les unes des autres : chacune d’elles est constituée par un tube de fer de 12,5 mm. de diamètre aplati à son extrémité supérieure et maintenu par un boulon entre les lèvres d’une agrafe placée sur le câble, et pénétrant à son extrémité inférieure dans une agrafe en bronze qui soutient le fil de trôlet.
- Les^ poteaux de suspension sont en bois de cèdre : ils portent chacun un bras transversal sur lequel est placé un isolateur en porcelaine qui soutient le câble de suspension. Le mode de montage est nettement visible sur la figure 3. Toute la ligne est établie pour permettre l’emploi de tensions élevées, lors de l’adoption du courant alternatif monophasé. Toutes les agrafes, liaisons, câbles, et bras transversaux sont recouverts d’un enduit destiné à empêcher l’effet destructeur des gaz produits par les locomotives. Le fil de trôlet seul n’est pas enduit, mais l’expérience a montré qu’il n’est pas attaqué.
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- La distance entre deux poteaux consécutifs est 24 mètres : le fil de trôlet est placé à 7 mètres 20 au-dessus du sommet des rails. En un point de croisement la portée est de 66 mètres et la distance entre le fil de trôlet et le câble de suspension a été augmentée d’une façon correspondante.
- II. - MOTEURS A RÉPULSION COMPENSES
- Ligne de Hambourg à Altona
- Mous avons déjà annoncé l’adoption de la traction électrique sur la ligne reliant Ohls-dorf à Blankenese, et nous avons dit que l’énergie électrique serait produite dans une usine génératrice établie près de la gare d’Altona et contenant des turbines à vapeur Brown-Boveri-Parsons accouplées avec des alternateurs Siemens-Schuckert et Lahmeyer. Le fil de trôlet, disposé en zigzag par rapport à l’axe de la voie pour assurer une usure uniforme des archets de prise de courant, sera alimenté par du courant monophasé à 6.000 volts (6.800 maximum et 5.200 minimum) et 25 périodes. La hauteur moyenne de ce fil au-dessus du sommet des rails sera de 5 mètres 25. Dans les gares, la tension d’alimentation sera abaissée à 300 volts, et la hauteur du fil à 4 ni. 50 au-dessus du sol.
- Les automotrices, au nombre de 51, seront construites par l’A. E. G. et seront équipées avec des moteurs Winter-Eichberg. La première de ces automotrices est entièrement terminée : les travaux d’établissement de la station génératrice et de l’équipement électrique delà voie Blankenese-Ohlsdorf n’étant pas encore terminés, les essais de cette automotrice sont actuellement en cours sur la ligne de Spindlersfeld-Niederschôneweide (*).
- Chaque automotrice est à six essieux, a une longueur totale de 30 mètres et pèse
- 70 tonnes : elle se compose de deux demi-voitures de 14 mètres 50 réunies ensemble par un court accouplement. Chaque demi-voiture repose à son extrémité extérieure sur un bogie de deux essieux et, à son extrémité intérieure, sur un essieu porteur. L’une des demi-voitures porte deux organes de prise de courant : elle contient, outre la cabine du mécanicien, des appareils à haute et basse tension disposés dans deux compartiments séparés ; l’autre demi-voiture contient une cabine de mécanicien et un compartiment renfermant des appareils à basse tension seulement. Chaque demi-voiture présente 128 places en tout. Le toit de feuille de tôle reliée électriquement aux rails de roulement : ce dispositif a pour but d’éviter tout danger d’accident au cas où un conducteur de la ligne d’alimentation viendrait à se rompre.
- Chaque automotrice complète est équipée avec trois moteurs monophasés Winter-Eichberg ayant une puissance de 115 chevaux à la vitesse de rotation de 600 tours. A la vitesse maxima de 50 km. à l’heure, la vitesse de rotation des moteurs est de 1.120 tours par minute : cette vitesse pourrait encore être augmentée sans inconvénient. Ces moteurs sont établis pour 750 volts et 25 périodes : deux d’entre eux sont placés sur le bogie de l’une des demi-voitures dont ils attaquent les deux essieux ; le troisième est placé sur le bogie de la seconde demi-voiture qui porte aussi une pompe à air (fig. 4 bis). Les roues ont 1 mètre de diamètre et les engrenages ont pour rapport de transformation 1/4,22. Chaque train d’engrenages comprend un pignon en une pièce en acier Martin, claveté sur l’arbre du moteur correspondant, et une roue en une pièce calée sur l’essieu à la presse hydraulique et portant
- Fig-. 4. — Moteur Winter-Eichberg de 115 chevaux.
- la voiture est recouvert d’une
- P) Voir Eclairage Electrique, tome XLIJI, 10 juin 1905, page 370,
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- une jante dentée en deux pièces en acier Martin laminé. Les moteurs reposent d’autre part sur l’essieu, et d’autre part sur un support de suspension, suivant le montage habituellement employé.
- Chaque moteur attaquant un essieu possède une carcasse fermée en une pièce avec ouverture latérale. Le stator est composé de tôles assemblées et porte un bobinage tétrapolaire réparti dans des encoches. Le rotor est analogue à un induit de moteur à courant continu. Sur le collecteur frottent six lignes de balais, dont quatre servent au courant de court-circuit et deux au courant d’excitation. La ventilation a été étudiée d’une façon toute spéciale. Du côté du collecteur, l’arbre creux aspire de l’air frais qui traverse toutes les parties métalliques du moteur dans les canaux ménagés à cet effet, et ressort
- du côté opposé au collecteur. Le graissage des moteurs est fait sous pression par une circulation d’huile.
- Le courant servant à l’alimentation des trois moteurs est produit par un transformateur principal bobiné pour 6.000 volts au primaire et portant, au secondaire, trois prises de courant qui correspondent à des différences de potentiel de 300, 450 et 750 volts. La première prise de courant (300 volts) sert pour tous les circuits auxiliaires ; les prises de courant à 450 et 750 volts servent uniquement pour le circuit des moteurs. Outre ce transformateur principal, il y a trois transformateurs d’excitation (un par moteur) placés sur les memes demi-voitures que les moteurs auxquels ils correspondent. Ces transformateurs d’excitation sont à trois prises de courant : chacun d’eux est placé dans un bain d’huile ainsi que le transformateur principal, et est suspendu au châssis au moyen de boulons.
- Les différentes vitesses que l’on peut réaliser sont au nombre de cinq. Elles sont obtenues par le fonctionnement d’un certain nombre de contacteurs électromagnétiques (’)
- (') Analogues, comme principe, aux contacteurs Thomson-Houston. Voir Eclairage Electrique, t. XLIII, 13 mai 1905, p. 220.
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- reliés à des circuits de commande dans lesquels un manipulateur ou commutateur envoie du courant. Les contacteurs électromagnétiques des différentes voitures constituant un train sont actionnés d’un seul point par le mécanicien et ferment ou ouvrent les différents circuits aboutissant aux moteurs, en produisant ainsi les combinaisons qui correspondent aux différentes vitesses.
- Le schéma des circuits électriques, représenté par la figure 5, permet de suivre facilement la disposition adoptée. Le courant à haute tension venant des archets de prise de courant passe par un interrupteur à couteau, une bobine de self-induction, un coupe-circuit fusible, un interrupteur à haute tension à rupture dans l’huile fonctionnant comme disjoncteur à maxima, le primaire G du transformateur principal et aboutit aux rails de
- — Schéma des circuits d’une automotrice de la ligne Hambourg-Altona.
- roulement G. Un parafoudre à disques est monté en dérivation sur le conducteur à haute tension qui est constitué par un câble isolé au caoutchouc et muni d’un revêtement d’amiante.
- /
- Les différents couplages, obtenus par la manœuvre du manipulateur E, sont faciles à comprendre sur le schéma où les contacteurs portent les mêmes numéros que les doigts du manipulateur. L’appareil F représente un inverseur qui renverse le sens du courant dans le rotor et consiste en un basculeur à contacts commandé par deux électro-aimants. Il y a deux inverseurs pour chaque auto-motrice totale, l’un desservant deux moteurs et le second desservant un seul moteur. Sur le schéma, B représente le moteur de la pompe à air, G le transformateur principal, D les transformateurs d’excitation, G la terre, J une résistance de freinage, K des interrupteurs de sectionnement, L un coffret de jonction, M des résistances, intercalées sur les circuits de commande, N les fiches de prise de courant servant à relier entre eux les circuits de commande des différentes automotrices constituant un train, O des résistances de chauffage, P les lampes des signaux, et Q les lampes d’éclairage de la voiture.
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- En outre H représente un commutateur pour changement de tension d alimentation. En effet, comme nous l’avons dit, le fil de trolet est alimenté sous 300 volts seulement dans les gares : en manœuvrant le commutateur pour changement de tension d’alimentation, on relie directement le circuit des moteurs aux organes de prise de courant à basse tension. Ce commutateur est actionné par l’air comprimé et électromagnétiquement : au moment où l’on relève au moyen d’air comprimé les archets à haute tension, l’air comprimé agit aussi sur le commutateur et le place dans la position de haute tension. Quant au contraire on relève une perche à basse tension, et que celle-ci vient en contact avec le fil
- d’alimentation, le commutateur est actionné
- automatiquement et se place dans la position correspondante.
- Les organes de prise de courant consistent, pour la haute tension, en deux archets manœuvrés chacun par l’air comprimé au moyen d'un cylindre dont le piston agit sur un levier d’angle et une manivelle. Ces archets
- Fig. 7. — Inverseur.
- portent des bandes de contact en aluminium de 1 mètre 30 de largeur utile. Pour la basse tension, le courant est recueilli par une perche à roulette du modèle ordinaire : chaque automolrice porte deux de ces perches, disposées de chaque côté. Un butoir empêche ces perches de s’élever à une hauteur supérieure à 4 m. 75, de sorte que tout danger de contact avec la ligne à haute tension est absolument évité.
- L’air comprimé est nécessaire non seulement pour la manœuvre des archets et du commutateur, mais aussi pour les freins disposés sur les quatre essieux des deux bogies. Cet air est fourni par une pompe à air entraînée par un moteur électrique Winter-Eichberg de 3 chevaux et placée sur l’un des bogies. Le moteur est alimenté, sous une tension de 300 volts, par la première prise de courant du transformateur : la pompe à double effet est à deux cylindres horizontaux garnis d’ailettes. La mise en marche et l’arrêt du moteur sont produits au moyen d’un régulateur à air comprimé qui ferme le circuit quand la pression tombe au-dessous de 7 atmosphères et l’ouvre quand elle monte au-dessus de 8 atmosphères. Chaque demi-voiture contient un réservoir à air comprimé. Une canalisa-
- *
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- tion principale suit tout le train et est reliée aux différents cylindres des freins. Une seconde canalisation, qui suit également tout le train, dessert les cylindres des archets de prise de courant. A chaque poste de mécanicien, un robinet à trois voies permet d’amener en communication avec le réservoir d’air la canalisation desservant les archets : l’air, avant d’agir sur les cylindres des archets, passe par une soupape reliée aux perches à basse tension et, si l’une de ces perches est soulevée, la soupape est fermée. Si l’un des archets est avarié, il suffit de manœuvrer un robinet placé sur la conduite qui dessert son cylindre pour empêcher qu’il soit soulevé.
- Les circuits de commande sont formés par douze fds de faible diamètre réunis en un câble. x4ux deux extrémités d’une automotrice, ces fils aboutissent à des socles de prise de courant à douze trous dans lesquels s’enfonce une pièce portant douze fiches reliées à un câble souple de jonction. Les organes de jonction sont doubles (NN) pour le cas. où il arriverait
- Fig". 8. -— Commutateur pour eliiuigement de tension.
- une avarie à l’un deux. Tous les circuits de commande relatifs à un moteur peuvent être interrompus au moyen d’un interrupteur de sectionnement K, de manière à ce que l’un quelconque des moteurs puisse être mis hors circuit en cas d’avarie.
- Le courant d’éclairage des voitures est pris sous une tension de 300 volts à la ^première prise de courant du transformateur principal. Les lampes à incandescence employées ont une puissance lumineuse de 16 ou 25 bou-o-ies et fonctionnent sous 48 volts : elles sont mises
- O
- par 4 en série avec cinq résistances en fer destinées à amortir les variations de tension et à assurer un éclairage uniforme. Les lampes des signaux sont des lampes de 16 bougies à 150 volts et sont montées par deux en série, sans intercalation de résistances en fer.
- Le courant servant au chauffage électrique est également pris, sous une tension de 300 volts, à la première borne du transformateur principal. Chaque compartiment contient une résistance de chauffage de 2 kw. et une résistance de chauffage de 1 kw. : en faisant fonctionner l’une ou l’autre de ces résistances ou les deux, on obtient trois degrés de chauffage. Le circuit de chauffage contient un contae-teur qu’actionne le manipulateur dans sa position de repos : il ne peut donc être fermé que quand les moteurs n’absorbent pas de courant. On évite de la sorte les pointes de courant trop considérables à l’usine^génératrice.
- Un certain nombre de dispositifs de sécurité complètent l’équipement électrique de ces automotrices. Ainsi, on ne peut pénétrer dans le compartiment contenant les appareils ou organes à haute tension que quand les archets correspondants sont baissés, et ceux-ci ne peuvent être relevés que quand le compartiment est fermé. Un levier que le mécanicien manœuvre avant de quitter sa cabine, quand on change de sens de marche, verrouille les robinets des archets de prise de courant, de façon à ce qu’on ne puisse pas les manœuvrer de cette cabine, et provoque l’allumage ou l’extinction des lampes rouges ou blanches
- de signaux.
- Ligne du London Brigliton and South Coast Railway
- L’électrification de la ligne anglaise du London Brigliton and South Coast a été décidée, ainsi que l’électrification du réseau suburbain appartenant à la même compagnie et des-
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- servant le sud de Londres. L’installation de cette ligne a été confiée à l’Allgemeine Elek-tricitats Gesellschafft et à la British Thomson Houston. Les automotrices seront équipées avec des moteurs Winter-Eichberg commandés par le système à eontacteurs électromagnétiques. La construction des voitures sera faite par la Compagnie Brush et la ligne aérienne sera posée par la Société Blackwell.
- R. de Valbreuze
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur l’énergie des rayons cathodiques par rapport à l’énergie des rayons Rôntgen et des rayons secondaires. — Wien. — Drudes Annalen, décembre 1905.
- L’énergie des rayons Rôntgen a pu être déterminée par Dorn, puis par Rutherford et Schôps : Leiniger, au contraire, n’a pu observer aucune action calorifique. Pour élucider ce point, l’auteur a déterminé l’action calorifique des rayons Rôntgen par rapport à l’énergie des rayons cathodiques qui les produisent, puis a déterminé aussi l’énergie des rayons secondaires produits par les rayons Rôntgen.
- L’auteur a trouvé avantageux d’employer, pour la détermination de l’action calorifique, deux méthodes différentes et a employé un bolomètre et une pile thermoélectrique composée de 30 éléments antimoine-bismuth, après avoir vérifié que les indications de cette pile sont les mêmes quand on la place dans l’air ou dans un vide poussé et qu’on l’éclaire avec une lampe à incandescence.
- L’énergie des rayons cathodiques était déterminée par des mesures calorimétriques avec un tube contenant une anticathode formée d’un tube de verre avec un fond de platine soudé. Ce tube servait de calorimètre et était toujours rempli d’eau jusqu’à un trait de repère. L’élévation de température au bout de cinq minutes était observée au moyen d’un thermomètre. Le nombre de calories correspondant à cette température était déterminé d’après le nombre de watts absorbés par une bobine immergée dans le liquide et dans laquelle on faisait passer un courant jusqu’à ce que la
- température atteinte fût la même que précédemment.
- Pendant l’expérience, le tube à décharges était soumis à une différence de potentiel constante de 58.700 volts, dont on vérifiait la valeur au moyen d’un éclateur à sphères de 6 cm. de rayon placé en parallèle. La pile thermoélectrique ou le bolomètre étaient placés dans une caisse en zinc possédant une grande ouverturepour la pénétration des rayons Rôntgen : cette ouverture était fermée par une feuille d’aluminium de 0,03 mm. d’épaisseur. Toute action calorifique était certainement évitée, car une tôle noircie chauffée à plusieurs centaines de degrés et amenée à la place du tube à décharges ne produisait aucune action sur l’appareil de mesure.
- Le galvanomètre employé était un appareil statique de Siemens présentant une résistance de 6 ohms environ. Avec une sensibilité de 2.10-9 ampères par division de l’échelle, ce galvanomètre, employé avec la pile dont la surface était 1,4 cm2, donnait une déviation de 30 à 40 mm. quand les rayons Rôntgen agissaient. La déviation obtenue avec le bolomètre 11’était guère plus considérable, quoique la surface de celui-ci atteignît 225 cm2. Le tube à décharges était alimenté par une bobine de Ruhmkorff avec interrupteur à turbine; le nombre des interruptions était d’environ 32 par seconde. Le bolomètre était du modèle employé par Lummer et Kurlbaum avec des bandes de platine de 0,03 mm. d’épaisseur et de 5 mm. de largeur formant deux branches d’un pont de Wheatstone.
- Pour faire une mesure, on intercalait une feuille de plomb entre la pile thermoélectri-
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- T. XLVI. — N° 5.
- que et le tube à décharges dont l’anticathode était placée à 13,5 cm. de la pile, puis on enlevait cette plaque et on notait la déviation du galvanomètre. Pour une sensibilité de 188
- ^gg 1,9.10~9ampère, une série de mesures a donné
- pour la grandeur a, définie par l’équation suivante,* où r représente la distance de l’anti-cathode :
- _27rr2 X nombre de divisions pour les rayons Rontgen
- Elévation de température du calorimètre X sensibilité
- les chiffres suivants :
- a = io ; io,4 ; 8,8 ; 8,6 ; 8,7 ; moyenne 9,3.
- D’autres séries de mesures ont donné des valeurs analogues.
- L’élévation de température de 1° en 5 minutes produite par les rayons cathodiques correspondant à 0,103 calorie-gramme par seconde, on a la relation suivante
- Energie des rayons Rontgen ___ _____________
- Energie des rayons cathodiques 9 >1 ; •
- __Er 5,4.188.9,3.io-8
- Et. o,i o3
- L’auteur a déterminé le coefficient de correction dû à l’absorption dans la paroi du tube : pour cela il a employé deux méthodes différentes, dont la plus simple consiste à intercaler devant la pile thermoélectrique une feuille de verre semblable au verre du tube et à observer la diminution de la déviation. Il a trouvé que 68 % des rayons Rontgen traversent la paroi du tube. En corrigeant d’après
- ce chiffre la
- valeur de on trouve
- /= 1,35.10-
- E
- Les mesures faites au moyen du bolomètre ont conduit au résultat :
- Er _3
- — = 1,09 10 3-
- L’énergie totale des rayons Rontgen atteint, pour une élévation de température de 10,8° du calorimètre échauffé par les rayons cathodiques, c’est-à-dire pour une énergie des rayons cathodiques égale à 1,15 calorie-gramme par seconde, la valeur Ev = 1,5.10~3 calorie-gramme par seconde, chiffre qui concorde avec les résultats de Dorn avec cette différence que cet expérimentateur opérait avec 5 interruptions
- par seconde, au lieu de 32 dans le cas présent.
- L’auteur termine cette étude en calculant, au moyen de la théorie des électrons, la valeur du rapport de l’énergie des rayons Rontgen à celle des rayons cathodiques.
- r. y.
- Sur la radioactivité de l’uranium. —Mac Coy. — Philosophical Magazine, janvier 1906.
- L’auteur a trouvé que l’activité totale de 1 gramme d’uranium pur est 791 fois plus considérable que celle d’un centimètre carré d’une couche d’oxyde pur d’uranium U308 assez épaisse pour produire le maximum d’activité. On peut alors adopter une telle couche comme étalon de radioactivité.
- Pour préparer de l’oxyde d’uranium pur, on prend des sels d’uranium et on les purifie par traitements successifs avec du carbonate d’ammoniaque, du sulfure d’ammonium et des sels de baryum. Ensuite on transforme l’uranate d’ammonium précipité en oxyde d’uranium U308 en le chauffant dans un courant d’oxygène. La couche employée comme étalon est obtenue en broyant avec un peu de chloroforme dans un mortier d’agate 0,8 à 1 gramme d’oxyde ; quand celui-ci est complètement broyé, on ajoute environ 15 cm3 de chloroforme et on verse le mélange sur un plat peu profond en métal de 7 cm. de diamètre environ. Le chloroforme s’évapore rapidement, et il reste une pellicule blanche adhérente dont chaque centimètre carré
- possède une activité égale à de celle de 1 & 7QI 1 gramme d’uranium pur.
- R. R.
- Propriétés des rayons «. v— Rutherford. — Philosophical Magazine, janvier 1906.
- L’auteur montre que les rayons « n’ont pas tous la même vitesse dans l’air, et que cette vitesse est modifiée par le passage de ces particules à travers des corps matériels. En effet, quand on soumet un faisceau de rayons à un champ magnétique puissant, la trace photographique du faisceau de rayons présente une traînée nette.
- R. R.
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- Explosion d’un tube scellé contenant du radium.
- ._Precht. — Physikalische Zeitschrift, i5 janvier 1906.
- L’auteur a placé au mois de décembre 1904, dans un tube de verre de 2 mm. de diamètre intérieur, 25 milligrammes de bromure de radium pur finement pulvérisé et chauffé pendant un certain temps à 150° pour le débarrasser de toute trace d’eau. Le tube scellé fut employé un grand nombre de fois pour des mesures dans un calorimètre à glace et fut plongé à plusieurs reprises dans l’air liquide en novembre 1905. Trois minutes après une expérience, le tube, immobile sur une planchette en bois, fit soudain explosion avec un bruit violent et fut réduit en miettes microscopiques, tandis que le radium était éparpillé en poussière dans toutes les directions.
- Le caractère explosif de cet accident est absolument incontestable, et il en résulte, d’après les dimensions du tube, qu’une pression de 20 atmosphères devait régner à l’intérieur de celui-ci. Le radium avait donc, en l’espace de 11 mois, produit une quantité considérable d’un gaz ou d’une émanation. Mme Curie a déjà observé un phénomène analogue.
- R. V.
- Influence de la lumière sur la force thermoélectrique du sélénium. — Weidert. — Drudes Annalen, décembre igo5.
- En ce qui concerne ses propriétés électriques, un certain nombre de variétés du sélénium occupent une place toute particulière, non seulement à cause de l’augmentation considérable de conductibilité sous l’influence de l’éclairement, mais aussi à cause de la force thermoélectrique considérable.
- Trois variétés de sélénium ont été nettement séparées par Siemens ; ce sont les suivantes :
- lre variété. — Sélénium cristallin obtenu en chauffant à 100° le sélénium amorphe.
- 2e variété. — Sélénium à gros grains obtenu en échauffant pendant 10 heures à 200° du sélénium amorphe.
- 3k variété. — Obtenue en chauffant pendant 24 heures à 200-210° du sélénium fondu.
- Le sélénium employé par l’auteur dans ses expériences était préparé de la façon suivante : Des plaques en biscuit de porcelaine de 75 mm. de longueur, 25 mm. de largeur et 2,5 mm. d’épais-
- seur bien nettoyées étaient recouvertes d’une couche uniforme de sélénium. Deux fils de platine de 0,05 mm. de diamètre étaient appliqués contre cette couche, à 8 mm. des extrémités de la plaque, et portaient chacun en leur milieu un fil de constantan soudé de 0,05 mm. de diamètre. On avait alors un thermo-élément platine-sélénium-platine qui, aux points de contact, était muni de thermoéléments platine-constantan servant à déterminer la température.
- La source lumineuse employée était une lampe Auer à l’osmium de 16 volts et 32 bougies alimentée par une batterie d’accumulateurs. La radiation calorifique de la lampe était absorbée par de l’eau distillée placée dans une cuvette en verre : l’épaisseur de la couche d’eau atteignait 26 mm. et celle des deux parois de verre 5 mm. En tenant compte de l’indice de réfraction et de l’épaisseur totale interposée, on pouvait trouver la distance agissant réellement au point de vue optique.
- Les résultats d’expériences faites sur la 2e variété de sélénium sont résumés dans le tableau 7, dans lequel <7 désigne la résistance spécifique de la couche de sélénium en ohms-centimètres, e la f. é. m. du couple thermoélectrique sélénium-platine en volts par degré centigrade de différence de température, et L l’éclairement relatif.
- tableau 1
- L ohms par centimètre e en volts
- 0 33,63.101 n34 . io~6
- I 16,59.10'' 1127,5.10 ®
- 3 l4,42.IO* 1124.3.io~e
- 5 13,29.10'' 1121,9.IO~G
- 10 11,75.10* 1119,3.10 G
- i5 10,97.10‘ 1120 .10 ®
- 20 10,62.10* 1120 . io~6
- 0 25,22.IO* 1i36,8.io_G
- On voit, d’après ces chiffres, que la force thermoélectrique de la 2e variété de sélénium varie et va en diminuant quand l’éclairement augmente. Cette variation de la force thermoélectrique est dans un certain rapport avec la variation de résistance et diminue d’abord rapidement, puis plus lentement, suivant en cela l’inverse de la résistance.
- Les valeurs de la résistance dans l’obscurité et des forces thermoélectriques par degré cen-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 5.
- tigrade d’échaufFement dans différentes séries de mesures avec différents échantillons de sélénium sont résumées par le tableau IL
- TABLEAU II
- N° DE LA SÉRIE de mesures N° DE L’ÉCHANTILLON employé RÉSISTANCE totale dans l’obscurité mégohms RÉSISTANCE spécifique dans l’obscurité en ohms centim. RÉSISTANCE thermo- élec- trique dans l ’obscurité par i° centigrade microvolts
- I 20 442,0 58,33, io7’ 1216,5
- 11 25 284,3 37,54 1191,5
- III 28 I l4,2 6.64 1138,o
- IV 28 111,5 6,48 12o3,8
- V 27 57>9 9 >97 1071,0
- VI 27 59,0 10,16 1079,2
- VII 26 104,9 33,63 1134,0
- VIII 26 101,0 33,24 io55,7
- IX 3o 160.0 20,55 1120,5
- X 3o 177.5 22,80 1078,1
- Moyenne. 23,93.10'• 1128,8
- Ces chiffres montrent que la force thermo-électrique des échantillons employés était sensiblement plus considérable que les valeurs trouvées par Matthiessen et Righi. La moyenne de la force thermoélectrique par rapport au platine est 1129 microvolts. Les résistances spécifiques trouvées concordent au contraire à peu près avec celles indiquées par Siemens.
- R. Y.
- Observations faites sur l’éclipse de soleil avec l’aide d’éléments au sélénium. — Wulf et Lucas. — Physikalische Zeitschrift, i5 décembre 1905.
- Les auteurs ont fait, sur la côte d’Espagne, des expériences sur la variation de la quantité de lumière émise par le soleil. La région de sensibilité des éléments au sélénium concorde en général avec celle de l’œil humain, de sorte que les mesures faites avec ces éléments sont précieuses. En outre, les expérimentateurs ont déterminé, au moyen des éléments au sélénium, le temps des phases de l’éclipse, et en particulier la durée de l’éclipse totale. Ces expériences sont intéressantes en ce qu’elles sont les premières de cette nature, et elles sont utiles en ce qu’elles permettent de déterminer très exactement les constantes de la trajectoire de la lune.
- Pour observer l’intensité de la lumière solaire, les expérimentateurs ont formé un circuit électrique comprenant une batterie, un élément au
- sélénium et un galvanomètre, puis ils ont mesuré les valeurs du courant dans ce circuit et tracé la courbe de la conductibilité en fonction du temps. Les résultats ont été différents des résultats obtenus dans les observations à l’œil nu et montrent que l’œil ne perçoit pas les variations faibles d’intensité lumineuse, mais seulement les fortes variations. La déviation du galvanomètre s’est produite d’une façon régulière aussitôt après le commencement de l’éclipse en marquant une décroissance progressive du courant, puis une intensité constante pendant toute la durée de l’éclipse totale, et enfin une recroissance progressive. Les observations ont montré que l’éclipse a eu lieu un peu plus tôt que ne le prévoyait le calcul.
- E. B.
- Radiation du platine aux températures élevées. — Burgess. — Bulletin of Bureau of Standards, N° 3-
- L’auteur a étudié la répartition de l’énergie pour la lumière rouge, verte et bleue. Pour les corps noirs, la distribution de l’énergie dans le spectre est donnée par la loi de Wien :
- log E = log C, - 5 log e,, ( 1 )
- où E désigne l’énergie radiée entre les longueurs d’onde À et / —|— dq
- 6X la réciproque de la température absolue,
- (h et C2 des constantes, s la base de logarithme.
- Pour une autre substance équivalente au point de vue photométrique, on a
- log E -- log Cq - - n log / — ( - 2» (2)
- dans laquelle n > 5; C'2 > C2 et 6.2 > (q. Ainsi, pour le platine, n = 6,42 d’après Paschen, et n = 6 d’après Lummer et Pringsheim. La plus grande valeur de C2 pour le spectre visible est celle déduite des mesures de Lummer et Pringsheim C2 = 5breT — 5 X 294° ~ 14700 et la plus petite valeur de C'2 est C'2 = 6/',„T'—6 X 2600 == i56oo.
- Le fait que l’on a 62 > Cq, résulte de la définition du corps noir. Les constantes Cq et Cq ont toutes deux de faibles valeurs et la différence de leurs logarithmes est négligeable dans la plupart des cas.
- On peut poser, pour raccourcir les équations :
- m QogC.| —5 lôg;.: K,
- i ' ( log cq — n iog = Kq,
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 183
- ,G2^ Iv,
- \ log --
- G'2^=K'2,
- \ '
- d’où l’on tire, en égalisant (1) et (2) :
- K2#,| K'. — K'2tf2,
- OU plus simplement 9K + /3 (3)
- OÙ a: II _C'2. ~ c2 ’ (4;
- , Kt- h', /(log — log G'. \ + (» — 5) log/)
- Ko G2 log s
- 0Ù p — K), log )>, K étant une constante qui caractérise la substance.
- On a a ^ i, puisque C2 ' > C2.
- On voit donc que « est plus grand que l’unité et s’approche d’autant plus de l’unité que la substance étudiée est plus voisine d’un corps noir. En outre « est indépendant de la longueur d’ondes 1 en première approximation.
- Puisque n > s, on a â^Oet p s’approche de zéro quand le corps étudié se rapproche d’un corps noir : p dépend de la longueur d’ondes.
- L’équation (3) est fondamentale et exprime complètement la relation entre une substance quelconque et un corps noir en fonction de la
- température et de deux constantes dont les valeurs donnent une mesure des propriétés émis-sives : on voit que les valeurs réciproques des températures du corps noir et d’une substance quelconque équivalente au point de vue photométrique sont directement proportionnelles.
- On peut écrire l’équation (3) sous la forme e\ = a-h + K; l°g;-
- La connaissance de la température du corps noir et de la température réelle en deux points suffît pour définir complètement la répartition de la radiation pour une substance donnée.
- Les conclusions théoriques qui précèdent ont été vérifiées expérimentalement par l’auteur dans l’étude de la relation existant entre les températures du corps noir et la température réelle du platine pour les longueurs d’ondes A = o,65i/z (rouge), ÿ = o,55o/z (vert),
- / = 0,474//. (bleu).
- Les observations ont été faites avec un appareil de Joly et l’échelle a été définie par les points de fusion du platine (1715°) et du palladium légèrement impur (1525°). Le tableau I
- TABLEAU I
- RADIATION DU PLATINE
- Lumière rouge : / = o. 651y.. 9i — i. 0256 ô.2 o. 0000357.
- Tobs Sob, h T calculé Tobs. — Tcalc p
- 996 939 o.ooio65o o.ooioo4o 996.3 —0.3 6
- io55 99° 10101 9479 1062.5 —1—2.5 2
- 1228 1145 8734 8,77 1224.3 —1.3 5
- i337 1246 8026 7480 1337.9 —0.9 10
- i5oo 1392 7184 6667 i5o2; 2 —2.2 2
- 1606 1482 6748 6227 l6o4.7 -J-I .3 2
- 1798 i647 6070 5562 *794-5 +3.5 9
- 1988 1814 5513 5o3o 1989.! — I. I i4
- Lumière verte : 7 0 ,55o/z. (9, — I .o3 20 Ô2-4-0.0000218.
- 1337 1268 0.0007480 0.0007480 i334-9 +2.1 5
- i5oo 1409 "097 6667 i5oo.3 — o.3 2
- 1606 i5o6 664o 6227 1607.0 —1.0 2
- 1798 167G 5967 5562 1795.2 +2.8 4
- 1988 i85o 54o5 5o3o 1989.6 —1.6 1°
- Lumière bleue : 7 = o. 474//. ~ I .o34 9.2 + 0.0000107.
- 1606 1629 o.ooo654o 0.0006227 1607.3 —1.3 2
- J798 1699 5886 5562 1789.3 +8.7 2
- 1988 1- i885 . 53o5 5o3o 1989.2 —1.2 8
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 5.
- indique dans la colonne S les températures (absolues) du corps noir mesurées au moyen d’un pyromètre optique de Holborn-Kurlbaum correspondant aux températures réelles absolues T. 0H et 02 sont les températures réciproques, c’est-à-dire 04 =^et 02 :1e nom-
- bre de déterminations de S est indiqué dans la colonne marquée p.
- Les observations pour le rouge (X = 0,651 p) satisfont à l’équation
- 0) =. 1,0256 6-2 -j- 0,0000357,
- De même, pour le vert (X = 0,550y), on a:
- Qk — 1,0320 0.2 U 0,0000218, et pour le bleu (X = 0,474 p), on a :
- S, = i,o34 #2 U 0,0000107.
- Les valeurs de T, calculées au moyen de la
- formule T = —-—,, sont données dans la cin-«2-/3
- quième colonne du tableau et AT dans la sixième. Les différences entre les valeurs observées et les valeurs calculées rentrent dans les limites des erreurs d’expériences.
- On voit que, dans les mêmes limites, la valeur de « (coefficient de 02; est un peu plus grande que l’unité (équation 6) et est à peu près indépendante de la longueur d’ondes. Les valeurs j3 également satisfont aux conditions exprimées par les équations (5«) et (8).
- R. R.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Résultats d’exploitation d’appareils destructeurs d’ordures. — Batley et Watson. — The Electrician, 1" décembre 1905.
- Les auteurs indiquent les résultats d’exploitation obtenus dans une installation électrique brûlant les ordures de la voirie et les débris. Cette installation comprend douze fours de combustion dans lesquels sont introduites, par le haut, les ordures à détruire. Les essais ont porté sur une période de 168 heures pendant laquelle les générateurs électriques ont débité 50.638 kilowatts-heure. La surface de grille était de 33,5 mètres carrés et la quantité d’ordures détruites, s’est élevée à 833 tonnes. La quantité de cendres et de résidus s’est élevée à 421 tonnes. Les chaudières, du type Babcock et Wilcox,
- de 222 mètres carrés de surface de chauffe, ont produit par heure 5.920 kgr. de vapeur à 10,3 atmosphères c’est-à-dire 13,3 kgr. par mètre carré de surface de chauffe et par heure, ou 1,25 kgr. de vapeur à 100® par kgr. d’ordures détruites. La température des gaz évacués dans la cheminée était de 260° ; un surchauffeur de 160 tubes était établi dans cette cheminée.
- R. R.
- Théorie de la commutation. — Press. — Electrical World and Engineer, 16 décembre igo5.
- Les étincelles et réchauffement sont les deux points principaux à considérer dans un projet de machine à courant continu : or les causes de production des étincelles sont multiples et exigent une étude attentive.
- Soit (fig. 1) EF la bobine où se produit la
- Fig. 1.
- commutation, T la durée de la commutation, I l’intensité du courant par circuit, R la résistance du balai pour le courant 21 par balai, t une partie du temps T, L le coefficient de self-induction de la bobine.
- Si le balai G, dont la largeur est égale à celle d’une lame de collecteur, se déplace dans le sens de la flèche, il est évident que la résistance de contact avec la lame A sera donnée, au bout d’un temps t après le commencement du contact sur le bord de B, par la formule et, inversement, la résistance de contact avec la lame B sera donnée par la for-
- mule----
- t
- Soit r la résistance des conducteurs C et D et w la résistance de la bobine EF elle-même. Le courant dans la bobine elle-même étant x, il est évident qu’à un instant donné, le courant sera I — x dans le conducteur C et I -j- x dans le conducteur D.
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- Les chutes de tension seront les suivantes : I — x
- Dans la résistance de contact en A T— *1K
- Dans la résistance de contact en R : I + *TR t
- Dans la résistance du conducteur G : (I — x)r
- Dans la résistance du conducteur D : (I + x)r
- Dans la bobine EF : r dx , : L —4 xw d t
- D’après les lois de Kirchhoff, on a :
- T —t
- TR
- TR -j- air -f- xw -)- L
- dx
- d7:
- Quand f = -T, la valeur de x est voisine de
- zéro et la chute de tension en A est 2IR. Pour t = 0,9 T la valeur de x est de l’ordre 0,91 el
- l’on a 0,1 ' — — IR. Pour t = T et x — I la valeur 0,1
- de la chute de tension s’approche de la grandeur — (~[^J différentielle de l’équation
- peut être facilement déterminée. Quand t — T et x =. I, on a :
- -(*)tR+2,R + 2i, + W + l(|)=o dx 2IR -4- 2lr 4- Iw
- /Ml - 1 1
- Or — est la résistance d’une moitié de la 2
- W
- bobine seule : donc-----1- r est la résistance d’une
- 2 1
- moitié de la bobine et du conducteur, résistance
- T 1 2l
- qu’on peut représenter par W. En outre — = Ia
- est la densité normale de courant dans le balai, calculée d’après le courant total et la surface totale. On a donc
- -[«+sa
- dt
- RT
- On sait que le facteur important est la densité de courant au dernier instant. Si cette densité atteint une valeur exagérée, il se produit certainement des étincelles. En appelant a la surface du balai, la surface instantanée en A
- T___1
- est a ——— et, puisque le courant est (I — x),
- la densité est —-- • — Donc, à la limite, quand
- t = T et x = I, la densité de courant ia est donnée par la formule
- ; 1 ~ x T_Tcèr
- a dt
- T
- t a
- La valeur de est exactement la même que dt 1
- ci-dessus, et l’on a ia
- qui peut s’écrire
- 2lr -4 Iw
- . _TaIR . m ~ a RT —L
- 2I
- R 1 —
- RT
- __L_
- 1 RT
- 1°) La grandeur doit être inférieure à l’unité.
- 2°) La résistance des conducteurs et de la bobine commutée doit être aussi faible que possible.
- T, W A , , IW
- L expression ^ peut etre remplacée par
- dans laquelle IW représente la chute ohmi-que dans la bobine, et 2IR la chute entre le balai et le collecteur pour le courant total passant par le balai.
- Pour se rendre bien compte des phénomènes de la commutation, il est nécessaire d’étudier la différence de potentiel produite. Soit e cette différence de potentiel, et R la valeur de la résistance de contact du balai.
- T , . , * RT RT
- La résistance de contact en A est en L, — •
- La résistance totale du courant est :
- RT , RT , „r RT2
- T
- W
- K T - t)
- W-
- Le courant y, abstraction faite provisoirement de la self-induction, est
- r-
- RT2
- et, si t
- _ £ r
- dt dt [_
- <(T — t)
- etT — et2
- W
- e
- RT
- Posons :
- y = /(*)> y'
- d’où
- RT2 + W< (T — t) _ " f{x) et Y = (y + y') = f(x) + f(x),
- +?'(*>•
- dx
- Au lieu de la différentielle employée ci
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 5.
- dessus, il faut considérer la différentielle
- dx' dx dy 2IR -j- 2lr -f- IW e ~dt~Tt + dt~ RT —L ' RT'
- dx'
- dt
- Le courant qui s’établit au dernier moment, sous l’effet de e est
- * = - rt)*
- La surface est
- (T — t)
- dt
- En représentant par i'a la densité de l’extra-courant, on a
- a \dtJ a \dt) «R
- En additionnant les densités de courant au dernier moment, on a
- , w-
- ^2R
- la -f- l a
- 2l
- _L_
- RT
- 2I e a 2IR
- En désignant par Y la chute de tension 21R dans le contact du balai, 011 a
- ^IW 1 v
- RT
- la
- Si la self-induction est telle que l’on puisse
- considérer le terme comme négligeable vis-
- à-vis de l’unité, le facteur du courant au der-, , . , „ . IW + e
- nier moment se réduit al-)--------ÿ— et cette
- expression peut être considérée comme le critérium d’une commutation sans étincelles.
- R. R.
- Régulateur automatique de tension. — Chapman. — The Electrician.
- Cet appareil consiste essentiellement en un rhéostat automatique intercalé dans le circuit inducteur de la génératrice à courant continu. Les fils de maillechort constituant ce rhéostat sont enroulés sur une planchette en matière isolante et incombustible et sont en contact avec un balai mobile longitudinalem-ent. Ce balai est porté par un bras fixé au noyau d’un solénoïde double, noyau qui se déplace dans un tube rempli d’huile. Une petite soupape,
- qui laisse passer l’huile plus ou moins rapidement quand le noyau se déplace, permet de régler la vitesse de fonctionnement de l’appareil et, par suite, la rapidité du réglage.
- Les solénoïdes comprennent deux bobines différentielles : chacune d’elles comprend trois enroulements distincts superposés. Les enroulements extérieur et intérieur ont autant de tours que l’enroulement moyen. Quand la valeur de la tension est normale, il ne passe du courant que dans les enroulements moyens qui se font équilibre. Quand la tension varie de 1 % par exemple, un relais actionné par une bobine de tension ferme le circuit des enroulements intérieur et extérieur de l’un ou l’autre des solénoïdes. L’action de ces enroulements compense celle de l’enroulement central, et le noyau est attiré du côté du solénoïde opposé restant seul actif.
- E. B.
- Sur les projets de moteurs série monophasés de traction. — Dick. — Elektrotechnik und Maschincn-hau, 7 janvier 1906.
- L’auteur indique les points principaux à considérer pour le calcul et la construction des moteurs série monophasés. Quelques facteurs, tels que la détermination des pertes dans le cuivre, dans le fer, et dans les frottements, sont obtenus comme dans les machines à courant continu, et il n’y a pas lieu d’y revenir.
- Quand un conducteur parcouru par du courant continu est placé dans un champ magnétique constant, il est soumis à un effort constant JB/
- donné par la formule- io6kgr , J désignant le
- courant dans le conducteur, B l’induction et l la longueur du conducteur placé dans le champ. Cette formule est applicable aussi au cas où le courant est parcouru par un courant alternatif et où le champ varie en grandeur et en direction synchroniquement avec le courant : l’effort n’est pas constant mais varie périodiquement entre zéro et un maximum qui correspond aux amplitudes de l’induction et du courant.
- Dans un moteur série monophasé, le flux produit parle courant alternatif est presqu’en phase avec le courant : pour une forme sinusoïdale de ce courant et du champ, il existe donc un couple maximum donné par la formule
- D°max= 1,62y2JN v^1®"10
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- 187
- 0Ù J représente la valeur efficace du courant total dans l’induit,
- N le nombre des conducteurs induits actifs,
- $ le flux efficace par pôle, p le nombre de paires de pôles, a la moitié du nombre de branches d’induit, l l’intensité efficace par branche d’induit, n le nombre de tours par minute,
- O le diamètre de l’induit en centimètres.
- Le couple maximum étant deux fois plus grand que le couple efficace, il faut en tenir compte pour les détails de construction de l’arbre, des clavettes, des engrenages, etc.
- On a : '
- J = 2 aia
- J67 = — charge spécifique efficace de l’induit;
- TT L)
- P = o,ooi4raD°
- P = -§£ vAC nio-6 (i)
- job 1
- expression de la puissance en chevaux, e étant la vitesse périphérique de l’induit en mètres par seconde.
- Sur les automotrices, et surtout sur les locomotives, l’espace disponible pour l’emplacement des moteurs est très limité : il y a donc lieu de construire des moteurs à vitesses de rotation élevées et à charge spécifique de l’induit considérable. Ainsi les moteurs Westinghouse de 150 chevaux placés sur la locomotive de l’état suédois ont une vitesse de rotation de 1.400 tours et entraînent les essieux par des engrenages dont le rapport est 18/70.
- Pour calculer rapidement un moteur monophasé, on utilise la formule suivante, déjà indiquée (1903), par l’auteur : les données ou les grandeurs fixées arbitrairement sont les suivantes :
- Données P — ... rr= ... c = ... E =.,
- Fixées arbitr1.... AC = ..'. B//=... p = ... y=.
- On a : Q = 4- = .. Kiy s /P.736.106 V n.ACBi. O)
- Cji = y i 5o/3“/2 (3)
- _ 2 h — &nP (4)
- D = G (5)
- en désignant par
- E la différence de potentiel aux bornes du moteur, c la fréquence du réseau,
- B^.l’induction efficace entre les masses polaires et l’induit,
- fi la longueur idéale du fer de l’induit,
- /3 le rapport de l’arc polaire idéal b( au pas polaire t. y le rapport de la longueur idéale Z* à l’arc polaire idéal bi.
- Cette formule ainsi que les suivantes ne sont applicables qu’au moteur série compensé (dans lequel le flux de l’induit est annulé par un enroulement compensateur placé sur le stator) et pour un enroulement excitateur non réparti. Quand l’enroulement excitateur est réparti, l’induction est variable dans l’espace, tandis que l’établissement des formules repose sur l’hypothèse d’une induction constante dans l’espace.
- La charge spécifique de l’induit A Cpeut, suivant la grandeur du moteur, atteindre 150 à 300 ampère-conducteurs par centimètre de périphérie de l’induit : l’induction Bt peut être fixée au voisinage de 4.000 ou 6.000 ; la valeur du rapport 7 ne doit pas s’écarter beaucoup de l’unité ; enfin p dépend surtout de la disposition des enroulements d’excitation, de compensation et des pôles de commutation ; la valeur de ce facteur est comprise entre les valeurs limites 0,5 et 0,85.
- En ce qui concerne le nombre de pôles, celui-ci dépend^en premier lieu de l’intensité du courant et du nombre de branches d’induit. L’enroulement imbriqué offre, pour ce dernier, des avantages sur l’enroulement ondulé au point de vue de la commutation. Dans certains cas cependant, par exemple dans les moteurs de puissance relativement faible, l’enroulement ondulé est plus avantageux, car il permet de faire un bobinage en barres qui offre plus de sécurité de fonctionnement que le bobinage en bobines composées d’un assez grand nombre de tours. Le nombre de pôles a, en outre, une influence sur le diamètre extérieur du fer du stator, celui-ci diminuant quand le nombre de pôles augmente. Enfin la distance de balai à balai est étroitement liée avec le nombre de pôles : plus ce nombre est élevé, plus la distance est faible, et plus il y a des chances d.’amorçage d’arcs entre balais de polarités différentes.
- Les dimensions principales de l’induit D et lt étant déterminées, on déduit les autres grandeurs au moyen des formules suivantes :
- , D 7i hi = ~~ P (6)
- 2 p QV = b'ik (7)
- $ = B hQh (8)
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- T. XLVI. — N» 5.
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- De la puissance du moteur et de la différence de potentiel aux bornes, on déduit en se fixant un rendement et un facteur de puissance donnés, la valeur approximative du courant
- P. 736 E. r, cos ÿ
- (9)
- et
- N
- A Ctt . D
- la
- La force contre-électromotrice Ea que produit l’induit en tournant est
- Ea = E COS f.ri, (il)
- ou Ea = — N3> - icr8 • (12)
- 60 a x
- L’enroulement induit ne pouvant être le siège
- d’un flux transversal, puisque l’action des ampère-tours de l’induit est annulée par les ampère-tours de compensation, il ne se produit pas de f. é. in. de self-induction dans les enroulements induit et compensateur, abstraction faite d’effets secondaires. Au contraire, il se produit dans l’enroulement excitateur, qui produit le flux maximum p<frtt\/2, comme dans une bobine de self-induction, une f. é. m. de réactance décalée de 90° en arrière du courant J :
- entre ceux-ci et les ampère-tours maxima de l’enroulement excitateur donne les ampère-tours nécessaires pour surmonter la réluctance de l’air : d’après la valeur de ces derniers on détermine la valeur de l’entrefer 5. Si cette valeur trouvée S n’est pas admissible pour des conditions mécaniques, on peut augmenter le nombre de tours excitateurs (ce qui rend plus mauvais le facteur de puissance qu’on s’est donné abstraitement) ou bien l’on peut augmenter le nombre de conducteurs placés sur l’induit.
- La dispersion primaire du moteur monophasé est plus considérable que celle du moteur à courant continu, car la force magnétomotriee efficace est plus considérable à cause de la saturation plus élevée du fer et qu’en outre les bobines de l’induit mises en court-circuit par les balais augmentent le flux de dispersion en agissant comme les bobines secondaires court-circuitées d’un transformateur.
- Au moyen de la composante déwattée de la tention Es, on peut, si l’on veut, calculer facilement le coefficient de self-induction de la machine. On a :
- Es = 27rcW<ï) cr piO 8, ( I 3)
- où W représente le nombre de tours par circuit magnétique parcourus par le courant principal, et u un coefficient qui tient compte de la dispersion primaire.
- Fig. 1.
- D’après la figure 1, on a
- E. = Ev/i—cos2 f (i4)
- et l’on a, d’après les formules (13) et (14),
- On obtient alors la force magnétomotriee maxima correspondant aux inductions maxima dans le fer du stator et du rotor, c’est-à-dire les ampère-tours nécessaires : la différence
- Es = 27TfLJ = 27TcW<Ï,/)<7IO 8,
- ^ [7
- L=fWj 10-8.
- Le rapport y diminuant quand la saturation
- du fer augmente, le coefficient de self-induction d’un moteur doit diminuer aussi avec la charge : le coefficient est donc non pas constant mais assez variable.
- On détermine expérimentalement le coefficient de self-induction en faisant passer dans l’enroulement excitateur, après avoir soulevé les balais, un courant alternatif de fréquence connue et en mesurant pour différentes valeurs de la différence de potentiel E le courant correspondant J. De ces résultats d’expérience d’une part, et de la résistance mesurée Re de l’enroulement excitateur d’autre part, on tire
- _ y Ë^-lJR^)2
- 27icj
- La valeur de JRe étant très petite vis-à-vis
- E
- de E, on a approximativement : L =—y-
- Pour déterminer plus exactement le coefficient de self-induction, il faut faire une mesure au wattmètre, avec une mesure de courant et
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- 189
- je la différence de potentiel. Ces mesures permettent de déterminer l’angle é et la composante wattée des tensions J(RE -j- p), p étant un coefficient qui tient compte des pertes dans le fer du stator et du rotor : on trouve alors facilement, par le tracé d’un triangle, la tension de réactance Es.
- Si Ton porte les valeurs ainsi trouvées de L en fonction du courant, on obtient une courbe descendante quand le courant croît, courbe qui représente le rapport du flux à l’intensité du courant en fonction de ce courant. En refaisant l’expérience avec les balais frottant sur le collecteur, on peut déterminer facilement la dispersion primaire supplémentaire produite par la réaction des bobines en court-circuit : il faut pour cela faire les expériences avec les mêmes flux $.
- Il faut naturellement, pour ces mesures, placer sur l’induit dans la zone neutre une bobine de mesure qui doit avoir, dans les deux cas, la même différence de potentiel entre ses extrémités. Si l’on décompose les coefficients de dispersion a en deux facteurs er4 et o\2, on a approximativement, quand les balais sont en place: E*t = 2ncW^p^<T2io-8
- et, quand les balais sont soulevés,
- E.SII = 2TrcW<f>pv) icr8.
- Le coefficient de dispersion supplémentaire est donc :
- J2 — T7
- Esn
- Le coefficient o-^ est déterminé par la mesure de la différence de potentiel entre les extrémités de la bobine auxiliaire et du rapport des tours de l’enroulement de la bobine de mesure à l’enroulement excitateur. On a
- __Esjj »'
- w désignant le nombre de tours d’enroulement de la bobine de mesure par circuit magnétique, et Em la différence de potentiel de cette bobine de mesure. Le coefficient correspond donc à peu près au coefficient de dispersion du moteur fonctionnant sous courant continu.
- Les phénomènes qui se produisent pendant la commutation présentent un grand intérêt. On sait, d’après la théorie de la commutation des machines à courant continu, que, pendant la rotation de l’induit, il existe dans les bobi-
- nes court-circuitées par les balais, par suite de la variation de courant de -f- 4 à — 4, un champ alternatif qui produit dans ces bobines une f. é. m. de réactance eR. Dans le moteur monophasé à collecteur, la fréquence de la
- commutation étant grande par rapport à
- la fréquence du réseau, ou, en d’autres mots, la durée du court-circuit étant petite par rapport à la durée d’une période du courant alternatif d’alimentation, on peut, pendant le court-circuit d’une bobine, admettre que le courant est constant entre J' et J" (figure 2) dans l’intervalle
- qui représente la durée du court-circuit. Dans ces conditions, la formule de la tension de réactance peut-être appliquée aussi au fonctionnement du moteur sur courant monophasé : toutefois la grandeur de la tension de réactance est une fonction de la forme du courant dans le temps et, d’une façon générale, est en phase avec le courant d’alimentation.
- On sait que l’on obtient une commutation uniforme quand, pendant la durée du court-circuit, on induit dans la bobine en court-circuit une force électromotrice agissant contre la tension de réactance. Pour cela, on peut employer un champ de commutation placé dans le zone neutre, de
- telle façon que la courbe — soit une droite. v 1 dt
- Si ce rapport a une valeur constante, la f. é. m.
- de self-induction L ~ est aussi constante : dt
- pour que la tension de réactance soit annulée, il faut donc que le champ de commutation soit constant sur la largeur de la zone de commutation.
- Il est facile de voir que, pour annuler la tension de réactance seule, le champ de commutation doit être maximum en même temps que cette tension de réactance et doit, par conséquent, être en phase avec le courant d’alimentation.
- Outre la tension de réactance, il existe dans les bobines en court-circuit du moteur monophasé une seconde f. é. m. er produite par
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N® 5.
- induction statique. Si la f. é. m. ei était en phase avec la tension de réactance, les deux s’ajouteraient simplement et, pour les compenser, il suffirait d’un champ de commutation en phase avec le courant. Mais cette tension induite comme dans un transformateur est décalée de 90° en arrière du courant excitateur. Il est donc impossible que le champ de commutation compense cette f. é. m. induite.
- Les deux composantes de tension agissant dans la bobine en court-circuit s’additionnent
- Fig. 3.
- géométriquement et produisent une résultante ez (fig. 3) donnée par la formule
- ez — V eR2 4~ eT2 •
- De ce qui précède, on peut donc déduire la
- règle suivante : si le rapport — a une va-
- er
- leur élevée, la tension résultante ez est presque en phase avec la tension de réactance eR : si au contraire la tension induite statiquement a une valeur plus considérable que la tension de réactance, la tension résultante ez est décalée fortement par rapport à la composante eR.
- Pour pouvoir compenser à peu près la tension résultante ez, il faut donc établir le projet du moteur de façon à ce que la tension induite statiquement soit faible et que la tension de réactance soit forte. Mais, dans un très grand nombre de cas, il est impossible d’opérer ainsi, particulièrement pour les moteurs de puissance élevée : il a donc fallu trouver un procédé particulier pour établir des moteurs compensés. C’est ce qu’ont fait différents inventeurs, au premier rang desquels il convient de citer Latour.
- (à suivre). B. L.
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Transmission d'énergie à grandes distances par courant continu. — F. J. Sprague. — Electrical World and Engineer, 3o décembre igoÔ.
- A propos de la décision prise d’adopter, pour le transport d’énergie électrique des chutes du Zambèze jusqu’au Rand, le système à courant continu (Q, l’auteur rappelle un mémoire qu’il a présenté au Franklin Institute en 1889, c’est-à-dire avant la vogue du courant alternatif et principalement des courants polyphasés.
- Dans ce mémoire, l’auteur indiquait que, pour transmettre de l’énergie d’un point à un autre, on peut employer deux groupes de générateurs et de moteurs série, et il donnait la théorie suivante de cette méthode de transmission. Le même courant passe à travers tous les inducteurs et tous les induits des moteurs et la vitesse reste constante ; le travail est variable. Donc le couple moteur, égal au travail divisé par la vitesse constante, doit varier comme le travail. Or celui-ci est égal au produit eC de la différence de potentiel par le courant. La vitesse étant constante, e doit varier directement comme l’intensité du champ qui, si la saturation est très faible, varie directement comme le courant. E étant la f. é. m. du ou des générateurs, et K la résistance du circuit, on a
- C = ïï et E varie comme e, comme E-e, et
- comme C : le travail varie comme eC, comme C2, comme e2 et comme E2. Le générateur étant entraîné à vitesse constante, E varie comme l’intensité de champ. En appelant m le nombre de tours de fil de l’inducteur du générateur et n celui de l’inducteur du moteur, les ampère-tours correspondants sont mC et n C : les flux doivent varier dans la même proportion ou, autrement dit, les caractéristiques du générateur et du moteur doivent être semblables dans les limites de la variation de charge. Le
- E
- rendement électrique du circuit est— : il est
- donc constant à toutes charges.
- Dans un tel système, la chute de tension en ligne, les f. é. m. du moteur et du générateur et le courant varient comme la racine carrée du travail et, tant que les variations de celui-ci sont progressives, comme cela a lieu dans
- (9 Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, p. 8, 6 janvier 1906.
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- 191
- de grandes installations, les variations automatiques du courant nécessaires pour que la vitesse reste constante n’introduisent pas de troubles sur la ligne.
- En supposant qu’un tel système de transmission d’énergie électrique soit adopté pour l’exploitation d’une chute d’eau, et en cherchant à réduire au minimum les frais de premier établissement dans des conditions données de prix du matériel et de rendement, on trouve un certain nombre de faits intéressants.
- Soient
- l la distance en mètres entre la station génératrice et la station réceptrice E la différence de potentiel à l’arrivée v la chute de tension en ligne E -f- v la différence de potentiel aux bornes du générateur E' la f. e. m. du générateur e la f. e. m. du moteur
- a et /3 les rendements commerciaux du moteur et du générateur et A celui de la ligne s la section du conducteur en cm2 G le courant.
- Pour une puissance n en chevaux, on a 736n
- E a
- En supposant que le fil présente une résistance de m ohms par mètre de longueur et par cm2
- 2 lm
- de section, la résistance de la ligne est —— La chute de potentiel est:
- 736 n 2 lm 1472 n l m
- E a
- E as
- 1472 n l m
- ou S = —p-------
- v a
- Dans un système de transmission, les frais d’installation peuvent être divisés en quatre parties : l’usine génératrice complète ; les conducteurs ; les poteaux, les isolateurs et la pose de la ligne ; et enfin les moteurs.
- En appelant d le poids du cuivre par mètre de longueur et centimètre carré de section, le
- . , . 1472 nlm d . .
- poids par métré sera -----— et le poids total
- . _ 7 2q44 ni2 m d „
- pour une longueur 21 sera ——------------En appe-
- lant b le prix du cuivre, le prix de la ligne 2944 ni2 mdb
- sera
- E v a
- Le rapport des puissances du moteur et du générateur est évidemment ^ : la puissance
- électrique aux bornes du moteur est -> la puissance électrique aux bornes de la ligne est
- E-f-v n . .
- —g— • -> et la puissance électrique produite par
- . , , E -4- v n 1
- le générateur est —s— •
- En appelant K le prix de premier établissement par cheval-vapeur de l’usine génératrice complète, on a comme dépense :
- E+i E a/3
- «K-
- En appelant M le prix de l’installation réceptrice par cheval-vapeur dans les mêmes conditions, la dépense est nM.
- Enfin, en appelant P le prix des poteaux, isolateurs et pose de la ligne, on obtient l’expression générale des dépenses totales par cheval :
- C =
- E a /3
- K
- 2944 ml2d b P ----=7—------h -
- En différenciant, on obtient
- dG_ _K____2944 ml2db
- dv E a /3 E a y2
- et, en égalant à zéro cette dérivée :
- K__29442 db
- v* ’
- condition pour laquelle les dépenses de premier établissement sont minima.
- De l’expression précédente, on tire
- !mdb\3
- v=54,2/y-ï^-
- c’est-à-dire que, pour des conditions déterminées de prix des générateurs par unité de puissance et du cuivre, ainsi que du rendement des générateurs, la valeur de la chute de tension en ligne pour laquelle les dépenses sont minima est fonction de la distance seule et est indépendante de la force électromotrice du moteur.
- En remplaçant par la valeur trouvée dans l’équation des dépenses de première établissement, on obtient l’équation
- E a /3
- E a /3
- kh---hm
- d’où l’on déduit
- Dépenses de fil
- Dépenses de l’usine génératrice
- v
- E -f- v
- La puissance produite est
- E -f- v
- E a/3
- n et la puis^
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 5.
- sance recueillie est n. On a donc, 1 étant le rendement commercial de la ligne , E k/3 E -j- v
- K/3 ~ ^ TT
- OU V= ---------E-
- En substituant dans l’équation trouvée pour les dépenses il vient
- C = 5 + Ü=iK + ï+M.
- / k/3A 1 n
- OU G=^--K+-+M, K /3 A n
- „ aK K , P , ,, et C = —----A---hM>
- à k/3 n
- d’où l’on déduit la relation :
- Dépense d’établissement de l’usine génératrice k/3
- Dépense de fil k./3 — /
- On voit que le rapport entre les dépenses de fil et les dépenses d’établissement de l’usine génératrice dépend des rendements commerciaux et nullement des prix du matériel par unité de puissance.
- R. R.
- Coupe-circuits flexibles en aluminium. — Schwartz et James. — The Electrician, 5 janvier, 1906.
- Les auteurs ont poursuivi leurs expériences sur les fusibles en zinc (1) et ont étudié la fusion des bandes d’aluminium placées parallèlement à la terre.
- En traçant la courbe du courant de fusion en fonction de la longueur de la bande pour une épaisseur constante, ils ont obtenu une ligne droite représentée par l’équation c = b -f- bK, c représentant le courant normal de fusion, b la largeur et bK une constante.
- En traçant la courbe du courant de fusion en fonction de la largeur pour une épaisseur constante, ils ont obtenu approximativement une droite présentant une ligne tendant à devenir concave du côté des axes de l’épaisseur : la ligne droite moyenne ne présente d’ailleurs pas de forts écarts avec la courbe exacte et l’^n peut poser c = t-\- tv t représentant l’épaisseur et tK une constante.
- En faisant des expériences sur des bandes
- (9. Voir Eclairage Electrique, tome XLV, 30 décembre 1905, p. 501.
- de différentes longueurs et pour différentes positions, on a trouvé possible de rendre et tK constants dans tous les cas ; on peut donc écrire :
- C = K(6 + M (*+*<),
- relation dans laquelle C désigne le courant normal de fusion; bK — 0,09; tK =0,006;k= constante.
- Cette loi est valable entre les limites suivantes : largeur 0,37 cm. à 2 cm. ; épaisseur 0,0075 cm. à 0,0875 cm. ; intensité de courant par bande 25 à 600 ampères. La valeur de la constante k dépend de la position et de l’entourage de la bande, de sa longueur, de la masse ainsi que de la constitution des extrémités.
- Si la bande est horizontale, mais perpendiculaire au sol et non parallèle à lui, le courant de fusion a des valeurs supérieures à celles qu’indique la formule donnée ci-dessus. La valeur de l’augmentation de courant, due au meilleur refroidissement, dépend de la largeur et de l’épaisseur de la bande employée. On peut compter comme valeur moyenne, sur une augmentation de courant de 6 % .
- L’aluminium rougit juste avant de fondre, et les bandes qui fondent, sur un circuit à basse tension, pour une intensité de 200 ou 300 ampères, projettent des globules métalliques à une distance de 75 cm. environ. Quand on examine le fusible après rupture, on trouve des traces d’une pellicule mince d’oxyde qui, sauf sur les bandes de très faible dimensions, ne semble pas avoir d’influence sur la constance du courant de fusion. En cas de court-circuit, un fusible de 100 ampères intercalé sur un générateur de 100 kilowatts a produit une fumée épaisse et a projeté de nombreuses gouttelettes de métal à une distance de 5 à 7 mètres. Dans les fusibles assez gros, la portion rompue est entièrement limitée au centre, mais la longueur de cette portion rompue est plus grande qu’avec des bandes de zinc, ce qui est probablement dû à la température plus élevée atteinte par l’aluminium avant la fusion et au volume plus faible du métal nécessaire pour des conditions déterminées.
- Malheureusement l’aluminium, le zinc et le cadmium sont les électropositifs par rapport au cuivre ou au laiton et, en présence d’humidité, la différence de potentiel de contact amène des corrosions de ces contacts, augmente leur
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- résistance, et trouble le fonctionnement du fusible. Ces métaux ne peuvent donc être employés que dans les endroits fréquemment inspectés et vérifiés. L’aluminium présente des difficultés particulières à ce point de vue ; on peut obtenir de bons résultats en étamant les parties en contact. Les différences de potentiel de contact de l’aluminium avec différents métaux, mesurées parle P1'Gee, sont indiquées dans le tableau suivant.
- Force électromotrice moyenne en colts, entre une feuille d’aluminium à 15° et différents échantillons commerciaux de métaux.
- SOLUTION normale d’un selcommun SOLUTION normale d’acide sulfurique SOLUTION normale de soude caustique
- Cuivre .... —o.54 —0.49 —I .23
- Zinc -|-o.3i -f-o-47 —0.29
- Etain —0.35 -j-o. 08 —0.44
- Fer —0.33 —0.11 —0.90
- Nickel .... —o.5o —0.35 —0.94
- Carbone... —0.80 —0.63 — i.i5
- Laiton .... —0.43 —o.5o —1.18
- Argent.... —0.57 —0.47 — 1.16
- Cadmiun .. — 0.32 —0.4i —0.57
- R. R.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- Expériences sur la résonance dans les circuits de télégraphie sans fil. — Pierce. (Suite) (ffi — Physi-cal Review, décembre igoô.
- III
- Les expériences décrites dans les deux premières parties de cette étude s’appliquent aux conditions de résonance dans les circuits de télégraphie sans fil connectés èlectromagnètique-ment. Ce type de circuits est représenté schématiquement par la figure 1 où le dynamomètre G à haute fréquence intercalé dans le circuit IV sert à la mesure de l’énergie transmise par les ondes électriques.
- Dans les expériences précédemment décrites, l’auteur a fait varier les capacités C et A, les bobines I, II, III et IV et la forme ainsi que la hauteur de l’antenne aux deux postes transmetteur et récepteur. Il a obtenu des formules empiriques pour la relation de résonance
- entre ces différentes quantités et ces formules ont été trouvées concordantes avec les formules théoriques établies au moyen du calcul seul.
- Dans une nouvelle série d’expériences l’auteur s’est proposé de déterminer l’effet d’une variation de l’inductance mutuelle entre les deux circuits à chaque poste, c’est-à-dire l’effet d’une variation du coefficient d’accouplement.
- Le coefficient d’accouplement t est défini pour les deux postes par les équations
- T = M12 . = M34
- Vfn L-2 V L3L 4
- L’importance de ces coefficients pour la dé-
- Fig. i. — Schéma des postes transmetteur et récepteur.
- termination de l’acuité de la résonance et la netteté des signaux a été indiquée par Wien. Des considérations théoriques montrent que, si r a une valeur considérable aux deux stations, les ondes transmises ont une forte intensité et permettent des transmissions aux grandes distances. Mais, dans ces conditions la résonance n’est pas aiguë et ne peut pas être meilleure qu’avec le système simple dans lequel l’éclateur et le récepteur sont placés directement en série avec l’antenne.
- Au contraire, quand la valeur de r est faible dans les deux postes, la résonance est aiguë, mais la distance franchie par les ondes n’est pas considérable. Un système de télégraphie sans fil où le coefficient d’accouplement a des valeurs élevées est nommé par Wien système à accouplement parfait; un système où ce coefficient a des valeurs faibles est nommé système à accouplement lâche ou imparfait.
- Les expériences faites par l’auteur sur l’in-
- I1) Voir Eclairage Electrique, tome XLIII, p. 429, 17 juin 1905.
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- 194
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 5.
- fluence du coefficient d’accouplement sont les suivantes :
- IX. — EXPERIENCES DE RESONANCE AVEC MODIFICATION DU COEFFICIENT D’ACCOUPLEMENT
- 1°) Courbes de résonance obtenues en variant le coefficient d’accouplement et la hauteur d’antenne du poste récepteur.
- Les bobines employées dans les quatre circuits avaient les valeurs suivantes
- BOBINE N° NOMBRE de tours DIAMÈTRE du fil LONGUEUR du solénoïde INDUCTANCE Henrys
- I 9 o,i64 cm. 1,71 X io”f’
- II 240 0,104 46 cm 125 X io~5
- III 24o 0,104 46 125 X io' 5
- IV O 0,l64 7>°4 X 10 5
- L’inductance mutuelle entre les circuits I et II à la station transmettrice était maintenue constante. La valeur de cette inductance mutuelle était E,^ — 4>9o X !0~5 Henrys.
- Le coefficient d’accouplement à la station transmettrice était
- Ti
- MI2 __ 4,90
- \ 125X1,71
- o,335.
- L’inductance mutuelle entre les bobines III et IV et, par suite, le coefficient d’accouplement de la station réceptrice étaient modifiés par déplacement de la bobine intérieure III dans la direction de son axe, la bobine IV étant immobile. Les valeurs de l’inductance mutuelle pour différentes positions de deux bobines étaient connues par comparaison avec une bobine d’induction. Les expériences furent faites avec les valeurs suivantes de l’inductance mutuelle et du coefficient d’accouplement à la station réceptrice.
- M34 Henrys Ti T*
- 8,9 .10-5 o,3o O O O
- 6,4 .10 5 CO (M O 0,047
- 4,17.io-5 0,141 0,020
- 2,12.IO-5 0,071 o,oo5i
- On sait, d’après les formules théoriques, que t^ ne figure qu’à la deuxième puissance dans la condition de résonance : les expériences ont été faites avec des valeurs de t22 comprises entre 9 centièmes et 1/2 centième.
- Les expériences étaient faites de la façon suivante:
- Le condensateur dans le circuit dérivé du poste transmetteur était ajusté de façon que les oscillations propres de ce poste eussent une longueur d’ondes déterminée et continssent aussi peu d’harmoniques que possible. On obtenait ce résultat, comme dans les expériences précédemment décrites, en traçant une série de courbes de résonance avec des antennes égales au transmetteur et au récepteur et en modifiant la capacité du transmetteur.
- La capacité pour laquelle on avait obtenu au récepteur la déviation maxima était alors adoptée d’une façon invariable, ainsi que l’antenne employée, et, avec cette source d’ondes électriques de longueur constante et d’intensité à peu près constante, on étudiait les effets de modifications apportées au circuit récepteur, en notant les déviations du dynamomètre intercalé dans ce circuit.
- L’antenne réceptrice consistait en deux fils parallèles de différentes hauteurs ayant 0,208 cm. de diamètre et placés à 57 cm. l’un de l’autre. Pour une hauteur particulière de l’antenne (24 mètres) et une valeur particulière de r2 (t2 = 0,30) la courbe obtenue a présenté un maximum très net.
- Ce maximum est indiqué sur la figure 2 dont les courbes ont pour ordonnées la déviation etpourabscisses la capacité du condensateur à air A du circuit récepteur : ces abscisses représentent des centimètres de longueur du condensateur à air, pour lequel un centimètre équivaut à une capacité de 2,77, hauteurs d’antenne de très ont donné lieu 18, 14, 10 et 9
- Fig. 2. — Courbes de résonance (abscisses, capacité du condensateur à air ; ordonnées, déviation du dynamomètre) .
- 10 11 farads. D’autres 18, 14, 10 et 9 mè-aux courbes indiquées sur la figure 2 : toutes ces courbes ont été tracées pour une même valeur du coefficient d’accouplement t2 = 0,30. On voit sur ces courbes qu’à mesure que la longueur
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- d’antenne décroît, il faut pour obtenir la résonance, augmenter la capacité du condensateur a air placé dans le circuit dérivé. La relation exacte entre la hauteur d’antenne et la capacité de résonance est représentée par une courbe, dont la forme générale est une hyperbole, ainsi qu’on l’a vu dans la 2e partie.
- Quand on modifie la valeur du coefficient d’accouplement t2, on obtient des familles de courbes analogues à celle de la figure 2. En traçant les hyperboles qui représentent les valeurs de la capacité en fonction des hauteurs
- Fig. 3. — Valeur de la capacité en fonction des hauteurs d’antenne.
- d’antenne, on voit que, quand la valeur de r2 va en diminuant (r2 = 0,30 ; 0,213 ; 0,141 ; 0,071), les branches d’hyperboles se déplacent vers leurs asymptotes (fîg. 3).
- Ce résultat pouvait être prévu d’après les équations théoriques données dans la 2e partie. On a vu que, pour une fréquence donnée des ondes reçues, la condition de résonance entre les deux parties du circuit récepteur est exprimée en première approximation par l’équation
- Ca —
- L5
- p Lg \ ____________ M2
- •4 377721 TTïïTTï
- (0
- dans laquelle C3 est la capacité de l’antenne, C4 la capacité du circuit dérivé accouplé avec elle, L3 et L4 les self-inductions des deux circuits, M l’inductance mutuelle de ces circuits, w la pulsation des ondes, et
- a, — L3L4 — M2 — (1 — T2)L3L4.
- L’équation (1) est l’équation d’une hyperbole avec les asymptotes
- C3
- h.
- a«2
- et
- G
- Dans les courbes dont il a été question (figure 3), ce ne sont pas les capacités d’antennes qui sont portées en ordonnées, mais les hauteurs d’antennes : celles-ci étant proportionnelles aux capacités, le déplacement des asymptotes dans l’hyperbole expérimentale pour différentes valeurs de t2 doit être proportionnel au déplacement des asymptotes de l’hyperbole théorique définie par l’équation ci-dessus.
- La courbe FF' de la figure 3 répond approximativement à l’équation
- (H/' — 7>0 (G4 — 3g) = 25. (f)
- Pour l’expérience dans laquelle cette courbe a été obtenue, la valeur du coefficient d’accouplement était t2=0,30. En modifiant les constantes de l’équation /‘d’une façon qui correspond à la variation de r2, on doit trouver les constantes des équations des courbes GG', HH', iet JL. La façon dont il faut faire cette modification est évidente, si l’on se reporte à l’équation (1). Par exemple la constante à soustraire de la hauteur d’antenne est inversement proportionnelle à (1 — -r§-) ; la constante à soustraire de C4 est aussi inversement proportionnelle à (1—tI) ; tandis que la constante du second membre de l’équation est proportionnelle à et inversement proportionnelle à (1 — r|)2. En faisant les modifications qui résultent de cette remarque, on trouve pour les courbes GG', lili', JJ', les équations :
- (Hé, — 6,8) (C4 —37,2) = ii,5 (g)
- (H/t — 6,6) (C4 — 36,2) = 4,75 (h)
- (Hy — 6,3) (C4-36) =1,16. (j)
- Les, équations ghj ne représentent pas exactement les courbes GG', IIII' et JJ': les équations exactes sont les équations g h' et j' dans lesquelles les valeurs déduites de la hauteur d’antenne sont 7,2, 7 et 7 au lieu de 6,8, 6,6 et 6,3, valeurs trouvées théoriquement.
- (Hé- — 7,2) (C4 — 37,2) = ii,5 (g')
- (Hh — 7,0) (ü4 — 36,2) = 4,75 (h!)
- (Hy 7,°) (C4 — 36) = 1,16. (t')
- La différence peut être attribuée à des erreurs de mesure. Quand la valeur de r2 décroît, l’axe horizontal des courbes ne se déplace pas vers
- (2)
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- le bas alitant que le voudrait l’équation théorique (1). Les tableaux XVI et XVII indiquent les valeurs observées pour la capacité de résonance du condensateur correspondantes aux différentes hauteurs de l’antenne réceptrice, en comparaison avec les valeurs calculées d’après les équations (f) (g) (h') (/").
- TABLEAU XVI
- Relation entre la hauteur de l’antenne réceptrice et la capacité de résonance pour différentes valeurs de t2
- HAUTEUR DE l’antenne au-dessus de la bobine en m. t2 = o,3o t2 = 3,2l3
- CAPACITÉ de résonance observée G,, CAPACITÉ de résonance calculée CAPACITÉ observée C.j CAPACITÉ calculée
- 24 4o.5 4o.4 38.5 37-9
- 2 I 4o.5 4o. 5 38.o 37
- 18 4i .o 4i .4 38 38.3
- 16 4i 41.7 38.5 38.5
- ô 42 42,6 39 38.9
- I 2 44 44.i 4o 39-4
- I I 45.5 45.4 4i 4o.6
- IO 47 47.6 42.5 41.7
- 9 54 52 46.3 43.7
- 8 71 67 55 53.3
- 7.5 IOO IOI 77 78.2
- 6.5 22 — 28 4.o
- 5.5 27 23.4 3i i3
- 4.5 » 3o.5 29.4 33.5 28
- 3.5 33 32 34 3i
- TABLEAU XVII
- Relation entre la hauteur de l’antenne réceptrice et la capacité de résonance pour différentes valeurs de t2
- HAUTEUR DE l’antenne au-dessus de la bobine en m. t2 = o,i4i t2 0,071
- CAPACITÉ de résonance observée C4 CAPACITÉ de résonance calculée CAPACITÉ observée C4 CAPACITÉ calculée
- 24 37 36.5 36 36.i
- 21 37 36.5 36 36.i
- 18 37 36.6 36 36.i
- 16 37 36.7 36 36.i
- i4 37 36.9 36 36.2
- 12 37.5 37.2 36 36.2
- 11 38 37.3 36 36.3
- 10 39 37.6 36.5 36 4
- 9 4i. 2 38.4 37 36.6
- 8 42.5 40.7 37 36.7
- 7.5 45 45.7 37.5 38.2
- 7 32 — 34 —
- 6.5 32 26.7 35 33.7
- 5.5 34.1 33.i 35.S 35.3
- 4.5 35 34.3 36 35.5
- 3.5 36 34.9 36 35.7
- Les expériences faites pour déterminer l’m-fluence de la valeur de t2 sur l’énergie reçue avec différentes hauteurs d’antenne ont donné les résultats représentés par la courbe de la figure 4 dans laquelle les ordonnées sont pro-
- ie Sa
- Fig. 4. — Valeur de la déviation en fonction de la hauteur d’antenne.
- portionnelles aux déviations et les abscisses aux hauteurs d’antenne. Les valeurs numériques des déviations sont données dans le tableau XVIII.
- TABLEAU XVIII
- Influence de r2 sur l’énergie reçue
- Valeur de t2 To Valeur du rapport —. . . o,3o Valeur du carré de ce rap1. 0,3o 1 1 0,213 0 , 72 0,52 0,141 0,470 0,22 0,071 0,24 o,o56
- HAUTEUR EN METRES DÉVIATION RELATIVE
- 24 I 00 •^3* O O. I 41 0, o48
- l8 I 0,59 0,26 0,068
- l6 I 0,60 0,255 0,076
- l4 I 0,66 o,3o 0,087
- 12 I 0,80 0,3g 0,122
- I I I 0,88 0,39 0, i58
- 10 I 0,97 0,63 0,23
- 9 I 1 ,o3 0,93 o,49
- 8 I 1 ,o5 I ,52 1,9^
- 7>5 I 0,80 1,37 3,o
- 7 I 3,9 0 00 i4,2
- On voit que, quand l’antenne est assez longue, les déviations sont à peu près proportionnelles à t|. Les déviations étant proportionnelles au carré du courant dans le circuit 1V2 et r§ étant proportionnel au carré de M34, on
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- pouvait s’attendre à cette relation. Quand la hauteur de l’antenne diminue, le rapport des déviations varie d’une manière complexe.
- Les expériences faites pour déterminer l’influence de la valeur de r2 sur l’acuité de la résonance ont donné les résultats que résument les courbes de la figure 5 où les abscisses sont proportionnelles aux variations de la capacité en % de la capacité de résonance et les ordonnées aux déviations. La courbe en trait plein correspond à la valeur r2 = 0,30 et la courbe en trait interrompu à la valeur r2 = 0,071. Dans les deux cas, la hauteur d’antenne était la même, 24 mètres. Les déviations observées pour
- 20 Pô
- Fig. 5. — Valeurs de la déviation en fonction des variations de la capacité pour deux valeurs différentes de r.
- la courbe en trait interrompu étaient environ vingt fois plus faibles que les déviations relatives à la courbe en trait plein, mais, dans la figure, la déviation maxima dans chaque cas a été supposée égale à 100 pour montrer comment les dérivations vont en diminuant de part et d’autre de ce maximum.
- Avec t2 == 0,30, la déviation tombe à la moitié de sa valeur pour une variation de 5 % dans la capacité. La déviation est proportionnelle à l’énergie et la capacité proportionnelle au carré de la période : on voit donc que l’énergie reçue tombe de moitié pour une dissonance de 2,5 % et 1,25 % respectivement dans les deux cas.
- Pour les valeurs de r2 intermédiaires entre 0,30 et 0,071, l’auteur a trouvé des courbes intermédiaires entre les deux courbes de la figure 5. Ces expériences confirment les conclusions théoriques d’après lesquelles une diminution du coefficient d’accouplement augmente l’acuité de la résonance. Mais ce qu’on gagne en acuité de la résonance eX nerdu par des pertes d’énergie.
- 2°) Résultats obtenus en modifiant le coefficient d’accouplement au poste transmetteur.
- La valeur du coefficient d’accouplement fut diminuée au poste transmetteur sans augmentation appréciable de l’acuité de la résonance. Ce résultat doit être attribué au fait qu’avec les condensateurs employés dans le circuit transmetteur, la variation de capacité était obtenue d’une façon non progressive, mais par sauts brusques : il est possible que ces sauts n’aient pas eu une valeur assez faible pour qu’un accord exact put être obtenu quand le coefficient d’accouplement était petit.
- La longueur d’ondes du poste transmetteur dans les expériences qui précèdent peut être calculée d’après la position de l’asymptote verticale de l’une quelconque des courbes FF', GG', IIIF et JJ cl g la figui*6 3 au moyen clc 1 Gcjua™ tion :
- C* = è = (7^W (3)
- dans laquelle C, est l’abscisse de l’asymptote verticale. On obtient la longueur d’ondes en déterminant la valeur de «. En se servant de la courbe JJ', pour laquelle la valeur de r \ est négligeable, et en remarquant que chaque centimètre de condensateur à air équivaut à 2.77.10 11 farads, on a :
- 36 X 2,77 X io 11
- i
- W‘(l) 2X 9>°4 x io-&’
- - = i6,5 X io 8, 0)
- T = — = i,66 X io 6 secondes,
- et la longueur d’ondes
- > = eT = 5oo mètres.
- Les autres courbes FF’, GG'et IIH’ donnent les mêmes valeurs pour la longueur d’oncles.
- R. V.
- ÉCLAIRAGE
- Sur l’effet des réflecteurs et des globes. — Cra-vath et Lansingh. — (Suite) (*). Electrical World and Engineer, 2 et 9 décembre 1906.
- La distribution de la lumière obtenue avec un réflecteur conique opale est donnée par la figure 7 : on voit que l’augmentation de l’inten-
- (l) Voir Eclairage Electrique, tome XLV, p. 504, 30 dé-
- cembre 1905.
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- sité lumineuse vers le bas est très considérable. Un réflecteur conique en aluminium, ayant à
- Fig. 7.
- peu près les mêmes dimensions que le précédent a donné la distribution de lumière que
- Fig. 8.
- représente la figure 8 : l’intensité lumineuse atteint 47 bougies sur la verticale au-dessous de la lampe.
- L’effet d’un abat-jour métallique plat est indi-
- Fig. 9.
- qué par la figure 9 : un réflecteur opale de même forme produit à peu près le même effet, mais
- l’intensité lumineuse est moins forte vers le bas, et un peu plus forte sur les côtés que dans le cas du réflecteur opale.
- La distribution obtenue avec un globe-boule
- Fig. 10.
- dépoli est indiquée par la figure 10 ; on voit que l’intensité est faible au-dessous du globe et que la forme générale de la distribution de l’intensité lumineuse se rapproche de celle obtenue avec une lampe dépolie.
- Les résultats donnés par un œuf pointu sont
- Fig. 11.
- montrés parla figure 11: on voit que ce genre de globe est tout à fait désavantageux et qu’il n’y a presque pas de lumière au-dessous de la lampe.
- Les globes coniques à partie supérieure argen-
- tée donnent une distribution de lumière très avantageuse dans certains cas, dans les bureaux par exemple : la figure 12 représente cette distribution.
- E. R.
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- ÉLÉMENTS GALVANIQUES ET ACCUMULATEURS
- L'accumulateur nickel-fer, type Edison. — Schoop. — Elektrotechnische Zeitschrift.
- L’auteur donne un certain nombre de résultats d’expériences faites sur un élément Edison qu’il avait en sa possession en février 1905. Les dimensions principales de cet élément sont les suivantes : hauteur 310 mm. largeur 65 mm. longueur 127 mm. poids vide 4,5 kgr. poids plein 5,45 kgr.
- 6 plaques au nickel de 235 X120 mm.
- 12 plaqnes au fer de 235 X 120 mm. poids d’une plaque en nickel, 160 gr. poids d’une plaque en fer, 164 gr.
- Le bac de l’élément était en tôle d’acier de 0,4 mm. d’épaisseur nickelée intérieurement et extérieurement. Les joints étaient faits par soudure autogène électrique.
- Le poids d’une briquette de fer servant de matière active est de 7,053 gr. parmi lesquels le fer pèse 5,136 gr. et le support 1,917 gr.
- Le poids spécifique de la briquette est égal à 4,874, et celui de la masse de fer seule à 4,304. Cette masse contient 20 % de mercure et 73,9 % de fer sous forme de FeO (63,64 %) et de Fe203 (36,86 %). Le poids total de la matière active d’une électrode de fer à 24 briquettes est de 123 gr. correspondant à 89 gr de fer et 20 gr. de mercure. Ces 89 gr. de fer devraient théoriquement correspondre à une capacité de 84,5 amp. heure pour leur transformation en FeO. Les essais pratiques n’ont donné que 32 amp. heure ce qui correspond à un facteur d’utilisation de 27 % .
- Pendant 40 jours d’expériences, l’électrolyte est resté invariable. En remplaçant l’électrolyte liquide par un électrolyte gélatineux, on abaisse la capacité de 30 à 40 % . Ce fait prouve que la diffusion de l’électrolyte est extrêmement importante.
- Les expériences ont donné les résultats suivants :
- Pour un régime de décharge de 40 ampères, la différence de potentiel tombe très rapidement de 1,5 à 1,3 volts, puis lentement à 1,15 volts et, après une décharge de 135 ampères-
- heure, elle descend brusquement à 0,65 volts. A ce moment on peut encore tirer une décharge résiduelle (égale à environ le dixième de la décharge normale) de l’accumutateur alcalin.
- La capacité en watts-heure de l’élément a été de 191 watts-heure au régime de 10 ampères et de 156 watts-heure au régime de 80 ampères, soit seulement 17 % de moins. Le tableau I indique les différentes capacités en ampères-heure et watts-heure observées.
- La température exerce une influence sensible sur la capacité. A 5°, la capacité diminue et la différence de potentiel baisse : ces diminutions sont d’autant plus sensibles que le courant de décharge est plus intense.
- TABLEAU I
- COURANT de décharge en ampères AMP.-HEURE AMP.-HEURE par kgr. DIFFÉRENCE de potentiel WATTS-HEURE par kgr. en limitant la décharge à 1 volt
- 8o 133 24, xo i,i45 27.59
- 5o 144 26,18 1,220 3i ,93
- 4 o 138,7 2Ô.20 1,242 31,29
- 3o 144 26,18 1,262 33,oo
- 20 128,7 23,4o 1,290 3o, 18
- IO 145 26,36 1,320 34,79
- L’influence de la température s’exerce sur l’électrode de fer seule et non sur l’électrode de nickel. Pour cette première électrode, la capacité baisse de 25 ampères-heure pour 35°, à la moitié de ce chiffre pour 17°. L’accumulateur ne travaille donc dans de bonnes conditions que si l’électrolyte est relativement chaud, et ce résultat est en partie obtenu par une couche de vernis noir dont Edison recouvre la surface extérieure de ses éléments pour empêcher le rayonnement de la chaleur.
- La résistance intérieure de l’accumulateur Edison a été trouvée par l’auteur plus faible que celle d’un accumulateur au plomb et indépendante du courant de décharge. Pendant le premier quart des décharges à 10 et 80 amp. et pour une température de 25°, la valeur moyenne de la résistance a été égale à 0,002 ohm. Vers la fin de la décharge, et aux forts débits, cette résistance augmente. Comme dans l’accumulateur au plomb, la résistance est beaucoup plus forte à l’électrode négative
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- qu’à l’électrode positive. Au début d’une décharge à 80 ampères, cette résistance a été égale à 0,0014 ohms, puis a atteint au bout de 15 minutes la valeur de 0,002 ohm., et, vers la fin de la décharge, au moment de la chute de la différence de potentiel, elle s’est élevée au quadruple de la valeur initiale, à 0,0056 ohm. A la charge, la résistance intérieure est un peu plus faible, malgré le dégagement de gaz. La résistance de l’électrode de nickel varie très peu avec l’intensité du courant de déchargé, tandis que celle de l’électrode de fer dépend de cette intensité.
- Les rendements constatés sur l’accumulateur essayé sont donnés par le tableau II : on voit qu’ils sont inférieurs à ceux des accumulateurs actuels au plomb.
- TABLEAU II
- DÉCHARGE
- CHARGE
- MESURES
- Méthode de mesure de la résistance électrique des' arbres. — Dora. — Physikalische Zeitschrift, ier novembre iyo5.
- On a souvent mesuré la force électromotrice entre différentes parties de végétaux, mais on n’a pas fait de mesures de la résistance des arbres. Ces mesures sont cependant intéressantes dans certains cas, par exemple pour déterminer pourquoi certaines essences d’arbres sont plus fréquemment frappées par la foudre que d’autres.
- La méthode préconisée par l’auteur consiste
- à faire passer dans une partie de l’arbre un courant d’intensité connue et de mesurer la différence de potentiel entre deux points au moyen d’électrodes « non pôlarisablës ».
- Les mesures ont été conduites de la façon suivantes : entre 20 et 40 cm. au-dessus du sol, on enfonçait trois clous en fer de 5 mm. de diamètre en des points équidistants sur la périphérie du tronc, et l’on reliait ces points par un fil de cuivre. A cinq ou six mètres de là, on répétait le même dispositif. Le courant était fourni par une batterie de 4 accumulateurs. A 80 cm. au-dessus de l’électrode inférieure et à même distance au-dessous de l’électrode supérieure étaient percés deux trous de 7 mm. de diamètre dans lesquels on logeait les électrodes non pôlarisablës : à cette distance, les lignes de force du courant doivent être parallèles.
- Les électrodes non pôlarisablës étaient établies de la façon suivante. Un tube de verre à paroi épaisse de 6 cm. de longueur et de 1,5 cm. de diamètre était fermé à une extrémité par un bouchon dans lequel passait une feuille de zinc amalgamé. Sur celle-ci était placée de l’argile fine imbibée d’une solution concentrée de sulfate de zinc, puis de l’argile imbibée d’une solution de sel de cuisine à 0,6 % et finalement un bouchon de fermeture que traversait une pointe de 5 cm. de longueur et de 7 à 8 mm. de diamètre pénétrant dans le trou pratiqué dans l’arbre.
- Pour la mesure de la différence de potentiel l’auteur a d’abord employé un électromètre de Dolezalek dont les paires de quadrants étaient reliées aux deux électrodes. Tous les appareils étaient isolés de la terre au moyen de plaques de paraffine. Poyr éviter le transport d’un élec-tromètre, l’auteur a employé ensuite une méthode de compensation avec un accumulateur et un fil de mesure calibré. Il y a lieu d’opérer, autant que possible, à la même température pour la mesure de la résistance de différents arbres, car cette résistance dépend beaucoup de la température.
- E. B.
- SENS. — SOCIÉTÉ NOUVELLE DE L’IMPRIMERIE MIRIAM, I, RUE DE LA BERTAUCHE
- Le Gerant : J.-B. Nouet.
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- N° 6.
- Tome XLVI.
- Samedi 10 Février 1906.
- 13e Année. —
- C?
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- fl. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — fl. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’Ecole des Ponts et Chaussées. — ERIC GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. NIONNIER, Professeur à l'École central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- CALCUL DES RHÉOSTATS POUR LE RÉGLAGE DE LA TENSION
- DES ALTERNATEURS
- Le réglage de la tension des alternateurs se fait principalement de deux façons : au moyen d’un rhéostat mis en série avec l’enroulement shunt de l’excitatrice, ou par un rhéostat en série avec les bobines d’excitation de l’alternateur, dans le circuit principal de l’excitatrice. Dans ce dernier cas, il peut être avantageux, et même nécessaire, de placer également une résistance dans le circuit shunt, mais cette dernière est réglée une fois pour toutes pour un régime donné.
- Le premier mode est le plus économique: la puissance absorbée dans le rhéostat est absolument négligeable et l’excitatrice étant directement branchée sur les bobines de l’alternateur a exactement à fournir l’énergie demandée par le champ d’excitation. En revanche, le réglage étant pour ainsi dire à deux degrés, exigera un rhéostat plus sensible, c’est-à-dire un nombre de touches plus élevé, ensuite, et cette dernière raison est décisive en certains cas, la tension d’excitation n’est pas constante.
- Le second mode entraîne une augmentation des pertes d’excitation (de 10 à 30 %), mais permet de maintenir la tension d’excitation à peu près constante. Il s’impose dans le cas de l’excitation de groupe. L’addition d’une résistance de shunt réglable permet, quand la tension d’excitation admet une marge, de travailler, pour un régime donné, avec le minimum de pertes dans le rhéostat, compatible avec l’amplitude de réglage que comporte ce régime.
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- 202
- L’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 6.
- A. RÉGLAGE DANS LE SHUNT DE L’EXCITATRICE
- La figure 1 représente schématiquement les connexions entre l'alternateur et l'excitatrice.
- Soient :
- E la tension de l’alternateur,
- I le Courant d’excitation de l’alternateur, e la tension aux bornes de l’excitatrice, i le courant de shunt de l’Excitatrice,
- R la résistance ohmique des bobines inductrices de l’alternateur,
- R^ la résistance équivalente de l’induit et des balais de l’excitatrice, supposée constante (1), rn la résistance des bobines de shunt, rw la résistance en circuit du rhéostat,
- r la résistance totale du shunt de l’excitatrice : r — rn -f- rw.
- Les quatre variables j, e, I, e0 sont liées à la variable indépendante r par les relations
- suivantes: e =e0 — RR, (i)
- e = IR, (2)
- e = j>, (3)
- e0=f(i), . ! (4)
- Dans l’équation (1), i est négligé en face de I. L’équation (4) est la caractéristique interne (car. à vide) de la dynamo (figure 2).
- f(i)
- (5)
- On trouve d’abord : I —
- R + R,
- U (O
- R + ïh . .
- Si l’on a obtenu la courbe l = [i) par un essai
- de charge sur résistance constante R, on emploiera directement cette courbe.
- Si l’on n’a observé qu’un seul point de charge sur résistance R, par exemple, le point A (fig. 2) : I = 170 amp., e = 30,6 volts, i = 13,3 amp., on trouve facilement la courbe I (i) au moyen de la caractéristique à vide, l’équation (5) mon-
- trant que ces deux courbes sont semblables. Il suffira de réduire toutes les ordon-
- nées de e0 dans le rapport en prenant pour échelle nouvelle des ordonnées
- A^ x4 = 170 amp., ou bien, comme nous l’avons fait ici, d’employer directement la courbe e0 avec Aj A2— 170 amp. comme échelle des I.
- On peut enfin se servir des valeurs R et R^ observées ou calculées.
- Le diagramme dont nous nous servons suppose : R = 0,18 O, R^ = 0,02 0.
- Les équations donnent ensuite: = (O
- ce qui doit déterminer i.
- La construction est la suivante: on porte R, à une certaine échelle, sur l’axe des 7, et r sur la verticale, en tenant compte du rapport des échelles des i et des I. Si par exemple on porte R = 0,18q en OR, soit sur i = 9 amp., i O de l’échelle des r devra correspondre à : —â-5 = 5o amp. lus sur l’échelle des I.
- O, T 8
- L’échelle des r est donc déterminée, et en choisissant convenablement OR, 011 peut toujours obtenir un rapport simple, qu’il suffit d’inscrire à côté de l’échelle des I.
- (!) La résistance au passage.des balais n’est pas constante, mais inversement proportionnelle, à peu près, à la densité de courant. La chute de voltage aux balais est sensiblement 2 volts pour 2 passages.
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- 10 Février 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 203
- Nous pouvons maintenant, pour une valeur quelconque de r, trouver le courant I correspondant : on porte RQ = r, et la droite OQ détermine D. On a I = OP.
- Par exemple pour r = 3,8 Q (RQ), on al =116 amp. (OP). La construction inverse permet d’obtenir r en partant de I. La valeur minimum de r étant rn = 2 Q, le maximum de I est de 178 amp.
- Champ de réglage. — La partie gauche de la figure 2 représente la caractéristique à vide de l’alternateur, ainsi que trois points de charge normale, différemment inductive.
- Les limites du « réglage fin » nous sont données par la marche à vide et la marche
- Fig-. 2.
- inductive normale, soit par exemple sous cos y = 0,75. Ces deux points correspondent respectivement à I = 75 amp., I = 140 amp.
- Il faudra cependant prévoir, pour les cas spéciaux de surcharge, et notamment pour les essais, qui se font le plus souvent en charge purement inductive (cos y = 0), quelques touches au delà de 140 amp., jusque vers 170 amp., soit jusqu’au court-circuit du rhéostat.
- h y aura également quelques touches pour la mise en tension. L’exactitude n’étant pas absolument nécessaire dans l’exécution de ces touches supplémentaires, nous ne nous en occuperons pas.
- Calcul. — Par finesse du réglage on entend la petitesse de la variation de régime qui
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-
- 204
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N» 6.
- se produit lorsqu’on passe d’une touche à la suivante. Elle dépend de la variation relative
- dr
- —, laquelle est donnée par la construction même du rhéostat. Nous devons évaluer les variations relatives
- l 1 £j
- On tire de l’équation (6) : d’où :
- di . dr R
- df\ (i)
- di
- di
- di,
- soit
- di
- dr
- R
- 1 — - tg
- En multipliant haut et bas par TN, on trouve :
- a- TN
- ^1 — R ’
- TN— -• ND
- R
- et, comme ND--= ON en vertu de (6), il vient :
- M =:
- TN
- ÜT'
- l)
- Pour les régions très saturées de la courbe, le rapport se rapproche de l’unité. Pour des régions moins saturées, le rapport augmente et le réglage devient plus difficile.
- Dans la partie pratiquement droite de la caractéristique, OT = 0, A i — oo, le réglage est impossible. La limite supérieure de r est d’ailleurs donnée par tg 0O = 1 , d’où r = R tg e0.
- Les touches de mise en tension qui correspondraient à une valeur de r plus grande ne seraient donc d’aucune utilité.
- • //->\ dldr di
- De 1 équation (6), on tire: Rdl = idr-\-rdi-, y = +
- dl
- Al= -1= I + Ai =: dr
- TN__
- TO
- ON_
- OT’
- (8)
- r
- Al décroît et tend vers zéro quand on s’avance vers les régions plus saturées.
- On a enfin
- E = /' (I) d’après la caractéristique
- dE—tg6'.dl (0'= <q MT,P)
- dl _^IPTh E ~ PÏ7-T ÔP’
- rfE
- r
- ON PO_ OT ’ PT/
- (9)
- Réglage fin. — Le problème à résoudre est la graduation du rhéostat entre les limites trouvées plus haut.
- Le réglage idéal serait obtenu, si, d’une touche à la suivante, la variation relative de la tension de l’alternateur était constante, mais un calcul si exact, outre qu’il serait long et incommode, n’aurait pas en général une grande utilité pratique, car le rhéostat est
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- appelé, non à faire varier la tension, mais à corriger les variations de régime, et, dans le cas d’un alternateur, la charge peut varier en intensité et en décalage de phase, de sorte que la courbe en charge est essentiellement dépendante du décalage, et le calcul qui serait exact pour un cas donné ne le serait plus pour un autre.
- Ajoutons à cela que tg 0', prise sur une caractéristique en charge donnée, sera peu variable aux environs de la tension normale, si l’alternateur a une chute de tension raisonnable.
- Nous en arrivons donc à considérer tg 0' comme constante, donc dE = const. cZI, et à regarder comme réglage pratiquement idéal celui qui donne une variation relative con-
- d\
- stante du courant d’excitation : y = constante.
- Cette condition nous permet de déterminer la valeur de cette variation : soit un rhéostat comprenant n + 1 touches de réglage fin, c’est-à-dire permettant n variations. On connaît la valeur initiale É, la valeur finale I2.
- On aura, par interpolation géométrique de n termes :
- ensuite, d’après la formule (8) :
- dr_ dl OT r ~~~ I ' NÔ‘
- (io)
- Le problème est résolu. Il reste à trouver la résolution pratique la plus commode.
- La solution exacte serait de construire la courbe: = / (I), entre les limites É et I2.
- En partant de la valeur de r correspondant à \{, soit RC, on a chaque fois la valeur de —
- représentant la diminution pour cent de la résistance totale, et ces diminutions successives, exprimées en ohms, seront les résistances entre deux touches consécutives du rhéostat. La dernière valeur de r, diminuée de la résistance connue /•«, représente la résistance du rhéostat, depuis la dernière touche de réglage fin jusqu’au court-circuit.
- Le procédé indiqué ci-dessus, serait rigoureux, mais il y a à faire à son emploi pratique plusieurs objections qui nous amènent à le modifier quelque peu : les rhéostats employés dans les installations pour le genre de réglage en question possèdent, dans la zone de fin réglage, un nombre de touches assez considérable: de trente à quarante, parfois plus, jusqu’à soixante touches. Il serait évidemment long et fastidieux d’effectuer le calcul ci-dessus dans toute sa rigueur. Une objection plus grave est que l’exactitude que l’on croirait avoir obtenue ainsi sèrait illusoire : indépendamment de l’erreur commise sur
- la détermination dey, on commet dans le tracé de la courbe^ des erreurs de dessin,
- provenant de la difficulté de mener les tangentes à la courbe I, qui s’ajoutent à l’incertitude des observations de relevé ayant donné la courbe I elle-même. Pour apprécier
- l’inexactitude de la courbe ^ qu’il nous suffise de remarquer que l’assimilation de la courbe I à une parabole, qui semble assez approchée à première vue, donnerait, au lieu de la courbe indiquée pour^une droite parallèle à l’axe des I. La méthode elle-
- même enfin, procédant de proche en proche, accumulerait les erreurs, et l’on serait obligé de rectifier les résultats pour obtenir la valeur minimum de r, laquelle, on le sait, est déterminée par I2.
- On pourra donc considérer comme pratiquement suffisant le procédé suivant ; d’abord
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- un calcul par groupes de quelques touches, chaque groupe réalisant dans son ensemble la variation relative constante indiquée plus haut ; ensuite la division de chacun des groupes ainsi obtenus, soit en parties donnant une variation relative de r constante, soit tout simplement en résistances d’égale valeur.
- La première partie du calcul offrira, par exemple, la disposition suivante : soit un rhéostat de 41 touches de fin réglage, dont nous décomposons les 40 variations en 8 groupes à 5 variations.
- Des valeurs limites 1^ = 75 amp., I2 = 140 amp., on tire à l’aide de la formule (10) :
- cil /i4o
- T-Vt5
- On dresse le tableau suivant :
- Groupe r OT on" o|o 06 0^ 0 II 'S
- 5,02 0,34
- I — 0,137 °hms3
- 4.88 0,49
- 2 °> I9I
- 4,69 0,61
- 3 0,22g
- 4,46i 0,71
- 4 0,254
- 4,207 CO 0
- 5 0,203
- 3,944 o,83
- 6 0,262
- 3,682 05 OO O
- 7 0,262
- 3,42 1
- 8 3,146 0,274
- OT
- On trouve facilement la valeur^ correspondant à une valeur de r par la construction QODE.
- Les valeurs clr résultent de la formule (11).
- Gomme contrôle, la dernière valeur de r obtenue, soit 3,146, doit donner sur le diagramme la valeur I2 = 140 amp.
- Entre la touche de court-circuit et la dernière touche du fin réglage, le rhéostat doit comprendre une résistance de 3,146—2 = 1,146 ohm.
- Ayant effectué la construction ci-dessus sur un diagramme de format très maniable (25 X 20 cm.) sur papier millimétré, le diagramme s’est fermé exactement au point G, ce qui confirme pratiquement l’application de la méthode, quand le nombre de groupes n’est pas exagéré.
- La subdivision de chaque groupe peut se faire, soit par interpolation géométrique de 5 termes, soit par simple division en parties égales des résistances de groupe. On pourra contrôler la première variation, qui sera la plus élevée.
- Par simple division, la première résistance est : = 0,0274-Q
- dr___0,0274
- r 5,02
- d\___o,oo547
- I o,44
- o,oo54?>
- 0,0161
- soit i ,6 % •
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- Par interpolation : dr AW _i=__ooo5
- r \5,o2/ 1 ’ ’
- d\ o,oo5 , .
- T = "Ô34 = 0,01 ^’s01t 1 °/°'
- Il y a donc peu à gagner par le deuxième moyen; tout au plus se l’impôsera-t-on pour les premiers groupes.
- Méthode abrégée. — Lorsque les conditions imposées n’exigent par une très grande finesse, ou que les limites I., sont assez rapprochées l’une de l’autre, vu le nombre
- de divisions de rhéostat, on pourra se dispenser de la construction des droites OQ, DE,
- OT
- et admettre directement les rapports^ en divisant la hauteur ld I2 en 8 parties égales. On a alors le tableau suivant:
- OT dr
- Groupe ÔN r
- 5,02
- i o,34 4,88 — 0,137 ohms3
- 2 o, 53 4,673 0,207
- 3 o,66 0,247
- 4,426
- 4 0,75 4,16 0,266
- 5 « 0,81 3,89 0,27
- 6 0,86 3,622 0,268
- 1 0,93 3,352 0,27
- 8 1,02 00 0 CO 0,274
- Le contrôle se fait encore assez exactement.
- OT
- On peut enfin se dispenser de tracer la courbe ^ , mais il y a plus de calculs : on d\
- détermine-y-comme ci-dessus, puis on calcule les I correspondant à chaque groupe.
- On en tire les différents r par la construction PDOQ, et les résistances de groupe dr par différence.
- Conclusion. — Tous les procédés ci-dessus, ou d’autres ayant pour base la constance de y sont applicables avec sécurité.
- Tout autre système de division serait ou bien arbitraire, ou bien faux. Une graduation basée sury = const., par exemple, aurait pour résultat de donner une variation d\ très grande vers Ip c’est-à-dire là où le régime est le plus fréquent, les centrales donnant le plus souvent de la moitié aux^ de leur pleine puissance, et en revanche une variation
- très petite, mais sans utilité, aux environs de I2.
- Quant à vouloir gagner en finesse par l’augmentation du nombre de touches, c’est un procédé peu élégant et surtout peu économique, qui d’ailleurs n’exclut pas toujours les
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- méprises : le nombre de touches doit être largement calculé, naturellement, à cause de l'incertitude des données et des conditions de fonctionnement, mais la condition d’exactitude et de finesse d’un bon rhéostat exige toujours un calcul soigné.
- Le diagramme (fig. 3) ci-joint permet de comparer les différents systèmes de graduation : en ordonnées on a porté la variation relative, en pour cent, de groupe en groupe.
- La courbe I correspond à la méthode primitive, la courbe 2 à la méthode abrégée, la
- I croit.
- Fig. 3.
- courbeS à une variation relative ^ constante. Dans la courbe 2, la variation moyenne
- n'est pas la même, parce que nous n’avons pas réduit la résistance totale des 8 groupes à la même valeur. On voit que la méthode abrégée est très admissible.
- Les considérations ci-dessus sont naturellement valables pour le réglage d'une dynamo shunt; il suffit de considérer partout e ou e0 en place de I, la tension aux bornes, à vide ou en charge, au lieu du courant débité sur résistance constante.
- {A suivre.) L. Legros.
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE DES TRAINS DE CHEMINS DE FER(,)
- SYSTÈME PIEPER-l’hOEST
- Dans ce système, le courant électrique nécessaire à l’éclairage du train entier est produit par un petit groupe électrogène placé sur la locomotive, à côté du dôme de vapeur. Ce petit groupe consiste en une machine à vapeur verticale à deux cylindres jumelés entrainant une dynamo tétrapolaire complètement cuirassée et hermétiquement fermée :
- (!) Voir Eclairage Electrique, tome XLIV, 15 juillet 1905, page 58.
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- la vitesse de rotation du groupe est variable et peut atteindre 1000 tours par minute. Le moteur à vapeur travaille à admission constante et est alimenté par de la vapeur détendue: la dynamo est à excitation série et produit du courant à intensité constante, sous une différence de potentiel variable avec le nombre de voitures du train dont les circuits d’éclairage sont reliés en série.
- Le schéma des connexions est représenté par la figure l.La locomotive, ainsi que chaque voiture, est munie d’une petite batterie d’accumulateurs B. Pour la mise en route, on place le démarreur à la position de démarrage D: l’inducteur est alors relié, par l’intermédiaire des lampes, à la batterie B ; l’induit est également relié à celle-ci, et la dynamo se met à tourner comme moteur en entraînant la machine à vapeur. A ce moment la soupape d’admission, ouverte par le mouvement du démarreur, laisse pénétrer la vapeur dans les cylindres, et le groupe tourne normalement. La pression de la vapeur, agissant sur un organe approprié, amène le démarreur dans la position de marche M dans laquelle le circuit des voitures est fermé. Le courant principal, passant dans un solénoïde S, provoque le mouvement d’une armature A qui met hors circuit une résistance équivalente R destinée à remplacer le circuit extérieur quand la locomotive est seule.
- La batterie B est toujours en parallèle avec le circuit contenant les lampes et l’inducteur E.
- L’équipement de chaque voiture comprend les lampes, une batterie B1 suffisante pour alimenter celles-ci pendant quelque temps lorsque la locomotive n’est pas accrochée au train, un commutateur électromagnétique actionné par un solénoïde une résistance équivalente R,,, et une résistance
- de charge RG. Le courant, en arrivant à la voiture, passe par le solénoïde S., et la résistance R^ qui est équivalente à la résistance du circuit d’éclairage: l’armature a de ce solénoïde est attirée et met parallèlement en circuit, au lieu de la résistance R0 la batterie B, et les lampes, accompagnées d’une résistance de charge RG compensant la surtension de la batterie pendant la charge. Les lampes restent en circuit tant que la voiture est attelée et que le groupe électrogène de la locomotive fonctionne. Quand la voiture est dételée, l’électro-aimant met hors circuit la résistance RG et la batterie alimente les lampes qui peuvent être allumées on éteintes au moyen de deux interrupteurs Uj et U2 placés de l’un et l’autre côté des voitures.
- Les connexions qui relient entre elles les différentes voitures sont effectuées au moyen de fiches à baïonnette reliées par un cordon souple et pénétrant dans des socles fixés aux extrémités des voitures.
- SYSTÈME BÔSE
- Chaque voiture est équipée avec une génératrice à puissance constante entraînée au moyen d’une courroie ou d’un dispositif à friction qui glisse quand la puissance tend à
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- déplacer une valeur déterminée. Cette dynamo est reliée en parallèle avec une petite batterie d’accumulateurs pour alimenter le circuit des lampes. Pour éviter à cette batterie des surcharges nuisibles, on a intercalé entre elle et la dynamo (l) un interrupteur spécial (fig. 2 et 3) tel que la génératrice et la batterie soient reliées directement entre elles (fig.2) lorsque
- le circuit des lampes est fermé, et soient reliées entre elles par l’intermédiaire d’une résistance (fig. 3) quand le circuit est ouvert. Cette résistance est d’ailleurs réglable et sa valeur est déterminée sur place d’après les conditions du service.
- SYSTEME DENHAM
- Fig. 2 et 3. — Système Bôse.
- La génératrice est tétrapolaire. Les deux balais, calés à 90°, occupent la position 1-2 (figure 4) quand l’induit tourne dans un sens, et la position 2-3 quand il tourne en sens inverse. Une résistance 4 est intercalée dans le circuit inducteur et sa valeur est modifiée suivant la position du noyau 6 d’un solénoïde 5. L’armature d’un électro-aimant 7 verrouille ou laisse libre le noyau 6 et actionne en même temps un commutateur 8 à deux directions.
- Un conjoncteur-disjoncteur électro magnétique B ferme le circuit principal 9 ou bien établit la liaison entre les contacts 10 et 11, court-circuitant ainsi la résistance 15. Le courailt total passe par l’une des bobines 12 d’un solénoïde double G dont la bobine 13, intercalée dans le circuit* de décharge, produit une action antagoniste : le circuit de la bobine 13 contient une résistance variable'14 sur les touches de laquelle frotte un balai porté par le noyau G du solénoïde double. La bobine 12 est munie, outre l’enroulement série parcouru par le courant principal, d’un second enroulement excité en dérivation.
- Après avoir traversé la bobine 12, le courant passe par un compteur D et arrive à la batterie E.
- Les bobines série 16 du compteur D sont intercalées dans le circuit de la batterie : l’induit 17 et la bobine 18 de ce compteur sont parcourus par un courant dérivé. La rotation de l’induit provoque le déplacement d’un secteur 19 qui porte une aiguille indicatrice 26 montrant l’état de charge ou de décharge des accumulateurs et une pièce 27 qui, en venant relier entre eux les contacts 20-31 et 20-32, règle Faction des électroaimants 7 et 5.
- Les lampes sont reliées à la batterie d’accumulateurs par l’intermédiaire de la bobine 13, de la résistance 15, d’une des touches de contact de cette résistance, du balai porté par le noyau C et des bobines série du compteur. *
- P) Brevet allemand 162411 du 31 janvier 1905.
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- Quand la génératrice ne produit pas de courant et qu’aucune lampe n’est allumée, le noyau G du solénoïde double occupe une position pour laquelle il n’y a aucune portion Je résistance 14 eu circuit. Si on allume des lampes, le noyau est attiré par la bobine 13, mais est arrêté par un butoir.
- Quand la génératrice produit du courant, le conjoncteur-disjoncteur 9 se ferme, les contacts auxiliaires 10-11 sont ouverts, la résistance 15 est intercalée dans le circuit des lampes, et le circuit principal est fermé. L’action de la bobine 12 surmontant plus ou moins l’action de la bobine 13, une portion plus ou moins considérable de la résistance 14 est mise en circuit,
- Quand la charge des éléments augmente, l’excitation de la bobine shunt du solénoïde 12 augmente et la valeur de la portion de résistance 14 intercalée augmente. En proportionnant convenablement les enroulements du solénoïde double, on peut obtenir une différence de potentiel à peu près constante dans le circuit des lampes;. Si l’on veut avoir un réglage tout à fait exact, on peut, placer dans le circuit principal de la génératrice un solénoïde auxiliaire qui intercale des résistances proportionnelles au courant de charge.
- L’état de charge de la batterie d’accumulateurs est indiqué par l’aiguille du compteur qui se déplace sur une échelle : cette aiguille marque une charge nulle un peu avant que la batterie soit complètement déchargée. Pour compenser les pertes correspondantes au rendement de la batterie d’accumulateurs et aux fortes décharges, on a disposé dans le circuit de l’induit du compteur un rhéostat 22 commandé par une bobine 23 qui est branchée en dérivation sur une partie du circuit de décharge qui se déplace dans le champ d’un aimant permanent : grâce à ce dispositif Pinduit tourne plus vite lors des fortes décharges.
- La mise hors circuit de la génératrice lorsque la charge est complète et sa mise en circuit lors d’une décharge, sont produites par l’interrupteur double 20 actionné par le bras de contact 27 du secteur du compteur. La fermeture du contact de cet interrupteur provoque le fonctionnement du solénoïde 5 qui attire le noyau 6 : celui-ci intercale progressivement la résistance 4 et finalement coupe le circuit d’excitation. Quand le noyau 6 arrive en haut de sa course, il est verrouillé par l’armature du solénoïde 7 que pousse un ressort. Ce mouvement déplace le balai de l’interrupteur 8 qui relie alors la bobine 7 avec le circuit dérivé que ferme un dispositif spécial de l’interrupteur 20-31-32 au moment de la décharge.
- SYSTÈME SIEMENS-SCHUCKERT
- L’essieu de chaque voiture entraîne deux génératrices accouplées ensemble. Suivant le sens de rotation, c’est automatiquement l’une ou l’autre de deux génératrices qui produit le courant principal, l’autre dynamo agissant comme dévoltrice dans le circuit inducteur de la première machine pour affaiblir le champ quand la vitesse augmente, de manière à maintenir la différence de potentiel aux bornes constante. La figure 5 indique le schéma des connexions : dans cette figure, A et Ad représentent les induits des deux dynamos génératrices, i et Q, les enroulements inducteurs principaux branchés en dérivation sur le circuit de la batterie B. et des lampes, i et iv les enroulements inducteurs auxiliaires disposés de telle façon que l’enroulement i de la machine A est excité par la
- Fig.. 5. — Système Siemens et Halske.
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- machine et l’enroulement i{, de la machine A est excité par la machine A. Des soupapes électrolytiques ss à lames d’aluminium empêchent la batterie de se décharger dans les dynamos. Les sens d’enroulement des inducteurs i et iK sont inverses l’un de l’autre.
- Le système fonctionne de la façon . suivante. Quand le wagon roule dans un sens, l’induit A produit du courant; les inducteurs i et ix sont excités en sens contraires comme l’indiquent les flèches; l’enroulement de la machine A.,, excité par la machine A, renforce l’action de l’enroulement i. Le courant de la machine A charge la batterie d’accumulateurs : le courant de sens opposé, produit par la machine A,, ne peut pas parvenir à la batterie par suite de la présence de la soupape mais un courant dérivé traverse l’enroulement i de la machine A et affaiblit d’autant plus le champ de cette machine que la différence de potentiel agissante, c’est-à-dire la vitesse de rotation du groupe, est plus grande. En proportionant convenablement les enroulements, on peut obtenir une différence de potentiel à peu près constante aux bornes de la machine génératrice. Quand le sens de la marche est inverse, les rôles sont intervertis entre les machines A et Ar Au lieu de soupapes à lames d’aluminium, on peut employer des conjoncteurs-disjoncteurs électro magnétiques.
- SYSTÈME LEITNER—LUCAS
- Ce système, appliqué au mois de juin sur le « Cornish Riviera express » faisant le service entre Londres, Plymouth et Pensanze, ainsi que sur un certain nombre d’autres voitures du Great Western Railway, vient de subir, avec le succès le plus complet, une épreuve officielle extrêmement dure qui a eu, en Angleterre, un grand retentissement.
- Toutes les parties de l’équipement électrique de deux voitures (nos 1640 et 3470), c’est-à-dire les portes d’accès des dynamos génératrices, les ouvertures des paliers graisseurs, les couvercles à fermeture étanche des bacs d’accumulateurs, les coffrets du conjoncteur-disjoncteur, ont été plombées et scellées devant témoins le 1er octobre 1905 et les voitures ont assuré sans interruption, pendant trois mois consécutifs, le service de Londres à Penzance.
- L’éclairage de chaque voiture était assuré par 12 lampes à osmium de dix bougies consommant 1,7 à 2 watts par bougie et par dix lampes de douze bougies et huit lampes de huit bougies à filament de carbone consommant 3,5 watts par bougie. La batterie, dont la différence de potentiel aux bornes était de 23 volts, avait une capacité de 180 ampère-heures ; la dynamo, construite pour une puissance maxima de 2,5 kilowatts, débitait 1,3 kilowatts à pleine charge.
- Le trajet couvert pendant ces trois mois, qui représentent la période la plus dure de l’année, s’est élevé à 25.200 milles (40.400 kilomètres) pour la voiture n° 1640 et à 23.800 milles (38.200 kilomètres) pour la voiture n° 3470. Au bout de ce laps de temps,-l’éclairage des voitures était le même qu’au premier jour, et le voltmètre marquait la même différence de potentiel aux bornes des lampes. A l’ouverture des scellés, faite devant témoins, on constata que l’équipement électrique était en parfait état quoique, pendant la période d’essai, personne n’eût pu toucher à aucun appareil, ni régler les balais de la dynamo, ni mettre d’huile dans les paliers, ni verser d’eau acidulée dans les accumulateurs. Le collecteur était en bon état ; l’usure des balais ne dépassait pas le quart de leur longueur ; les paliers contenaient encore assez d’huile pour un service de trois mois ; les batteries étaient complètement chargées, et le poids spécifique de l’eau acidulée était 1,220 (le poids spécifique normal en fin de charge étant 1,205) ; le conjoncteur-disjoncteur était intact. Dans ces conditions, les voitures ont été remises en service immédia-
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- tement pour une nouvelle période de trois mois, sans aucune réparation ni adjonction.
- Le principe du système Leitner-Lucas repose, comme nous l’avons déjà dit(!), sur l’emploi d’une force contre-électromotrice intercalée dans le circuit inducteur de la génératrice et variable avec la vitesse de rotation de cette machine. Cette force électromotrice variable, fournie au début par une petite dynamo dévoltrice calée sur le même arbre que l’induit de la machine principale, est produite, dans le système actuel, par la génératrice elle-même qui, à cet effet, porte deux petits balais supplémentaires utilisant la distorsion variable du champ.
- La figure 6 représente le schéma général des connexions, la dynamo génératrice étant supposée bipolaire. Le petit schéma tracé à droite représente la modification qui se produit automatiquement dans la position des balais quand le sens de rotation est inversé. Les balais principaux sont figurés en G G* et les balais auxiliaires en D D,. Au départ, le balai D, est positif et D est négatif, de sorte que la différence de potentiel entre ces balais concourt avec la différence de potentiel entre les balais principaux pour produire le courant d’excitation des inducteurs et assurer un amorçage rapide. A mesure que l’intensité du courant débité par l’induit augmente, la réaction d’induit produit un déplacement de l’axe du flux, et la différence de potentiel entre les balais DD^ va en diminuant, s’annule, puis change de signe, le balai D, devenant négatif et le balai D positif. Quand la vitesse de rotation augmente, cette différence de potentiel augmente proportionnellement en valeur absolue.
- Les enroulements G2G2 sont des bobines inductrices shunt ordinaires, branchées en dérivation sur les balais principaux G G,, et protégées à chaque extrémité par un fusible H. Dans le circuit de ces bobines shunt est intercalée la force contre-électromotrice existant entre les balais D D, : cette force contre électromotrice, croissant avec* la vitesse, provoque une diminution de l’intensité du courant d’excitation et assure la constance de la différence de potentiel produite entre les balaisprincipaux.il est évident que la force contre-électromotrice existant entre D et Ü! ne peut pas devenir égale à la différence de potentiel entre les balais principaux, puisqu’à ce moment le courant principal tendrait à s’annuler et que* par suite, la force contre-électromotrice tendrait aussitôt à s’annuler aussi.
- s
- Rotation dans le sens des aicpiilles
- Rotation en sens contraire des aiqruiBes____
- m i +
- Fig. 6. — Système Leitner-Lucas : schéma des connexions.
- P) Voir Eclairage Electrique tome LXII, 18 mars 1905, page 407, et tome XL1V, 15 juillet 1905, page 58.
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- Les enroulements inducteurs G3, comprenant un petit nombre de tours, sont parcourus par le courant des lampes quand le circuit de celles-ci est fermé par l’interrupteur E : ces enroulements auxiliaires ne sont d’ailleurs pas indispensables.
- Le conjoncteur-disjoncteur C ferme le circuit ou Louvre quand la différence de potentiel aux bornes de la dynamo est supérieure ou inférieure à la différence de potentiel aux bornes de la batterie. Le courant, partant du balai G (+), passe par la borne a et arrive en &, parcourt la bobine à gros fil de l’inducteur inférieur du conjoncteur-disjoncteur, bifurque en g, excite F électro-aimant C3 et parvient au point h. Un courant dérivé en b parcourt les deux bobines à fil fin et C2, l’enroulement de l’induit en navette G et se réunit en h au courant précédent. Les deux courants réunis traversent les enroulements G3 G3 et atteignent le balai G^
- Le courant de faible intensité qui parcourt les deux bobines à fil fin G\ et C2 du conjoncteur-disjoncteur ne peut pas produire la fermeture de l’appareil. L’enroulement de l’électro-aimant C3 est établi de telle façon que cet électro-aimant attire son armature quand la différence de potentiel aux bornes de la dynamo dépasselO volts. A ce moment, les points c et d sont reliés ensemble. '
- Tant que le train n’a pas une vitesse suffisante pour que la différence de potentiel aux bornes de la dynamo génératrice soit égale ou inférieure à celle qui existe aux bornes de la batterie, le courant provenant du pôle positif de la batterie passe par dOi et se divise, une partie traversant l’induit G du conjoncteur disjoncteur dans le même sens que le courant précédent, et une autre partie parcourant les bobines à fil fin C< et C2. On voit que ce courant a une direction inverse de celui qui traversait les bobines C< et C2 avant le fonctionnement de l’électro-aimant C3 : quant au courant passant dans l’enroulement à gros fil de l'inducteur inférieur et dans l’électro-aimant C3, il conserve la même direction. L’induit tend à tourner dans le sens opposé au sens de rotation des aiguilles d’une montre et renforce l’action du ressort ou du contre-poids, empêchant ainsi tout contact accidentel intempestif de se produire sous l’effet d’un choc ou d’une trépidation violente.
- Quand la différence de potentiel aux bornes de la dynamo génératrice atteint une valeur supérieure à celle de la batterie, le courant passe dans la direction qu’il avait avant la fermeture des contacts cd : le courant les bobines G, et C2 provoque la rotation de l’induit dans le sens des aiguilles d’une montre et l’interrupteur F est fermé dès que la différence entre le voltage de la génératrice et celui de la batterie atteint une valeur déterminée. Get interrupteur F est muni d’une pointe en fer qui pénètre dans un récipient ayant la forme d’un encrier de pupitre d’école et contenant du mercure. En outre, l’interrupteur est constitué par un couteau K en forme de Y qui pénètre dans une pièce fixe correspondante l. Quand l’interrupteur F est fermé, le courant passe par «, b,g,'F- et va directement à la batterie en traversant les bobines à gros fil des inducteurs G1 et C2 dont Faction renforcé celle des bobines à fil fin. Les contacts e et/", sur lesquels appuie l’armature de Félectro-aimant C3, aboutissent au régulateur auxiliaire dont il a déjà été question et qui a pour fonction d’augmenter ou de diminuer la différence de potentiel aux bornes de la dynamo à mesure que le nombre de lampes allumées augmente ou diminue : ce régulateur auxiliaire n’est pas indispensable.
- L’angle de l’axe des balais auxiliaires DD avec la ligne vertiéale est de 20° pour les machines bipolaires et de 10° pour les machines tétrapolaires. Les génératrices actuellement en usage sont tétrapolaires et ont six lignes de balais, dont deux auxiliaires. La couronne
- (!) Voir Éclairage électrique, tome XLII, 18 mars 1905, page 407.
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- supportant les porte-balais est mobile à frottement dur et est entraînée mécaniquement clans l’un ou l’autre sens, quand le sens de rotation de la machine change, de façon à réaliser l’une ou l’autre des positions représentées sur le schéma de la figure 6.
- La figure 7 indique les courbes du courant et de tension relevées sur une dynamo Leitner-Lucas pour des vitesses de rotation comprises entre 0 et 2000 tours, c’est-à-dire des vitesses comprises entre 0 et . 128 km. à l’heure. On voit qu’à partir d’une vitesse de 400 tours par minute environ (26 km. à l’heure), la différence de potentiel aux bornes de la machine reste absolument constante et
- égale à 26 volts. Aussitôt après la fermeture du conjoncteur-disjoncteur, qui se produit à cette vitesse, l’intensité du courant débité dans la batterie d’accumulateurs croît rapidement, puis décroît ensuite peu à peu. Le rendement de la dynamo génératrice est très peu inférieur à celui d’une machine ordinaire de même puissance : il a été trouvé égal à 75 et 78 % aux vitesses de rotation de 750 et 1450 tours par minute.
- Les figures 8 et 9 indiquent les détails de construction de la génératrice. La carcasse est en acier coulé : les pôles rapportés sont lamellés. Les flasques des extrémités sont
- Vitesses J2,niet
- 2, ooo T. P. M.
- l,8oo
- 1,200
- Fig. 7. — Courbes de différence de potentiel et de courant d’une génératrice Leitner-Lucas.
- en fonte. Les détails de cette machine ont été minutieusement étudiés en vue d’en rendre l’entretien extrêmement faible. A cet effet, les paliers ont été munis de grandes chambres à huile : la poulie de courroie et les flasques de la dynamo ont une forme particulière, comme l’indique la figure. Le poids total est d’environ 150 kilog. : le débit normal atteint 40 à 50 ampères pour une batterie d’accumulateurs de 12 éléments (c’est-à-dire sous 24 à 32 volts). Sur la figure 7, les quatre balais principaux sont désignés par A et les deux balais auxiliaires par B. Une petite roue L, dentée à la périphérie, permet d’augmenter ou de diminuer la pression des balais sur le collecteur.
- Le mécanisme qui produit le déplacement des balais lors du changement de sens de rota-
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- tion est le suivant : une pièce H (figure 9), mobile autour d’une charnière, tourne avec l’arbre: cette pièce porte d’un côté une pointe I et de l’autre côté une masse. Aux vitesses normales, la partie lourde de H est déplacée par l’effet de la force centrifuge et la pointe I, s’approchant de l’arbre, passe au-dessous d’un butoir K porté par le mécanisme inverseur. Quand le train marche à une vitesse extrêmement faible, la pointe I effleure le butoir K mais celui-ci la laisse encore passer à chaque tour. Quand le train est arrêté, la pointe I occupe sa position la plus éloignée de l’arbre : au moment où le train se met en mouvement en sens inverse, le butoir K est cogné par la pointe du côté opposé au précédent et, ne pouvant donner passage à celle-ci, il est forcé de suivre son mouvement en déplaçant toute la couronne porte-balais. Le galet M2 que porte cette couronne roule sur un segment et, lorsqu’il arrive à l’extrémité de ce segment, le butoir K peut de nouveau laisser passer la pointe I : le déplacement des balais, qui d’ailleurs est limité par deux butoirs extrêmes, s’arrête donc. Au lieu d’employer des connexions souples pour relier les porte-balais mobiles aux bornes de la machine, on a disposé des frotteurs appropriés N (fîg. 8) s’appuyant sur des segments métalliques O. Pour un débit de 40 ampères sous 26 volts, il ne se produit aux balais aucune étincelle à des vitesses comprises entre 400 et 2500 tours par minute.
- L’équipement d’une voiture ne comporte qu’une seule batterie d’accumulateurs. Les positives Planté sont d’un modèle spécial: les bacs sont en bois doublé de plomb. Un grand volume est ménagé au-dessus dès plaques pour une provision d’électrolyte: une fente fermée avec une glace permet de voir de l’extérieur le niveau de l’électrolyte, ainsi que sa densité. Celle-ci est indiquée au moyen de quatre petits flotteurs placés dans un tube de verre, les uns au-dessus des autres. Quand le flotteur supérieur atteint le sommet du tube, cela indique que l’élément est déchargé. Quand deux flotteurs atteignent le sommet, la batterie est à moitié déchargée ; quand trois flotteurs atteignent le sommet la batterie est chargée, et enfin, si les quatre flotteurs sont placés au sommet du tube, cela indique que le poids spécifique de l’électrolyte est trop considérable.
- Comme on peut le voir parla description qui précède, ce système d’éclairage des trains a été (minutieusement étudié dans ses moindres détails et est entièrement automatique. L’épreuve officielle qu’il vient de subir avec succès montre qu’il est bien au point et tout à fait pratique.
- R. de Valbreuze.
- USINE GÉNÉRATRICE ÉLECTRIQUE DE SAINT-DENIS-SAINT-OUEN
- La Société d’électricité de Paris, qui a de nombreux points d’attache avec la Société parisienne pour l’industrie des chemins de fer électriques et avec la Compagnie du chemin de fer métropolitain de Paris a mis en service, au mois de novembre dernier, une partie de la nouvelle usine génératrice qu’elle a établie à Saint Denis sur le bord de la Seine. Cette usine génératrice, dont la puissance atteindra environ 75.000 kilowatts après achèvement complet, est destinée à alimenter d’énergie électrique pour la traction, la force motrice et l’éclairage, un certain nombre de gros consommateurs parmi lesquels on peut
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- citer le chemin de fer métropolitain de Paris (l) et la Société d’éclairage et de force.
- Une vue extérieure de l’usine est donnée parla figure 1. Un long bâtiment, qui occupera près de 200 mètres de longueur sur 20 mètres de largeur lorsque l’usine sera achevée, contient les machines et leurs accessoires. Un bâtiment étroit, attenant au premier, mais beaucoup moins long, comprend tous les appareils qui constituent le tableau de distribution subdivisé. Perpendiculairement au grand bâtiment seront disposés trois bâtiments distincts de 40X^0 mètres environ contenant les chaudières. Chacun de ces bâtiments doit être complété par quatre cheminées et par une soute à charbon contenant 16.000 tonnes de combustible réparties dans quatre compartiments : l’un des groupes ainsi formé est visible sur la figure 1.
- La manutention du charbon se fait uniquement par des procédés mécaniques. Des grues placées au bord de la Seine déchargent le charbon des péniches et le versent sur
- un convoyeur formé par une longue courroie sans lin. De là, le combustible passe dans les godets d’un panier transporteur, puis d’un second transporteur qui le déverse dans les soutes. De celles-ci, le charbon est enlevé par une noria qui le monte à une trémie, passe dans un concasseur et dans une bascule automatique, et est emmené par un transporteur à godets jusqu’aux trémies des chaudières dans lesquelles il est versé.
- Chaque chaufferie contiendra 24 chaudières Babcock et Wilcox du type marin : la chaufferie mise en service n’en contient actuellement que 20 : cette chaufferie est représentée par la figure 2. Chaque chaudière présente 420 mètres carrés de surface de chauffe et produit de la vapeur à la pression de 16 atmosphères, qu’un surchauffeur de 172 mètres carrés de surface de chauffe porte à une température de 350° : un économiseur Green de 160 tubes complète le tout. L’eau d’alimentation est envoyée aux chaudières par des
- 0) Nous avons indiqué, en parlant du Métropolitain de Paris, que les sous-stations de Barbés et du Père Lachaise précédemment reliées à l’usine du Triphasé d’Asnières, seraient alimentées dans la suite par l’usine de Saint-Denis. A cet effet il a suffi de modifier simplement les enroulements primaires des transformateurs.
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- pompes réunies, pour chaque chaufferie, dans une salle spéciale : cette eau provient de quatre réservoirs de 125 mètres cubes disposés deux en sous-sol et deux au-dessus du sol. Le réglage de l’alimentation des chaudières ainsi que le réglage du tirage dans chaque cheminée desservant un groupe de six chaudières peuvent être effectués dans cette salle de pompes, grâce à l’emploi d’appareils électriques indiquant la hauteur de l’eau dans les chaudières et la température des gaz évacués dans la cheminée.
- Les chaudières sont à chargement mécanique : la grille est formée par une sorte de chaîne sans fin à barreaux articulés qui passe sur un rouleau visible sur la figure 2 et
- Fig. 2. — Vue d’une chaufferie.
- avance lentement. Le charbon déversé par le transporteur à godets dans la trémie de la chaudière descend par l’effet de son poids sur la grille automatique : une trappe à ouverture réglable permet de modifier la quantité de combustible admise dans le foyer. Le mâchefer et les cendres tombent dans une fosse ménagée au-dessous des grilles et sont enlevés par un transporteur dans les godets duquel on les jette: ces résidus sont versés dans des soutes à mâchefer placées en avant des soutes à charbon.
- La partie actuellement construite de la salle des machines est représentée par la figure 3 : elle a une centaine de mètres de longueur environ sur 20 mètres de largeur. Quand l’usine sera complètement achevée, la salle des machines contiendra douze turbo-alternateurs Brown-Boveri-Parsons de 6.000 kilowatts formant trois groupes de quatre unités alimentés chacun par une chaufferie. Au centre du rectangle formé par les quatre turbo-générateurs d’un groupe est disposée une fosse permettant d’accéder au sous-sol qui contient tous les
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- appareils auxiliaires nécessaires pour la condensation de la vapeur des quatre turbines. Sur la ligure 3, on voit nettement au fond de la salle des machines trois turbo-alternateurs d’un groupe et la place de la quatrième unité (actuellement en montage) ainsi que la fosse centrale du groupe avec deux passerelles.
- Trois des alternateurs de chaque groupe produisent des courants triphasés à 10.250 volts et 25 périodes servant à alimenter les sous-stations de traction (du chemin de fer métropolitain ou, le cas échéant, d’autres entreprises de traction) : le quatrième produit des courants diphasés à 12.300 volts et 42 périodes servant pour les distributions d’éclairage et de force motrice (secteur d’éclairage et de force principalement). La vitesse de rotation des turbo-alternateurs Brown-Boveri-Parsons est de 750 tours par minute et la con-
- Fig-, 3. — Vue de la salle des machines (prise le 22 septembre 1905).
- sommation de ces unités par kilowatt-heure, en vapeur à 12 atmosphères et à 300°, est inférieure à 6 kgr. 8 à pleine charge et à 8 kgr. 25 à demi-charge. Les dimensions d’encombrement d’une unité sont : 15 mètres de longueur, 4 m. 75 de largeur et 3 m. 50 de hauteur.
- Entre le premier et le second groupe de quatre unités, et à peu près en face du tableau de distribution dont les escaliers sont visibles sur la figure 3, sont ou seront disposés un certain nombre de groupes pour la production de courant continu ou la transformation de courants alternatifs triphasés en diphasés et inversement. Parmi ceux-ci il y a, en premier lieu, un turbo-générateur de 300 kilowatts tournant à la vitesse de 2.700 tours par minute et produisant du courant continu à 230 volts pour l’excitation des alternateurs au moment de la mise en route de l’usine. Ce turbo-générateur est visible sur la figure 3, en avant et à gauche, ainsi que la fosse qui contient les appareils auxiliaires assurant la condensation. En face de ce turbo-générateur à courant continu seront placés trois groupes convertisseurs de 375 kilowatts dont deux visibles sur la figure 3, comprenant chacun un moteur asynchrone triphasé à 10.250 volts et une dynamo à courant continu à 230 volts.
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- Ces groupes convertisseurs assurent normalement le service d’excitation des alternateurs et le service d’éclairage de l’usine et des abords, ainsi que le service des moteurs auxiliaires. Ils sont reliés en parallèle, par l’intermédiaire d’un survolteur, avec une batterie d’accumulateurs de 126 éléments présentant une capacité de 1.500 ampère-heures au régime de décharge de 750 ampères. A côté des groupes convertisseurs sera installé un groupe mixte de 1.500 kilowatts (actuellement en montage) comprenant un alternateur triphasé à 10.250 volts et 25 périodes, un alternateur diphasé à 6.150 volts et 42 périodes avec un transformateur à rapport de transformation 1:2, et deux génératrices à courant continu de 750 kilowatts à 550 volts placées aux deux extrémités de l’arbre commun. Ce groupe mixte tourne à une vitesse de rotation de 500 tours par minute et permet de convertir les courants triphasés à 25 périodes en courants diphasés à 42 périodes, ou inversement suivant la demande, et de convertir les uns ou les autres de ces courants en courant continu à 550 volts alimentant les différentes lignes de tramways voisines. Ce groupe omnibus permet donc de parer à toute éventualité.
- La condensation de la vapeur d’échappement des turbo-générateurs est assurée par des condenseurs à surface placés en sous-sol. Ces condenseurs Brown-Boveri comprennent chacun 2.600 tubes en laiton étamé. La pompe à air de chaque condenseur est commandée par un moteur à courant continu de 50 chevaux. La quantité d’eau considérable nécessaire pour le refroidissement de ces condenseurs est prise dans la Seine et amenée par deux grandes conduites cimentées qui passent sous la salle des machines. Chaque fosse placée au centre d’un groupe de quatre turbo-générateurs contient quatre puits débouchant dans ces conduites et communiquant entre eux de façon que l’une ou l’autre puisse être utilisée indifféremment. Dans chaque puits, l’eau est élevée par une pompe centrifuge à axe vertical de 120 chevaux et envoyée dans le condenseur d’où elle s’écoule dans deux conduites d’évacuation aboutissant à la Seine.
- Le tableau de distribution, ou, pour mieux dire, les différents appareils servant au réglage des machines et à la répartition du courant, sont disposés dans un bâtiment attenant à la salle des machines et contenant des chambres cloisonnées superposées en quatre étages. Lin cinquième étage, auquel on accède par l’escalier visible à droite de la figure 3, contient des tables-pupitres sur lesquelles sont placés les appareils à basse tension servant à la commande à distance des appareils à haute tension. Les câbles reliés aux machines arrivent à une chambre inférieure : de là le courant passe dans la chambre des interrupteurs principaux, puis dans la chambre des barres générales auxquelles il arrive par l’intermédiaire d’interrupteurs, puis dans la chambre des interrupteurs de feeders, et enfin dans la chambre de départ des feeders. Une chambre latérale contient les appareils de sécurité et les limiteurs de tension, et une chambre placée en-dessous de la plateforme de manœuvre contient tous les rhéostats d’excitation. Tous les interrupteurs à haute tension sont à rupture dans Thuile et sont commandés à distance au moyen de petits servomoteurs à courant continu.
- Gomme on peut s'en rendre compte par cette rapide description, l’usine de Saint-Denis, prévue pour une puissance considérable, est établie suivant les principes des grandes usines américaines récentes, ettouty a été étudié en vue d’un fonctionnement ininterrompu et d’une conduite aussi automatique que possible.
- A. Solier.
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- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur l'ionisation dans les gaz de flammes colo-rées. — P. Lewis. — Physical Review, décembre 1905.
- La vitesse des ions dans le gaz des flammes Bunsen incolores a été mesurée par Mac Clel-land. Les résultats de cet expérimentateur présentent des vitesses ioniques spécifiques d’environ 0,53, 0,48 et 0,09 cm. par seconde par volt par centimètre dans des régions ayant des températures de 230°, 160° et 105° respectivement.
- L’auteur a trouvé que la vitesse de décharge d’un électroscope placé à proximité d’une flamme Bunsen est réduite quand un sel d’un métal alcalin est introduit dans la flamme. La conductibilité de la flamme étant fortement augmentée dans ces conditions, il semblait probable que la diminution de conductibilité des gaz chauds n’était pas due àla diminution d’ionisation, mais plutôt à une augmentation de la vitesse de recombinaison ou à une diminution de la vitesse des ions. Quelques expériences préliminaires ont montré que la vitesse de recombinaison des ions d’une flamme colorée n’est pas plus grande que celle des ions d’une flamme non colorée, mais que leur vitesse est beaucoup plus faible.
- La vitesse des ions a été mesurée par la méthode de Mac Clelland. Au-dessus de la flamme était placé un tube cylindrique en laiton de 1,6 cm. de diamètre, avec une ouverture en forme d’entonnoir à la partie inférieure pour recueillir les gaz chauds. Dans l’axe du tube, à des distances de 15 cm. de centre en centre, étaient suspendues trois électrodes cylindriques en aluminium de 12 cm. de longueur et 6 mm. de diamètre : ces électrodes étaient isolées du tube cylindrique vertical et maintenues par de petits tubes de verre passant horizontalement à travers des bouchons en ébonite et contenant chacun un fil de jonction. Le cylindre extérieur et la flamme étaient reliés à la terre: l’une quelconque des électrodes pouvait être reliée avec une paire de quadrants d’un électromètre de Dolezaleck, et chargée par une petite batterie produisant une différence de potentiel d’environ 300 volts. Les autres quadrants étaient reliés à
- la terre. L’électrode inférieure A était placée à 15 cm. environ au-dessus de la flamme : un appareil de Gouy permettait d’injecter des solutions de sels dans la chambre du brûleur.
- Pour faire les mesures de vitesse, on chargeait d’abord l’électrode supérieure C à un potentiel assez élevé pour qu’il se produise un courant de saturation I0 à travers le gaz ionisé entre l’électrode et le tube environnant. Si le potentiel de ce tube est nul, le courant est transporté seulement par des ions de signe opposé à celui de la charge de l’électrode. Soit N0 le nombre total d’ions atteignant l’électrode par seconde et e la charge ionique : le courant est I0 = N0e. Si, de même, B est chargé d’électricité du même signe, le nombre des ions atteignant C est diminué du nombre attiré par B, et le courant de décharge de C est = Nje. Soient Y la différence de potentiel entre les électrodes et r0 et R les rayons des électrodes et du tube : la force électrique à la distance r de l’électrode est :
- 1 R rloëe -'0
- En appelant e la vitesse ionique spécifique, la vitesse radiale e à la distance r de l’axe de
- Vr
- l’électrode est : rr = Xr =-------n •
- r loge -r0
- Le temps nécessaire aux ions pour atteindre l’électrode est :
- 1 R loge-7rt
- (,,2_r2)
- Si la longueur de l’électrode est l et si u est la vitesse de déplacement du gaz, le temps pendant lequel les ions atteignent l’électrode est
- t = î- , d’où l’on déduit l’égalité : u
- Z
- a
- loge
- 2Vr
- 1 R « loge -
- ^“ÎW21
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQÜE
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- Si les ions sont uniformément répartis dans la section droite du tube, on a :
- b N, _ R2 — r2
- iô“ n0-r2-,-2
- 1q —L_ ^ — r% _ d0 — dK
- I0 ~R2-r* d0 ’
- d0 et dK étant les vitesses respectives de la décharge en divisions de l’échelle de l’électro-mètre. On en déduit:
- “loge —(<70 — df) ra
- De cette manière, on peut déterminer la vitesse ionique spécifique v des ions. Il faut connaître la vitesse u de déplacement des gaz de la flamme pour déterminer les valeurs exactes de la vitesse e, mais, comme l’on cherche simplement les variations relatives de la vitesse avec la concentration de la solution dans la flamme, il est inutile de mesurer d’une façon absolument exacte la valeur de u. Avec une approximation grossière, on peut admettre que cette vitesse est voisine de 50 cm. par seconde : c’est ce chiffre qui a été adopté dans les calculs ; les valeurs absolues ne sont donc pas rigoureuses, mais les valeurs relatives obtenues sont exactes.
- Les premières mesures portèrent sur les ions des flammes incolores, pour une distance d’environ 30 cm. de l’extrémité de la flamme, et avec l’électrode B dont la température était d’environ 150°. Les résultats ont été les suivants:
- Vitesse des ions positifs... o,32 cm. par seconde.
- Vitesse des ions négatifs.. o,33 cm. par seconde.
- Mac Clelland a trouvé que la vitesse diminue rapidement avec la température, et tombe de 0,48 cm par seconde pour 160° à 0,09 cm. par seconde pour 105°. Les résultats de l’auteur concordent avec ceux-ci.
- Les vitesses ne sont pas modifiées si l’on pulvérise de l’eau dans la flamme. Les effets observés quand on injecte des solutions de sels ne sont donc pas dus à l’action de l’eau de ces solutions. En outre, les gaz de la flamme colorée sont à peu près à la même température que ceux de la flamme incolore, Ce qui prouve que les effets observés ne sont pas dus à des variations de température.
- Des observations préliminaires ont montré que les ions des flammes incolores se déplacent avec une vitesse beaucoup plus grande que ceux des flammes colorées. Pour empêcher des confusions qui résulteraient d'un mélange d’ions se déplaçant avec des vitesses différentes, on éliminait les ions les plus rapides en chargeant l’électrode A à un potentiel de quelques volts qui suffisait à produire un courant de saturation pour ces ions et ne troublait pas sensiblement la distribution des ions les moins rapides.
- Les expériences faites avec des solutions de différentes concentrations de différents sels de métaux alcalins et de calcium ont montré que les vitesses de déplacement des ions dans les flammes colorées dépendent de la concentration. Pour pouvoir comparer les résultats obtenus dans différentes séries d’expériences, on faisait au début et à la fin de chaque expérience une mesure avec une solution normale étalon de chlorure de sodium pour obtenir un facteur servant à réduire, à la même échelle relative, les résultats trouvés pour d’autres sels. Le tableau I indique les valeurs de vitesses moyennes déterminées par un grand nombre de mesures.
- On peut tirer de ces résultats les conclusions suivantes :
- 1° La vitesse des ions du même signe pour des solutions équimoléculaires de tous les sels de tous les métaux alcalins est la même. C’est également vrai pour les sels du groupe du calcium, mais, pour ceux-ci, les vitesses sont inférieures aux deux tiers des vitesses relatives au groupe des métaux alcalins.
- 2°) La vitesse des ions négatifs est, dans tous les cas, un peu plus grande que celle des ions positifs. Le rapport de ces vitesses est voisin de 1,13 pour toutes les concentrations.
- 3°) La vitesse ionique spécifique varie comme l’inverse de la racine carrée de la concentration du sel dans la flamme. Comme le montre le tableau, les valeurs du produit de la vitesse par la racine carrée de la concentration oscillent autour d’une valeur moyenne dont elles diffèrent au maximum de 10 % dans deux ou trois cas.
- Vitesse de recombinaison. L’une des électrodes en aluminium précédemment employées était suspendue à l’intérieur d’un long tube de laiton de 1,6 cm, de diamètre par un fil fin isolé connecté à l’électromètre et chargé par la batterie.
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- TABLEAU I
- VITESSE SPÉCIFIQUE DES IONS DANS LES GAZ DE LA FLAMME (CENTIMETRES PAR SECONDE, VOLTS PAR CENTIMETRE)
- Flammes incolores : ions -f- 0,32; ions — o,33 (à i5o° c.)
- Flammes colorées :
- •—
- SOLUTION SATURÉE 2 NORMALE N 1 2 N 1 4 N I 8 N - I l6 N I 32 N I 64 N
- H” + + + + _ + + +
- NaCl .Oo6 .00 n .012 .012 .oi3 ,oi3 .018 .023 . o32 .o34 •049 ,o52 ,o58 . 061 .071 .090 . i3o . i4o
- Nal 8 8 I 2 i3 )5 16 33 36 53 63
- n Q
- 5 n
- I 2 13 1 n »9 23 25 3i 35 45 5i 55 65 7l 73 . i3o • J9°
- LiCI r 5 5
- I jRr l3 i3 16 16 21 24 33 39 49 60 60 80
- Kl 1 I 1 2 16 20 26 27 70 75 9° q5 . 160 . 180
- RbCl 3o 34 46 5o 60 80 82 IOO . 120 . i4o
- Moyenne v.. .006 .007 .012 ,oi3 ,oi5 .017 .021 .024 ,o3i 1 ^t CO 0 .047 . o53 .060 .071 •079 .089 . 135 . 162
- + 168 i5o l47 i55 155 167 i53 143 • 169
- vXvconc. 170 168 189 178 i56 . 200
- Mar(NO.>)., .. 9 I 1 2 I 28
- CaCl2 10 I I i4 I T 19 20 35 36
- Sr(NOo)., ... 10 I 2 16 1 1 33 36
- BaBr2 8 IO n j 6 *9 27 29
- Moyenne v.. .009 .011 .014 .OIT .OIT .019 ,o3i CO O
- j + .090 98 85 78
- vXV'Conc. .no "9 95 85
- En plaçant cette électrode à différentes distances de la flamme et en mesurant la vitesse de décharge, on peut déterminer la vitesse de recombinaison. Les courants de saturation à différentes distances de la flamme ont été trouvés proportionnels aux nombres suivants :
- TABLEAU II
- Dist. de la flamme.. 20 25 3o 35 4o 45
- Flamme incolore. .. 4o 21 11 8 6 4
- NaCl normale IOO 74 60 52 44 4o
- y normale 4 75 60 44 38 34 32
- t normale 16 66 56 4o 36 32 28
- On voit que la vitesse de recombinaison est plus grande dans les gaz des flammes incolores que dans les*gaz des flammes colorées. Ces derniers s’élèvent de 15 cm. dans le tube avant que
- l’ionisation soit réduite à la moitié de sa valeur primitive, tandis que, pour les premiers, les ions sont à moitié recombinés au bout de 5 cm. de trajet.
- Relation entre la concentration et la conductibilité. Avec un dispositif semblable au précédent, le courant fut mesuré en deux régions à une distance moyenne de 20 et 60 cm. de la flamme avec une électrode de 12 cm. de longueur : pour être sûr que la saturation était complète, on fît même une troisième série de mesures avec une électrode de 25 cm. de longueur placée à 40 cm. de la flamme. Les courants observés ont étéproportionnels aux chiffres indiqués dans le tableau III.
- On voit que l’ionisation augmente rapidement avec la concentration et à peu près dans la proportion existant entre la racine quatrième et la puissance première de la concentration.
- Ionisation totale aux extrémités de la flamme. Deux électrodes en fer de 25 à 30 cm., portant une dépression cylindrique, furent placées ver-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 6.
- TABLEAU III
- DISTANCE Electrode 12 cm. de longueur Electrode 25 cm. de longueur
- 20 cm. 60 cm. 4o cm.
- Flamme incolore. 33 3.5 11
- NaCl -A-normale 206 35 I I 28
- A-normale 64 44 i5 35
- A normale 16 53 18 4*
- 7 normale 4 70 24 60
- 1 normale 100 32 79
- ticalement et parallèlement Tune à l’autre à environ 1 cm. l’une de l’autre, le volume cylindrique formé au centre contenant la flamme. Avec ce dispositif, les électrodes entouraient complètement la flamme et présentaient une surface suffisante pour qu’il se produisît un courant de saturation avec une différence de potentiel de 250 volts. ,
- Les déviations observées au galvanomètre sont les suivantes :
- Flamme incolore
- Flamme colorée avec une solution de NaCl
- i3 G 6
- 5
- 6 3
- 38 64
- On voit que les chiffres trouvés pour les gaz des flammes colorées sont presque le double des chiffres trouvés pour les flammes non colorées. Avec une solution saturée dé Kl, l’auteur a trouvé des chiffres trois fois plus considérables que dans les flammes non colorées.
- 9
- 9
- 4
- 3
- 3
- 2
- R. Y.
- Sur la vitesse de recombinaison des ions dans l’air. —Hendren. — Physical Review, novembre 1905.
- Si un gaz est ionisé par un agent ionisant quelconque tel que des rayons Rôntgen ou des rayons du radium, les ions positifs et négatifs tendent immédiatement à se recombiner par suite de leur mouvement et de leur-attraction mutuelle. Ce phénomène obéit à une loi simple, établie pour la première fois par JJ. Thomson et par Rutherford.
- La vitesse de disparition de l’une ou de l’autre charge est proportionnelle aux densités électriques positives ou négatives p et n. Ainsi
- dp _ dn dt dt
- mp,
- (0
- le facteur de proportionnalité « étant nommé coefficient de recombinaison. Si p et n représentent le nombre d’ions par centimètre cube au lieu des charges de ces ions, le coefficient est a. fois e, charge d’un ion.
- Rutherford, Mac Clung et Langevin ont vérifié l’exactitude de cette loi : Townsend, Mac Clung et Langevin ont déterminé les valeurs du coefficient a pour différents gaz. En ce qui concerne l’air, Mac Clung a trouvé que ce coefficient de recombinaison est indépendant de la pression, tandis que Langevin a obtenu une diminution rapide.
- L’auteur s’est proposé d’étudier la variation du coefficient de recombinaison avec la pression. Les résultats de cette étude indiquent que a. décroît avec la pression, mais pas si rapidement que l’a trouvé Langevin. Les pressions étudiées étaient comprises entre 10 et 150 mm.
- Méthode de Mac Clung. — En appelant q la charge totale des ions, positifs ou négatifs, produits par seconde par un agent ionisant dans chaque centimètre cube de gaz, et en supposant qu’il y a dans chaque centimètre cube le même nombre d’ions positifs et négatifs, on a
- Â = ?-“2' M
- Après le commencement de l’ionisation, le nombre d’ions dans le gaz croît constamment jusqu’à ce qu’un état d’équilibre soit atteint 1 entre la vitesse de recombinaison an2 et la vitesse de production q, c’est-à-dire jusqu’à ce que
- 4^ = 0, d’où l’on tire la relation : dt ’
- (3)
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- 10 Février 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITE
- 225
- Si Q et N représentent les intégrales de volume de q et n dans un certain volume V,
- où K est une constante qui dépend seulement des dimensions du récipient employé comme chambre d’ionisation et est déterminée par la distribution de l’ionisation. Si cette ionisation est uniforme, K = V. En se basant sur cette formule, Mac Clung a déterminé directement a. L’agent ionisant était un faisceau de rayons Rôntgen qui ionisait le gaz contenu dans un récipient cylindrique de 20 cm. de longueur séparé en dix compartiments par des séparations en aluminium. Ces séparations étaient reliées ensemble de deux en deux et agissaient comme électrodes. On déterminait le courant de saturation Q de la manière habituelle en notant, d’après le mouvement de l’aiguille d’un électromètre, la vitesse de charge d’une capacité connue connectée en parallèle avec l’électromètre et un groupe d’électrodes.
- On mesurait les valeurs instantanées des charges libres N en laissant les rayons Rontgen ioniser le gaz jusqu’à ce qu’un état stable fût atteint, puis en arrêtant l’ionisation en rompant le circuit primaire de la bobine d’induction, et en notant avec un électromètre l’élévation de la différence de potentiel aux bornes d’une capacité connue.
- Méthode de Langeçin. Cette méthode de détermination de a est basée sur une importante théorie dans laquelle l’auteur prouve que, pratiquement, l’on peut calculer toutes les recombinaisons des ions en considérant les attractions mutuelles de ceux-ci. De cette façon, il obtient la formule « = 4 7r [k^ -J- A’2) s, dans laquelle [k{ -f-Æ2) est somme des vitesses spécifiques des ions et e la fraction du nombre total de collisions qui produit une recombinaison. La valeur de (kK -j- *&2) était mesurée directement et la valeur de e a été déterminée par des expériences. Les vitesses des ions augmentent quand la pression décroît, et la valeur de s diminue quand la pression décroît : on ne peut donc pas savoir a priori si la valeur de « croît ou décroît quand la pression diminue. Langevin a trouvé que cette valeur décroît rapidement.
- Méthode adoptée par l’auteur. Cette méthode est semblable à celle de Mac Clung et repose
- sur la formule « = Q. K, mais en diffère en ce crue N2 H
- l’agent ionisant est du radium et que N est déterminé d’une façon nouvelle.
- Le dispositif expérimental employé est représenté par la figuré 1. Deux plaques d’aluminium A et B de 26 et 30 cm. de diamètre étaient supportées et isolées par de l’ébonite et placées à l’intérieur d’une cloche en verre. Ces deux plaques A et B étaient couvertes aussi uniformément et également que possible avec une solution de chlorure de radium très actif contenant environ un milligramme de sel. Dans la plupart des expériences, la distance entre les plaques A et B était de 6 cm. Un anneau d’aluminium G
- a—L= a la pompe
- Fig. 1. — Schéma de la méthode employée.
- de 1,5 cm. de large était placé autour de A à 0,5 cm de cette plaque. Cet anneau était aussi couvert de radium et agissait comme anneau de garde en rendant plus uniforme l’ionisation du volume de gaz sous la plaque A : cet anneau G était relié à la terre. La plaque supérieure A était connectée, par l’intermédiaire de la clé K2, à une capacité connue C reliée, par la clé K0 en parallèle avecl’électromètredu type Dolezalek. Pour faire l’expérience, il fallait pouvoir appliquer une force électromotrice à l’électrode B pendant des intervalles de temps variables. Pour cela, la plaque B était reliée par l’intermédiaire d’une résistance élevée, à l’une des extrémités d’une source à haut potentiel, dont l’autre pôle était relié à la terre. Un second circuit allait de B à la terre à travers l’interrupteur T\ et la clé T2, placés tous deux sur le trajet d’un pendule P oscillant. Avec ce dispositif, quand ou T2 étaient fermés, la plaque B était au potentiel O et, quand et T2 étaient ouverts, elle était au potentiel <fe la batterie.
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- 226
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — No 6.
- La disposition du pendule permettait de faire varier la durée de l’action de la force électromotrice entre 0,1 et 0,4 seconde.
- On déterminait le courant de saturation Q de la manière habituelle en notant sur l’électromè-tre la vitesse d’augmentation du potentiel d’une capacité C connue : on faisait une petite correction pour la dispersion produite entre la plaque et l’anneau de garde.
- Pour déterminer N, quantité d’électricité libre existant sur les ions quand le gaz a atteint un état stable, on opérait de la façon suivante.
- En premier lieu, la capacité C était réglée à une valeur déterminée, les trois clés K3, K2 et étaient fermées, ainsi que la clé T,, qui reliait le système à la terre. La clé T2 était ouverte et réglée pour que le temps écoulé entre l’ouverture et la fermeture des clés et T2 par le pendule fut de 0,1 seconde.
- Le pendule était alors mis en mouvement, ouvrait la clé T0 isolant ainsi la capacité et l’électrode A et fermait T2 un dixième de seconde après. La capacité prenait alors une certaine charge composée de la charge libre N., existant sur les ions du gaz et du nombre d’ions produits par la radiation du radium pendant un dixième de seconde. En même temps que la clé T2 était fermée, un autre circuit, non représenté sur la figure, était également fermé et actionnait un électroaimant M qui ouvrait la clé K2, isolant ainsi la capacité G chargée. La charge de cette capacité était alors mesurée au moyen de la clé K.,, et de l’électromètre dont on notait la déviation.
- /
- La même opération était répétée avec des intervalles de 0,2, 0,3 seconde : les résultats obtenus sont indiqués par le tableau 1.
- Deux corrections y sont également indiquées: ces corrections sont relatives, l’une à la perte de charge produite dans l’intervalle compris entre la fermeture de T2 et l’ouverture de K2, la seconde à la dispersion entre la plaque A et l’anneau de garde.
- TABLEAU I
- Pression, 100 mm. Distance entre les plaques, 6 cm. Volume, 3.435 cm3. Sensibilité de Vélectromètre, 224 divisions pour 1 volt sur les quadrants et 52 volts sur Vaiguille.
- Pour le courant de saturation Q on avait: capacité, 0,9 microfarad ; différence de potentiel entre plaques, iiO volts ; temps pour 30 divisions, 44 secondes ; dis-
- persion avec Vanneau de garde, i6 divisions en 44 secondes.
- Temps pendant lequel la f. é. m. agissait (secondes) 0,1 0,2 o,3
- 76 97 "7
- 77 98 118
- Division de l’échelle 76 96,5 i*9
- 1 78 99 116,4
- 76 97 116
- Moyenne. 76,6 97*5 117,3
- Dispersion à travers le gaz ionisé. . . 2,5 3,2 3,9
- Dispersion due à l’anneau de garde. 0,8 2.4 4,4
- Moyenne corrigée 79 >9 io3,1 125,6
- N = 5^,2 divisions = 7,76 unités électrostatiques * = S5V = i,55o.
- Variation de a. avec la pression. — Les valeurs trouvées pour « à différentes pressions sont résumées par le tableau II. Les chiffres donnés sur ce tableau indiquent les moyennes d’un grand, nombre d’expériences. Les valeurs de N indiquées sur le tableau ne sont pas, dans tous les cas, les seules d’après lesquelles les valeurs correspondantes de « ont été obtenues, car quelques mesures ont été faites avant que le radium ait atteint un état stable.
- TABLEAU II
- V = 3,435 c. c.
- PRESSION Q. N. s 11 2|0- <
- 760 mm. 106 io.5 3,3oo
- 45o 94 11 2,65o
- 2ÔO 67 10.6 2,070
- i5o 42.2 9-1 1,750
- IOO 28 7-9 1,55o
- 5o 14.2 6.1 1,3io
- 35 IO 5.2 1,2Ô0
- 20 3-9 4.i 1, i5o
- IO .3.0 3.2 1,000
- A la pression atmosphérique, la valeur de a avait été trouvée égale à 3.400 par Townsend, à 3.384 par Mac Clung et à 3.200 par Langevin. La valeur 3.300, trouvée par l’auteur, concorde bien avec ces résultats. On voit que la valeur de a diminue avec la pression, comme l’avait signalé Langevin.
- R. V.
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- 10 Février 4906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 227
- Méthodes de recherché expérimentale sur la transformation des rayons X et les rayons secondaires qui en résultent. — Sagnac. — Congrès de radiologie de Liège.
- L’auteur a montré précédemment (R que chaque élément de matière placé sur le trajet des rayons X émet dans toutes les directions des rayons ionisants qui déchargent les corps électrisés, laissent sur la plaque photographique une impression, et amènent à la fluorescence un écran au platino-cyanure de baryum. Il a nommé ces rayons « rayons secondaires des rayons X. » Ces rayons, en atteignant la matière, provoquent à leur tour l’émission de rayons tertiaires, etc.
- Quand le corps matériel atteintpar les rayons X contient certains éléments, tels que du platine ou du plomb, du nickel ou du fer, du zinc, du cuivre, et en général des éléments chimiques de poids atomique élevé, les rayons secondaires émis sont beaucoup plus facilement absorbables que les rayons X qui les produisent et contiennent des radiations qui n’existent pas dans le faisceau des rayons X excitateurs. Dans ce cas tout au moins, les rayons secondaires ne résultent pas d’une diffusion sélective des rayons X mais d’une transformation de ces rayons.
- L’auteur indique les différentes méthodes qui permettent d’étudier cette transformation. Ces méthodes peuvent être rangées en deux catégories : celles qui reposent sur l’étude de la pénétration des rayons ; celles qui reposent sur la nature cathodique d’une partie des rayons secondaires (électrisation négative, décomposition de rayons déviables et non déviables dans un champ magnétique). <
- Le principe de la première méthode est le suivant : on place un écran d’abord sur le trajet des rayons incidents, puis ensuite sur le trajet des rayons dispersés en ayant soin que, dans les deux cas, la surface de cet écran soit perpendiculaire au trajet des rayons. Si l’intensité des rayons dispersés n’est pas la même dans les deux cas, les rayons dispersés sont constitués en totalité ou en partie de rayons transformés, et la transformation a modifié le pouvoir de pénétration des rayons. Il peut arriver que les rayons X soient trop peu absorbables pour influencer un récepteur et qu’ils puissent être cependant dé-
- (!) Eclairage Electrique, tome XIII, 1897, page SUl ; tome XIV,
- 1898, pages 456, 509, 547; tome XVII, 1899, page 41, tomeXIX,
- 1899, page 201.
- calés par les rayons transformés secondaires ou tertiaires beaucoup plus absorbables qu’ils font naître en tombant sur certains métaux. Le faisceau de rayons secondaires provenant même d’un métal pur est toujours très complexe : son pouvoir de pénétration est d’autant plus considérable qu’il a été plus affaibli par des passages antérieurs.
- Dans la seconde méthode, - on compare les rayons secondaires avec des radiations ultraviolettes et avec des rayons cathodiques (1). En employant un champ magnétique, on peut décomposer en déviables et non déviables les rayons secondaires du plomb, du platine, de l’-étain et du zinc. Les rayons déviables sont déviés dans le même sens que les rayons cathodiques. Les rayons secondaires non déviables restent comparables aux rayons X et aux différents rayons lumineux et électromagnétiques.
- R. V.
- Classification et mécanisme des différentes actions électriques produites par les rayons X. — Sagnac. — Congrès de radiologie de Liège.
- L’auteur passe en revue les différentes actions électriques des rayons X et indique, pour chacun des types d’action électrique, l’une des expériences les plus simples qui permettent dé montrer cette action. Il s’occupe uniquement des cas dans lesquels un corps primitivement isolé au point de vue électrique perd ou prend une charge électrique sous l’action des rayons X. Dans tous les cas expérimentés jusqu’à présent, des ions ou des électrons sont mis en liberté dans un gaz ou dans un métal par l’action des rayons X ou de leurs dérivés. Ce sont ces ions ou électrons qui modifient la charge du corps isolant soumis à l’expérience.
- La classification donnée par l’auteur est la suivante :
- lre classe. Les ions sont mis en liberté dans le gaz soumis à l’action du champ.
- 1er effet : lésions ne sont produits que par des rayons X.
- 2e effet : les ions ne sont mis en liberté que par les rayons secondaires.
- 3e effet : les ions sont produits simultanément par les rayons X et par leurs dérivés.
- 4e effet : les ions sont mis en liberté par les
- (!) Eclairage Electrique, 12 mars 1898,
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- rayons secondaires ou tertiaires sans l’action des rayons X.
- 2e classe. Les ions sont mis en liberté dans un métal atteint par les rayons X.
- 5e effet : les électrons des rayons secondaires se propagent dans un gaz très raréfié qu’ils ionisent peu et chargent négativement un conducteur relié à un électromètre.
- 6e effet : potentiel limite d’un métal isolé atteint par les rayons X.
- 3e classe. Les ions sont mis en liberté en dehors du champ Fi du corps étudié. Ces ions reçoivent une accélération d’un champ extérieur Fe par l’ouverture du cylindre de Faraday limitant le champ Fi.
- r. v.
- Sur les phénomènes magnéto-optiques. — Inger. soll. — Philosophical Magazine, janvier 1906.
- Jusqu’ici les différentes mesures faites sur la dépendance entre les phénomènes de Faraday et de Kerr et la longueur d’ondes avaient été effectuées exclusivement dans la région du spectre visible.
- L’auteur a fait des expériences sur ce sujet dans la région infra-rouge du spectre pour vérifier la valeur des formules données pour la dispersion rotatoire.
- Pour le phénomène de Faraday, il a employé du bisulfure de carbone à cause de sa transparence aux ondes calorifiques, et il a opéré avec des longueurs d’ondes supérieures à 4.300 pu. Le phénomène de Faraday dans le spectre infra-rouge est exactement représenté par la formule qui tient compte de l’absorption jusqu’à des longueurs d’ondes de 8.000 pp.
- En ce qui concerne le phénomène de Kerr, l’auteur a employé deux miroirs faits avec la substance à étudier et a trouvé des courbes de dispersion tout à fait semblables à la courbe de dispersion typique. Le résultat le plus intéressant de ces expériences est que, dans les alliages magnétiques d’Heusler, l’effet de Kerr n’est pas perceptible. C’est le seul phénomène par lequel ces alliages se distinguent des corps magnétiques, et ce fait est important au point de vue de la théorie du phénomène de Kerr.
- R. R.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Emploi des moteurs à gaz dans les usines génératrices. — Dowson. — Electrical Review, décembre 1905.
- L’auteur examine, dans une étude complète, les différents chiffres obtenus actuellement comme rendements d’une installation de moteurs à gaz.
- Le rendement du moteur lui-même est de 30 % , d’après l’auteur : le rendement du gazogène ou générateur est de 90 % : les chiffres correspondant d’une installation à vapeur sont 15 % et 70 %. La consommation de charbon d’un moteur à gaz moderne est inférieure à 450 gr. par cheval-heure. La composition du gaz produit par un appareil Dowson est la suivante : 18,5 % d’hydrogène, 25,25 % d’oxyde de carbone, 5,25 % d’acide carbonique, 2 % d’hydrocarbures et
- 49 % d’azote. Les installations n’exigent que peu de surveillance et n’occupent que 0,05 mètre carré par cheval-heure.
- L’auteur indique, pour les frais annuels d’exploitation d’une installation de force motrice de 25 chevaux ou de 100 chevaux électriques, à vapeur ou à gaz, les chiffres suivants :
- Installation de 25 chev. 5o chev.
- Moteur électrique.
- Gourant à 10 centimes le kilowatt....]
- Rendement 98 °/0......................>5oi8fr
- Intérêt et amortissement 7,5 °/°......)
- Machine à vapeur à grande vitesse.
- 2 kgr. 25 de charbon par cheval-heure à i4 fr. 4o la tonne...............
- 18 litres d’eau par cheval heure à20 c.f, t c 1 r* r >4 moules 1000 litres............................... '
- Salaires >8 fr. par semaine........
- Intérêts et amortissement °/o......
- Moteur à gaz.
- 0.46 m3 de gaz d’éclairage par chevali
- heure à 9 c. le mètre cube.........>33i8 fr
- Intérêts et amortissement io°/o.......\
- Moteur à gaz avec gazogène Dowson o,45 kgr de charbon par cheval-heure à (
- 24 fr. la tonne....................
- 3,4 litres d’eau par cheval heure à 20 c.
- les 1000 litres....................^1662 fr.
- Salaires 6 fr. par semaine.........
- Intérêts et amortissement 10 “/„....
- 1995° f.
- 11900 f.
- 11100 f.
- 5712 fr.
- R. R.
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- 10 Février 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 229
- Sur le rendement des usines génératrices. — Hobart. —Electrical World and Engineer, décem. 1905.
- L’auteur a étudié le rendement total de 26 usines génératrices, compté depuis le charbon
- jusqu’au tableau de distribution. Il a trouvé, en fonction de la puissance des usines, les chiffres suivants :
- Puissance de l’usine en millions de kilowatts-heure produits annuellement 2 10 20 3o 36
- Rendement en */„» (installation) anglaises 3 5,8 6>7 7,3 7-4
- Rendement en %, (installation) continentales. 5,3 6,7 7>6 7,3 OO
- Le rendement total à pleine charge peut être calculé de la façon suivante :
- vj tôt = yj groupe générateur X r< chaudière X ri tuyauterie ri tôt = 0,20 X 0,^5 X 0,95 = 0,lf
- La différence entre cette valeur et les valeurs réellement observées provient du faible facteur de charge et du fait que les differentes parties
- de l’usine, et particulièrement la chaufferie, ne travaillent pas proportionnellement à la charge instantanée.
- Pour voir quelles améliorations on peut apporter, et ce que l’on pourrait gagner, l’auteur calcule le rendement total de quatre usines génératrices de puissances différentes. Le calcul est fait d’après le tableau suivant :
- Puissance de l’usine en millions de kilowatts heure par an.. Puissance du générateur par millions de kilowatts heure par an Puissance totale des générateurs , 10 280 2800 /. 3o 240 90 210 i89oo 4 4700 8,5 270 200 54000 8 6800 8,5
- Nombre des unités 4 1800 8,5
- Puissance par unité
- Consommation de vapeur en kgr. par kw. heure (vapeur à i3 atmosphères absolues et surchauffée de 5o°). 9,2
- Consommation de vapeur en tonnes par an 765000 754 576 67 860
- Energie en kw. heure pour transformer 1 tonne d’eau à 5o° en vapeur à i3 atmosphères et surchauffée de 5o° £2000 754 69,4 62 754 192 65 754 1730 68
- Energie en millions de kilowatts heure employée pour la production de vapeur par an Rendement des chaudières et dè la tuyauterie..
- Energie de la combustion en millions de kw. heure par an.. Rendement annuel en °j 112 8 Q 296 255o 10,6
- Pouvoir calorifique d’une tonne de charbon en kilowatts-heure
- Consommation de charbon en tonnes par an. . . I 2QOO 34.000 QQOOO 2g4ooo 1,06
- Consommation de charbon en kg., par kw. produit, 1,29 I . IO
- 1
- D’après ce calcul, on voit que, pour les installations produisant annuellement 10 ou 30 millions de kilowatts-heure, le rendement réel n’est que 6,7 ou 8,2 % tandis qu’il pourrait atteindre 8,9 ou 10,1 % . On voit donc que les premières de ces installations peuvent être améliorées de 33 % et les secondes de 23 % .
- R. R.
- Relation entre les pertes par hystérésis et la forme d’ondes dans les tôles en fer spécial. — Benischke. — Elektrotechnische Zeitschrift, 4 janvier 1906.
- Les pertes totales dans les tôles de fer des machines électriques comprennent les pertes par hystérésis et les pertes par courants de
- Foucault. Les pertes par hystérésis ont pu être considérablement diminuées par un traitement approprié des tôles et l’industrie, livre maintenant des tôles pour lesquelles le coefficient d’hystérésis est tombé à 0,001. Pour réduire les courants de Foucault, on peut soit employer des tôles extrêmement minces, soit employer, pour la fabrication de ces tôles, des alliages de forte résistance spécifique. Le premier moyen est à éviter car il augmente sensiblement le prix de revient et, en outre, il entraîne une diminution de la section active du fer pour une section totale donnée. Le second moyen est réellement pratique et certaines maisons fabriquent des tôles dont le coefficient de courants de Foucault est réduit
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- 230
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. xlvi, — n° e.
- au tiers de celui du fer ordinaire. Au point de vue théorique, ces tôles spéciales méritent un examen attentif.
- L’auteur a montré précédemment que la formule habituellement employée pour les pertes par courants de Foucault
- aw-(i)
- n’est qu’approximative et que, rigoureusement, il faut avoir recours à la formule
- _ «*2<02 üw — ° W2_|_(277VL]2’
- (2)
- dans laquelle c désigne une constante, w la résistance ohmique, et 27rvL la résistance inductive du trajet suivi par les courants de Foucault dans les tôles. Ce n’est que quand cette dernière résistance est négligeable vis-à-vis de la résistance ohmique que la formule (2) se transforme en la formule ordinaire (1) dans laquelle
- P = : c’est d’autant moins le cas que la tôle
- est plus épaisse. Le résultat est que les pertes totales dans le fer pour une période, données par l’expression
- - — ;5Æ1'
- u-yÛi-
- W2 -f- (2TTvL)2
- (3)
- ne sont pas représentées par une droite, mais par une courbe dont le rayon de courbure est d’autant plus fort que la tôle est plus épaisse.
- En pratique, les mesures ont montré que les valeurs de la formule ci-dessus ne sont représentés par une ligne droite que pour des tôles de 0,25 mm., d’épaisseur : pour des tôles de 0,5 mm. et surtout de 0,7 et 1 mm., la ligne droite devient une courbe, d’autant plus accentuée que réchauffement du fer, pendant la mesure, est plus considérable.
- Pour les métaux spéciaux dont la résistance électrique est trois à quatre fois supérieure à celle du fer habituellement employé, dans lesquels les pertes totales sont si faibles que réchauffement est très peu important, et pour lesquels en outre le coefficient de température de la résistance n’est que le tiers environ du coefficient ordinaire, la courbe représentative des pertes est, en pratique, une ligne droite.
- L’équation (3) pour les pertes totales dans une période devient :
- - =>!<&< «'-f- /3v^2.
- V *
- L’auteur a étudié la façon dont les pertes par hystérésis dépendent de la forme d’ondes. Les courbes de tension, relevées à l’oscillographe, sont représentées par les figures 1 et 2.
- Fig. î.
- L’échantillon du métal étudié formait un anneau fermé de 90,7 cm. de longueur moyenne, 844 cm3 de volume, et environ 9^3 cm2 de section active, recouvert uniformément de 300 tours de fil.
- Il faut établir d’abord la relation entre le maximum de flux et la f. é.m. efficace E dans l’enroulement. L’onde de tension I répond, en
- ‘Fig. 2.
- négligeant les termes inférieurs à 1 %, à l’équation :
- e = 29,1 sin ut — io,4 sin 3ut -f- o,3i5 sia 5ul
- — 0,67 sin g«£ -}- o,43 sin j lut.
- La valeur maxima est :
- Emax E^max Egmax ~\~ Egmax — E^max —p Egmax
- — E1|max = 3g,o.
- La valeur efficace est :
- Efmàx —j— E|max -j— Efmax -f- ... -f-Eftmax)
- = 21,9
- Le facteur de forme de la courbe de tension est donc ;
- <*e
- Emax
- Eeff
- ï,78-
- (4)
- De l’équation de l’onde de tension e, on peut déduire celle de l’onde magnétique f ;
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- 10 Février 1906.
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- 231
- : —edt :
- 29,
- COS tôt
- 10,4
- 3w
- cos 3cot
- i o,3ib
- ---=— cos 5wt — ....
- O w
- Pour v — 5o (w = 27tv = 314)>
- on a p = 0,0927 cos «t — 0,0110 cos Sut.
- Cette onde est représentée par la courbe I de la figure 3. On a
- <E>max = 0,0817 ; $eff = 0,065g
- ^max
- <E>eff
- 1,24.
- Des valeurs qui précèdent, on déduit la re-
- Fig. 3.
- lation suivante entre Eeff et $max pour la fréquence de 50 périodes et un tour de fil:
- Eeff n o
- --- = 267,8
- $max '
- Pour v périodes et N tours de fil, il faut multiplier par N, et l’on a:
- Eeff = 5,36.v.N.^max. IO-8 VOltS. (5)
- L’équation de l’onde de tension II (fig. 2), est la suivante :
- e = 33,6 sin cot -f- 18,9 sin 3cot— 0,812 sin 8wf — 2,o4 sin 9 ut
- d’où l’on déduit Eeff = 27,3. Le maximum est Emax = 38,7, d’où l’on tire : ae — 1,418.
- Pour l’onde magnétique, on a
- 53 — o, 107 cos COt -|- 0,0201 COS 3tôt.
- Cette onde est représentée par la courbe II de la figure 3. On a :
- <ï>max = 0,127, <Feff =: 0,077, <7? = i,65..; et finalement :
- Eeff = 4)3ovN$maxIO-8 VOltS. (6)
- Le tableau I donne les valeurs mesurées pour B = 10.000, et montre l’exactitude de la mesure. Les valeurs contenues dans la dernière colonne indiquent les pertes totales dans le fer pour une période. Ces valeurs sont portées sur
- la courbe I de la figure 4, sur laquelle sont également portées celles relatives ‘à la forme d’ondes II (courbe II).
- D’après l’équation (4), l’ordonnée à l’origine de la droite représente les pertes par hystérésis, et le reste représente les pertes par courants de Foucault pour une période. On en dé-
- Fig. 4.
- duit, comme d’habitude, les coefficients et /3. Le tableau II donne ces coefficients ainsi que les facteurs de forme de l’onde de tension et de l’onde magnétique. On voit que le coefficient d’hystérésis 77 diminue quand le facteur de forme <7^ de l’onde magnétique augmente, ou quand le facteur déformé ae de l’onde de tension diminue : autrement dit les pertes par hystérésis sont d’autant plus petites que l’onde magnétique est plus pointue.
- TABLEAU I
- VOLTS A V 6h
- 62,6 93,5 0,2820 10 000
- 50,9 76, I 0,2645 10 000
- 42,0 62,9 0,2020 10 010
- 35,i5 49,5 O,2390 9 99°
- 42,25 63,2 0,2025 10 010
- 51,2 76,5 0,2055 10 010
- 62,2 93,0 o,28i5 10 000
- 32,9 49 >2 0,23go 10 000
- TABLEAU II
- 7e 7 Z V y3. io~7
- I 1,78 1,24 0,00090 i,73
- II 1,418 1,65 0,00084 1, 3i
- B. L.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 6.
- Sur les pertes dans le fer des moteurs d’induc- j tion. — Hellmund.'— Electrical World and Engineer, 23 décembre igo5.
- Dans les essais de moteurs d’induction, il est difficile de déterminer les pertes réelles dans le fer pour le moteur en charge. On mesure généralement ces pertes à vide et l’on admet qu’elles ont la même valeur en charge. Cette méthode n’est qu’approximative.
- Pour les moteurs à secondaire bobiné, la méthode suivante donne des résultats plus exacts.
- En plus des essais dont on a besoin pour tracer le diagramme du cercle du moteur, on effectue les essais suivants :
- 1°) On mesure les pertes et les courants à vide pour différents voltages pour déterminer les pertes à vide dans le fer que l’on représente par une courbe A
- 2°) On connecte, dans chaque phase du secondaire, une résistance de valeur élevée et on la règle de façon que le glissement du rotor soit égal au glissement qui correspond à la charge pour laquelle on veut connaître les pertes. Dans ces conditions, on mesure à nouveau les pertes et les courants pour différents voltages, et l’on trace la courbe B représentant ces pertes.
- En déduisant des pertes trouvées les pertes RI2 et les pertes par frottements, que l’on peut facilement déterminer toutes deux, on trouve, dans les deux cas la valeur des pertes dans le fer seules. On trace les deux courbes C et D donnant ces pertes en fonction du flux primaire. Enfin on détermine les différences des ordonnées de ces deux courbes et l’on trace la courbe E ayant pour ordonnées ces différences et pour abscisses les valeurs du flux secondaire, facile à déterminer au moyen du diagramme du cercle.
- On possède donc une première courbe C donnant, pour différentes valeurs du flux les pertes dans le fer produites par le flux primaire de fréquence élevée, et une seconde courbe E donnant les pertes dans le fer produites, pour un certain glissement, par le flux secondaire de basse fréquence. Pour passer des flux à vide considérés ci-dessus aux conditions du moteur en charge, on tient compte des faits suivants :
- 1°) Le flux primaire diminue par suite d’une chute de potentiel primaire due à la résistance ohmique. La valeur du flux primaire en charge
- i est donnée dans le diagramme du cercle et les pertes correspondantes peuvent être trouvées sur la courbe C.
- 2°) Le flux secondaire diminue par suite de la chute ohmique primaire et de la réaction secondaire. La valeur du flux secondaire est donc donnée par le diagramme du cercle et les pertes correspondantes peuvent être trouvées sur la courbe E.
- 3°) Le flux de dispersion augmente. Toutefois, la plus grande partie de ce flux' ne traverse que de l’air et ne produit pas de pertes dans le fer. Une faible partie seulement du flux de dispersion, due à la dispersion en zigzag, traverse la tête des dents. Les pertes dans le fer produites par ce flux sont très faibles puisque le flux, ainsi que le volume de fer, sont tous deux très petits. On peut donc négliger cette cause de pertes, et prendre pour pertes en charge les valeurs obtenues au moyen des courbes C et E.
- R. R.
- Sur les projets de moteurs série monophasés de traction. — Dick (Fin) (1). — Elektrotechnik and Maschinenbau, i4 janvier 1906.
- Il faut établir les relations servant à déterminer la tension de réactance et la tension induite statiquement. D’après le genre d’enroulement, parallèle ou série, le court-circuit des bobines est local (sous chaque balai pour lui seul) ou est réparti sous les différents balais.
- Avec l’enroulement série, ou ondulé, le nombre des bobines en court-circuit reliées en série est à peu près
- (Arnold)
- a U h 7T
- où
- désigne la largeur d’un balai en cm., le diamètre du collecteur en cm., k le nombre de lames du collecteur.
- Pour mieux se représenter les phénomènes, on peut jeter les yeux sur le schéma de la figure 7 dans lequel huit bobines sont court-circuitées par le balai correspondant. Ces huit bobines sont en série et les tensions induites par le champ alternatif dans chaque bobine s’ajoutent: la tension efficace agissant aux extré-
- (!) Yoir Eclairage Electrique, tome XLVI, 3 fév. 1906, p. 186.
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- iO Février 1906.
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- mités du circuit formé est alors, si les pas partiels yt et y2 sont égaux :
- N
- Ct =27TC3> — Z IO-8- (l^)
- La répartition du courant correspond aux flèches indiquées sur la figure 7 avec les courants partiels i^, 12...
- Pour déterminer les courants de court-circuit et leur réaction sur le flux excitateur, il faut faire quelques hypothèses qui ne sont pas réalisées en réalité : ces hypothèses sont relatives en premier lieu aux résistances des bobines en court-circuit, que l’on néglige en comparaison des résistances de passage des frotteurs en charbon, et ensuite au recouvrement complet
- Fig. 7 et 8.
- des lames de collecteurs par les balais correspondants.
- Si l’on désigne par r la résistance de passage d’une lame au balai de charbon et par e la f. é. m. induite par bobine, on a approximativement pour les courants locaux (fig. 7 et 8) :
- 11 = — z. Courant dans les bobines I et VIII = q
- 2 r
- 12 = — (z — 2) Cour, dans les bob. II et VII = q -j- i2
- 2 V
- L = — (z — 4) Cour, dans les bob. III et VI = q -|- H + H
- ii, = (z — 6) C. dans les bob. IV et V = q -j- i2 -j- i3 -|- q h = o.
- Les ampère-tours de réaction agissant sur le flux d’excitation sont, par circuit magnétique :
- AWreac = ^ ~ [fc + 3(z — 2) + 2 (z — 4) + r /c
- +- — 6]^cosa, (i8);
- l’angle a tenant compte du décalage en arrière du courant secondaire Jt vis-à-vis de la f. é. m. eT. Les composantes des ampère-tours d’excitation AWe et les ampère-tours de réaction AWreac se composent, et leur résultante produit le courant J d’alimentation (fig. 9).
- On déterminerait de la même manière les am-
- Fig. 9.
- père-tours de réaction dans un enroulement imbriqué.
- En réalité, les ampère-tours de réaction des bobines agissant comme un transformateur sont sensiblement plus faibles que ne l’indique la formule, car les balais ne couvrent pas entièrement toutes les lames, mais seulement une partie de celles-ci : la résistance de passage est donc plus considérable. Quoique la formule 18 ne soit pas exacte, on peut en tirer quand même des conclusions sur la façon dont on peut réduire au minimum les courants provenant de l’induction statique.
- t eN
- Le terme "j montre que les ampere-tours
- de réaction sont proportionnels au carré du nombre de tours par bobine en court-circuit, au flux <f», à 2 dans un certain rapport, et enfin inversement proportionnels à la résistance de passage des balais en charbon. Par conséquent, il y a lieu de réduire le plus possible le nombre de tours par lame de collecteur, d’adopter un faible flux et une faible largeur de balais et d’obtenir une forte résistance de passage entre le collecteur et les balais, c’est-à-dire d’employer des charbons durs.
- Les courants provenant de l’induction statique produisent des pertes supplémentaires dans les résistances des bobines elles-mêmes, ainsi qu’aux points de passage : quand la répartition du courant est déterminée, ces pertes peuvent facilement être calculées. Comme elles se produisent au collecteur et aux balais, on est obligé, pour éviter un échauffement exagéré, de dimensionner très largement ces organes. D’ail-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. - N° 6.
- leurs, dans le moteur série, les pertes de puissance ne sont pas constantes, mais varient avec la charge ou la valeur du flux <ï>.
- Les moteurs de traction sont soumis à des variations de charge considérables et exercentpar moment un couple quatre fois plus considérable que le couple normal. Si le fer n’est pas saturé, les pertes aux points de passage atteignent une valeur inadmissible ; si au contraire le moteur est établi pour que le fer soit assez saturé pour le couple normal, le flux, et par suite la tension induite statiquement ainsi que les pertes qui en résultent n’augmentent que faiblement avec le courant.
- En résumé, les facteurs qui produisent une augmentation du courant J sont les suivants :
- Influence de la saturation périodiquement variable du fer du stator et du rotor,
- Influence de la dispersion primaire,
- Influence de la réaction des bobines agissant comme un transformateur.
- On a donné différentes formules pour le calcul de la tension de réactance cr. La plus simple est la suivante
- N
- eR = const. — lev ACio~6- (19)
- Cette formule ne donne qu’une valeur approximative : en outre elle ne peut donner que des chiffres comparatifs entre des machines de construction analogue, car le facteur constant repose lui-même sur des hypothèses déterminées. Pour des calculs plus exacts, on peut employer la formule d’Arnold ef La Cour:
- G k p N
- eR = 2 pf- - — -r levA 0%
- D* tt a k
- dans laquelle
- b + bu — /3U
- (20)
- désigne la perméabilité magnétique de l’encoche par cm. de largeur de fer, le la longueur de fer de l’induit en cm., q le pas des encoches en cm.,
- b
- U
- b
- D_
- 4D*’
- La valeur de % peut être facilement déterminée au moyen de la formule suivante dans laquelle lK représente la longueur en cm. d’une connexion frontale d’un conducteur induit :
- = 1,25
- 0~ +1 '
- 2V6
- v4 + :
- ^]+0,92l0g(J^
- + °,8 —
- Le
- Cette formule n’est applicable que pour les machines de construction habituelle, c’est-à-dire sans pôles de commutation. Dans les machines à pôles de commutation, ceux-ci augmentent la permabilité d’une encoche et il faut remplacer le deuxième terme de l’équation
- par la grandeur .y—
- Comme on l’a déjà vu, le flux de commutation Bwr induit dans les bobines en court-circuit une f. é. m. eWR agissant contre la tension de réactance, et il est évident que, quand eWR = eR, cette tension est entièrement compensée. Or on a :
- , N p k
- «WR = v.le -r BwR - f:—10 6- (21)
- k a Uk 7T
- L’induction du flux de commutation doit être :
- BWr=3ACà$ -jd-----2 ’ (a3)
- M \ PV
- c’est-à-dire que le flux de commutation doit être proportionnel au courant J, condition qui est remplie quand les pôles de commutation sont excités en série par le courant principal. La formule montre d’ailleurs aussi que la commutation de la tension de réacfance seule est indépendante de la vitesse de rotation, fait qui présente une grande importance dans le moteur monophasé.
- On peut déterminer d’une façon simple le nombre de tours par pôle de commutation Ww en remarquant que, pour produire l’induction Bwr, il faut avant tout annuler le flux de l’induit. Les ampère-tours totaux par circuit magnétique, qui agissent dans la direction de l’axe des balais, doivent donc être, en négligeant la réluctance du fer :
- d’où
- 2 JW wg— i,6.BwR.^.Æj
- ACttD
- 2P
- WwG =
- _NT2$Æ,| , q 8a L D q -f bv — pv( 1 p
- a
- (24)
- où k) représente un coefficient qui tient compte de l’augmentation de réluctance de l’entrefer due aux encoches.
- Cette formule ne donne évidemment des valeurs exactes que quand la longueur du fer du pôle de commutation est égale à la longueur du fer de l’induit, quand l’entrefer sous le pôle de commutation a la valeur S et quand le cou-
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- rant principal J parcourt la bobine inductrice du pôle de commutation. Le montage des enroulements correspond au schéma de la figure 10.
- Le deuxième terme de la formule, multiplié
- J
- par le facteur représente les tours W* par
- pôle nécessaires pour compenser le champ transversal de l’induit, et qui doivent être uniformément répartis dans le stator : le nombre de tours par pôle de commutation doit donc être: Ww = Wwg — Wr. (2.5)
- On voit qu’il est possible de compenser la tension de réactance par une tension égale et opposée : il reste encore la composante de la tension induite statiquement, dont l’action nuisible se traduit par des crachements au collecteur. Cette tension peut, aussi bien que la précédente et indépendamment d’elle, être compensée par l’emploi d’un flux auxiliaire. La tension induite statiquement étant décalée de 90° sur la tension de réactance, le flux auxiliaire doit être décalé dans le temps d’un quart de période vis-à-vis du courant J. En employant un pôle de commutation à excitation shunt (fîg. 11), on peut, comme l’ont in-
- Fig. 11.
- diqué Latour et Richter, obtenir au moyen d’une bobine de self-induction réglable un courant d’excitation iw dont l’intensité et la phase aient les valeurs convenables pour produire la compensation désirée.
- Si l’on désigne par eWT la force contre-élec-
- tromotrice induite par ce flux décalé dans les bobines en court-circuit, on doit, pour que la tension induite statiquement soit compensée, avoir la relation: eWT — <3t = o.
- N p b, k
- Or CWT = ÙeBwT -7 - TT— m k a U k ît
- ne , 1
- d’où % Bwt = • .-<&-> IOO le V
- c’est-à-dire que le champ nécessaire pour la compensation dépend de la vitesse de rotation et du flux 4>, contrairement à ce qui a été trouvé pour le flux de compensation de la tension de réactance. Pour une charge déterminée du moteur on peut donc (abstraction faite du facteur de puissance) annuler aussi la composante de la tension induite statiquement.
- Les deux montages schématiques des figures 10 et 11 peuvent d’ailleurs être réunis dans un moteur : les pôles de commutation reçoivent deux enroulements distincts l’un de l’autre, de telle façon qu’à une charge déterminée la tension résultante ez soit détruite.
- Même avec le dispositif de Latour et Richter on peut compenser la résultante ez pour une charge, une vitesse et un facteur de puissance donnés. Pour cela, on calcule d’après les formules (17) et (20) les deux composantes cr et et et l’on porte ces grandeurs ainsi que E, J et l’angle y sur le diagramme de la figure 12, pour obtenir la grandeur de la composante ez. Un enroulement compensateur parcouru par le courant principal empêche la production de la f. é. m. eq. Le vecteur Bwr est en phase avec cr, le vecteur Bwt est perpendiculaire au précédent. L’induction dans l’air sous les pôles de commutation est alors
- Bwz —
- 2ACU
- N*i
- 7TC I \2
- ioo/e ry ’
- (28)
- d’où l’on déduit, pour la valeur des ampère-tours nécessaires par pôle de commutation :
- AWwz —o,8Bwz Wy (29)
- La tension de réactance Esw des enroulements des pôles auxiliaires excités en dérivation est approximativement égale à E, comme on le voit sur le diagramme. Le nombre de tours par pôle de commutation est alors
- Ww
- Evvs !08
- 2 TTC 2 <t>WZ p
- (3o)
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- L’ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 6.
- où ^wz = èw le Bwz, b\\ désignant l’arc du pôle auxiliaire en centimètres. Le courant d’excitation de ce pôle est :
- Jw
- AWwz
- ”wT"
- (3i)
- Le diagramme montre que l’adjonction de l’enroulement au pôle auxiliaire diminue un peu le facteur de puissance et que* le courant d’alimentation augmente de J à J*. Comme le montre le schéma de la figure 11, on intercale dans le circuit dérivé des résistances réglables inductives et ohmiques, afin de pouvoir régler pour toutes les charges.
- Au lieu de relier directement au réseau l’enroulement des pôles de commutation, on peut, pour diminuer le nombre de tours de cet enroulement, relier celui-ci au secondaire d’un petit transformateur dont le primaire est connecté au réseau.
- La méthode de Richter et Latour donne une solution élégante du problème de la compensation des f. é. m. agissant dans les bobines en court-circuit. Outre ce montage, il existe plusieurs autres dispositions qui permettent d’annuler la résultante ez. Par exemple, on peut faire traverser par le courant d’alimentation l’enroulement primaire du transformateur dont il vient d’être question : on peut aussi intercaler l’enroulement du pôle de commutation dans le circuit principal, en plaçant en parallèle avec cet enroulement une résistance permettant d’obtenir le décalage, dans le temps nécessaire, du flux de commutation. On peut encore placer en parallèle avec l’enroulement excitateur le primaire d’un transformateur dont le secondaire est relié, par l’intermédiaire de résistances ohmiques, à une partie de l’enroulement compensateur agissant comme enroulement du pôle de commutation.
- O. A.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- Système Orling-Armstrong de télégraphie et de téléphonie sans fil. — Collins. — Electric al World and Engineer, 3o décembre 1906.
- Les auteurs s’appuient, pour les transmissions sans fil, sur la conductibilité de la terre. Le transmetteur est représenté schématiquement par la figure 1. 11 comprend une bobine
- d’inductance 1, un interrupteur 2, un condensateur 3, une batterie 4, une clé 5 et deux conducteurs reliés à la terre 6 et 7. Le récepteur est représenté schématiquement par la
- Fig. 1. — Transmetteur Orling-Armstrong.
- figure 2 et comprend deux conducteurs reliés à la terre 6, 7, un relais électro-capillaire Orling et Armstrong (1) 8, un interrupteur 9, un second
- Fig. 2. —- Récepteur Orling-Armstrong.
- interrupteur 10, une batterie 11 et un récepteur Morse 12.
- La bobine d’inductance est construite comme les bobines ordinaires à étincelles servant aux appareils d’allumage des moteurs à gaz. Elle est formée d’un certain nombre de tours de fil isolé bobinés sur un noyau et reliés en série avec un interrupteur. La distance entre les prises de terre de'chaque poste est de quelques mètres seulement, et celles-ci consistent en pieux de fer enfoncés dans le sol, humide si possible, et reliés aux conducteurs.
- L’interrupteur tournant est shunté par un condensateur dont la fonction est de produire une grande différence de potentiel en permettant au courant primaire de charger le condensateur quand le circuit est coupé par l’interrupteur. La batterie peut être remplacée par
- (*) Voir Eclairage Electrique, tome XLII, 11 février 1905, p. LXYIII,
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- 10 Février 1906.
- REVUE D’iÉLECTRICITÉ
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- une prise de courant sur un réseau quelconque à courant continu. La clé est du modèle Morse ordinaire pour courants intenses.
- Le relais électro-capillaire employé dans le circuit récepteur est impressionné par les faibles impulsions de courant reçues par l’intermédiaire de la terre ou de l’eau et forme un circuit dans lequel sont placés une batterie et un récepteur Morse ordinaire : le relais et le récepteur peuvent être remplacés tous deux par un recorder électro-capillaire. Le relais consiste en un tube recourbé formant siphon dont la branche courte trempe dans un récipient contenant du mercure et dont la branche longue, extrêmement fine, trempe dans un récipient contenant de l’eau acidulée. Le recorder électro-capillaire contient aussi du mercure et de l’eau acidulée : lorsque des signaux sont reçus, la tension de l’une des surfaces de contact de ces deux liquides se modifie instantanément, et le mercure s’élève ou s’a-baissse dans le tube. Un faisceau de lumière tombe normalement sur une plaque sensible et est plus ou moins intercepté par le déplacement de la colonne de mercure dans le tube.
- Le relais et le recorder Orling-Armstrong possèdent une sensibilité extrêmement considérable : la seule partie mobile de ces appareils consiste en un fil extrêmement fin de mercure dont le poids et l’inertie peuvent être considérés comme nuis.
- R. V.
- Expériences faites aux postes de télégraphie sans fil de l’île de la Trinité. — Monckton. — The Electrician, — 12 janvier 1906.
- Les îles de Tobago et de la Trinité ont été réunies entre elles par des communications établies au moyen de postes de télégraphie sans fil système Lodge-Muirhead. Chaque poste transmetteur, analogue à celui de Heysham Harbour 9) contient un moteur à pétrole de 3 chevaux entraînant un alternateur de 1 kw. 5 qui produit du courant de fréquence 200. L’antenne aérienne couvre une superficie de 100 mètres carrés à une hauteur moyenne de 22 mètres environ et est reliée à un filet métallique placé sur le sol. Les postes de Port of Spain et Scarborough sont distants de 95 kilomètres :
- ces postes sont semblables, sauf que, dans le premier, l’eau était à un mètre au-dessous du sol, tandis que le second était établi sur des rochers.
- Les longueurs d’ondes ont été mesurées au moyen de l’ondomètre Lodge-Muirhead. Une bobine de self-induction connue était placée à une distance convenable d’une simple bobine de fil dans le circuit aérien ; celle-ci était intercalée avant les fils allant à la capacité de terre. En série avec la self-induction connue était disposée une capacité calibrée et un voltmètre thermique de 3 volts. La longueur d’ondes du poste du Port of Spain a été trouvée égale à 430 mètres. La longueur d’ondes, mesurée à nouveau avec une inductance en série avec l’antenne (inductance formée de 15 tours de tube de cuivre de 1 cm. de diamètre environ roulé en une bobine de 37,5 cm. de diamètre) a été trouvée égale à 530 mètres. Avec dix ampères sous 100 volts au transformateur, on a obtenu les résultats suivants :
- LONGUEUR d’étincelles en cm GOURANT dans l’antenne (relatif) CONDITION
- 3,75 2,8 Bobine d’inductanCe
- 5 2,4 en série
- 5,7 2 , I « *
- 5 2,2 Bobine enlevée
- La longueur d’ondes mesurée à Tobago sans bobine d’inductance additionnelle a été trouvée égale à 585 mètres environ. Les expériences faites pour obtenir la meilleure longueur d’étincelles ont donné les résultats suivants :
- LONGUEUR d’étincelle en cm VOLTS AMPÈRES COURANT relatif dans l’antenne
- 2,5 l32 8,75 1,3
- 3 I 20 10 i,4
- 3,75 128 12,5 1 >3
- 5 122 12 i, 3
- 5.75 104 12 0,9
- A Port of Spain, on employa une inductance d’accord de 0,06 millihenrys, la distance entre les bobines étant de 9,5 cm. et à Tobago on employa une inductance d’accord de 0,2 millihenrys, la distance entre les deux bobines
- (9 L’Eclairage Electrique, tome XLIV, 26 août 1905, p. 316.
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- 238
- L’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 6.
- étant de 4,5 cm. Les longueurs d’ondes ayant été ainsi rendues concordantes, on obtint des résultats semblables aux deux postes, comme le montre le tableau suivant :
- VOLTS AMPÈRES COURANT DANS l’antenne
- Tobago i38 12,5 i ,3
- Port of Spain. i3o 12 i,4
- La réception des signaux fut à peu près impossible d’un poste à l’autre, aussi bien la nuit que le jour : la nuit il était impossible de distinguer des signaux quelconques d’avec les perturbations atmosphériques qui se produisaient d’une façon continue. D’autre part, un bateau passant à environ 16 kilomètres de la terre interceptait les signaux quand les collinès interposées n’étaient pas trop hautes.
- L’auteur a pensé que, probablement, la capacité de l’antenne aérienne était trop considérable pour pouvoir être complètement chargée par l’installation génératrice : cette capacité fut donc réduite de moitié. Avec une longueur d’ondes de 450 mètres et une inductance en série sur l’antenne transmettrice, on fît une série d’expériences à Port of Spain avec une petite inductance d’accord et 12 centimètres entre les bobines. Les résultats ont été les suivants :
- LONGUEUR d’étincelle en cm VOLTS AMPÈRES COURANT DANS l’antenne
- 3,n5 120 10,5 2. I
- 4,5 125 V 2,2
- 5 120 I I 2 , I
- 125 I 2 2 ,5
- 5,5 i3o n,5 2,5
- A Tobago, avec une longueur d’ondes de 495 mètres dans les mêmes conditions, et sans inductance en série, le courant mesuré dans l’antenne était plus faible.
- LONGUEUR COURANT DANS
- d’étincelle en cm VOLTS AMPÈRES l’antenne
- 5 l32 11,5 i , 45
- 5,5 120 10 i ,5
- Un éclateur multiple fut alors employé : avec une longueur d’ondes de 495 mètres et cinq étincelles de 1 cm., 100 volts et 13 ampères, on obtint un courant de 2,85 dans l’antenne: le transformateur fut mis hors d’usage. Pendant cette série d’expériences, il avait été impossible de recevoir des signaux d’un poste à l’autre.
- En établissant un poste provisoire au bord de la mer, on vit que les communications étaient possibles entre le phare de Chucacha-care et Tobago (109 kilomètres).
- Après cette expérience, on examina les dif-éfrents circuits des postes et l’an reconnut, comme l’ont indiqué de leur côté Duddell et Taylor (*), que l’on obtient des résultats beaucoup meilleurs quand le réseau métallique formant la capacité de terre est isolé du sol : en outre il est nécessaire de bien connecter le fil d’antenne au centre de ce réseau. L’isolement du réseau diminue l’amortissement et augmente l’acuité des courbes de résonance.
- L’auteur conclut de ses expériences que le système de transmission Lodge Muirhead avec circuit ouvert est recommandable à cause de la simplicité mais que, surtout où l’on ne dispose pas d’un espace suffisant et où l’on ne peut pas employer un large réseau métallique isolé de la terre, le système Marconi à circuit fermé est préférable. R. V.
- Nouvel auto-anti-cohéreur. — Lohnberg. —
- Drudes Annalen, décembre igo5.
- Un cylindre en ébonite porte une anode en argent légèrement surélevée en son milieu. Sur cette surélévation s’appuie une mousseline de soie (ou un petit grillage en matière isolante) recouverte d’une couche de glycérine ordinaire. Sur cette mousseline est placée une feuille de papier photographique dont la pellicule sensible est tournée vers la cathode : cette feuille de papier est maintenue par un anneau en caoutchouc. La plaque anodique est reliée à la terre ou aux tuyaux d’eau ou de gaz. Au-dessus d’elle est placée la surface d’un piston fixé à une vis micrométrique et mobile verticalement : cette surface porte au voisinage de la périphérie des pointes de gramophone (poin-
- (') Voir Eclairage Electrique, tome XLIV, 29 juillet 1905, 5 août 1905 et 23 septembre 1905, p. 155, 195 et 473.
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- 10 Février 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
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- teS cathodiques). Tout le système constituant la cathode est enfermé dans un cylindre protecteur en ébonite sur le couvercle duquel est fixée la vis micrométrique. Les deux cylindres d’ébonite sont réunis l’un à l’autre et forment un tout.
- Le détecteur ainsi constitué est mis en série avec une force électromotrice d’environ 45 volts, un rhéostat, un galvanomètre et un téléphone. Au moyen de la vis micrométrique, on amène les pointes cathodiques en contact, à travers le papier photographique, avec les particules liquides et l’on presse ainsi contre l’anode la pellicule liquide jusqu’à ce que l’aiguille du galvanomètre subisse une déviation brusque et que la membrane du téléphone soit attirée. Si la résistance du liquide employé est très considérable, il est bon d’interrompre et de rétablir plusieurs fois le courant destiné à rompre la couche liquide, ou d’employer le courant secondaire d’une petite bobine.
- Après cette opération, si des ondes hertziennes viennent impressionner le détecteur, le courant du circuit local cesse aussitôt de passer, l’aiguille du galvanomètre revient au zéro et la membrane du téléphone fait entendre un son net. Aussitôt que l’action des ondes cesse, le courant passe à nouveau. En réglant avec précision l’écart entre les électrodes, on peut augmenter beaucoup ' la sensibilité et l’on peut arriver à ce que l’établissement ou la cessation du courant local se produise au moment même de la cessation ou de l'établissement de l’action des ondes électriques. L’appareil est alors tout à fait approprié à la réception des signaux rapides.
- Au bout d’un certain temps d’usage, le liquide qui forme une pellicule sur l’anode peut n’être plus en quantité suffisante : pour éviter cet inconvénient, l’inventeur munit l’anode d’ouvertures communiquant avec un tube extérieur qui contient du liquide.
- Le fonctionnement’de l’appareil ne peut pas, d’après l’auteur, être expliqué d’une fa<çon complète et satisfaisante. Cependant il semble que les phénomènes soient à peu près les suivants :
- 1°) La formation des ponts métalliques très fins et délicats produits par effet Joule, et peut-etre par effet Peltier, quand les électrodes sont en métaux différents, une formation de très Petites bulles d’air ou de gaz dans le voisinage
- microscopique qui entoure la pointe de la cathode ; il y a alors une ionisation des molécules de celle-ci, de sorte que des composés chimiques instables prennent naissance. C’est la période de cohérance.
- 2°) Les parties constituantes de ces composés chimiques redeviennent libres au moment du passage des ondes électriques (l’oxygène va vers l’anode pour se combiner avec elle; l’hydrogène empêche la conductibilité et, en outre, exerce une pression sur les extrémités des pointes métalliques en contact) : réchauffement produit et le renforcement du courant thermoélectrique qui va de la cathode à l’anode amènent la décohérance.
- 3°) L’hydrogène produit se dégage et il se reforme de nouveaux ponts conducteurs avec de petites bulles de gaz ou de vapeur produites par le courant continu. C’est la période de recohérance.
- L’explication qui précède repose sur l’hypothèse que les ondes électriques de grande fréquence produisent des effets d’électrolyse et décomposent des combinaisons chimiques instables : un grand nombre de phénomènes observés rendent cette hypothèse très vraisemblable.
- R. V.
- Nouveau relais pour la télégraphie sans fil. —-Sullivan. — The Electrician, 26 janvier 1906.
- L’augmentation des distances à franchir en mer conduit à employer des appareils extrêmement sensibles avec lesquels on ne peut recevoir d’une façon satisfaisante qu’avec le téléphone.
- L’auteur a établi un relais très sensible qui peut être employé avec des détecteurs électrolytiques ou avec d’autres détecteurs d’ondes hertziennes. L’appareil consiste essentiellement en un galvanomètre très sensible à bobine mobile, analogue comme forme au galvanomètre de marine construit par l’auteur. Un champ magnétique intense est produit par des aimants permanents, et la sensibilité est telle que le courant d’un élément de pile travaillant sur une résistance de 8 mégohms est indiqué sans aucune difficulté et ne représente pas encore la limite inférieure de la sensibilité de l’appareil. On voit que ce relais est de beaucoup supérieur aux relais employés jusqu’ici dont la limite de
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- sensibilité est atteinte pour le courant par un élément de pile fermé sur une résistance de 250.000 ohms.
- Le métal employé pour la constitution des contacts est un alliage spécial dont les propriétés, pour ce genre d’application, ont été étudiées par l’auteur depuis plusieurs années. Quand les contacts fixes et mobiles sont montés sur des bras rigides, il se produit un rebondissement, et le contact momentané qui a lieu est insuffisant pour actionner même une sonnerie à trembleur. L’auteur a monté les contacts sur des bras élastiques très légers, de façon à obtenir des fermetures nettes et prolongées du circuit.
- La bobine mobile est montée entre une suspension inférieure et une suspension supérieure formées d’une bande de bronze phosphoreux : elle est complètement amortie par les réactions électromagnétiques et est équilibrée de façon à pouvoir être employée sur les bateaux. Comme pour le galvanomètre Sullivan servant à la pose des câbles sous-marins, le cadre supportant la suspension delà bobine et les contacts du relais peut être enlevé très facilement pour permettre le remplacement d’une bobine ou le réglage d’un contact. Tout l’ensemble de l’instrument est^ simple, solide et insensible aux vibrations. L’équipage mobile porte un petit miroir pour le cas où l’on voudrait étudier la déviation angulaire au moyen d’un spot lumineux.
- L’auteur a étudié particulièrement les détecteurs électrolytiques et emploie son relais avec ces appareils qu’il a perfectionnés.
- R. V.
- MESURES
- Mesures de la variation de la capacité des condensateurs avec la température. — Terry. — Physical Review.
- L’auteur a fait des expériences sur la relation qui lie la capacité d’un condensateur avec la température. Il a employé, pour cela, un galva-
- nomètre du type d’Arsonval dont l’inducteur était formé de disques annulaires en fer doux ayant un diamètre d’environ 30 cm. et une section d’environ 4 cm2.
- L’enroulement était établi pour du courant alternatif à 110 volts et 60 périodes. Une coupure de 1,5 cm. dans le circuit magnétique contenait la bobine mobile formée de quarante tours doubles isolés et placés sur une carcasse en bois. La résistance de cette bobine était d’environ 350 ohms et le coefficient de self-induction était de 50 millihenrys. Les deux capacités à comparer ensemble étaient placées dans les deux bras d’un pont de Wheatstone : l’une de ces deux capacités était formée par un condensateur étalon ; la seconde capacité était le condensateur dont le coefficient de température devait être déterminé. La grande diagonale du pont contenait une source d’énergie électrique produisant du courant alternatif à 220 volts : l’enroulement inducteur du galvanomètre, dont la bobine mobile était intercalée dans la petite diagonale du pont, était alimenté par du courant alternatif à 110 volts.
- Les deux condensateurs étaient placés dans des récipients en tôle entourés d’un bain d’eau. Le condensateur étalon était toujours maintenu à la même température, tandis que le condensateur étudié était amené à des températures comprises entre 16° et 33° : pour chaque température on attendait 48 heures afin que tous les points du condensateur fussent également échauffés. .
- Les courbes exprimant les valeurs de la capacité en fonction de la température sont des lignes droites : pour deux condensateurs étudiés, le coefficient de température a été trouvé égal à — 0,00011 et — 0,00033; pour trois autres condensateurs essayés, les valeurs du coefficient de température ont été trouvées comprises entre ces chiffres.
- R. R.
- SDH. — SOCIÉTÉ NOVYXLt.E DE l’iMPIVIUKHIE M1MAM, I, HUE DE LA BSKTAUCHB
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Tome XLVI. Samedi 17 Février 1906. 13’ Année. — N* 7.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- fl. D’A RSO N VAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — fl. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’Ecole des Ponts et Chaussées. — ERIC GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LIPPMANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’Ecole central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- REMARQUES SUR UN SYTÈME DE MESURE DES GRANDEURS
- ÉNERGÉTIQUES
- M. P. Juppont vient de publier dans un récent numéro (!) de ce journal une note sur un sytème de mesure des grandeurs énergétiques. Bien que ce travail, qui expose sur un sujet très important des idées longuement approfondies par son auteur, semble appeler la discussion et motiver peut-être quelques réserves, je n’ai aucunement l’intention d’entamer une discussion, et désire simplement soumettre deux remarques aux lecteurs de ce journal.
- M. Juppont, partant des lois de Képler arrive à la relation de dimensions (2)
- M = L3T'2
- et en déduit, en remplaçant l’une des valeurs L, M ou T par sa valeur tirée de cette équation, un système mécanique de mesures qu’il appelle système des deux grandeurs.
- Or, si on écrit, comme le fait M. Juppont après beaucoup d’autres auteurs, la loi de Newton sous la forme
- „ MM'
- on a l’équation de dimensions immédiate :
- MLT-®=M2L-2,
- f) Tome XLVI, n’2, du 13 janvier 1906.
- (2) Dans cette expression le mot dimension s’applique non pas aux grandeurs L, J/, T mais à leurs exposants.
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- T. XLVI. — N» 7.
- c’est-à-dire :
- M = L3T~a
- sans avoir besoin d’autre intermédiaire. Cette remarque a été faite, si je ne me trompe, il y a une quarantaine d’années par Lord Kelvin.
- La question qui se pose est donc celle-ci : a-t-on le droit d’écrire la loi de Newton sous la forme rappelée plus haut.
- M. Juppont rappelle lui-même très correctement que la véritable écriture des lois de Coulomb en Electricité et en Magnétisme, lois qui sont essentiellement de proportionnalité, est
- MM'
- F-K“DT’
- où l’on ne fait arbitrairement K=i soit en Electricité, soit en Magnétisme, que par commodité et en créant ainsi des systèmes de mesure qui ne peuvent être absolus, puisque le AT de l’Electricité, comme celui du Magnétisme, dépendent du milieu interposé entre les M agissant.
- Il en est de même de la loi de Newton, dans laquelle il est tout à fait hypothétique de faire K = i.
- C’est là une hypothèse aujourd’hui arbitraire et peut-être demain inacceptable.
- M. Juppont se borne à nous dire que nous ne pouvons modifier le milieu gravifique. Cette affirmation n’est pas d’accord avec l’expérience, car M. V. Crémieu a, dans une communication faite le 17 novembre dernier à la Société Française de Physique, donné les premiers résultats d’une série d’expériences qu’il a réalisées dans l’air et dans l’eau selon la méthode de Cavendish.
- Je n’ai pas l’intention de revenir sur ces expériences et me bornerai à rappeler qu’elles sont tellement difficiles, longues et coûteuses qu’il n’a pu les amener au degré de précision qu’il aurait jugé absolument décisif. Néanmoins, les résultats obtenus, qui donnent des déviations de la balance de torsion environ 7,3% plus fortes dans l’eau que dans l’air, constituent un commencement de preuve que le coefficient AT dépendrait du milieu interposé, et ne serait par conséquent pas de dimensions nulles des grandeurs fondamentales.
- Dans ces conditions, la loi de Newton donnerait immédiatement les dimensions de ce coefficient AT en fonction des trois grandeurs fondamentales de la Mécanique, et peut-être certaines formules de dimensions seraient-elles à revoir. En tout cas, la relation donnant la masse en fonction de la longueur et du temps disparaîtrait complètement, jusqu’au moment où l’on découvrirait une nouvelle relation, non pas de simple proportionnalité, mais d’égalité, entre les grandeurs connues de la Mécanique, de même qu’une nouvelle relation semblable sera nécessaire pour donner les dimensions de la température et une autre pour donner les dimensions de l’un des coefficients A des formules de Coulomb.
- Peut-être la théorie des ions amènera-t-elle à ces relations.
- En attendant, il me semblerait de la plus haute importance de trancher la question de la constance de la soi-disant constante de la gravitation, qui n’est peut-être bien constante que parce que nous connaissons seulement sa valeur dans l’éther.
- E. Brylinski.
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- 17 Février 1906.
- REVUE D’ELECTRICITE
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- RÉSUMÉ DES BASES SUR LESQUELLES REPOSENT LES THÉORIES MODERNES ET, EN PARTICULIER, LA THÉORIE DES ÉLECTRONS (1)
- 1°) Electrolyse. — Si l’on fait passer un courant électrique clans cle l’acide sulfurique dilué, il apparaît, comme on le sait, de l’hydrogène au pôle négatif et de l’oxygène au pôle positif: les volumes des deux gaz sont dans le rapport de 2 à I. Le phénomène n’est pas très simple d’après l’ancienne explication. L’acide sulfurique se décompose en H2 et en SO4 qui, en se recombinant avec de l’eau reforme de l’acide sulfurique avec dégagement d’oxygène. La décomposition de l’eau est donc un phénomène secondaire. Les phénomènes électrolytiques obéissent à la loi suivante :
- Les quantités libérées à chaque pôle par seconde sont proportionnelles aux intensités de courant et proportionnelles aux poids équivalents chimiques (quotient du poids atomique par la valence).
- Par exemple, un courant de 1 ampère par seconde libère 0,1040.10~4 gr. d’hydrogène et 0,8289.10-4 gr. d’oxygène. Le rapport des poids est donc en chiffres ronds 1/8. Les poids atomiques sont dans le rapport 1/16 : la valence de l’oxygène est 2. La quantité d’un corps libérée par l’unité de courant s’appelle l’équivalent électro-chimique. Celui de l’argent est égal à 0,01118 grammes.
- 2°) Ions dans les électrolytes. — Le phénomène de l’électrolyse est actuellement expliqué de la façon suivante : les conducteurs électrolytiques dans les solutions étendues sont dans un état de dissociation dans lequel ils sont chimiquement décomposables par le passage du courant électrique. On se représente chaque molécule de la masse dissoute comme séparée en deux groupes d’atomes dont l’un est chargé d’électricité positive et l’autre d’une quantité égaie d’électricité négative. Si l’on fait passer le courant, le groupe chargé positivement se déplace vers le pôle négatif, le groupe négatif se déplace vers le pôle positif. Les atomes de chaque corps chargés positivement ou négativement sont nommés ions : ceux qui sont chargés positivement et qui vont de l’électrode positive vers l’électrode négative sont appelés cations ; ceux qui sont chargés négativement et qui vont du pôle négatif au pôle positif sont nommés anions. L’électrode négative est la cathode et l’électrode positive est l’anode.
- Chaque atome d’hydrogène reçoit pour la dissociation une charge déterminée d’électricité positive ; chaque atonie d’oxygène reçoit une charge deux fois plus considérable d’électricité négative. La charge dépend de la valence du corps. Chaque atome d’éléments monovalents reçoit une charge de même grandeur que celle de l’atome d’hydrogène. Chaque atome d’un élément bivalent reçoit une charge double, égale à celle de l’atome d’oxygène. Les atomes trivalents, comme l’azote, reçoivent une charge de valeur triple, etc.
- A l’électrode, les ions sont neutralisés c’est-à-dire déchargés par le courant : ils abandonnent donc une quantité d’électricité égale à la quantité d’électricité de signe contraire amenée par le courant. Or, 1 ampère libère par seconde 0,1046.10 4 gr. d’hydrogène, et 1 ampère représente 3.109 unités électrostatiques C. G. S. Donc 0,1046.10~4 gr.
- 0) Verein der Deutscher Ingenieure, 20 janvier 1906.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 7.
- d’hydrogène' sont chargés de 3.10° unités électrostatiques d’électricité positive, c’est-à-dire que l’on a la relation suivante :
- charge 3.io9
- ---— =------,-r.--rr = o,2q. io1° unîtes électrostatiques.
- masse o, io4o. io ^
- Ce nombre reste invariable quand on divise par n le numérateur et le dénominateur. Soit donc e la charge d’un atome et mR la masse d’un atome d’hydrogène, on a :
- £
- ~ =0,29.10*3. (1)
- 111H
- C’est la constante connue de Faraday pour l’hydrogène. On est donc conduit à admettre que, dans chaque atome d’hydrogène ionisé, il existe une quantité élémentaire d’électricité ou, si l’on veut, un atome électrique. Si l’on veut exprimer numériquement la quantité élémentaire e, il faut connaître la valeur numérique de l’atome du corps étudié.
- 3°) Détermination cle la quantité élémentaire d’électricité. —- Si l’on expose pendant un certain temps un gaz à la radiation de rayons cathodiques, ou de rayons Rontgen, ou de rayons du radium, il s’y forme des ions gazeux. Si l’on mélange le gaz ainsi traité par de la vapeur d’eau, celle-ci présente une tendance marquée à se condenser. On peut provoquer cette condensation par une expansion brusque, et l’on rend visible un brouillard composé de gouttelettes. Plus l’action des rayons ionisants a duré de temps et plus le nombre d’ions gazeux formés est considérable, ainsi que le nombre des gouttes d’eau. Les ions négatifs exercent, à ce point de vue, une action plus marquée que les ions positifs.
- On est conduit à admettre que chaque ion gazeux agit comme un noyau de condensation et que le nombre des gouttelettes est égal au nombre des ions. Ces gouttelettes tombent lentement et atteignent une vitesse constante finale comme on le voit pour une pluie fine. D’après Stokes, une sphère de petit rayon. « tombe finalement avec la
- vitesse constante v = ^g~,en appelant ç (*) le coefficient de frottement du gaz et g" l’accélération libre. Si l’on mesure e et si l’on connaît toutes les autres grandeurs à l’exception de a, on peut calculer ce rayon, d’où l’on déduit le volume de la goutte, sa masse et son poids.
- Mais si la chute se produit dans un champ électrique d’intensité E, et si e est la charge électrique de la goutte, on peut faire tomber celle-ci plus rapidement en remplaçant, par une disposition appropriée, la force mg de la pesanteur par la force mge Lanouvelle vitesse finale v répond à l’équation :
- v'__mg -f- eE
- (D
- V mg
- Si l’on détermine v' par la mesure et si l’on connaît l’intensité de champ E, on peut déterminer la charge e de la goutte. Les mesures ont donné pour l’hydrogène, comme charge de chaque goutte : e = 3.10—i0 unités électrostatiques absolues. (3)
- D’ap rès l’hypothèse qui précède, ce nombre représente la charge électrique de chaque ion-hydrogène, et la quantité élémentaire d’électricité est aussi déterminée.
- Les atonies électriques débarrassés de la matière sont nommés électrons.
- Nous allons voir comment cette détermination concorde avec d’autres théories.
- 4°) Poids de Vatome d’hydrogène : nombre de Loschmidt et calculs de vérification.
- p) Pour une pression de une atmosphère dansTair, on aÇ = 1,8.10 V
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- 17 Février 19%.
- REVUE D’ELECTRICITE
- 245
- a) Si dans l’équation (1) on introduit la valeur de e déterminée par l’équation (3), on obtient :
- 3.io->°
- : 0,2g.IO1
- d’où
- 3.io-10 3
- —-------rz. = env. zr io~21
- o,2g.io1° à
- Sr-
- (4)
- On trouve ainsi un poids ou une masse de l’atome d’hydrogène qui concordent bien avec les résultats obtenus par la théorie cinétique des gaz.
- D’après le tableau du poids atomique, on peut alors déterminer la masse de l’atome pour chaque corps, ainsi que le nombre des atomes existant dans un gramme du corps. Par exemple, un gramme de gaz hydrogène contient 1024 ou un quadrillion d’atomes.
- b) Soit N le nombre de molécjules d’hydrogène dans un centimètre cube à 0° et à une pression de 1 atmosphère. Le nombre des atomes sera 2N. Le poids spécifique de l’hydrogène étant 0,8961.10-4, on a : 2NwH = 2N.10~24 = 0,8961.10-4 d’où N = ^0,8961.
- = env. 0,45.1020. (5)
- Ce chiffre est le nombre de Losehmidt qui, d’après la loi d’Avogadro, donne le nombre des molécules d’un gaz quelconque dans un centimètre cube aux mêmes température et pression.
- Les résultats delà théorie cinétique des gaz sont encore vérifiés par ce nombre.
- c) Calcul de vérification. Un gramme d’hydrogène contient 102i atomes. Un ampère libère par seconde [0,1046.10~4 gr. = 0,1046.10~4. 10+ 24 = 0.1046.1020] atomes d’hydrogène.
- Chaque atome a une charge de e = 3,10—10 unités électrostatiques. Les ions-hydrogène abandonnent donc par seconde 0,1046. 1020. 3.10~10 = 0,3138. 1010 unités d’électricité à la cathode. Ce chiffre concorde si nettement avec le chiffre 0,3. 1040 ou 3.109, nombre d’unités électrostatiques par seconde par ampère, que l’on peut considérer les hypothèses adoptées comme entièrement vérifiées.
- d) On peut faire des calculs de vérification correspondants pour les ions d’autres gaz. Par exemple, chaque atome d’oxygène, de valeur 2, a une charge 2e = 2.3. 10-*10. Chaque ampère correspond par seconde à 3.109 unités électrostatiques, ce qui correspond à la charge de 0,5. 1019 atomes. Ce chiffre coïncide avec le chiffre de 0,8. 10—4 gr. d’oxygène
- libéré. Dans un gramme il y a donc - 1019—~7 = ~ 1023 = -4 1024 atomes, ce qui cor-
- ° J 2 0,0. IO 4 I ,6 10 7 1
- respond au poids atomique 16 de l’oxygène. Par suite mQ = 16.10~~24 est la masse d’un atonie d’oxygène et l’on a pour la valeur du rapport e0/nt0 :
- 6q _ 2e ' ^ _3-IO~I0_3 10» —°’3-10<8
- m0 i6.io~'-4 8.io"24 8.io“-4 8 8
- constante de Faraday pour l’oxygène.
- On voit que, d’une façon générale, on obtient la constante de Faraday pour un corps quelconque en divisant la constante relative à l’hydrogène par le poids équivalent.
- En outre, 1 centimètre cube d’hydrogène, à 0° et 1 atmosphère, a pour masse 0,8961.10~4 gr. Par suite, 1cm3 d’oxvgène a pour masse 16. 0,8961. 10—4 gr. Puisque 1 gramme contient
- 1024/16 atonies d’oxygène, le centimètre cube contient 16.0,8961.10~4. ^ 10—24 = environ
- 0,9.1020 atomes ou 0,45. 1020 molécules, ce qui correspond à la loi d’Avogadro.
- e) La loi, d’après laquelle la charge électrique des ions mesurée en quantités élémentaires, est donnée par la valence, est donc, dans toute sa portée, une loi fondamentale de l’électrochimie. '
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N» 7.
- 5°) La conductibilité des gaz et des électrolytes s'explique par l'existence d’ions. — Toutes les observations concordantes ont montré que cette loi est certaine. Pour les gaz, la conductibilité croît avec le nombre des ions. Autrefois, on expliquait l’échec d’expériences électrostatiques par un mauvais isolement dû à l’humidité de l’air. Au contraire, moins il y a de poussière et de brouillard dans l’air, et plus est grande la conductibilité de ce gaz, c’est-à-dire plus est intense la dispersion électrique. Cela doit dépendre de la teneur en ions. La conductibilité des flammes s’explique aussi par la présence d’ions. On peut augmenter artificiellement le nombre de ceux-ci.
- 6°) Rayons cathodiques et force d’inertie des électrons transportés.-—Les décharges qui partent de la cathode dans des tubes de Geissler sont appelées rayons cathodiques. Là où ces rayons frappent le verre, ils produisent une fluorescence verdâtre à laquelle est liée l’émission de rayons Rôntgen. Hertz et Helmholtz considéraient primitivement les rayons cathodiques comme un phénomène ondulatoire explicable par les ondes longitudinales.
- IM axwell et d’antres physiciens émirent l’opinion qu’il s’agissait d’un phénomène d’émission, les rayons cathodiques transportant non seulement de l’énergie mais aussi de l’électricité réelle. Par suite du transport de quantités élémentaires d’électricité ou électrons, , cette radiation est un courant de convection. Les rayons cathodiques sont déviables électriquement et magnétiquement, et cette déviation est telle que l’on doit admettre que les électrons transportés sont négatifs. Leur pouvoir de pénétration est assez considérable : ils traversent, par exemple, des feuilles minces d’aluminium.
- Dans le courant primitif du fil conducteur il n’y a pas d’électrons, de sorte que l’on doit admettre que ceux-ci se forment à la cathode pendant la décharge. Ils ont donc une vitesse nulle au début et sont arrachés par le courant de décharge de telle façon qu’ils acquièrent une accélération uniforme et atteignent avec une vitesse déterminée v4 l’anode ou la paroi de verre.
- La formule T = Y -j- c ou ^ mv~ = différence de potentiel c, correspond ici à la formule : i i%2 = v OU ^’2 = 2V, • (6)
- 2 e e
- si l’on rend c égal à zéro en reliant la cathode à la terre. Y représente la différence de potentiel entre l’anode et la cathode.
- La formule indique que les électrons arrachés possèdent une certaine force d’inertie (constante). On peut le mettre en évidence de la façon suivante. On place la cathode à une extrémité du tube à décharge, et l’on dispose l’anode au milieu du tube sous la forme d’un disque métallique. Dans ce disque est ménagée une fente telle qu’une partie des électrons puisse atteindre l’extrémité du tube. Tandis que le courant cathodique est arrêté tout entier par l’anode, on voit, par la fluorescence qui se produit au point du tube correspondant à la fente, que les électrons ont pu parvenir jusqu’à ce point, par suite de leur force d’inertie. Les électrons se comportent donc comme une masse pesante. Ils abandonnent le courant comme un projectile abandonne le canon. La grandeur de la force d’inertie peut être étudiée.
- 1°) Déviation des rayons cathodiques par un champ électrique transversal. — Supposons que l’on dispose derrière la fente du disque anodique deux feuilles plates d’aluminium parallèles à la fente et à l’axe du tube de telle façon que les électrons passent entre ces deux feuilles après avoir franchi la fente. Les feuilles sont reliées, par des fils qui traversent les parois du tube, aux pôles d’une batterie d’accumulateurs. Quand les feuilles ne
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- sont pas chargées, les électrons se déplacent par exemple horizontalement et atteignent l’extrémité du tube. S’ils sont chargés et si la feuille positive est celle du dessous, ils sont déviés et se comportent comme une pierre lancée horizontalement, qui décrit une parabole. Si le vide est suffisamment poussé dans le tube pour qu’il n’existe plus de conductibilité électrique entre les feuilles, les équations du mouvement sont les suivantes, correspondant aux équations du mouvement d’une pierre lancée :
- X = vt , y
- eE
- F
- 1 eE x2
- 2 jJ- V2
- il)
- Si l’on détermine x et y par une mesure et si l’on connaît l’intensité de champ E, on
- , , . Cl !, , • V-V- Ex2
- determme y-v^/e par 1 équation : — = —- • (8)
- e . 2j
- De la déviation vers la plaque positive, on conclut que les électrons ont des charges négatives. La détermination de x et de y n’est pas très facile, car, après avoir quitté le champ électrique, les électrons se déplacent suivant la tangente à la parabole. Le point de chute est donné par le phénomène de fluorescence qui s’y manifeste. La détermination est plus facile avec un champ magnétique.
- 8°) Déviation des rayons cathodiques par un champ magnétique transversal. — Un champ magnétique longitudinal dont l’axe coïncide avec celui du tube à décharge possède la propriété de donner à l’électron qui se déplace horizontalement un mouvement circulaire autour de l’axe, mouvement qui se combine avec le mouvement de déplacement et donne lieu à une hélice résultante. Au contraire un champ magnétique transversal cherche à transformer le mouvement horizontal rectiligne en un mouvement circulaire horizontal, la force déviante agissant comme une force centripète. La formule qui correspond à la formule de mécanique relative aù mouvement circulaire, est ici :
- _ rn ^
- c r
- (9)
- où H représente l’intensité du champ, compte de l’équation (6), on obtient
- V
- e la charge, c la vitesse de la lumière. En tenant
- cp. ___ cf /2Ve
- eH.V{~éK\~
- ou, en introduisant la grandeur auxiliaire v = — :
- & CF\
- '=ig^=HV'2r-
- La courbure de la trajectoire est alors :
- ?=h\/a-
- (io
- La valeur de r est plus facile à déterminer expérimentalement que les coordonn as x et y dans la méthode précédente. On obtient ainsi :
- 2 cY e
- r2H2 en
- (i
- On a donc une méthode pour déterminer le rapport e/r. Si ^ doit être exprimé en unités électromagnétiques et non électrostatiques, il suffit de multiplier par c — 3. 1010.
- On peut aussi utiliser, pour déterminer la valeur de^me2, la chaleur produite par le choc des électrons.
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- 9°) Résultats de mesures sur les rayons cathodiques et conclusions tirées de ces résultats. — De nombreuses mesures ont montré que, pour les électrons négatifs, on a en moyenne
- •/? = — = i,865. io17 ? (12)
- C/A
- c’est-à-dire une grandeur constante. La vitesse de la lumière c = 3. 1010 donne - = 1,865.1017 3.1010 --- env. '5,6.1017, nombre également constant. L’équation (6) se transforme alors en :
- 2.\e
- H-
- V2\’.5,6. icà
- (i3)
- La vitesse finale v est donc proportionnelle à la racine carrée de la différence de potentiel. Or, un volt est égal à 1/3.102 unités électrostatiques. Donc si la différence de potentiel
- est de n volts, on a :
- v = \/5,6. i°f7 ou ^ = 108 v0,377i • (14)
- V 0.10-
- Pour 3.000 volts, on trouve environ v - - 0,3.1010, soit le dixième de la vitesse de la lumière ; pour 14.000 volts on a v = 0,7,1010 ; pour 30.000 volts, v = 1,05.1010 ou un peu plus du tiers de la vitesse de la lumière. Stark a trouvé, avec 36.000 volts, un chiffre encore un peu plus élevé. Tous les résultats concordent bien entre eux.
- On avait pour l’hydrogène le nombre 2,9.1014 comme valeur du rapport de la charge à la masse: ici on a 5,6.1017 comme valeur de ce rapport. Par division, on obtient:
- mu 5,6.1 o17
- — *93o = eav. 2000. (i5)
- On voit donc que la masse de l’électron est environ la deux millième partie de celle d’un atome d’hydrogène. Un atome pesant d’aussi faible masse ne nous est pas connu : il semble donc nécessaire de considérer la masse mécanique de l’atome d’électricité négative comme extraordinairement petite ou nulle et de désigner la niasse j* = 5,3.10-28, comme inertie en la définissant comme proportionnelle à la masse électromagnétique de l’électron négatif. On considère maintenant les constituants primitifs de la matière comme une combinaison d’un très grand nombre d’électrons, dont le caractère positif ou négatif sera étudié plus loin.
- 10°) Remarques sur les rayons cathodiques. —La théorie cinétique des gaz permet de calculer, en prenant comme base des hypothèses simples, la vitesse, la masse, le diamètre, le libre parcours, le nombre de chocs des molécules. A l’état normal (à o° et 1 atmosphère) l’hydrogène, l’oxygèiie, l’azote ont des vitesses moléculaires de 1844 m., 461 m., 492 m. Les longueurs de parcours sont 1855.10-8, 1059.10-8, 959.10-8 cm. ; les nombres de chocs par seconde sont 9.480.10e, 4.065.10°, 4.735.10° ; les diamètres des molécules sont par exemple 44.1' »—9 pour l’eau et 114.10-9 pour l’acide carbonique, etc.
- 1 )s recherches de même nature, basées sur les formules de Maxwell, ont eu pour but de déterminer les mêmes grandeurs pour les électrons. Le diamètre de l’électron négatif a été trouvé égal à la millionième partie d’une molécule d’hydrogène, c’est-à-dire à44.10-5em.
- Quand les électrons négatifs traversent les gaz raréfiés des tubes de Geissler, il se produit des chocs avec les molécules gazeuX^Ces chocs devraient amener des déviations : cependant le déplacement des électrons conserve sa direction et sa vitesse. On doit donc admettre que, par suite de leur petitesse les électrons traversent simplement les molécules sans subir de modification de vitesse sensible. Dans le déplacement d’électron, qui se cho-
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- quent entre eux et rebondissent contre les parois de verre, quelques-uns d’entre eux rencontrent les molécules gazeuses avec une vitesse trop faible pour pouvoir traverser celles-ci ; l’électron et la molécule restent donc réunis. Il se produit alors des ions, c’est-à-dire une séparation de la molécule gazeuse en atomes chargés positivement et en atomes chargés négativement. On explique ainsi l’ionisation des gaz sous l’effet des rayons cathodiques, ionisation obtenue en laissant ceux-ci traverser une paroi d’aluminium, par exemple, pour sortir du tube.
- Les corps amenés à la fluorescence par les rayons cathodiques perdent, au bout d’un certain temps d’action, une partie de leur pouvoir de fluorescence. Le verre ordinaire a une fluorescence verte, le cristal a une fluorescence bleue, le sulfure de calcium a une fluorescence verte : les gaz chauds présentent une fluorescence marquée.
- 11°) Rayons-canal ou rayons anocliques. — La cathode étant placée au milieu du tube et perforée, de façon à ce que les particules chargées positivement puissent passer par les trous et atteindre le reste du tube, on constate la production de phénomènes lumineux soit dans le gaz soit sur les parois de verre. Le faisceau des rayons-canal est conique, comme si les particules exerçaient les unes sur les autres une force répulsive. Les rayons sont également déviables, mais la déviation est plus faible qu’avec les rayons cathodiques, de sorte qu’il faut employer des champs extrêmement intenses pour la rendre perceptible. La vitesse est, comme on le verra, beaucoup plus faible : or ce fait favorise considérablement la déviation : on est donc conduit à admettre que la masse doit être beaucoup plus considérable.
- Le résultat des expériences a été surprenant. Wien a trouvé, pour une différence de potentiel de 30.000 volts, comme valeur du rapport de la charge à la masse, le chiffre
- 0,23.10l0 d’où l’on tire
- 3.io«> 0,23 . io)3
- 1,3.10
- 21
- O?)
- valeur un peu supérieure à celle de l’atome d’hydrogène (10—24). A cette valeur correspond une faible accélération et une faible vitesse finale :
- v, = o,oi 5. i o10 = env. -A— vitesse de la lumière. , „
- 200 (i8)
- Comme on l’a vu plus haut, pour la même différence de potentiel, les rayons cathodiques ont une vitesse égale au tiers de celle de la lumière, soit environ 67 fois plus considérable que la vitesse des rayons-canal.
- On est conduit, par suite de cette différence considérable, à admettre que les quantités élémentaires positives d’électricité sont affectées de masse pesante et ne peuvent pas, comme les électrons négatifs, exister à l’état isolé. C’est un fait acquis, en tous cas, que les rayons-canal positifs représentent beaucoup plus que les rayons cathodiques, un courant de convection, et qu’ils ont à traîner avec eux une masse 2.000 fois plus considérable.
- Tandis que, pour les rayons cathodiques, la valeur du rapport de la charge à la masse est constant, il n’en est pas de même pour les rayons-canal pour lesquels la valeur de ce rapport est variable. Pour les rayons les plus déviables, qui se déplacent dans l’hydrogène du tube à décharge, p est relativement petit et égal à ?nH. Dans ce cas, il n’est pas impossible que les quantités élémentaires d'électricité positive soient portées par les atomes d’hydrogène et que, de même que dans l’électrolyse, il se soit formé des ions-hydrogène positifs. Cette radiation particulière produit un échauffement et une luminescence de la paroi de verre, tandis que le gaz est à peine lumineux. Mais pour les rayons faiblement
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- déviables,-pour lesquels la vitesse finale est à peu près la même et qui, par suite, doivent avoir une masse plus considérable puisqu’ils'ont exigé une différence de potentiel plus élevée pour leur production, le gaz est lumineux et la paroi de verre ne Lest pas. Il y a donc de l’énergie cédée aux molécules gazeuses qui s’échauffent, et il reste peu d’énergie disponible pour produire des effets sur la paroi en verre. On cherche à expliquer cette différence de propriétés en supposant que pendant le phénomène, la valeur du rapport -
- e-\
- diminue par le fait que chaque ion absorbe des particules négatives : la valeur de la charge ayant diminué, une masse plus considérable correspond à une même charge e. Il se produit en quelque sorte une neutralisation partielle.
- On ne peut pas considérer un faisceau de rayons-canal comme homogène, car il peut contenir, à côté de rayons fortement déviables, des rayons plus faiblement déviables ou pas du tout déviables : seule la vitesse des rayons de chaque faisceau semble être une constante particulière pour une différence de potentiel donnée.
- On voit que les conditions sont très complexes et qu’il faudra encore de nombreuses études pour apporter un peu de clarté dans cette question.
- 12°). Rayons de Lenard. — Lenard a remarqué que, quand on envoie sur un métal des rayons ultra-violets, ce métal émet à son tour des rayons que l’on peut considérer commet des rayons négatifs de convection et qui sont déviables électriquement et magnétiquemen comme les rayons cathodiques, mais possèdent une plus faible vitesse que ceux-ci. Plus le métal est électro-positif, plus il semble présenter ce phénomène particulier et plus les longueurs d’ondes produites semblent grandes. La lumière ultra-violette d’une lampe à arcsufïitpour produire le phénomène.
- Les métaux émettant des électrons négatifs, ils deviennent en quelque sorte positivement chargés de telle manière que l’émission d’électrons diminue peu à peu. Cette diminution peut être empêchée si l’on communique au métal une charge négative. Au lieu de charger négativement le métal, on peut charger positivement ce qui l’entoure.
- Les corps sensibles à la lumière perdent très rapidement leurs charges quand on les soumet à l’action de rayons ultra-violets, perdent moins vite ces charges quand on les soumet à l’action delà lumière ordinaire, et encore moins vite quand on les soumet à l’action des rayons infra-rouges. On a désigné souvent les rayons de Lenard sous le nom de photoélectriques. Plus intense est l’absorption de lumière par le métal, et plus intense est l’action photo-électrique.
- Le phénomène des rayons de Lenard doit être expliqué théoriquement de la façon suivante. Sous l’effet des oscillations électriques de la lumière, les électrons présents dans le métal sont mis en oscillations qui deviennent si violentes que l’électron peut s’arracher du métal. Le phénomène est analogue à celui de l’évaporation ou de l’ébullition d’un liquide sous l’effet d’une échauffement croissant. La radiation atteint son maximum quand la lumière incidente est polarisée de telle façon que la force électrique agisse dans le plan d’incidence, et elle est beaucoup plus faible quandla force électrique agit perpendiculairement.
- Si l’éclairement se produit sous une très faible pression du gaz, les électrons négatifs peuvent atteindre une vitesse relativement considérable.
- Ces phénomènes sont importants pour l’explication de la dispersion de l’électricité, de l’effet de Zeemann (modification de la couleur d’une flamme sous l’action d’un champ magnétique), etc.
- 13°) Rayons K du radium.— Gomme l’on sait, on a affaire, dans la radiation du radium, à trois espèces de rayons différents, les rayons «, /3, et y. Les rayons a sont des rayons de
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- convection positifs, c’est-à-dire semblables aux rayons-canal, les rayons p sont des rayons de convection négatifs semblables aux rayons cathodiques, et Les rayons 7 sont si analogues aux rayons Rôntgen qu’on peut les considérer comme identiques à ceux-ci. Ce ne sont pas des rayons de convection, mais ils appartiennent, si l’on admet l’hypothèse, non encore confirmée, de leur nature ondulatoire, aux radiations pures ayant la vitesse de la lumière et ils possèdent vraisemblablement des longueurs d’ondes encore plus courtes que les rayons ultra-violets.
- Les rayons a sont déviables électriquement et magnétiquement comme les rayons-canal, mais moins fortement que ceux-ci. Des Coudres a trouvé, au moyen d’expériences de déviation :
- e
- - = o, iq. io
- p. y
- |U>
- 09)
- Ce résultat concorde à peu près avec le résultat trouvé par Wien pour les électrons positifs des rayons-canal p = 1,3.10~24. Comme vitesse, Des Coudres a trouvé :
- vj = i, 65. i o9 = env» — vitesse de la lumière,
- io
- (20)
- tandis que Wien a trouvé, avec la différence de potentiel de 30.000 volts, le deux-centième de la vitesse de la lumière seulement pour les rayons-canal. Les rayons « ont donc, d’après ces mesures, une vitesse 11 fois plus grande que les rayons-canal les plus rapides et sont, par suite, moins facilement déviables.
- Malgré cela, ils présentent un pouvoir de pénétration extrêmement faible ; une feuille de papier suffit pour les arrêter, de sorte que l’on peut les considérer comme fortement absorbables.
- Les rayons « forment donc la partie positive et facilement absorbable de la radiation de convection radioactive. Curie a séparé un élément radioactif, le polonium, qui n’émet que des rayons « et amène, par exemple, à la fluorescence un écran au sulfure de zinc.
- 14°) Les rayons 8 du radium. — Ces rayons représentent une radiation de convection négative analogue aux rayons cathodiques et déviable électriquement et magnétiquement. La déviation et le pouvoir de pénétration des rayons p est beaucoup plus considérable que celle des rayons cathodiques : ils peuvent traverser des plaques de plomb de plusieurs millimètres d’épaisseur, et amener à la fluorescence un écran de platinocyanure de baryum. Les rayons p représentent donc la partie la moins absorbable de la radiation du radium.
- Le pouvoir de pénétration semble, abstraction faite du faible diamètre des électrons négatifs, dépendre delà grande vitesse qui est comprise entre les 2/3 et 3/3 de la vitesse de la lumière, tandis que les rayons cathodiques, même pour une différence de potentiel de 36.000 volts, 11’ont pour vitesse que le tiers de la vitesse de la lumière. D’après les expériences de Kaufmann, on a les valeurs suivantes pour les grandeurs particulières à ces rayons (unités électrostatiques) :
- e
- 2,36.10’°
- 2,68.10’°
- 2,59.10’°
- 2,72.10’°
- 2,83.10’°
- 393.10’5 351.10’5 292.10’5 231.10‘5 189.10'5
- 750.10- 3°
- 900.10- 3° 1.000.10-3° 1.300.10-3° 1.500.10~3°
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- On voit -qu’aux vitesses les plus élevées correspondent les plus petites valeurs de -• On en a conclu, comme pour les rayons cathodiques, que p. est libre de toute masse pondérable, qui devrait être constante, et est une masse purement électromagnétique de faible inertie.
- Pour les rayons cathodiques, on a p = 530~30, c’est-à-dire un peu plus petit qu’ici, et - = 560.1015, c’est-à-dire un peu plus grand qu’ici.
- Si l’on fait traverser aux rayons /3\m champ magnétique, ils prennent différentes vitesses et, par suite, leurs déviations sont differentes. Les rayons perdent alors complètement le caractère d’homogénéité.
- (.A suivre.) G. Holzmüller.
- CALCUL DES RHÉOSTATS POUR LE RÉGLAGE DE LA TENSION
- DES ALTERNATEURS (Fin) <'
- B. -- RÉGLAGE DANS LE CIRCUIT PRINCIPAL d’eXCITATION
- Les connexions se font ici d’après le schéma de la figure 4. R = R„ -j- Rw. Supposons d’abord la tension e constante ou très peu variable; c’est le cas de l’excitation au moyen d’une batterie, ou de l’excitation de groupe. Dans ce dernier cas, l’excitatrice étant dimensionnée pour plusieurs alternateurs, les variations du courant d’excitation de l’un d’eux ont une influence très réduite sur la tension aux bornes, qui dépend d’ailleurs du fonctionnement des autres groupes.
- I et R sont liés dans ce cas par la relation simple 1 = ^-
- Il s’ensuit :
- 1 ne variation relative constante de I est donc obtenue par une variation relative constante de R. Connaissant C et I2, on en tire R^ et R, (2), entre lesquels on interpole n moyens géométriques, au moyen de la formule (10) appliquée à R. Indiquons ici un procédé simple pour effectuer cette interpolation : on marque sur la règle à calcul les nombres R^ et II,, on divise la longueur comprise entre ces nombres en n parties égales, et les nombres lus aux points de division sont
- les moyens géométriques cherchés.
- Par différence on obtient les résistances partielles.
- La résistance depuis la dernière touche jusqu’au court-circuit du rhéostat est égale à
- IL-U
- Déterminons maintenant l’influence de la chute de tension. Celle-ci provient de la chute
- (!) Voir VEclairage Electrique, tome XLVI, 10 février 1906, p. 201.
- (2) Nous employons la notation R'l5 Ri ayant plus loin une autre signification.
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- ohmique et des ampère-tours de réaction d’induit, influences qui sont toutes deux proportionnelles au courant, et qu’on peut sans grande erreur traduire par une résistance R^ de l’induit, laquelle est supérieure à la résistance calculée, mais que l’on peut considérer également comme constante. On obtient sa valeur en divisant la chute de tension brute d’un point de charge par le courant.
- Les équations correspondant au schéma indiqué sont les mêmes que dans la première partie : soient (1), (2), (3) et (4).
- Seulement R devient variable indépendante et /• est une constante.
- 2û__2o
- Fig. S.
- • R+ïb
- ir-R-
- b3)
- La construction suivante permet de déduire rapidement de R l’état de fonctionnement, et en particulier le courant principal I. La machine est connue par sa caractéristique à vide e0 (fig. 5).
- On connaît la résistance interne définie ci-dessus R^ = 0,35 O, ainsi que la résistance de shunt r — 9, 25 O.
- Menons de O une droite sous un angle» tel que tg » — r, en prenant <lçya°r!{> — 9, 25 Q.
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- Choisissons en abscisses une échelle convenable pour R, et traçons une parallèle cl à la droite O b, dont l’ordonnée à l’origine Oc est déterminée par le produit :
- 2,5 . o,35 . 9,25 8^,1 volts,
- 2,5 étant le nombre d’ampères à l’échelle des i correspondant à 1 ü à l’échelle des R, 0,35 et 9,25 les valeurs de R^ et de r en O.
- L’état de fonctionnement pour une valeur donnée R se détermine comme suit ; on prend OQ = R, on mène la verticale en O jusqu’à la rencontre en E avec la droite d. On
- joint OE qui donne en P les valeurs de e0 et de i (1). Le rapporf^-^- est égal à I d’après l’équation (5).
- Nous avons tracé la caractéristique I en fonction de R.
- La valeur minimum de R étant R„, soit pour notre exemple 1,6 Q, la seule partie de la courbe qui nous intéresse est la partie de droite, et, pour montrer l’influence de la chute de tension, nous avons tracé en H l’hyperbole correspondant à une tension d’excitation constante.
- Limites de réglage. — Le champ de réglage est déterminé, comme dans le premier cas, par les caractéristiques de l’alternateur, et l’on connaît Q et I2. On en déduit facilement, à l’aide du diagramme les valeurs de PL) et R2. Entre les valeurs extrêmes admissibles pour R d’après le diagramme, soit R =1,6 Q et R = le courant peut varier entre I = 38 ampères et I = 0, et la variation de tension correspondante est de 62 à 83 volts aux bornes de l’excitatrice. En service normal, ces variations sont beaucoup moindres. Les limites de fin réglage étant par exemple Q = 18 ampères, 12 = 30 ampères, on trouve R^ = 4,12 0, R2 = 2,2 O, et, pour la tension aux bornes: 74 volts et 66 volts.
- L’intercalation d’une résistance additionnelle dans le shunt a pour effet de faire varier l’inclinaison de la droite ON. L’avantage est que, une fois le service établi, et connaissant la limite supérieure que doit atteindre le courant d’excitation I, on règle la résistance additionnelle de manière que ce courant maximum corresponde à peu près au court-circuit du rhéostat principal. La tension e a naturellement une valeur réduite, et la variation en est plus grande, mais le réglage exige le minimum d’énergie supplémentaire de la part de l’excitatrice. Ce procédé pourra être avantageux lorsque l’excitatrice calculée pour un régime normal déterminé doit fournir au cours des essais un courant d’excitation notablement plus élevé que le courant de service. Il suffit de supprimer la résistance additionnelle pendant la période de surcharge. Le diagramme que nous avons donné permet de se rendre compte aisément de l’état de fonctionnement dans les deux cas.
- La résistance additionnelle peut d’ailleurs être imposée par la construction même de la dynamo, lorsqu’on n’arrive pas à mettre un fil de shunt suffisamment fin pour atteindre la tension aux bornes.
- Graduation. — On tire de l’équation (13) :
- R + IR
- di
- dR = tsO di
- (') On a en effet : PP' = P T -f TP, ou bien
- . , OP' . . „ i
- E1 ÔQ = "' + °':^5R’
- le facteur 2,5 étant nécessaire pour que OQ soit exprimé, comme OP', en ampères, En trouve
- 6q — iv —j— 2,5 . tq
- 2,5 R
- -"+jf
- se raporfant à la valeur de Oc, o
- c’est-à-dire l’équation 13.
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- cl’où
- di
- Ai
- JR
- R
- Ri
- R + R<
- R te*
- "KR+RO
- Les variations di et dŸ\ sont ici de même signe. On déduit de l’équation (6) :
- dl di JR
- ' ' T=7~"Fr
- d’où
- par conséquent :
- Al
- dl
- J_
- JR
- "R
- = Ai — i
- Al
- R U
- R + R<
- QR+Rfi
- r n
- r(R-f- R.,)
- On simplifie cette expression en remarquant que :
- et que :
- L’expression devient :
- et finalement
- r(R + Rd _l0_PP' R — i OP'-
- tg
- __PF
- MP'
- AI =
- Ri
- R + R
- OP'
- 1 MP'
- OP'
- MP'
- AI
- MP' R, \ MO R + rJ’
- Pour R4 — 0, on a AI - — 1, valeur donnée directement pour le réglage à tension constante.
- Quand R croît, les deux fractions du 2e terme diminuent, et AI se rapproche de l’unité. La courbe représentant Al en fonction de R est tracée sur la figure figure 5.
- Gomme dans le premier mode de réglage, la variation relative de I, pour une même variation relative de la résistance, diminue quand I augmente, et l’effet d’amortissement s’ajoute également à celui provenant de la saturation de l’alternateur, et un réglage sur
- dl t ' . .
- Y = constante entraîne une variation progressive de la résistance vers le court-circuit.
- Seulement ici, cet effet est moins accentué, la valeur de AI, pour la valeur supposée I2 =30 ampères, ne différant que d’environ 30 % de l’unité, correspondant à une tension d’excitation constante.
- Le calcul offrira la même disposition que précédemment : soit un rhéostat de 31 touches de fin réglage, divisées en 6 groupes à 5 variations.
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — No 7.
- On trouve d'abord :
- dl
- I
- 3o
- 18
- 6 ---- i
- d’après la formule (10).
- En partant de la valeur connue R^ = 4,12 12,
- = 0,088 ,
- on dresse le tableau suivant :
- Groupe R
- 4,12
- OO r* CO
- 2 3,35i
- 3 3,012
- 4
- 2?7
- 5 2,41
- 6 2,135
- AI j D 0,088 R dR corrigés
- d U — Al
- — 0,9 — 0.402 — 0,3g
- 00 O 0,367 o,36
- 00 O o,33q o,33
- o, 85 0,3l2 o,3o5
- 0,82 0,29 0,28
- °,77 0,275 0,27
- La valeur R2 calculée a priori étant 2,2 Q, nous avons réparti la différence 2,2 — 2,135 = 0,065 également sur les six groupes.
- Par simple interpolation géométrique de 6 termes entre-R^ et R2, on aurait obtenu comme résistance du groupe 1 : 0,42 Q, du groupe 6 : 0,23 û. Le praticien pourra naturellement abréger les opérations et constructions développées ci-dessus : ayant construit le diagramme pour quelques cas, il trouvera facilement celui qui convient à une nouvelle machine, d’après le type de celle-ci, l’état de saturation, la chute de tension, et, l’allure des courbes ne changeant pas beaucoup, il lui suffira de calculer les valeurs extrêmes : d’après les valeurs de Al pour R^ et R2, il saura la correction à apporter aux valeurs c/R calculées par interpolation géométrique pour obtenir les valeurs requises par la condition = constante.
- Les théories exactes ne sont d’ailleurs pas faites pour être appliquées telles quelles là où les données sont par elles-mêmes incertaines, mais pour servir de base aux procédés pratiques bien compris.
- L. Legros.
- NOUVELLE LOCOMOTIVE ÉLECTRIQUE A COURANT MONOPHASÉ
- DES ATELIERS D’QERLIKON
- Les expériences de traction électrique par courant alternatif monophasé, entreprises par les Ateliers d’Œrlikon sur la ligne d’essais Seebach-Wettingen avec une locomotive équipée, d’après le système Ward Léonard, au moyen d’un groupe convertisseur et de moteurs à courant continu ont été décrites en leur temps dj. De même l’organe de prise
- (') Voir Eclairage Electrique, tome XLIII, 3 juin 1905, page 338.
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- de courant, système Huber, avec archet convexe latéral mobile autour d’un axe horizontal, et avec support articulé en forme de parallélogramme, est bien connu des lecteurs (*).
- La construction de la locomotive à groupe convertisseur avait été entreprise en 1902, à une époque où l’application directe de moteurs monophasés à la traction était considérée comme irréalisable. Depuis lors, la possibilité d’employer sur du courant monophasé des moteurs à collecteur, spécialement établis dans ce but, ayant été nettement démontrée, les Ateliers d’Œrlikon ont étudié et mis au point un type moteur série à bobines compensatrices et à pôles de commutation : c’est avec ce type de moteur qu’a été établie une nouvelle locomotive, prévue comme la première pour être alimentée à haute tension (15.000 volts). Cette locomotive est représentée par la figure 1. Comme on le voit, le châssis repose sur deux bogies à deux essieux. Chacun de ces bogies porte, entre les
- Fig. 1. — Locomotive à courant monophasé clés ateliers d’Œrlikon.
- deux essieux, un moteur de 200 chevaux qui entraîne, par l’intermédiaire d’engrenages, un arbre inférieur sur lequel est clavetée une manivelle et un contre-poids. Par un dispositif analogue à celui employé sur les nouvelles locomotives de la Yalteline (2), cette manivelle entraîne les deux essieux au moyen d’une barre d’accouplement portant en son milieu un coussinet qui peut se déplacer dans une glissière, disposition nécessitée par le fait que le moteur repose sur la partie suspendue du bogie. Par suite de la position particulière des moteurs, les bogies ne peuvent pas être munis d’un pivot central d’après le mode de construction habituel. Ils sont maintenus par des guidages latéraux et par des tiges à ressorts, disposées de telle façon que le bogie ne puisse tourner qu’autour de son centre.
- Le poids total de la locomotive complète est 43 tonnes, dont 23 pour la locomotive elle-même et 20 pour l’équipement électrique. La vitesse normale est comprise entre 36 et 40 kilomètres : la vitesse maxima (à vide) est de 55 kilomètres à l’heure. Les roues ont 920 mm. de diamètre : le rapport de transformation des engrenages interposés entre le moteur et l’arbre portant les manivelles est de 1/3,1.
- Chacun des moteurs de 200 chevaux (fig. 2) a une vitesse de rotation de 650 tours par
- (*) Loco citato, page 340.
- (2) Voir Eclairage Electrique, tome XLIII. 1er juillet 1905, p. 487.
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- Fig. 2. — Moteur série omonphasé de 200 chevaux.
- minute et pèse environ 3.500 kgr. : il comprend un induit semblable à un induit ordinaire de moteur à courant continu, et un inducteur en deux pièces portant huit pôles saillants principaux et formé de tôles découpées. Chaque pôle principal porte un enroulement compensateur réparti dans deux encoches et parcouru par le courant principal : en outre, il
- y a huit pôles de commutation dont les bobines sont parcourues par un courant de phase et d’intensité telles qu’il induise dans les bobines en court-circuit une force électromotrice égale et opposée à la « tension d’étincelles », résultante de la f. é. m. induite statiquement et de la f. é. m. produite par la rotation. La fréquence du courant alternatif pour lequel ont été établis ces moteurs est de 15 périodes par seconde.
- Le schéma des connexions des différents enroulements d’un moteur est représenté par la figure 3, relative à un moteur bipolaire pour plus de simplicité. Les enroulements compensateurs peuvent être parcourus par le courant principal ou bien court-circuités sur eux-mêmes. Les enroulements des pôles de commutation sont reliés par le secondaire d’un transformateur série T dont le primaire est parcouru par le courant principal.
- Les deux moteurs de la locomotive, reliés d’une façon permanente en série, sont alimentés par deux transformateurs de 230 kilowatts dont le rapport de transformation est 15.000-675. Les primaires et les secondaires de ces deux transformateurs à refroidissement naturel par circulation d’air sont reliés en parallèle d’une façon permanente. Les enroulements secondaires sont subdivisés en 20 bobines égales aboutissant chacune à une prise de courant, de sorte que l’on peut disposer, par échelons de 30-34 volts, de toutes les différences de potentiel comprises entre 0 et 600-675 volts. Les 20 prises de courant aboutissent à un appareil analogue à un réducteur d’accumulateurs, qui permet de faire varier la différence de potentiel aux bornes des deux moteurs, pour régler la vitesse. Les enroulements primaires sont reliés
- d’une part aux organes de prise de courant, et d’autre part à la masse métallique du châssis, le retour du courant se faisant par les rails de roulement.
- Cette locomotive d’étude est munie d’un autre système de réglage de la vitesse consistant en un régulateur d’induction, construit comme un moteur asynchrone, et qui permet de faire varier de ± 150 volts la différence de potentiel aux bornes des moteurs. Les expériences faites avec l’un et l’autre système de réglage permettront de déterminer quelle est la meilleure méthode à adopter.
- Fig. 3. — Schéma des connexions des enroulements d’un moteur.
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- La locomotive porte deux organes de prise de courant placés de chaque côté. Chacun de ceux-ci, qui peuvent être commandés à la main ou par l’intermédiaire d’air comprimé, est constitué par un parallélogramme articulé à ressort supportant un archet formé d’un tube d’acier fendu suivant la courbe extérieure. Dans cette fente est introduite une tringle de contact de laiton, à profd en forme de 8, qui frotte contre la ligne aérienne.
- Après avoir été recueilli par les archets, le courant à haute tension traverse une bobine de self-induction, passe par un interrupteur-disjoncteur à commande par air comprimé, puis atteint les enroulements primaires des transformateurs disposés sous le châssis de la voiture, à peu près au milieu de celle-ci. Les câbles à haute tension passent dans des tubes en micanite présentant toute sécurité au point de vue de l’isolement. Un parafoudre à cornes et un parafoudre à cylindres sont placés en dérivation sur la canalisation à haute tension, au voisinage des organes de prise de courant.
- Le freinage de la locomotive est assuré par des freins Westinghouse à air comprimé. L’air nécessaire pour les freins, pour l’interrupteur et pour le sifflet, est produit par un compresseur accouplé à un moteur série monophasé à collecteur de 6 chevaux sous 250 volts environ, tournant à une vitesse de 500 tours par minute. Ce moteur est relié à la huitième prise de courant des secondaires des transformateurs. Un appareil automatique à relais ferme ou ouvre le circuit du moteur de façon à maintenir la pression de l’air constante au voisinage de 7 atmosphères.
- L’éclairage de la locomotive et des lanternes est assuré par des lampes à incandescence de 20 volts : on a choisi cette faible tension pour avoir de gros filaments, présentant un volant de chaleur suffisant pour que le papillottement dû à la faible fréquence (15 périodes) ne soit pas trop sensible.
- Pour les expériences faites avec cette locomotive, le courant est fourni à la ligne aérienne (*) par un groupe convertisseur composé d’un moteur synchrone triphasé de 600 chevaux à 230 volts et 50 périodes accouplé à un alternateur monophasé à 750 volts et 15 périodes. La tension est élevée à 15.000 volts par un transformateur.
- A. Solier.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur la constitution de l’électron. — Kaufmann — The Electrician, 19 janvier 1906.
- L’auteur a répété avec une grande exactitude les mesures sur la masse de l’électron à différentes vitesses, pour permettre de trancher entre les théories d’Abraham, de Lorentz et de Bucherer en ce qui concerne la structure de l’électron.
- La source d’électrons employée était du radium ; .au lieu d’un électro-aimant, l’auteur s’est servi de
- deux aimants permanents. Les courbes de déviation magnétique et électrique ont été photographiées sur des plaques sensibles et comparées avec les courbes auxquelles conduisent chacune des trois théories. Le résultat final est le £
- suivant : la valeur de — pour des vitesses infi-
- niment faibles est 1,885.107 : les courbes de déviation des rayons j3 du radium, obtenues en partant des théories d’Abraham, Lorentz et Bucherer, conduisent aux valeurs 1,823.107, 1,660.107 et 1,808.107 pour ce même rapport. La
- (*) Décrite dans YEclairage Electrique, tome XLIV, 29 juillet 1905, page 140.
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- théorie de Lorentz, d’après laquelle l’électron en mouvement est déformé (aplati) dans la direc-, tion du mouvement, mais non latéralement, est donc la moins probable. Mais les expériences ne permettent pas de décider entre la théorie d’Abraham qui suppose un électron absolument rigide, et celle de Bucherer, qui suppose que l’électron en mouvement devient un ellipsoïde d’IIeaviside à volume invariable et est incompressible. Le résultat obtenu se rapproche toutefois plus de celui auquel conduit la théorie d’Abraham.
- R. Y.
- Sur l’emploi du téléphone pour étudier les décharges discontinues dans les tubes à vide. — Reiger. — Physikalische Zeitschrift, i5 janvier 1906.
- Dans les expériences faites avec les tubes à vide, les conditions varient suivant que l’on a affaire à des décharges continues ou discontinues et, dans ce dernier cas, se modifient avec le nombre de décharges qui se produisent dans un intervalle de temps donné.
- On a l’habitude d’observer le degré de discontinuité en intercalant un téléphone dans le circuit. Pour que l’on puisse déterminer le rythme de la décharge, il faut que ce rythme soit toujours le même dans le tube et dans le reste du circuit.
- Or cela n’est pas le cas, comme on le voit en plaçant dans le même circuit deux tubes différents dont l’un possède comme cathode un fil de platine incandescent recouvert de CaO (f). En modifiant l’état d’incandescence de la cathode et en plaçant une capacité en parallèle avec le tube, on peut facilement obtenir des nombres de décharges différents dans les deux tubes.
- Le nombre des décharges peut même être différent pour différentes parties d’un même tube. Si, dans un tube de Geissler à cathode incandescente, on introduit des sondes aux points étroits du tube et qu’on place une capacité en parallèle avec la partie étroite, le nombre des décharges est plus faible dans cette partie que dans les portions larges du tube. Ce fait est surtout visible quand on emploie des sondes incandescentes : la capacité des accumulateurs reliés à ces sondes et la résistance intercalée dans ce circuit suffisent
- (') Wehnelt. — Voir Eclairage Electrique, tome XLY,
- 2 décembre 1905, p. 346.
- déjà pour produire une différence dans les nombres de décharges.
- Souvent la différence de capacité des différentes parties du tube suffit pour produire une différence dans le nombre de décharges aux divers points du tube. L’auteur indique l’expérience suivante, facile à réaliser. Si l’on appelle A l’anode et C la cathode (fils de platine recouverts de CtzO) d’un tube à décharges, puis a et c l’anode de striction et la cathode de striction, et si l’on désigne par Ta et Tc les téléphones placés à l’anode ou à la cathode, on peut observer les cas suivants :
- 1°) Le téléphone Tc résonne, tandis qu’aucun son ne se produit en Ta. Au miroir tournant, les segments ac et, généralement aussi C a sont faiblement discontinus, tandis que le segment cA est continu (phénomène observé dans les tubes où les longueurs C a et cA sont petites).
- 2°) Dans les deux téléphones, on n’entend aucun son. C a et cA semblent continus au miroir tournant, ac semble discontinu (phénomène observé dans les tubes où les parties C a et cA sont longues).
- 3°) Le téléphone Te ne produit aucun bruit et T« résonne. Les segments C a et ac semblent continus au miroir tournant, ainsi que l’effluve en c et la colonne positive en cA : au contraire il y a des discontinuités dans la couche anodique.
- 4°) Les deux téléphones sont silencieux. On observe au miroir tournant des discontinuités dans la couche anodique comme dans le cas précédent.
- On voit, par ce qui précède, que la période de la décharge peut être différente pour le tube lui-même, pour le circuit auquel il est relié et pour le circuit dérivé. De même le nombre de décharges dans le même temps peut être variable suivant les points du tube.
- R. Y.
- Sur une soupape électrique. — Wehnelt. — Drudes Annalen, janvier 1906.
- L’auteur a indiqué (h qu’il était possible de réaliser une soupape électrique avec un tube à vide ayant pour cathode une lame de platine
- (J) Voir Eclairage Electrique, tome XLY1. 13 janvier 1906, pag-e 64.
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- recouverte d’un oxyde métallique. Cette sou- ] pape permet de convertir en courant ondulé des courants alternatifs monophasé ou polyphasés de fréquence quelconque.
- L’auteur, après avoir surmonté un certain nombre de difficultés provenant du verre du tube, a fait, avec une soupape à cathode incandescente, une série d’expériences dont il indique les résultats.
- Les tubes employés comme soupape possèdent une cathode en matière peu fusible telle que du platine, de l’iridium, du tantale, du charbon, etc, recouverte d’oxyde métallique ou de mélanges d’oxydes métalliques, et une anode en matière conductrice quelconque. La chute cathodique étant pour ainsi dire supprimée par suite de l’émission intense d’électrons négatifs, une différence de potentiel de 18 à 20 volts suffit pour déterminer le passage de la décharge électrique dans le tube. Avec des températures suffisamment élevées de la cathode à oxyde, la densité de courant peut atteindre 2 à 3 ampères par cm2 sans qu’il y ait de chute cathodique sensible. La densité de courant maxima pour laquelle la chute cathodique est encore négligeable est nommée par l’auteur densité limite : cette densité limite est étroitement liée, pour chaque température, avec le nombre d’ions négatifs émis à cette température.
- Les dimensions adoptées par l’auteur pour l’établissement d’une soupape électrique sont les suivantes (figure 1).
- Une boule de verre de 12 cm. de diamètre
- Fig. 1. — Soupape électrique de Wehnelt.
- contient les trois anodes A., A, A3 formées de tiges d’acier de 10 cm. de longueur et de 5 mm. de diamètre. Les extrémités de ces électrodes sont à 1 cm. environ de la cathode. Celle-ci es’ constituée par une feuille de platine de
- 4 cm. de longueur, 1 cm. de largeur et 0,03 mm., d’épaisseur : elle a une surface de 8 cm2, recouverte d’une couche d’oxyde ou de mélange d’oxydes. La feuille de platine est fixée à deux gros fils de cuivre amenant le courant de chauffage fourni par un petit transformateur ou par quelques accumulateurs.
- 11 est assez difficile de faire des soudures étanches entre ces fils et le tube de verre. Pour des intensités inférieures à 15 ampères, on peut encore employer des fils de platine soudés au verre, mais, pour des intensités supérieures à cette valeur, cela n’est plus possible. Pour résoudre cette difficulté, l’auteur a employé le dispositif indiqué par la figure 1.
- et D2 sont les gros fils amenant le courant qui échauffe la cathode K : ces fils sont introduits en P^ et P2 dans les extrémités de deux tubes de platine R^ et R2 de façon à former un joint hermétique. Ces tubes sont à leur tour soudés en S., et S2 dans les tubes de verre que porte la boule. Avec ce dispositif, réchauffement des fils ne peut pas gagner les points de soudure S., et S2. On peut d’ailleurs refroidir les points de soudure et les tubes R^ et R2 au moyen d’un liquide en plaçant le tube en sens inverse du sens indiqué sur la figure.
- Mesures avec du courant continu
- Pour étudier le fonctionnement de la soupape, l’auteur a fait une série de mesures avec du courant continu. La cathode à oxyde était chauffée à 1300°, température mesurée au moyen d’un pyromètre optique. L’énergie absorbée pour maintenir cette température était 80 watts. Les trois anodes A., A2 et A3 furent reliées ensemble et furent connectées au pôle positif d’une batterie d’accumulateurs à 110 volts dont le pôle négatif était relié à la cathode : un rhéostat intercalé dans le circuit permettait de faire varier l’intensité du courant. L’auteur a trouvé que, pour des intensités comprises entre 0,1 et 20 ampères, la différence de potentiel aux bornes du tube est absolument constante et a pour valeur 19 volts. Pour les intensités supérieures à 10 ampères, les anodes étaient si fortement échauffées qu’elles se pulvérisaient violemment. Pour une charge permanente à forte intensité, il faut employer des anodes beaucoup plus grossès, comme celles représentées sur la fig. 1.
- La température élevée de l’anode provient de ce que c’est en ce point qu’est dissipée la près-
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- que totalité de l’énergie absorbée par le tube, la chute cathodique n’existant pas, et la chute entre l’anode et la cathode n’atteignant pas 2 volts. La chute anodique est donc de 17 à 18 volts, ce qui, pour une intensité de 20 ampères, correspond à une énergie de 340 à 360 watts convertie en chaleur à la surface de l’anode.
- Mesures avec du courant alternatif
- L’auteur a employé, pour produire du courant alternatif, deux convertisseurs dont l’un produisait du courant monophasé à 50 périodes par seconde, avec un débit maximum de 4 ampères, et l’autre des courants monophasés ou triphasés à 20-30 périodes avec un débit maximum de 20 ampères. Des expériences furent faites avec des résistances purement ohmiques dans le circuit à courant alternatif et d’autres expériences avec une batterie d’accumulateurs chargée au moyen du courant continu produit par la soupape.
- 1° Dans le circuit à courant alternatif étaient placés la soupape, un rhéostat réglable, un ampèremètre thermique et un ampèremètre à courant continu. La différence de potentiel du courant alternatif était mesurée au moyen d’un voltmètre thermique.
- L’ampèremètre thermique mesure la valeur efficace du courant continu pulsatoire, que l’auteur désigne par J : l’ampèremètre à courant continu (appareil à bobine mobile) mesure approximativement la valeur électrolytique du courant, que l’auteur désigne par i. Un étalonnage fait par l’auteur au moyen d’un voltamètre avec du courant ondulé a montré que les corrections sont inférieures à 1 % .
- Le tableau I indique les résultats d’une série de mesures. Dans ce tableau, E désigne la valeur efficace de la tension alternative, et W la résistance du circuit.
- TABLEAU I
- Fréquence n = 23,35 par seconde
- i ampères J ampères E volts W ohms
- 2,8 4.5 i53,6 20,2
- 3,4 5,5 i53 16,7
- 4,2 6,8 l52,4 12.8
- 5,8 9>3 i5o 9>1
- Les courbes de courant dans le circuit furent relevées au moyen d’un tube de Braun, ainsi que la forme de la différence de potentiel entre les électrodes de la soupape. La courbe de courant est représentée en trait plein, et la courbe de la différence de potentiel en pointillé sur la figure 2. On voit, d’après la courbe de courant,
- ----TV-----^
- Fig. 2. — Courbes de courant et de différence de potentiel.
- que l’action de la soupape est complète. L’ordonnée V de la courbe de différence de potentiel quand le courant passe est égale à 20 volts environ.
- On peut calculer les valeurs moyennes efficaces et électrolytiques du courant ondulé quand on connaît la forme de la tension alternative et la résistance du circuit. En appelant e la valeur instantanée, Efflax la valeur maxima et T la durée d’une période de la tension, on a :
- „ . t
- e = Fmax Sin 27T--
- Soit W la résistance purement ohmique du circuit, Y la différence de potentiel constante aux bornes du tube, i l’intensité de courant au temps t\ on a :
- W
- ^ f Ernax sin 27T — -Y
- La valeur moyenne électrolytique du courant ondulé est :
- i
- Emax sin
- dt-
- Les limites tK et t2 doivent être déterminées de la façon suivante. Au temps t = 0, la tension commence à croître à partir de e = 0. Tant que e est inférieur à la différence de potentiel Y de décharge du tube, il ne passe pas de courant dans le circuit : à partir de ce moment, le courant passe et se maintient jusqu’à ce que la valeur de e soit redevenue égale à Y. A partir
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- de ce point, et pendant tout le neste de la période, il ne passe plus de courant dans le tube. Les limites tK et t% doivent donc être déterminées d’après l’équation
- e = V = Emax sin 27T ^ — Emax siû 271 ^ ,
- T
- dans laquelle —
- On obtient alors
- I
- TErnax V t\ I
- ^__0OS2nî-- + 2VïJ
- En introduisant dans cette équation les valeurs de W indiquées dans le tableau I et la valeur maxima Emax calculée d’après la valeur efficace E, et en posant de plus V = 20 volts, on obtient pour i les nombres indiqués par le tableau II.
- TABLEAU II
- W i CALCULÉ i MESURÉ
- 20,2 2,86 2,8
- 16,7 3,47 3,4
- 12,8 4,45 4,2
- 9>1 6,85 5,8
- On voit que la concordance est satisfaisante, d’autant plus que les valeurs indiquées comme valeurs mesurées ne sont pas corrigées et sont un peu plus petites que les valeurs réelles.
- 2°) Le circuit à courant alternatif contenait la soupape, l’ampèremètre à courant continu, une résistance réglable et une batterie d’accumulateurs chargée par le courant ondulé. Un wattmètre, dont la bobine de tension était reliée aux bornes à courant alternatif par l’intermédiaire d’une forte résistance non inductive, et dont la bobine d’intensité était intercalée dans le circuit parcouru par le courant ondulé, mesurait l'énergie produite par le générateur de courant alternatif.
- En désignant par i la valeur moyenne électrolytique de l’intensité du courant, par P la tension, constante pendant la mesure, de la batterie d’accumulateurs (102 volts), par L l’énergie lue au wattmètre, par / l’énergie nécessaire pour maintenir la température élevée de la cathode, on a, pour le rendement r,, l’expression :
- »P
- Le tableau III indique les résultats d’une série de mesures. La température de la cathode à oxyde était toujours maintenue à 1300° : l’énergie absorbée pour cela était /=80 watts.
- TABLEAU III
- Tension efficace i5o volts; fréquence 21,75 périodes par seconde
- P (Volts) W (Ohms) i (Amp.) L (Watts) » en o/0
- 102 22 °,7 126 35
- « 18 0,8 i53 35
- « i4 1,0 190,8 38,4
- « 9 1,62 3o6 44,o
- « 7 1 >9 351 45,2
- « 3 3,2 565,2 5o, 7
- « 1 5,3 9°° 55,4
- Naturellement, le rendement est faible aux faibles charges (forte résistance intercalée) puisqu’une grande quantité d’énergie électrique est transformée en chaleur dans la résistance. Le rendement serait accru si le rapport de la tension des accumulateurs P à la tension efficace alternative E avait une valeur plus élevée (dans le cas présent, ce rapport a pour valeur 0,68).
- Pour voir si les résultats trouvés concordaient avec les résultats théoriques, l’auteur a calculé la valeur moyenne électrolytique de l’intensité du courant. On trouve la formule pour le calcul de i d’après la formule précédente en remplaçant V par V -j- P. Les limites tK et 12 de l’intégrale sont données par l’équation :
- t, . t2
- e = V-\- P= E max Sin 27T t=e max Sin 271 -
- _T
- où h — ~ ~ h 5
- on a alors :
- I fEmax t\ , rj. O h')"!
- ‘ = W L~C0S 2* T“(V + P) “ 2 T,) J
- La résistance W se compose de la résistance intercalée dans le circuit et de la résistance de la batterie d’accumulateurs, y compris celle des conducteurs, qui s’élevait à 1 ohm en chiffres ronds.
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- Le tableau IV indique les valeurs de i calculées d’après la formule ou trouvées dans la série de mesures.
- TABLEAU IV
- i MESURÉ i CALCULÉ
- °>7 °,7
- o,8 o,84
- I 1,06
- i ,62 1,6
- 1 >9 2,0
- 3,2 4
- 5,3 8
- La concordance est encore satisfaisante. Les écarts constatés entre les valeurs calculées et les valeurs observées aux fortes intensités proviennent de ce que l’on avait dépassé l’intensité maxima admissible pour la cathode à oxyde. La densité de courant limite, par cm2 de surface de la cathode incandescente est comprise entre 2 et 2,5ampères pour une température de 1300°. La cathode employée ayant une surface de 8 cm2, l’intensité de courant limite était 20 ampères. Cette valeur était dépassée par l’intensité maxima dans les dernières mesures du tableau IV : la valeur maxima du courant, donnée
- parla formule Jmax — -max—^ atteint 22,5
- et 45 ampères pour les conditions des deux dernières mesures où Emax =212 volts P = 102 volts, V = 20 volts, W = 3ou 1 ohms. Par suite des valeurs trop élevées de la densité de courant, il s’est produit une chute cathodique croissant rapidement avec l’intensité.
- Expériences qualitatives faites avec la soupape dans des circuits à courants alternatifs de faible fréquence.
- 1°) Emploi de la soupape pour l’alimentation des tubes de Crookes.—Pour alimenter les bobines d’induction avec du courant alternatif, on éprouve toujours des difficultés à se servir d’un interrupteur électrolytique (1). L’auteur a placé dans le circuit à courant alternatif une soupape, un interrupteur électrolytique, une bobine d’induction de 30 cm. et une résistance réglable.
- L’expérience a montré que la bobine d’induction donne des décharges qui sont toutes de même sens et que l’interrupteur travaille exactement comme dans un circuit à courant continu, c’est-à-dire que l’anode en platine n’est pas détruite, comme cela arrive toujours quand on emploie du courant alternatif.
- On peut, dans une installation importante, employer, au lieu d’une forte soupape, un groupe de soupapes ayant des cathodes de faibles surfaces et reliées en parallèle. Pour utiliser les deux phases du courant, on peut employer le montage de Graetzou le montage d’Hewitt (*).
- 2°) Expériences avec des courants triphasés. — Si l’on relie les trois anodes du tube de la figure 1 aux bornes d’un transformateur triphasé connecté en étoile et la cathode au point neutre du transformateur, on obtient dans le conducteur de jonction un courant ondulé, qui est tout à fait approprié à l’alimentation de lampes à arc par exemple.
- 3°) Expériences avec des courants alternatifs de grande fréquence. — L’auteur a employé des oscillations électriques de grande fréquence produites par un excitateur formé de deux fils de Lecher, d’un éclateur et du primaire d’un transformateur. Un circuit secondaire, dans lequel étaient induites des oscillations électriques, contenait une soupape et un galvanomètre. Ces expériences ont montré que le tube à cathode incandescente fonctionne parfaitement comme soupape aux hautes fréquences. Il en est de même d’expériences faites avec un oscillateur de Righi sans huile.
- R. V.
- Sur l’irréversibilité d’alliages d’Heusler. — Hill. — Phys ical Review.
- L’auteur a étudié les alliages magnétiques d’Heusler, composés de cuivre, de manganèse et d’aluminium. Il rappelle que, si l’on a pris l’habitude de considérer le fer, le cobalt, le nickel et le bismuth comme les seules substances qui présentent une susceptibilité magnétique mesurable, il n’en est pas moins vrai qu’un assez grand nombre de métaux rares sont fortement paramagnétiques. Définissant la susceptibilité atomique comme la susceptibilité moyenne de l’espace contenant un atome-
- (') Interrupteur (le Welmelt.
- (!) Voir Eclairage Electrique, tome XXXVI, 19 août, p. 264.
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- gramme de substance dans 1.000 cm3, S. Meyer a rangé différents corps dans l’ordre suivant : Ho, Er, Gd, M«, Fe, S«, Co, Y/, Nd, Ni, P/-. La susceptibilité de l’erbium métallique, par exemple, est beaucoup plus considérable que celle du fer : une machine dynamo-électrique établie avec ce métal pèserait, pour une même puissance, le sixième du poids d’une machine construite avec du fer (1).
- En ce qui concerne le fer et le nickel, il est admis actuellement que ces métaux existent sous différentes formes allotropiques. Le fer est connu sous la forme a magnétique et stable entre 700° et 750°, sous la forme [3 non magnétique et stable entre 750° et 860, et sous la forme y non magnétique et stable au-dessus de 860°. Dans le nickel on connaît deux formes allotropiques, la forme « magnétique et stable entre 340° et 360°, et la forme |S non magnétique et stable au-dessus de cette température.
- On peut abaisser la température de transformation en alliant un second métal au fer ou au nickel : cet abaissement est proportionnel à la quantité de métal allié, comme on le voit dans le cas d’alliages d’aluminium et de fer ou de cuivre et de nickel. L’abaissement du point de transformation est analogue à l’abaissement du point de congélation d’un dissolvant par l’adjonction d’une substance dissoute.
- Certains alliages, par exemple les aciers au nickel, sont irréversibles, c’est-à-dire que, s’ils sont magnétiques à froid et qu’on les chauffe au rouge sombre, ils perdent leurs propriétés magnétiques et ne les recouvrent pas en se refroidissant à une température bien inférieure à celles pour lesquelles ils les ont perdues.
- Les sels de manganèse appartiennent, en ce qui concerne les propriétés magnétiques, à la même classe que ceux de fer, de nickel et de cobalt. 11 est permis de supposer que ce métal existe aussi sous différentes formes allotropiques. Heusler a trouvé que, en ajoutant à l’alliage de 70 % de cuivre et 30 % de manganèse un troisième métal tel que l’étain, l’arsenic, l’antimoine, l’aluminium, on obtenait une série d’alliages magnétiques, l’alliage à l’aluminium donnant les meilleurs résultats (2). Le maximum de susceptibilité est atteint quand
- (0 Outre la susceptibilité plus grande de l’erbium, la densité de ce métal est les 2/3 de celle du fer.
- (2) Voir Eclairage Electrique, tome XL1V, 2 août 1905, p. 187.
- les proportions de manganèse et d’aluminium sont dans le rapport des poids atomiques.
- L’auteur s’est servi d’un alliage contenant environ 60 % de cuivre, 25 % de manganèse et 15 % d’aluminium, et d’un autre alliage contenant un peu plus d’aluminium. Ces alliages étaient coulés sous forme de baguettes de 4,5 mm. de diamètre et de 12 cm. de longueur : ces baguettes étaient très dures et fragiles. Les essais magnétiques étaient faits au moyen delà méthode balistique. Autour d’un tube de porcelaine de 70 cm. de longueur et 2,5 cm. de diamètre était enroulée une bobine résistante de chauffage. Le tout était placé dans un tube de verre de 5 cm. de diamètre fermé aux extrémités par du kaolin : au-dessus du tube de verre était placé un tube de laiton dont le diamètre était tel qu’un intervalle de 5 mm. existât entre les deux tubes. Sur le tube de laiton enfin était placée la bobine magnétisante qui, malgré la température élevée existant à l’intérieur du tube de porcelaine, était toujours à une température constante. La bobine secondaire était enroulée sur un petit tube de porcelaine placé dans le tube chauffant. L’échantillon à étudier, relié à un thermoélément, était placé dans ce petit tube et entouré d’amiante pour éviter les pertes de chaleur. Des corrections étaient faites pour tenir compte de l’effet démagnétisant des extrémités de la baguette.
- La première baguette étudiée était constituée par l’alliage contenant le plus d’aluminium. Elle a présenté une induction B = 5.750 C. G. S. dans un champ H = 87 C. G. S. avec une courbe d’hystérésis de surface relativement considérable. Le champ fut maintenu constant (H = 85 C.G. S.) et la température de l’alliage fut portée à 500°. La forme générale des courbes obtenues (figure 1) est semblable à celle des autres métaux ou alliages magnétiques. Partant de A avec une intensité d’aimantation 1 de311 C.G.S., la courbe tombe jusqu’en B. Une élévation de 330° donne la portion de courbe BC qui coïncide avec l’axe des températures. En refroidissant la baguette, on obtient la courbe C B D, le point D étant plus bas que A (I = 267). En chauffant à nouveau, on obtient la courbe DE qui présente une certaine susceptibilité jusqu’à 500 (1 = 7).Si l’on refroidit, on constate que la courbe ne remonte plus qu’imperceptiblement : pour une température de 17°, l’intensité n’atteintque la
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- valeur 27 ; la susceptibilité est 0,32. En plongeant l’échantillon dans l’air liquide, on obtient 1 = 36, valeur qui reste invariable quand l’échantillon revient à la température ambiante.
- On pouvait s’attendre à ce que les pro-
- Fig. 1, — Courbes d’aimantation des alliages d’Heusler : ordonnées, intensité d’aimantation; abscisses, températures.
- priétés magnétiques revinssent en partie après une élévation de température considérablement
- plus élevée que la précédente et un refroidissement lent. L’échantillon, chauffé au rouge sombre (650° à 700°), a présenté, après un refroidissement lent, une intensité d’aimantation ï=90 dans un champ H = 85. Un nouveau réchauffage à la même température et un refroidissement brusque n’ont pas modifié la valeur de 1. Après un réchauffage au rouge clair (850°) et un refroidissement à la température ambiante, la valeur de l’intensité fut trouvée égale à 115. Un refroidissement dans l’air liquide a porté la valeur de cette intensité à 160.
- On a donc affaire à un nouveau type d’alliage irréversible, mais dont les propriétés sont inverses de celles des aciers-nickel. Si l’on compare les résultats obtenus à ceux trouvés sur un échantillon d’acier-nickel à 24 % de nickel, on obtient le tableau suivant dans lequel sont indiquées les températures auxquelles ont été portés les alliages et les inductions B=H+4M mesurées aux températures indiquées en indices.
- Acier-nickel Après réception Non magnétique o° > » 200136 20° 3 >700*3;; ' — 79° 9’200m — 190° IO , 200;36
- Alliage de Heusler.' Après fusion 368» 5oo° - 65o°? 85o°?
- 4>02085 3,44o85 427s:; I ,220gg 2,o3o8S
- Le second échantillon de l’alliage d’Heusler, contenant une proportion plus faible d’aluminium, fut étudié comme le premier. Il présenta une induction B = 11.800, dans un champ d’intensité II = 75 avec, une très faible hystérésis. Ses propriétés ont été, en général, tes mêmes, mais, après avoir été chauffé à 950° et refroidi ensuite à la température ambiante, il est resté non magnétique. Cet alliage présentait une grande différence de densité quand il était magnétique ou non magnétique. Dans le premier cas, la densité était 6,61 : après échauffe-ment à 95°, la densité était 5,80. A ce point de vue encore, l’acier-nickel présente des propriétés opposées. L’un des alliages de nickel et de fer employés avait une densité de 7,91 à l’état magnétique, et de 8,09 à l’état non magnétique.
- S. Meyer a trouvé que, quand il se produit une diminution de volume dans un composé, le caractère paramagnétique de la substance est accru et réciproquement. Dans le cas des alliages, on a affaire non à des composés des constituants, mais à des solutions solides : la loi de S. Meyer a donc besoin d’être vérifiée expérimentalement. On a plus de raison pour croire à une combinaison chimique entre le manganèse et l’aluminium dans l’alliage d lleus-ler que dans les alliages de fer et de nickel, puisque la perméabilité du premier est maxima quand les proportions de deux métaux sont proportionnelles aux poids atomiques. Ces alliages ont alors une densité plus grande à l’état non magnétique.
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- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Sur l’établissement de turbo-alternateurs. — Meyer. — The Electrician, 12 janvier 1906.
- L’auteur indique les modifications profondes que l’emploi des turbines à vapeur a apporté à la construction des alternateurs. Tandis que, dans les alternateurs entraînés par des machines à pistons, la puissance était généralement limitée à 150 kw. par pôle pour une fréquence de 25 périodes, et de 75 kw. pour une fréquence de 50 périodes, la puissance admise dans les alternateurs entraînés par des turbines à vapeur atteint 1000 kw. par pôle pour 25 périodes et 500 kw. par pôle pour 50 périodes. De même, la vitesse périphérique a augmenté considérablement et est passée de 40 mètres par seconde à 80 mètres par seconde. Ces modifications ont conduit à des problèmes nouveaux et difficiles aussi bien au point de vue mécanique qu’au point de vue électrique.
- L’auteur montre par un exemple comment on peut étudier, en pratique, les points principaux de l’établissement d’alternateurs à grande vitesse de rotation : il possède l’expérience des alternateurs de 1500 à 2000 kw. delà British Thomson Houston, accouplés à des turbines Curtis, et dont il a établi les projets.
- Spécifications générales
- Puissance : 1500 kw. avec un facteur de puissance de 85 % — 11.000 volts — 50 périodes.
- Surcharge : 50 % pendant deux heures.
- Chute de tension : 8 % à pleine charge non inductive ; 20 % avec un facteur de puissance de 85 % .
- Echauffement : Inférieur à 40° C en service permanent à pleine charge.
- Voltage d'excitation : 200 à 220 volts.
- Essais à haute tension : 22.000 volts pendant une minute à chaud.
- La turbine Curtis tournant à une vitesse de rotation de 1000 tours par inimité, l’alternateur doit avoir 6 pôles : il doit être à arbre vertical, d’après la disposition bien connue des turbo-gé-nérateurs Curtis (1).
- Partie électrique
- Diamètre du rotor. — Ce diamètre doit être le plus grand possible au point de vue électri-
- 0) Voir Eclairage Electrique, t. XLII, 18 mars 1905, p. 414.
- que : les considérations mécaniques le limitent à 120 cm. d’où résulte une vitesse périphérique d’environ 64 mètres par seconde.
- Longueur du rotor. — Pour obtenir une puissance considérable par pôle, il faut adopter une longueur assez grande et prévoir une excellente ventilation. Dans l’alternateur dont il s’agit, l’auteur a prévu sept conduits intérieurs pour l’air, de 1,25 cm. chaque, donnant une surface effective de radiation d’environ 315,500 cm2 pour une longueur totale de fer de 57,5 cm. Si l’on tient compte de l’isolant entre les plaques formant le noyau, on obtient une longueur de fer actif de 44 cm.
- Réaction d'induit. — Il faut adopter une réaction d’induit élevée pour alléger la machine, mais la chute de tension admise impose une limite. Les ampère-tours théoriques par pôle dans un générateur triphasé sont donnés par l’expression :
- " y/2 .1,5. ampères par phase-tours par pôle et par
- phase.
- L’expérience montre qu’avec trois encoches par pôle et par phase sur le stator, il faut employer un facteur de correction égal à 1,15 ou 1,2 pour obtenir la réaction d’induit réelle. La chute de voltage spécifiée conduit au chiffre 2 environ pour la valeur du rapport :
- ampère-tours inducteurs à vide ampère-tours induits à pleine charge
- L’encombrement maximum pour le cuivre inducteur étant à peu près déterminé par le projet préliminaire du circuit magnétique, on peut trouver la réaction d’induit correspondante à adopter. Dans le cas présent, on peut placer à peu près 16.000 ampère-tours par pôle avec une densité de courant de 2.4 ampères par mm2. En admettant environ 30 % de ces ampère-tours comme augmentation d’excitation pour contrebalancer la réaction d’induit, on voit que le nombre des ampère-tours disponibles à vide est 11.000 environ. Avec un courant d’excitation de 79 ampères, cela conduit à 27 tours par pôle et par phase, ou 162 tours en série par phase.
- Enroulement du stator. — Le chiffre de 54 (3x6 X 3) encoches sur le stator ayant été reconnu comme le meilleur, et le chiffre de 18 conducteurs par encoche ayant été fixé, on peut répartir ces conducteurs (rectangulaires)
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- en deux files de 9 conducteurs. Par suite du voltage élevé, l’isolement doit être très soigné, et il faut compter que la surface occupée par le cuivre dans la section d’une encoche n’est que le quart de la section totale de cette encoche. Les dimensions auxquelles on arrive sont les suivantes : profondeur totale de l’encoche 69 mm. ; largeur totale de l’encoche 36,3 mm. ; espace occupé par les conducteurs 44,7 X 18,5 mm. | Les conducteurs consistent en câble torsadé de section rectangulaire : la densité de courant est comprise entre 2,4 et 2,9 ampères par mm2 suivant la nature de'la charge.
- Circuit magnétique. — Connaissant le nombre de tours en série par phase, on obtient le flux par pôle au moyen de la formule :
- ^ __ voltage par flux X io8
- 4,4 X fréquence X tours
- Dans le cas dont il s'agit, on trouve ainsi 18.106. En fixant le chiffre des fuites magnéti-
- Fig. 1.
- ques à 3.106, on trouve les inductions suivantes, pour le circuit que représente la figure 1 (cotes en centimètres).
- Noyau de l’induit................. 8.000
- Dents......................... 17.000
- Entrefer.......................... 8.35o
- Noyau des inducteurs........ i6.35o
- Culasse des inducteurs...... 12. ^5o
- On choisit lavaleurde l’entrefer de façon que, d’après la longueur du circuit magnétique, le nombre des ampère-tours nécessaires à vide à 11.000 volts soit 11.000. Dans le cas présent, la valeur de l’entrefer est de 1,9 centimètres au centre des pôles et de 3,8 cm. aux cornes polaires. Après avoir calculé la caractéristique à vide et l’excitation à différentes charges d’après la méthode pratique, en comptant sur une rac-tion d’induit de 5.200 ampère-tours, on obtient les résultats suivants :
- Pleine charge : facteur
- de puissance..... 100 °/0 12100 ampère-tours.
- Pleine charge : facteur
- de puissance..... 85 % 16800 ampère-tours.
- Surcharge 5o °/0 : facteur de puissance.. 100 °/0 i46oo ampère-tours.
- Les valeurs de la chute de tension, exprimées par l’au-gmentation de voltage quand on passe de la marche à pleine charge à la marche à vide avec pleine excitation sont :
- Pleine charge : facteur de puis-
- sance.......................... 100 % 7,5 °/o*
- Pleine charge : facteur de puissance............................ 85% I8,5%.
- Enroulements inducteurs. — Etant donné le voltage élevé du courant d’excitation, il est nécessaire d’employer un enroulement superposé en deux couches (deux bobines formées de ruban de cuivre enroulé sur champ) ménageant entre elles un intervalle de ventilation : un intervalle de ventilation est aussi ménagé entre le fer et la bobine intérieure. Il y a 300 tours j en série par pôle, d’un conducteur de cuivre de 25 X 0,875 mm. La résistance de l’enroulement à 60° est de 2,93 ohms, et l’on obtient les valeurs suivantes pour l’excitation :
- INTENSITÉ : AMPÈRES DIFFÉRENCE DE POTENTIEL VOLTS PUISSANCE : KW.
- A vide 11000 volts 87 IO9 4
- Pleine charge 11000 volts, cos f = 1 ... 4^,7 125 5,33o
- Pleine charge 11000 volts, cos <? = o,85. 53,7 i58 8,46o
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- La différence de voltage est absorbée dans le rhéostat de champ.
- Pertes et rendement
- Pertes dans le fer. — Une des particularités des turbo-alternateurs est l’influence prédominante des pertes dans le fer sur le rendement. Tandis que, dans des alternateurs à vitesse de rotation moyenne, les pertes dans le fer sont à peu près égales aux pertes totales dans le cuivre, dans les turbo-alternateurs, les pertes dans le fer dépassent trois fois les pertes dans le cuivre, principalement si l’isolement des tôles constituant le noyau n’est pas fait avec un très grand soin. Il est extrêmement difficile de prédéterminer exactement les pertes dans le fer, et la plupart des constructeurs multiplient les pertes théoriques par un facteur constant empirique compris entre 1,5 et 2. Etant donné l’importance de ce point, l’auteur insiste sur lui d’une façon spéciale en indiquant le calcul détaillé, d’après la méthode donnée par Stein-metz (*).
- Les tôles, de 0,5 mm. d’épaisseur, sont supposées parfaitement isolées entre elles : leur conductibilité K, valeur moyenne des résultats obtenus par des mesures de laboratoire est de 0,77.103 (1,3 microhms par cm). Les pertes par hystérésis sont basées sur le coefficient de Steinmetz r, = 1,7‘ K> ! (pii équivaut à 3.000 ergs par cm3 et par cycle, avec une induction ma-xima de 8.000, chiffre donné par des mesures expérimentales faites pour le fer employé.
- 1°) Pertes par courant de Foucault :
- P = i,645.V.t/2.7.N2.B2.l(rlc.
- (y donné par des mesures de laboratoire est égal à o,^X io5; d ~ o,o5 cm ; N = 5o; Y = volume du fer; B — 7,900.)
- O11 en déduit : P noyau = 3.000 watts.
- P dents ^ 1.600 watts.
- 2°) Pertes par hystérésis : P' = vî. B1’6. V
- P' noyau = 7.450 watts. P' dents'= 3.500 watts.
- 3°) Pertes totales: 3.000 + 1.600 -f- 7.450
- -f- 3.500 = 15,550 kw.
- On multiplie par 2 cette valeur théorique pour tenir compte des défauts d’isolement existant entre les tôles et des pertes sur les faces des pôles. Ces deux causes de pertes étant relatives à des pertes par courants de Foucault, les pertes varient comme le carré de l’épaisseur, de sorte que le moindre contact entre tôles augmente rapidement la valeur des pertes supplémentaires.
- La val eur théorique des pertes par hystérésis concorde à peu près exactement avec la valeur réelle, puisque le flux total et la section droite du fer sont déterminés exactement et que l’expérience montre que, même quand la distribution du flux dans la section du fer varie considérablement, cela 11e produit qu’une faible modification des pertes par hystérésis.
- Pertes Joule dans le stator. — Cette perte à 60°, est de 6.500 watts, à pleine charge et pour un facteur de puissance de 100 %, et de 9.000 watts pour un facteur de puissance de 85 % .
- Frottements et résistance de Vair. — Ces pertes sont considérables : on peut les évaluer à 20 kilowatts, et l’expérience montre que ce chiffre est plutôt trop faible que trop fort.
- Rendement. — En récapitulant et ajoutant les différentes pertes trouvées, 011 obtient les valeurs suivantes pour le rendement :
- RI3 RI3 INDUIT PERTES DANS LE FER FROTTEMENT ET VENTILATION TOTAL RENDEMENT
- Pleine charge : cos j? = 1 ... 5.33o 6.5oo 3l.IOO 20.OOO 62.930 95>9 %
- Pleine charge : cosf = o,85. 8.46o 9.000 3l.IOO 20.OOO 68.54o 95,6%
- F chauffé me tit. — En ajoutant aux pertes dans le fer environ un tiers des pertes dans le cuivre, le nombre de watts par centimètre
- , -, „ 35.000
- carre de surface rayonnante est: ,j-^-=0,11 watt.
- J 3i5.ooo ’
- Etant donnée la ventilation forcée que produit le rotor, ce chiffre peut être accepté avec la certitude que réchauffement 11e dépassera pas 40°.
- (*) Alternating carrent Plienomena, page 133.
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- T. XLVI. — N° 7.
- Partie mécanique
- Stator. — Le stator est formé d’une carcasse en fonte dans laquelle sont assemblés et boulonnés les segments de tôle constituant le fer actif. Ces segments tiennent à la carcasse par des saillies pénétrant dans des logements en queue d’aronde.
- Enroulements. — L’enroulement consiste en bobines simples placées dans chaque encoche. Ces bobines sont établies de façon à ne contenir aucune trace d’humidité : elles sont séchées à l’étuve dans le vide et imbibées ensuite avec un composé à base d’asphalte. Cette substance remplit tous les interstices et joue un double rôle : d’une part elle empêche toute introduction d’humidité ; d’autre part elle présente, pour le dégagement de la chaleur, une meilleure conductibilité que l’air. Les bobines ainsi préparées sont recouvertes d’un ruban imprégné d’un vernis à base d’huile de lin qui les protège d’une façon très efficace. Ces bobines sont maintenues en place dans les encoches par des réglettes en bois coulissant dans des logements en queue d'aronde ménagés à la tête des dents.
- Rotor. — Le rotor est entièrement formé de métal laminé qui ne présente pas de danger de soufflures comme l’acier coulé. Le montage des pôles est indiqué sur la figure 1. D’après cette figure, l’auteur calcule la force centrifuge à laquelle sont soumises les clés qui retiennent les pôles, ainsi que les bobines inductrices de celui-ci. En ce qui concerne les bobines, elles
- Fig. 2.
- sont retenues, non parle pôle, mais par des pièces en Y distinctes.
- Les figures 2 et 3 permettent de se rendre compte du mode de montage adopté. Chaque enroulement inducteur comprend deux bobines concentriques 9 séparées par un intervalle d’air : les bobines sont formées d’une bande de cui-
- vre enroulée sur champ dont les différents tours sont isolés par du papier. Les deux faces de la bobine sont calées par des pièces de bronze 10 maintenues par des rivets isolés; des tirants 5 en bronze phosphoreux laminé fixés par des clés G, maintiennent les bobines. Les pièces en V 1 maintenues parles clés en acier 2, s’appuient sur les faces des bobines par des cornes 12 qui
- i
- Fig. 3.
- empêchent tout déplacement latéral : celles-ci sont placées dans les intervalles existant sur les masses polaires pour la ventilation.
- Assemblage et équilibrage. — L’équilibrage joue un grand rôle dans des machines tournant à des vitesses aussi considérables. Le rotor est divisé en sections de 2,5 cm. de largeur, et le poids de chaque section est équilibré avec une grande précision. Quand le rotor est terminé, on l’équilibre en ajoutant du poids sur certaines des pièces en Y. Quand la machine est terminée, on l’équilibre à nouveau au point de vue dynamique et magnétique.
- L’équilibrage dynamique est obtenu en amenant la machine à la vitesse normale, en observant la rotation de l’arbre et en ajoutant des poids aux différents points de la circonférence jusqu’à ce que toute vibration ait disparu.
- L’équilibrage magnétique fait pour éviter toute inégalité de flux dans des pôles est obtenu en court-circuitant des tours de bobines inductrices au moyen de cales métalliques. Le jeu de quelques centièmes de millimètres existant entre les paliers et l’arbre permet de voir dans quelle direction l’inducteur est attiré quand on applique brusquement le courant d’excitation. Une autre méthode compliquée pour étudier l’équilibrage magnétique consiste à faire des lectures à l’oscillographe avec une bobine d’exploration.
- Ventilation. — Il est nécessaire d’avoir une ventilation aussi parfaite que possible et une
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- protection complète de l’alternateur contre l’air chaud ou la vapeur qui peuvent s’échapper de l’extrémité de la turbine. La ventilation est obtenue au moyen de godets 8 (fig. 2 et 3) qui obligent l’air à passer dans les canaux du rotor ainsi qu’autour des bobines inductrices, puis dans les couronnes de ventilation de l’induit. Les pièces en V portent à leur partie supérieure de petites côtes obliques qui agissent comme des ailettes de ventilateur et chassent l’air chaud et la vapeur.
- Poids. — Les poids caractéristiques de l’alternateur dont il vient d’être question sont les suivants :
- Stator complet............ 11.4oo kgr
- Rotor complet avec arbre . . 5.o5o —
- Turbo alternateur complet. . Métal actif : fer (stator et
- pôles)...................
- Métal actif : cuivre (stator
- et pôles)...............
- Puissance du volant........
- Puissance du volant par kilowatt .......................
- 16.45o kgr 7.3oo —
- i. i4o —
- n3o tonnes-mètres 1,675 tonnes-mètres
- Il est intéressant de comparer ces poids avec les poids correspondants d’un alternateur à faible vitesse (94 tours par minute) de même spécification, portant 64 pôles. Cet alternateur est muni d’un volant séparé, qui a permis de réduire considérablement le diamètre.
- Stator complet.............. 18.3oo kgr
- Rotor complet avec l’arbre. 13.700 —
- Volant nécessaire pour la
- marche en parallèle....... 4i.ooo —
- Alternateur total et volant. 73.000 kgr Métal actif : fer (stator et
- pôles).................... 7.3oo —
- Métal actif : cuivre (stator
- et pôles)................. 3.88o —
- Puissance du volant......... u3o tonnes-mètres.
- Puissance du volant par kilowatt .................... 0,765 tonne-mètre.
- B. L.
- Essais de consommation de vapeur d’une turbine Westinghouse de 400 kilowatts. — Gesell et Gercke. — Zeitschrift fiir dus gesamte Turbinenwesen, io janvier 1906,
- Les auteurs publient les résultats d’essais de consommation faits sur une turbine à vapeur de 400 kilowatts de la Westinghouse Machine C°.
- Cette turbine Westinghouse-Parsons a une puissance de 600 chevaux : pour les essais, on l’a freinée par des procédés mécaniques.
- Les expériences ont eu lieu avec de la vapeur saturée et avec de la vapeur surchauffée. Les chaudières étant assez loin de la machine, on faisait passer la vapeur, pour la sécher, dans un réchauffeur à gaz qui permettait d’obtenir avec précision de la vapeur à une température constante déterminée. La vapeur d’échappement était amenée dans un condenseur à surface à contre-courant auquel étaient reliées une pompe à air sec à deux étages et une pompe de condensation distincte. Celle-ci vidait l’eau condensée dans deux récipients de mesure dans lesquels cette eau était posée.
- Le frein mécanique employé était un frein à eau dont l’action est semblable à celle du frein de Prony. Le couple exercé par le poids (22 kgr.) du bras de levier était retranché du couple correspondant aux poids suspendus. Tous les appareils de mesure avaient été soigneusement étalonnés avant les essais : un manomètre placé directement auprès de la soupape principale de la turbine permettait de mesurer la pression de la vapeur d’alimentation. La température de celle-ci au même point était donnée par un -thermomètre plongeant dans un tube à huile. La pression à la sortie était déterminée au moyen d’un manomètre à mercure. La vitesse de rotation était indiquée par un compteur actionné par le dispositif de réglage de la turbine.
- Les chiffres de consommation déduits des pesées de la vapeur condensée ont subi quelques corrections, pour tenir compte du défaut d’étanchéité du condenseur. Ces chiffres sont indiqués sur le tableau I. On voit que la turbine a dépassé sensiblement la puissance garantie et qu’elle a présenté une forte capacité de surcharge sans que la consommation de vapeur ait été considérablement augmentée. On pouvait obtenir une surcharge de 100 % à la charge normale grâce à l’emploi d’une soupape auxiliaire d’introduction automatique commandée par le régulateur. Cette soupape entrait en fonction aussitôt que la charge atteignait 700 chevaux ou 15 % de surcharge, et permettait à la turbine de travailler avec un meilleur rendement dans des limites étendues.
- En ce qui concerne le degré d’irrégularité de
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- TABLEAU I
- Résultats d’essais d’une turbine à vapeur de 4oo kw. Westinghouse-Parsons
- VAPEUR SURCHAUFFÉE VAPEUR SATURÉE REMARQUES
- N° de l’essai I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 I
- Charge nominale 2 I V* 1 V2 1 3n 1/2 2 1 v.« t 3/i V2 Charge normale —. 1.
- Pression de la vapeür d’admission en kgr. par cm2 10,69 10,5o 10,5o !9>72 10,78 .0,77 10,60 io,65 10,72 io,85 io,85
- Température de la vapeur d’admission C°.. 241 24o,5 23g, 5 341,5 243 237,5 186 186 i85 i86,3 i85
- Surchauffe C° 55,5 55,7 5i ,6 55,7 57,2 5i ,4 1,3 0,42 1,6 1,0 1,6
- Pression de condensation en kgr/cm2 o,og3 0,082 0,068 0,068 0,068 0,068 0, io3 0,069 0,069 0,069 o,°6g
- Vide en o/o de la pression atmosphérique. . 9°>75 92.0 g3,3 93,4 93,3 93,3 89,8 g3,3 g3,3 g3,3 93,3
- Pression barométrique en mm. g 745 745 745 745 745 745 744 744 7 >44 744 744
- Vitesse de rotation par minute. 3454,5 346o,8 3486 35o2,8 3532,2 3561,6 3496,1 35oo,3 3513,3 3571,3 3597,3 Levier de frein de 5o8 mni
- Poids de freinage en kgr 5oi 4oo 319 268 i66,3 112,1 478 296,5 269,5 166 112 de longueur.
- Puissance freinée en chevaux effectifs 1207,5 967>5 777 >6 667,3 410,7 279>4 1165,6 726,9 660,0 414,6 281,6
- Puissance freinée en o/o de la puissance normale 208 167 i34 113 71 48,2 201 125 114 71,5 48,5 en tenant compte des cor-
- Produits de condensation kgr/heure 7420 5610 4374 3715 25o3 i8i5 8000 4545 3160 283o 2o3o rections.
- Consommation de vapeur par cheval effectif/heure 6,14 5,8 5,64 5,65 5,1 6,51 6,86 6,28 6,3o 6,82 7 > !9
- Consommation de vapeur rapportée à un vide de g5 °/0 5 >97 5,73 — — — —. 6,66 — — — —
- Consommation de vapeur garantie pour une pression de 10,5 kg., une surchauffe de 55°, et un vide de g5 % 6,33 6,56 6 >97 7 ,o5 7>6 7>72
- Consommation de vapeur théorique 3,21 3,23 3,31 3,31 3,3i 3,34 3,4g 3,5o 3,5o 3,4g 3,4g
- • 53,7 56,4 58,7 58,5 54,3 51,3 5i ,0 55,7 55,5 51 ,2 48,6 consommation théoriq.
- consommation réelle
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- la turbine aux différentes charges, le tableau II donne les résultats d’expérience.
- TABLEAU II
- CHARGE VITESSE DE rotation VARIATIONS de la vitesse de rotation VARIATIONS en 0/0
- O 8620 -j- 120 + 3,55
- Va 3559 + 59 -j- 1,69
- I 35oo O 0
- 1 Va 3475 25 — 0,71
- 2 345o — 5o — 1,26
- La variation maxima entre la 1/2 charge et une charge double de la charge normale est de 2,95 % . La variation maxima entre zéro et le double de la charge normale est de 4,81 % .
- Les consommations très faibles de cette turbine (5,65 kgr. par cheval heure effectif) sont dues à l’emploi de la surchauffe et d’un bon vide au condenseur. L’influence de la surchauffe est nettement mise en évidence par les chiffres comparatifs qui se rapportent à la vapeur saturée et à la vapeur surchauffée. La différence est à peu près la même à toutes les charges, l’économie de vapeur atteignant en chiffres ronds 10 % pour une surchauffe de 55°.
- Des expériences comparatives sur le degré de vide ont conduit aux résultats suivants :
- Une augmentation du vide de 25 mm. de mercure a amené une diminution de la consommation de vapeur de la turbine de 1 % pour 72 % de vide 3,5% — 90% —
- 5,5 % — 95 % — .
- Plus le vide est poussé, et plus l’économie produite par une même augmentation du vide est considérable.
- TABLEAU III
- Puissance consommée par la condensation
- PUISSANCE de la turbine en chevaux PUISSANCE ABSORBÉE POUR LA condensation, en 0/0 de la puissance^ totale
- 118 4,69
- 187,5 3,5i
- 204 3,22
- 226 3,20
- 257 3.o8
- 260 2 >97
- 427 2,80
- 566 2,47
- Dans les chiffres indiqués comme consommation de vapeur, on n’a pas tenu compte de l’énergie dépensée pour la condensation. Celle-ci, déterminée sur une turbine Westinghouse de même modèle, est donnée par le tableau III.
- B. L.
- Influence de l’emploi des pôles de commutation sur la construction des machines à courant continu. — Dettmar. — Elektrotechnische Zeitschrift, 11 janvier 1906.
- L’auteur passe en revue les principales modifications que peut amener, dans la construction des machines à courant continu, l’emploi de pôles auxiliaires. Jusqu’à présent, le point principal que l’on était forcé d’envisager dans la construction d’une machine dynamo-électrique à courant continu était la commutation. C’était les conditions d’une bonne commutation qui imposaient un certain nombre de limites pour la forme et les dimensions de l’inducteur, le diamètre de l’induit, la longueur axiale de celui-ci, etc. La limite d’échauffement n’était considérée qu’en second lieu, car des moyens appropriés, tels que la ventilation artificielle, permettent d’abaisser considérablement réchauffement d’une machine.
- Les pôles de commutation n’ont été employés, au début, que dans des cas particuliers, comme ceux, des machines à très grandes vitesses de rotation, des machines de démarrage, etc. Dans les machines ordinaires, on a été conduit à adopter, pour avoir une bonne commutation, des champs extrêmement intenses et des inductions très élevées, particulièrement dans les dents, à cause de la distorsion du champ. Cette façon de procéder conduit à une augmentation du poids de cuivre nécessaire sur l’inducteur. On voit que, en diminuant la valeur du champ et en augmentant le nombre des conducteurs induits, comme le permet l’emploi de pôles de commutation, on peut abaisser considérablement le prix d’établissement de la machine. De même les formes spéciales données aux masses polaires pour obtenir une bonne commutation entraînaient une augmentation du prix de revient que fera disparaître l’emploi des pôles auxiliaires.
- Un autre point sur lequel l’emploi de ces pôles exerce une influence est le nombre de âmes du collecteur. Dans ces dernières années,
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- on est arrivé à adopter des nombres extrêmement élevés de lames au collecteur, ce qui offre des inconvénients au point de vue de la rigi- I dité et de la solidité.
- Le nombre des pôles à adopter a été jusqu’à présent déterminé généralement d’après des considérations de bonne commutation. De ce côté, l’emploi de pôles auxiliaires permettra une grande liberté et l’on pourra choisir le nombre de pôles en se plaçant au point de vue du prix de revient minimum : le gain que l’on pourra réaliser ainsi est assez sensible, car l’augmentation du nombre de pôles abaisse considérablement le poids de la machine.
- L’emploi de pôles de commutation amènera quelques modifications dans le rendement des machines qui augmentera un peu à pleine charge. Les pertes dans le cuivre augmenteront et les pertes dans le fer diminueront. Aux faibles charges, le rendement sera sensiblement meilleur. Si, en outre, on emploie des roulements à billes dont l’emploi se généralise de plus en plus, on obtiendra des machines qui présenteront, aux faibles charges, des rendements très supérieurs à ceux des machines actuelles.
- Les pertes dues au frottement des charbons seront diminuées, car on pourra choisir, sans avoir à s’occuper de la commutation, des charbons qui donnent le moins de frottement possible. On pourra même sans doute adopter avec succès des balais à adjonctions métalliques dont l’emploi a été rejeté jusqu’à présenté cause de la commutation.
- L’emploi des pôles de commutation exercera une influence extrêmement considérable sur la construction de machines à faible tension et très forte intensité servant à l’électrolyse. Dans ces machines on a été obligé d’adopter un nombre de pôles très élevé et une faible vitesse de rotation : en outre on a dû adopter des balais métalliques qui • produisent une usure rapide du collecteur.
- De même, la construction des survolteurs sera grandement facilitée et améliorée par l’emploi des pôles de commutation. La différence de potentiel de ces machines est aussi, en général, assez faible : en outre il y a des variations de •flux assez considérables. L’intensité du courant de charge devant diminuer quand la charge augmente, les plus fortes intensités correspondent aux champs les plus faibles, et les plus
- faibles intensités aux champs les plus intenses. Si l’on veut construire ces machines sans, décalage des balais, on est conduit à leur donner des dimensions considérables.
- En Allemagne, un grand nombre de moteurs électriques servant à la production de force motrice chez de petits industriels sont alimentés par les réseaux de tramways. Les variations de tension considérables de ces réseaux entraînent, pour les moteurs, des variations de vitesse qui, dans beaucoup de cas, peuvent être prohi-tives. On peut éviter cet inconvénient en employant, dans ces moteurs, des champs très faibles, et on ne peut arriver à ce résultat qu’avec des pôles de commutation, si l’on ne veut pas être conduit à donner aux moteurs des dimensions anormales.
- Pour les moteurs à vitesse variable, l’emploi des pôles de commutation rend de très grands services, en permettant d’obtenir toutes les variations de vitesse par simple variation de champ, sans que la commutation s’en ressente. Il en est de même pour les génératrices qui doivent produire une différence de potentiel assez variable, par exemple pour la charge d’accumulateurs.
- Enfin, pour les moteurs à courant continu, l’emploi de pôles auxiliaires peut permettre d’élever considérablement la tension d’alimentation et de la porter sans difficulté à 1500 volts, et même à 2.000 volts. Des installations qu’on a cru ne pouvoir faire qu’avec des courants alternatifs pourront parfaitement fonctionner avec du courant continu. Pour les installations de traction en particulier, et pour les petits transports de force simples, on trouvera de gros avantages dans l’emploi de pôles de commutation.
- B. L.
- ÉCLAIRAGE
- Chambre photométrique à parois blanches. — Hyde. — Electrical World and Engineer.
- Au bureau national des étalons de Washington, on emploie comme chambre photométrique, une chambre dont les parois ont été peintes en blanc, contrairement à la pratique habituelle d’après laquelle on recouvre toujours les murs d’une couche noire. Pour que l’influence des I parois blanches ne conduise pas à des résultats 1 faux, il est nécessaire que lebancpliotométrique
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- soit bien protégé contre toute lumière étrangère au moyen d’écrans noirs disposés perpendiculairement à l’axe du banc.
- L’auteur a fait des expériences pour déterminer quelle est l’erreur de mesure produite par les parois blanches quand on photomètre une lampe à incandescence de 16 ou 32 bougies. Dans ce but, il a allumé à proximité des lampes à photomètrer deux lampes à incandescence d’intensité lumineuse correspondante disposées de telle façon qu’elles ne pussent pas envoyer directement de lumière sur l’écran photomètrique. Le côté droit du banc photomètrique fut complètement protégé contre la lumière venant des parois de la salle, tandis que le côté gauche du photomètre était exposé à cette source de rayons lumineux. Les résultats trouvés ont été 0,003 bougie dans le cas d’une lampe de 32 bougies et 0,001 à 0,002 bougies pour une lampe de 16 bougies.L’erreur est donc de l’ordre du dix millième et est tout à fait négligable.
- E. B.
- ÉLECTROCHIMIE
- L’attaque anodique du fer sous l’èffet des courants vagabonds circulant dans la terre et la passivité du fer. — Haber et Goldschmidt. — Zeitschrift für Elektrochemie. 26 janvier 1906.
- § 1. L’existence de courants vagabonds et les dégâts qu’ils peuvent causer dans les conduites en fer placées dans la terre ont attiré depuis une quinzaine d’années l’attention des électriciens. Les phénomènes en question sont de nature électrochimique, et cependant on n’a fait, de ce côté, aucune étude complète : au point de vue théorique, ces phénomènes sont intimement lié s avec la rouille et la passivité du fer, et leur étude doit être poursuivie parallèlement à celle de ces derniers phénomènes.
- Quand le sol est bien sec et peu chargé de sels, que les rails de retour des entreprises de traction électrique ont une bonne conductibilité et sont éclissés par de bons joints électriques, les courants vagabonds sont extrêmement faibles; mais si le terrain est humide, ou la conductibilité des rails de retour mauvaise, les courants vagabonds acquièrent une importance considérable. Sur les tronçons éloignés de l’usine génératrice, les courants positifs qui pénètrent dans les conduites polarisent le fer
- cathodiquement : à proximité de l’usine génératrice le courant qui quitte les conduites pola-. rise le métal anodiquement. C’est dans la région de la polarisation anodique que l’on observe des attaques du métal.
- Les points attaqués des tubes en fonte semblent peu modifiés à l’œil, mais, en ces points, le fer est transformé en une masse molle peu consistante dont la composition a été étudiée en 1904 par Freund. Cette étude a montré que l’attaque anodique du courant vagabond oxyde le silicium et le phosphore du fer et en fait des acides qui, sous forme d’oxydules de fer, restent mélangés avec les particules de fer et de carbone, l’ensemble conservant la forme primitive du tube.
- Comme l’a déjà indiqué Bunte, il ne faut pas, lorsqu’on constate sur des tuyaux en fonte ces dégradations, conclure immédiatement à l’existence de courants vagabonds. Des détériorations de ce genre ont déjà été observées il y a 25 ans, alors que les installations de traction électrique n’existaient pas : on en a eu des exemples dans une installation de gaz de Carlsruhe, où des tuyaux avaient été enfoncés dans un sol composé de mâchefer et de scories résultant du nettoyage des cornues : le même phénomène a également été observé sur de vieux canons en fonte qui avaient séjourné longtemps dans la mer.
- On emploie différents procédés pour éviter les courants vagabonds lorsque Ton constate, au voltmètre, que la différence de potentiel entre les rails et les conduites d’eau est trop élevée. Mais précisément, ce qui n’a jamais été déterminé d’une façon nette, ce sont les cas où il devient nécessaire d’employer ces procédés, car il existe toujours des différences de potentiel et des courants entre les différents points du réseau de rails et du réseau de conduites métalliques : il faut donc déterminer quand il y a danger d’attaque pour celles-ci.
- En principe, ce problème peut être résolu avec les moyens dont dispose l’électrochimie. On peut d’abord simplement réaliser des électrodes d’essai impolarisables que Ton enfonce dans la terre en différents points et au moyen desquelles on peut déterminer le chemin suivi par les courants dans la teriie. On verra plus loin l’application pratique de cette méthode. On a essayé de déterminer, au moyen de cou-
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- rant alternatif et d’un téléphone, l’intensité du courant en fonction de la différence de potentiel existante. Cette méthode serait rigoureuse s’il s’agissait d’un courant qui entre par une électrode d’essai et ressort par une autre électrode d’essai, mais, quand il s’agit de courants vagabonds, on n’obtient aucun résultat. On peut opérer autrement : aux points où l’on suppose, d’après la mesure de la différence de potentiel, qu’il existe des courants vagabonds intenses, on peut placer un coulombmètre qui ne modifie pas le chemin du courant dans la terre. Une modification est surtout à craindre par suite d’une polarisation aux plaques du coulombmètre, car la chute de tension des courants vagabonds dans la terre étant très faible par décimètre (quelques centivolts dans tous les cas), de très faibles forces contre-électromotrices, produites par la polarisation, suffisent pour amener des perturbations. Pour éviter cet inconvénient, ou tout au moins l’atténuer considérablement, on entoure les deux plaques du coulombmètre de solutions sursaturées de sels convenables. En outre, on dispose le coulombmètre de façon à ce que la résistance de la terre soit faible. Il faut placer le coulombmètre de telle façon que la direction de la chute de tension soit autant que possible, perpendiculaire à ses plaques. Cette direction peut être déterminée au préalable au moyen d’électrodes d’essai.
- Le coulombmètre se compose, par exemple, de deux plaques métalliques en contact l’une avec l’autre et recouvertes, sur leurs faces extérieures, de sels du même métal. Si l’on sépare ces plaques par une feuille de mica et qu’on soude à chacune d’elles un fil isolé relié à un milliampèremètre, on peut lire sur celui-ci l’intensité du courant vagabond.
- Supposons qu’avec l’aide d’électrodes d’essai et du coulombmètre placé dans la terre, on ait pu suivre dans son trajet et déterminer qualitativement la quantité d’électricité négative atteignant par jour par unité de surface des points déterminés du tube, on ne pourra encore rien en déduire en ce qui concerne l’intensité de l’attaque, tant qu’on ne saura pas si, dans la région en question, le fer est actif (attaquable) ou passif (inattaquable) \is-à-vis d’un courant vagabond polarisé anodiquement. La question de l’activité ou de la passivité du fer est donc part iculièrement
- importante. En ce qui concerne l’attaque du fer, on a peu de renseignements précis : la loi de Faraday indique que, pour chaque ampère-heure d’électricité positive, allant du tube dans la terre, (1 —x) 1, 042 gr. de fer sont oxydés et 0,298 x grammes d’oxygène se dégagent. La fractionna comme valeurs limites 0 et 1, qui correspondent à l’état complètement passif ou actif : les valeurs moyennes sont rares : généralement, on a trouvé pour x des valeurs voisines de 0 ou voisines de 1.
- Si l’on suppose que le fer est complètement passif, une certaine quantité d’électricité (positive) pourra passer du tube dans la terre sans qu’il y ait de corrosion. L’oxygène produit se répandant dans le sol et échappant à l’observation, on a pu émettre l’idée que le sol présentait la conductibilité métallique. Cette opinion a été émise par Claude ('). Il est certain cependant que l’on a affaire à une pâte composée de particules non conductrices et de liquides qui présente la conductibilité électrolytique. L’activité et la passivité du fer dépendent des électrolytes : dans les résistances de démarrage et dans un certain nombre d’appareils contenant du fer et servant à la décomposition de l’eau on peut observer des phénomènes de passivité. Dans ces appareils, on emploie des solutions alcalines avec des électrodes en fer sans que l’anode, en fonte ou en acier forgé, soit attaquée d'une façon sensible. Si les conduites en fer placées dans le sol se comportaient de la même manière que les électrodes de ces appareils, les corrosions n’existeraient pas. L’exemple indiqué montre qu’il y a des états passifs et actifs du métal, de même qu’il existe des solutions passives et actives.
- On est conduit à la même façon de voir par une autre hypothèse qui attribue le phénomène de la rouille à l’attaque du fer par un courant vagabond. La rouille est un phénomène d’auto-oxydation et peut être considérée comme se produisant dans un élément primaire dont une électrode est l’hydrogène et l’autre l’oxygène. Si l’on suppose cet élément à l’état de court-circuit chimique, on obtient la rouille ordinaire. Si, d’autre part, l’électrode cl’oxygène est remplacée matériellement par une électrode quelconque indifférente et est remplacée, dans son action électromotrice, par une source de courant extérieure, on re-
- (1) Eclairage Electrique, tome XXIY, 28 juillet 1900, p. 141-
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- trouve le cas de T attaque du fer par un courant vagabond qui passe, avec une direction de courant positive, du fer à la terre. M’attaque chimique du fer par la rouille et l’attaque anodique par un courant sont donc semblablesenprincipe. Mais on sait que la réaction alcaline de l’électro-lyte permet au fer de résister contre la rouille : on doit donc s’attendre à rencontrer le même phénomène contre l’action anodique des courants vagabonds quand le sol contient des électrolytes alcalins.
- La ressemblance qui existe entre le phénomène de la rouille et l’attaque anodique permet de conclure que toute influence qui augmente la sensibilité du fer vis-à-vis de l’oxygène dans des solutions alcalines doit aussi augmenter l’attaque anodique du fer. On a pu classer les sels en trois catégories, ceux qui produisent la rouille, ceux qui sont indifférents et ceux qui empêchent la rouille. Parmi les premiers, on peut citer les chlorures qui pour une concentration {suffisante, suppriment la protection contre la rouille produite par une réaction alcaline : les sulfates sont à peu près indifférents : les nitrates empêchent la rouille. Ce sont là les principaux sels qui, dans les conditions naturelles, se trouvent dans la terre à côté des carbonates alcalins, si l’on fait abstraction des bicarbonates qui, dans des recherches sur l’activité et la passivité du fer n’ont pas fait l’objet d’une attention particulière, et qui, dans la terre, jouent un rôle important.
- Dans l’eau chargée d’acide carbonique, le fer rouille rapidement en présence d’oxygène. Cette expérience peut être faite aussi bien avec de l’eau ordinaire qu’avec de l’eau distillée. L'acide carbonique dissous dans les liquides du sol constitue donc un danger pour le fer. On doit donc s’attendre à ce que, comme les ions chlore, l'acide carbonique détruise la passivité du métal et ouvre la voie à sa destruction sous l'effet des courants vagabonds.
- 11 parait donc nécessaire de déterminer avant tout la limite jusqu’à laquelle la teneur en acide carbonique libre ou en composés du sel ordinaire dans le sol peut monter avant que le fer devienne actif et soit, par suite, attaqué par polarisation anodique. La connaissance de cette limite serait très importante en électrotechnique et permettrait de séparer les terrains en non dangereux et dangereux.
- La propriété présentée par le fer d’être pas-
- sif n’a pas encore été indiquée dans les différentes publications relatives à l’attaque des conduites placées dans le sol. On a presque toujours examiné une question beaucoup moins importante, celle de la différence de potentiel minima nécessaire pour produire dans le sol, entre deux électrodes de fer, un courant capable d’attaquer électrolytiquement l’anode. On indique souvent cpie cette différence de potentiel est 1,5 volt, parce que la décomposition de l’eau exige une différence de potentiel de 1,5 volt. Cette façon de voir est tout à fait inexacte. On a constaté depuis longtemps que, dans le système Fer-Terre - Fer, l’anode est attaquable pour des différences de potentiel inférieures à 1,5 volt. On a admis ensuite, au lieu de ce chiffre, les chiffres de 1 volt et, plus tard, de 0,3 volt, mais cela n’a pas avancé beaucoup l’état de la question.
- Un examen attentif montre facilement que la notion de la tension de décomposition ne sert à rien. Théoriquement cette tension de décomposition représente la valeur de la différence de potentiel appliquée entre deux électrodes, pour laquelle il se produit une électrolyse permanente au lieu d’une polarisation des électrodes existant pour des différences de potentiel plus faibles. Si l’on étudie l’intensité du courant J pour des différences de potentiel E entre électrodes croissant lentement à partir de zéro, le point de décomposition est indiqué par le fait que la différentielle t/J/t/E présente une valeur beaucoup plus considérable quand le point de décomposition est dépassé. Dans le système Fer-Terre-Fer, l’ëlectrolyse permanente est possible si l’hydrogène qui se produit à la cathode disparaît et si, à l’anode, il se dégage de l’oxygène ou qu’il se dissolve du fer. L’un ou l’autre de ces deux phénomènes anodiques se produit suivant que le fer est à l’état passif ou à l’état actif. On cherche évidemment la valeur de la différence de potentiel au-dessous de laquelle le fer n’est pas dis-sousou attaqué anodiquement. Latransformation du fer passif en fer actif ne dépend pas, dans la condition du sol, de la différence de potentiel mais, comme on le verra plus loin, de la densité de courant et de la diffusion : elle peut donc se produire pour des différences de potentiel très différentes. Mais dans le fer actif, il suffit, pour une électrolyse permanente avec attaque
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- anodique du fer, de la différence de potentiel pour laquelle l’hydrogène est détruit d’une façon permanente à la cathode. Si l’on supposait que dans le système Conduite-Terre-Rail, il doit se produire un dégagement de l’hydrogène par bulles gazeuses, on pourrait peut-être en conclure, quoique avec des restrictions, que la différence de potentiel entre la conduite et les rails doit dépasser quelques dixièmes de volt avant qu’il y ait attaque permanente du tube. Mais les rails sont placés dans de la terre qui contient de l’air et sont dépolarisés par l’oxygène : par conséquent on ne peut pas admettre que, dans le système Conduite-Terre-Rail, les tensions de décomposition diffèrent sensiblement de zéro.
- A ces considérations sur la tension de décomposition, on peut ajouter une remarque intéressante au point de vue pratique. Quoique l’on considère comme certain qu’il n’existe pas de tension d’attaque différente dezéro, on doit quand même admettre que les faibles différences de potentiel ne présentent aucun danger, par suite de la faible conductibilité électrolytique du sol et de la valeur élevée de l’équivalent électrochimique.
- Si par exemple, sur du fer actif, chaque ampère-heure passant du métal dans la terre détruit en chiffres ronds 1,1 gr. de fer, une densité de 0,1 ampère par mètre carré (pour un poids spécifique du fer égale à 7,5) produira en un an la destruction d’une couche de 0,13 mm. d’épaisseur. Une densité de courant de quelques centièmes d’ampère par millimètre carré peut donc passer pendant bien des années avant qu’une plaque anodique de 1 mètre carré présente une-trace apparente de corrosion. Si l’on suppose, sur cette plaque de un mètre carré comme base, une couche de terre de même section et de 1 m. 50 de hauteur présentant une résistance de 200 ohms, et sur cette couche de terre une seconde plaque de mêmes dimensions servant d’autre électrode, on voit que, pour une différence de potentiel de 1 volt, la densité de courant sera de 0,005 ampère par mètre carré et que l’attaque du fer n’atteindra une épaisseur de 1 mm. qu’au bout de 100 ans. Cet exemple se rencontre dans la réalité plus souvent qu’on ne peut le supposer au premier abord.
- En effet, supposons une surface de sortie du courant de 1 m2 sur le tube, dont le tiers de la surface périphérique tourné du côté des rails
- peut être considéré comme actif, puis un bloc de terre de 1 m2 de section et de 1 m 50 de longueur, et»enfin une tôle de 1 m2 remplaçant les deux rails. La conductibilité du bloc de terre peut être calculée d’après la règle de Kohlrausch-Holborn d’après laquelle la 0,^5.106 partie de la teneur en sel,, exprimée en milligrammes, dans un litre de solution très étendue est égale à la conductibilité spécifique. La teneur des eaux d’infiltration du sol en . sels dissous est au plus de 400 mgr. par litre : la conductibilité spécifique est donc de 533.10-6 ohms. En évaluant à 340 cm3 la quantité d’eau d’infiltration contenue dans le bloc de terre, on trouve comme conductibilité du sol 80.10-6 ohms : la résistance du bloc de 1 m 50 de longueur et de 1 m2 de section sera donc cle 187 ohms, ce qui correspond au chiffre supposé plus haut. L’auteur a déterminé la résistance d’une caisse de 2 m. 50 de longueur et 1 m. de largeur remplie de sable imbibé de solution de sel de Glauber à 0,2 %, et dans lequel plongeaient deux tôles de 1 m2. La résistance a été trouvée égale à 190 ohms.
- Dans ce qui précède, on a admis que le passage du courant des rails aux conduits s’effectuait suivant un cylindre de terrain de 1. m. de section. On suppose généralement qu’il n’en est pas ainsi car l’expérience a montré que les corrosions des tuyaux sont localisées en des places de faible surface : il semble en résulter que la densité de courant en ces points est élevée. Ce fait pouvait être attribué à la couche de goudron dont sont revêtus les tuyaux, mais pour cela il eût fallu que la résistance présentée par cette couche de goudron fût élevée : or cette résistance d’isolement, mesurée sur des tubes neufs et sur des tubes usagés, a été trouvée égale à 0,03 ohm par mètre carré ; elle est donc tout à fait négligeable vis-à-vis de la résistance de la terre. Cette résistance n’est un peu plus élevée que sur des tubes tout nouvellement terminés : quand la couche de goudron n’est pas toute fraîche, elle présente un très grand nombre de craquelures où le fer est à nu. On peut donc en conclure que, là où le tube et
- les rails sont parallèles, pour une valeur constante
- de la.différence de potentiel entre le tube et les rails, les lignes du courant entrent dans le tube suivant le même plan vertical perpendiculaire à la direction commune suivant lequel elles sont soi'-
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- ties des rails. Ces lignes peuvent s’étaler dans le plan et il en résulte une diminution sensible de la résistance, diminution dont on n’a pas tenu compte dans le calcul précédent. Mais si, en négligeant cet élargissement des lignes de forces, on a été conduit à des densités de courant trop faibles, il faut remarquer que plusieurs causes viennent compenser l’effet de cet élargissement : en premier lieu le tube et le rail se polarisent, comme on le verra plus loin : en outre, on a admis dans le calcul des surfaces d’électrodes telles que, par rapport aux conditions réelles, on trouve des attaques trop importantes. Pour le tube, on a admis un tiers seulement delà surface périphérique comme active, tandis qu’en réalité, par suite de l’élargissement des lignes du courant, la surface active est plus considérable. Pour les rails, on a supposé une plaque de un mètre carré qui présente moins de résistance de passage que les rails. Finalement il arrive souvent dans la réalité qu’une partie des lignes de courant est reçue par une autre conduite métallique qui s’écarte ensuite des rails : on en verra un exemple au § 5.
- On peut donc admettre, d’après ce qui précède, que les valeurs calculées d’après des hypothèses approximatives sont exactes comme ordre de grandeur. Ces considérations montrent qu’il ne faut jamais protéger les tubes par un revêtement isolant, car on peut créer ainsi des points faibles sùsceptibles#de s’attaquer rapidement.
- Dans les - considérations précédentes, on a supposé que le tube est actif dans toute sa longueur. Les choses seraient très différentes si, la majeure partie du tube étant à l’état passif, une petite surface seule était à l’état actif. Aux endroits passifs, le courant ne peut pas passer sans surmonter la force contre-électromotrice importante de polarisation anodique. Aux endroits actifs, la densité de courant serait élevée et les corrosions importantes. On peut reconnaître un tel état passif du fer au moyen des électrodes d’essai en plaçant une de ces électrodes directement contre le tube et en mesurant la valeur de la différence de potentiel entre le tube et cette électrode pendant le jour, au moment du service de traction électrique, et pendant la nuit. La différence entre les valeurs mesurées le jour et la nuit doit être beaucoup plus considérable pour des portions de fer actif que
- pour des portions de fer passif. Des places actives disséminées sur un ensemble de fer passif peuvent être dues à la rouille du fer et à la formation de solutions incomplètement passives.
- En laissant de côté ce cas rare mais certainement important, on peut remarquer que, dans les conditions normales, si l’on jette en temps de neige du sel de cuisine à proximité de la voie, il peut en résulter des infiltrations d’une solution concentrée de chlorure de sodium qui centuple la conductibilité du sol entre les rails et les tuyaux. Il peut alors passer en quelques semaines des quantités d’électricité qui auraient mis plusieurs dizaines d’années à passer, et il y a là pour les conduites un' danger important.
- L’attaque anodique ne peut jamais être uniforme à cause de l’impureté et du manque d’homogénéité que présente la fonte employée pour la constitution des tuyaux. Les points attaqués donnent, en outré, naissance à des produits (sels de fer) qui augmentent la conductibilité du sol à leur voisinage. Enfin, une fois la pellicule superficielle attaquée parles courants vagabonds, la rouille peut jouer un rôle important dans la corrosion des tuyaux.
- Comme on l’a vu, du fer employé comme anode dans des solutions alcalines est passif. Au lieu d’une attaque du fer, il se produit un dégagement d’oxygène. D’autre part, en présence d’acide carbonique libre, le fer rouille très facilement, comme aussi évidemment dans une solution de bicarbonate qui est riche en acide carbonique libre. Le fer passe donc de l’état passif à l’état actif quand on transforme la solution alcaline de carbonate en une solution alcaline contenant de l’acide carbonique libre. Cette transformation est produite par le courant dans le voisinage immédiat de l’anode : la couche d’électrolyte en contact avec l’anode se transforme en une solution de bicarbonate. Le phénomène se continuant, il se forme autour de l’anode une couche de solution de bicarbonate saturée cl’acide carbonique en présence de laquelle le fer ne peut pas exister à l’état passif.
- Cette transformation de la solution de carbonates en solution de bicarbonates saturée d’acide carbonique libre est partiellement entravée par deux phénomènes : le premier est le phénomène de diffusion, qui, dans le cas présent, est important : le second est le phénomène de circulation de l’électrolyte qui, dans le cas présent,
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- ne peut guère se produire par suite de la constitution du sol.
- D’ailleurs la constitution du sol n’est pas favorable à une forte diffusion : en effet, les quantités qui peuvent passer par diffusion d’une couche d’électrolyte à la couche voisine dépend de la différence de concentration dans les deux couches. Or, l’eau d’infiltration est une solution très étendue : la couche qui entoure le fer anodique polarisé l’est donc aussi : la différence de concentration est toujours forcément très faible.
- Malgré tout on peut admettre que, pour de très faibles intensités de courant, la constitution alcaline du terrain produit une action protectrice, la diffusion suffisant pour empêcher la transformation de la couche d’électrolyte en une couche de bicarbonate riche en acide carbonique. Mais l’intérêt technique que présentent de faibles courants est faible, puisque la corrosion qu’ils peuvent produire sur les tuyaux n’est dangereuse qu’après un laps de temps supérieur à la durée d’utilisation de ces tuyaux.
- On arrive au même résultat en supposant, au lieu de carbonates alcalins, la présence de chaux et une réaction caustique de l’électrolyte contenant des chlorures. Si le fer est passif, les ions chlore le transforment en fer actif dès qu’ils atteignent un degré de concentration suffisante. ,
- Quand une petite surface du tube est devenue active, elle reste dans cet état parce que les ions fer forment des solutions insolubles d’oxy-dule de fer hydraté qui empêchent la réaction alcaline protectrice de venir en contact avec les points attaqués. Cependant, on observe souvent que l’état passif gagne peu à peu cette surface de proche en proche en commençant par les bords, ou bien alors que la surface s’étend de plus en plus et que toute la partie du tube à laquelle elle appartient devient active. Le phénomène dépend de la constitution de l’électrolyte et de l’intensité du courant, et tout le tube peut devenir entièrement passif ou entièrement actif. Il n’y a donc pas lieu d’envisager l’existence de surfaces actives réparties sur du métal passif.
- Tout ce qui a été dit se produit d’une façon j
- inverse si l’on renverse le sens du courant. Si une polarisation anodique augmente la richesse en acide carbonique et en chlorures qui détruisent l’action protectrice d’une réaction alcaline primitive, une polarisation cathodique produit au contraire la reconstitution de la couche alcaline protectrice.
- C’est à ce fait que doit être attribué l’influence bienfaisante d’un renversement périodique du courant.
- Dans les paragraphes suivants, l’auteur indique les résultats d’expériences entreprises en vue de vérifier l’exactitude des considérations théoriques.
- (A suivre.) E. B.
- Applications de Vélectrolyse en thérapeutique. — Jones. — The Electrician.
- L’auteur indique les résultats remarquables obtenus par lui, en collaboration avec le Dr Leduc, dans le traitement des plaies ulcéreuses au moyen de sels de zinc introduits dans le corps par voie électrolytique. Il emploie pour cela une solution à 1 % de chlorure ou de
- sulfate de zinc : la densité de courant pendant l’éleetrolyse est d’environ 2 milliampères par centimètre carré de surface de peau : la durée d’une opération est comprise entre 15 et 20 minutes. Si le traitement est douloureux, on insensibilise à la cocaïne les places à traiter. Les électrodes sont généralement constituées par un tissu métallique.
- Quand le sel de zinc a pénétré dans toute la plaie, celle-ci a une apparence blanc-laiteux : après une semaine, la couleur blanche disparaît et le point traité reste douloureux pendant quelque temps. Après deux ou trois semaines de repos, on reprend le traitement. En une heure, le sel de zinc pénètre d’un peu moins de 1 cm. dans les tissus : avec un courant de 10 milliampères, on peut introduire environ 4 «milligrammes de zinc en dix minutes.
- 11 est possible d’appliquer la même méthode à la guérison du lupus et d’autres affections de la peau, en employant des solutions de quinine, d’acide salicylique, d’iode, etc.
- R. R.
- SRXS. — SOCIETE NOUVELLE DE ^/IMPRIMERIE MIRIAM, I, RUE DE LA BERTAUCHE
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Tome XLVÏ. Samedi 24 Février 1906. 13e Année. — N° 8.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques
- écaniques - Therm
- /
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au Gollège de FrailCe, Membre de l’Institut. -—A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’Ecole des Ponts et ChausSées4 — ERIG GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. — NI. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LIPPIVIANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. N10NNIÈR, Professeur à l’Ecole central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- SUR UN SYSTÈME DE MESURE DES GRANDEURS ÉNERGÉTIQUES
- Je réponds brièvement aux deux remarques de M. Brylinski.
- A. — La première peut se résumer comme suit : « sans avoir besoin cl*autre intermédiaire » que l’égalité de la force de Galilée et de la force de Newton dans laquelle le coefficient a été fait égal à 1, -on déduit la relation M = L3T~2, indiquée par lord Kelvin, il y a une quarantaine d’années.
- Je ne connais pas le texte original de lord Kelvin auquel M. Brylinski fait allusion, mais je suppose que les idées de l’illustre savant doivent être analogues à celles de Maxwell, qui définit ce que l’on peut appeler la masse astronomique, « au moyen de sa puissance attractive » (B en comparant les chemins parcourus s par une masse m sous l’influence de la force de Newton dans laquelle l’accélération est avec le chemin parcouru sous l’action de la force de l’équation de Galilée.
- De l’équation : s=1-ft2=^™i d, Maxwell a déduit : /n = ^^±L3T-2-
- Ce qui différencie ce procédé bien connu (~) de celui que j’ai employé, c’est que l’égalité de Maxwell : MLT-2 = M2L~2, exige deux hypothèses distinctes :
- 1° l’acceptation du postulat classique de la force F = MLT~2, qui constitue le premier membre de l’équivalence.
- (1) G. Maxwell. — Traité d’Electricité et de Magnétisme. Traduction Seligmann— Lui. 1885,t. I,p. 4 (l’édition originale est de 1873).
- (2) Aide mémoire de l’Ingénieur Electricien. 2° Edit, revue par P. Juppont, 1890, p. 57.
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- 2° que l’on fasse égal à l’unité le coefficient de la loi de Newton qui en est le second terme.
- Avec mon hypothèse, c’est directement, sans intermédiaire et sans l’intervention de postulat que j’obtiens les définitions
- M ± L3T^2 et <7 ± L2T-!,
- au moyen des énoncés de Képler qui sont des résultats très approchés d’expérience et, non des concepts.
- La différence entre les deux méthodes est trop grande pour que j’insiste davantage sur ce qui les distingue.
- Pour moi, la question ne se pose donc pas de savoir si dans la loi de Newton K = 1, pour écrire M ± L3 T-2, puisque je n’ai pas besoin de la loi de l’inversé du carré de la distance pour obtenir cette définition; que, bien au contraire, j’en déduis la loi de Newton; en outre, je crois avoir établi que la relation MLT—2 = M2 L~2 n’existe que lorsque le milieu est inaltérant, ce qui veut dire : lorsque l’on ne tient pas compte de la présence de ce milieu, et que, par suite, dans les milieux réels, K est toujours différent de l’unité.
- B. — En ce qui concerne la deuxième remarque, ma réponse sera aussi brève.
- Dans mon exposé forcément sommaire de la « mécanique naturelle «'puisque je n’avais en vue que l’indication du système de mesures qui en découle, je dis : « Puisque nous « ne pouvons pas modifier le milieu gravifique, la loi de Newton n’est accessible qu’à « l’observation et non à l’expérience ».
- M. Brylinski dit : cette affirmation n’est pas d’accord avec l’expérience.
- Notre divergence d’opinion provient d’une signification différente attribuée au terme « milieu gravifique ». * * -
- J’ai voulu dire que nous étions sans action sur le milieu impesable qui transmet la gravité entre les planètes et le soleil auxquels s’applique la loi de Newton.
- Pour M. Brylinski, le « milieu gravifique » est la matière pesante telle que l’eau, introduite entre deux masses dont l’action réciproque dans l’air a été tout d’abord mesurée, après Cavendish soit avec Vernon Boys, Braun, Eôtvos, Poynting et dans l’eau avec Crémieu.
- Notre désaccord ne peut donc être qu’évident.
- En résumé, M. Brylinski admet après les expériences de M. Crémieu que « clans ces conditions, la loi de Newton donnerait immédiatement les dimensions de ce coefficient K en fonction des trois grandeurs fondamentales de la mécanique et que-«peut-être certaines formules de dimensions seraient à revoir ».
- Je ne pense pas que ce soit la conclusion f[ue l’on puisse tirer, même dans l’avenir, de résultats plus précis que ceux de M. Crémieu, car M, L, T de la mécanique sont liés par le postulat F = M L T-2, alors que les expériences de Kaufmann ont démon tré son inexaeti-titude dans les phénomènes électriques.
- Il y a tout lieu de croire que K est un nombre variable, avec les différents milieux, comme la capacité inductive spécifique qui est 1 dans l’air sec à 0° C sous la pression de 76 cm. de mercure, devient 1,98 pour la paraffine, 3,40 pour la gutta et5 pour le mica... etc. mais sans cesser d’être un nombre c’est-à-dire d’avoir des dimensions nulles, puisque, comme le rappelle très bien M. Brylinski, les lois de Coulomb en électricité et magnétisme sont essentiellement des lois de proportionnalité.
- Je suis même d’avis que K varie non seulement avec le milieu interposé mais avec l’état du milieu et que, très probablement, dans les mouvements planétaires, K pour Jupiter, n’est pas le même que K’ pour Vénus, en raison de différences probables de l’ensemble du mi-
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- lieu dans lequel ces planètes évoluent ; je crois à cette différence K’ > K bien que l’état actuel des observations astronomiques ne permette pas, parait-il, de l’établir.
- On peut même supposer, d’après les résultats des expériences de Poynting et de Grey sur l’attraction de sphères de quartz que l’écart des résultats d’expérience, qui ont varié entre
- _2—et-A-> laisse place pour une variation de l’action avec l’orientation relative des sphères
- ]65oo 2ooo r i t
- et que, par suite, les masses pesantes influent sur le milieu en raison de la relativité de position des systèmes d’assemblage des molécules qui les compriment, exactement comme la position relative d’aimants influe sur leur action mutuelle.
- P. Juppont.
- RÉSUMÉ DES BASES SUR LESQUELLES REPOSENT LES THÉORIES MODERNES ET, EN PARTICULIER, LA THÉORIE DES ÉLECTRONS (,>
- 15°) Rayons Rôntgen et rayons y : passage « Vanalyse spectrale et à la théorie électromagnétique cle la lumière. — Les rayons Rôntgen sont produits par le choc des rayons cathodiques, ou des électrons négatifs arrachés et entraînés par ces rayons, contre une paroi de verre : la radiation qui prend naissance dans ces conditions se propage dans l’espace extérieur avec la vitesse de la lumière. On admet qu’il s’agit d’un mouvement ondulatoire comme celui de la lumière visible ou invisible, mais on n’a pas encore de preuve réelle à l’appui de cette hypothèse. La longueur d’ondes moyenne est à peu près de l’ordre de 10-8 centimètres. Elle serait donc encore plus petite que celle des rayons ultraviolets extrêmes dont la longueur d’ondes est d’environ 2.10-5 cm.
- L’énergie de cette radiation est très faible et les corps qu’elle rencontre ne s’échauffent que très faiblement. Les rayons possèdent un pouvoir de pénétration très considérable. Comme on le sait, ils traversent un grand nombre de corps, produisent une fluorescence intense sur l’écran au platinocyanure de baryum et impressionnent les plaques photographiques.
- Quand des rayons cathodiques atteignent une plaque métallique épaisse, celle-ci émet aussi dans toutes les directions des rayons Rôntgen. On place une telle plaque, en platine par exemple, comme anticathode dans les tubes de Rôntgen, et on fait tomber les rayons cathodiques sous un angle de 45° sur cette plaque. Plus la différence de potentiel de la décharge est considérable et plus est faible la pression dans le tube, plus les rayons Rôntgen présentent un pouvoir de pénétration élevé. Les rayons très pénétrants sont dits « durs » : si la pression augmente dans le tube, les rayons deviennent « mous ». Si les rayons Rôntgen tombent sur une plaque métallique épaisse, celle-ci émet des rayons Rôntgen secondaires qui sont moins pénétrants, c’est-à-dire plus facilement absorbables que les rayons primaires. Dans les gaz, les rayons Rôntgen, comme les rayons ultraviolets, produisent une ionisation et, par suite, une conductibilité électrique.
- Les rayons y de la radiation du radium présentent tout à fait les mêmes propriétés. L’énergie des rayons y est très faible vis-à-vis de celle des rayons « et p, comme on le verra plus loin.
- (*) 4oir Eclairage Electrique, tome XLY1, 17 février 1906, page 243,
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- Théoriquement, on peut se représenter la production de rayons Rontgen de la façon suivante. Chaque augmentation ou diminution de l’intensité du courant électrique produit les phénomènes d’induction électromagnétique connus, Dès que le courant d’électrons négatifs se heurte contre la paroi de verre, « le courant électrique » s’annule et il doit se produire, dans l’espace environnant, des actions d’induction électromagnétique qui se propagent dans Uair ou dans l’éther avec la vitesse de la lumière. Cela se produit d’une façon moins intense pour toute variation de vitesse des électrons négatifs.
- La théorie admet donc que toute Variation de vitesse d’électrons négatifs et, en particulier, toute oscillation de ceux-ci, produit une émission d’ondes électromagnétiques, ayant la vitesse de la lumière, ainsi que des rayons Rontgen et des phénomènes lumineux. Inversement, la théorie exige que toute émission d’ondes électromagnétiques, de la vitesse de la lumière, soit produite en général par des oscillations d’électrons négatifs. Les périodes des ondes électromagnétiques correspondent aux oscillations des électrons. Donc, quand un gaz incandescent, c’est-à-dire lumineux, émet une série de raies spectrales de colorations différentes, il se produit dans les molécules de la source lumineuse autant d’oscillations différentes d’électrons négatifs, Correspondant aux différentes sortes de longueurs d’ondes. Gela est également vrai pour les vibrations invisibles des spectres ultra-rouge et ultraviolet.
- Ges conceptions jettent un jour tout nouveau sur l’analyse spectrale, et l’on est conduit à la théorie électromagnétique de la lumière.
- D’abord la théorie des électrons permet de grouper dans un ordre commode les différentes sortes de radiation connues jusqu’ici : le tableau ainsi obtenu englobe aussi bien les ondes hertziennes que les rayons Rontgen et y, ce qui élargit considérablement l’étendue du spectre auquel appartiennent toutes les radiations présentant la vitesse de la lumière.
- Vis-à-vis de ces ondes électromagnétiques, il y a les rayons de convection positifs et négatifs qui doivent être classés non pas d’après les longueurs d’ondes mais d’après les vitesses. Il reste encore un certain nombre de lacunes à combler. Comme limite des rayons ultra-rouges, on a indiqué les rayons résiduels de Rubens, obtenus après plusieurs réflexions appropriées, et dont la longueur d’onde est VO-3. Les rayons, réfléchis de la même façon plusieurs fois sur du spath fluor, présenteraient la moitié de cette longueur d’ondes, et ceux réfléchis sur du sel gemme présenteraient environ les cinq sixièmes de cette longueur d’ondes, de sorte que l’on peut étendre le spectre infra-rouge et diminuer la longueur de la lacune existant entre les rayons infra-rouges et les ondes hertziennes.
- 16°) Tableau des radiations électriques observées jusqu’à présent.
- I. — OndeS POSSEDANT la vitesse de la lumière, P = 3.l010 cm, rangées par longueur d’ondes /
- Rayons Rontgen et rayons •/ y = io~8cm Lumière ultraviolette 2. i o_s à 4 • i o—3 Lumière visible 4.10 3 à 7.10 5 Lumière infra-rouge 7.10 -3 à 1.10 3 Lacune Ondes hertziennes les plus courtes : à partir de 2 = 0,6 Ondes les plus longues : courants alternatifs industriels
- IL — Rayons de convegtiôn négatifs, Rangés par ordre de vitesse. III. — Rayons de convection positifs
- Rayons /3 radioactifs : presque la vitesse de la lumière jusqu’à 2/3 de cette vitesse. <V a o cd J Rayons cathodiques jusqu’à i/3 dé la vitesseji/io delà vitesse de la lumièrei de la lumière pour 3o.ooo v. ! pour 2.5oo volts comme dilf. de1 comme diff. de potentiel. | potentiel. Rayons de Lenard 1/10 de la vitesse de la lumière jusqu’à de très faibles vitesse. Rayons « radioactifs 1/18 de la vitesse de la lumière. Rayons-canal 1/200 de la vitesse de la lumière.
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- 17°) Remarques générales sur la théorie des électrons. — La liaison que la théorie des électrons a apportée aux différents phénomènes et l’ensemble qu’elle a permis d’établir présente un grand avantage en ouvrant le chemin à de nouvelles découvertes.
- Sans les électrons, la théorie ne conduit qu’à l’existence de l’éther dans lequel les ondes électromagnétiques se propagent avec la vitesse de la lumière. On n’a à compter qu’avec deux vecteurs, celui de l’excitation électrique d et celui de l’intensité de champ h, de sorte que les équations de champ de Hertz et de Iieaviside sont valables. Mais, pour toutes les expériences dans lesquelles la matière pondérable joue un rôle, l’hypothèse des électrons est devenue indispensable. L’éther lui-même est considéré comme immobile et est l’intermédiaire de toutes les variations d’état : c’est un milieu qui pénètre la matière et aussi les électrons. L’hypothèse que l’éther ne se déplace pas avec les corps en mouvement est due à Fresnel et a rendu des services dans le domaine de l’optique, par exemple pour la théorie de l’aberration de la lumière et des phénomènes qui en dépendent. Dans l’intérieur de l’électron, il se produit aussi des variations d’état de l’éther, mais les équations de champ doivent être modifiées d’une façon qui dépend de la charge et du mouvement de l’électron.
- L’éther contenu dans les particules non chargées^ de la matière agit comme s’il était absolument libre. Ces particules ne peuvent donc exercer une influence sur le phénomène que si elles exercent des forces sur les électrons. Cela ressemble à un retour aux vues électromagnétiques de Weber qui reposaient sur les actions à distance et sur l’hypothèse de deux fluides électriques. Mais il ne peut être question de retour en arrière, car tout repose sur la hase des idées de Maxwell, d’après laquelle toutes les actions électromagnétiques se produisent par l’intermédiaire de l’éther et cela de telle façon qu’en général toute modification dans l’état de mouvement des électrons produit un effet qui se propage avec la vitesse de la lumière.
- Comme l’a dit H.-A. Lorentz, tandis que la théorie des électrons conduit, pour les systèmes immobiles, aux mêmes résultats que la théorie de Hertz, il existe une profonde différence en ce qui concerne les systèmes en mouvement. Cette différence est nettement visible en ce que le principe de l’égalité de l’action et de la réaction n’est plus observé, comme dans la théorie de Hertz : cela provient de ce que les phénomènes ne dépendent pas seulement du mouvement relatif des corps considérés, mais de leur mouvement par rapport à l’éther. Il y a à ce point de vue la même différence entre les vues de Hertz et la théorie des électrons qu’entre les lois fondamentales électromagnétiques de Weber et de Clausius : il ne manque, dans les théories de ce physicien, que la propagation des actions avec une vitesse finie.
- 18°) Remarques sur la radiation du radium et son énergie. — D’après les observations et les mesures de W. Wien, 1 mgr. de bromure de radium émet par seconde 0,0087 = 87.10-4 unités électrostatiques d’électricité négative sous forme de rayons |3. La charge de chaque
- électron étant égale à 3.10-10 unités, il y a par seconde = 29,106 électrons néga-
- tifs émis. Si l’on adopte, comme l’indique le tableau 16, les 5/6 de la vitesse de la lumière comme la vitesse des rayons jS, ou c= 2,5.1010, et si l’on prend pour valeur moyenne de la niasse de cet électron, d’après le tableau de Kaufmann, la valeur f* = 1000.10^30, on
- obtient, d’après la formule T =-mv~ de la mécanique, l’énergie cinétique pour cette partie de la radiation : T4 == - (1000.10-30) (2,5,lO^)2. 29.106 = 90625.lO-4 ou T, =9,1 ergs.
- D’ap rès Wien, le même composé émet autant de particules positives par seconde sous
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- la forme de rayons «. Si l’on prend, d’après Des Coudres, comme valeur moyenne de la masse, p = 1,6.10 24, et, comme valeur de la vitesse, v = 1,65.109, la seconde partie de
- l’énergie est : T2 = ^ (1,6.10—24)(1,65.109)2.29.10°. =0,8.10-24. 2,72.1018.29.10üouT2 = 63,l ergs.
- Toute autre énergie de radiation est négligable en comparaison, et l’on obtient comme énergie pour la radiation totale par seconde : T = T^ -|- T2 = 72,2 ergs.
- Pour un gramme, l’énergie produite est 1.000 fois plus grande, de sorte que le bromure de radium doit contenir une quantité d’énergie très considérable, car un calcul simple montre que le composé peut émettre des radiations pendant des milliers d’années avant d’être complètement épuisé. Le calcul qui précède n’est évidemment qu’une approximation grossière destinée à donner une idée des propriétés des composés du radium.
- 19°) Perte cl’énergie du radium au bout de plusieurs années d'action. — D’après Curie et Runge, le poids atomique du radium est 240 : celui du brome est 80. Dans 1 mgr. de bromure de radium, il y a 0,6 mgr. de radium et 0,4 mgr. de brome. Le rapport des nombres d’atomes xfy est donc donné par l’équation d’où ^ = b. Puisque 1 gr.
- d’hydrogène contient 1024 atomes, Igr. de radium contient atomes. Dans le bromure de radium, le corps radiant est le* radium. Dans 1 mgr. du composé, il y a 0,6 mgr. de radium qui émettent par seconde 29.106 électrons négatifs. Chaque atonie émet donc 116.10-'13 ou 11,6.10—12 électrons négatifs dans chacune des premières secondes, ou il faut 8,6.1010, atomes de radium pour qu’un électron négatif (et en même temps un positif) soit libéré dans les premières secondes.
- Ne nous occupons que de la radiation négative, et admettons qu’il existe autant d’électrons que d’atomes. Si l’on retranche d’un capital c la fraction ^ y(i à chaque seconde,
- il reste, au bout de t secondes, k = c —g’irTô^) ’ ^a*s SL au bout de chaque ji6 de seconde,
- / i \ nt
- il se produit le ne de la diminution, le reste est k = c (1 ~ - g- 5~ I0Tô ) ' Or 1 expres-
- sion (i—-) » pour n = oo, est égale à e-x, e étant la base des logarithmes naturels.
- Ici x
- 8,6.io1
- Donc, pour une diminution ininterrompue, le reste est :
- î
- 8,6.10i«
- t
- 8,6.lom •
- Après un temps t =8,6.1010 secondes par exemple, le reste est k = ce-1 = ~ = 2 ?Ig—
- = env. 0,37c., ou 37 % du capital initial. Une année contenant 31.106 secondes, ce reste est atteint en 2.770 années.
- Si donc on suppose le composé de radium dissocié en une partie possédant une charge négative et une partie égale possédant une charge positive, le nombre d’élëctrons étant égal au nombre d’atomes, chaque partie conserve au bout de 2.770 années encore 37 % de son pouvoir de radiation, tandis que 63% sont perdus.
- Cette durée considérable est la conséquence simple de l’hypothèse que, en chaque seconde, la 8,6.1010e partie de l’énergie actuelle est toujours radiée. En outre, on a supposé que l’émission se produit, après des milliers d’années, avec la même vitesse, ce que l’observation n’a pas encore pu confirmer. Enfin, dans ces calculs, on n’a pas tenu compte de ce que la radiation dépend de la surface qui va en diminuant.
- On peut illustrer par la comparaison suivante la quantité d’énergie contenue dans le radium. Les 0,6 mgr. de radium radient 72,2 ergs et la quantité d’énergie est 8.6. I010 lois
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- plus considérable. Dans 1 mgr. il va donc une énergie de ^2,2,8’;f-—- ergs ou 72,2~8’6-10 kgm., r oj » o, 6 o o, 6.981. i o5 °
- soit un peu plus de 105 kgr. Un gramme de radium contient donc une énergie d’environ
- 108 kgm. celle-ci suffisant pour alimenter une machine de un cheval pendant 1,3.106 secondes
- ou 15 jours.
- La quantité d’énergie dépasse tout ce que l’on connaissait jusqu’à présent dans le domaine de la chimie. La physique cosmique seule connaît des sources d’énergie analogues, par exemple pour le calcul de la vitesse finale d’un corps tombant d’une grande distance sur une étoile fixe, quand la masse de cette étoile fixe est un multiple de la masse de notre soleil. Ces calculs jettent sur les forces moléculaires, qui peuvent maintenir pendant des milliers d’années les atomes existant dans l’intérieur du radium, un jour nouveau qui semble nécessiter une révision de toute la physique moléculaire.
- Il faudrait tenir compte aussi, dans les calculs, de l’ionisation du radium, ce gaz qui se solidifie à — 150° et qui, placé dans un tube de Geissler, présente lors des décharges un spectre variable analogue certains jours à celui de Thélium. La quantité d’énergie qui correspond à cette émanation est si faible qu’on peut la négliger en comparaison des résultats principaux. La vérification de l’hypothèse que l’élément radium peut se transformer en l'élément hélium serait une découverte capitale et grosse de conséquences. Elle entraînerait la négation de la nature chimique des différents éléments et la conception de la constitution de chaque atome matériel par un groupe de quantités élémentaires d’électricité. En fait, O. Lodge et W. Wien ont essayé de bâtir la mécanique sur des bases purement électromagnétiques. Il n’existerait pas de masse réelle, mais seulement une masse électromagnétique. La liaison entre les électrons positifs et la matière pondérable a conduit à l’hypothèse que celle-ci peut être remplacée simplement par des électrons positifs. D’autres théories ont été essayées, ainsi que d’autres expériences, pour expliquer de la
- même façon la gravitation.
- G. Holzmuller.
- OSCILLATIONS ÉLECTRIQUES DANS DES TUBES MÉTALLIQUES(I)
- COURBÉS EN FORME D’ANNEAUX
- I. Théorie
- § 1. Les oscillations électromagnétiques dans les tubes métalliques ont été étudiées théoriquement à plusieurs reprises, au moyen des équations de Maxwell, entre autres, par J. Larmor, JJ. Thomson, et R. H. Weber. Des recherches expérimentales avaient montré qu’un tube métallique laisse passer, le plus facilement, des oscillations d'une période déterminée, dépendant de ses dimensions ; on pouvait donc conclure qu’il existe certaines oscillations propres du tube.
- Weber a résolu le problème d’une façon générale, pour un tube métallique rectiligne infiniment long de section circulaire, en introduisant les coordonnées cylindriques.z ,r ,<j> qui ont été utilisées aussi par Hertz, Sommerfeld et J.-J. Thomson pour l’étude de la propagation des ondes électriques le long d’un fil rectiligne, mais, tandis que, dans cette étude,
- P) Extrait des D rudes Annalen, novembre 1905 et janvier 1906,
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N® 8.
- on admet une répartition symétrique des forces électriques et magnétiques autour de l’axe du cylindre, ce qui fait disparaître l’influence de l’azimuth y, Weber a traité aussi, d’une façon générale, le cas de dissymétrie pour les oscillations dans les tubes. Il a négligé pour la discussion et pour l’emploi du système trouvé pour les forces électriques et magnétiques, la fonction de 5, c’est-à-dire qu’il a admis la même phase d’oscillations tout le long du tube. Les équations ainsi obtenues ne représentent pas des ondes qui se propagent, mais un état particulier d’ondes stationnaires. En s’appuyant sur un résultat emprunté à la théorie générale des ondes, on a étendu ces équations au cas des ondes en mouvement, et l’on a fait une vérification expérimentale, qui a donné des résultats concordants avec les résultats théoriques.
- Nous allons montrer que la solution donnée par Weber au système d’équations de Maxwell peut, si l’on tient compte des conditions limites, s’appliquer aussi à la représentation des oscillations électriques d’un tube métallique de section rectangulaire courbé en anneau circulaire. Si l’on augmente le diamètre de l’anneau en laissant la section du tube invariable, on obtient comme cas limite de l’anneau un tube rectiligne infiniment long de section rectangulaire : en diminuant le diamètre de la paroi intérieure cylindrique de l’anneau jusqu’à zéro, on obtient comme autre cas limite un espace cylindrique.
- Pour résoudre le problème d’une façon tout à fait générale, il faudrait admettre une conductibilité finie du métal constituant les parois de l’anneau, ce qui entraînerait un amortissement des oscillations dans l’espace. Nous ne considérerons cependant que le cas d’une conductibilité infiniment grande pour lequel les conditions auxquelles les forces électriques et magnétiques doivent satisfaire à la limite, entre le diélectrique et le métal, se simplifient considérablement. Notre problème électromagnétique possède alors une grande similitude avec les problèmes d’oscillations de la mécanique et de l’acoustique, qui conduisent tous à l’équation di fférentielle partielle ku -f- k2u~ 0.
- § 2. Intégration des équations de Maxwell pour des coordonnées cylindriques
- Soient :
- E le vecteur de force électrique
- M le vecteur, de force magnétique
- s la constante diélectrique
- * la conductibilité électrique
- // la perméabilité magnétique
- G la vitesse de la lumière dans le vide
- V ~ 'iM la vitesse de la lumière dans le diélectrique k, p, h, n des grandeurs définies dans la suite.
- (0
- Nous emploierons les coordonnées cylindriques 2, r, f :
- z = direction de l’axe du cylindre,
- 7-^distance perpendiculairement à l’axe du cylindre,
- Ÿ = azimut calculé à partir du plan méridien formé par l’axe des s et l’axe des x, croissant dans le sens de rotation pour lequel une rotation de 90° de l’axe positif des x amène celui-ci sur l’axe positif des y.
- Les équations de Maxwell sont les suivantes :
- G rot M =
- ÔE
- àt
- + 4™E
- ^G rot E — — //•
- ÔM
- ét
- (2)
- où, par exemple, en coordonnées cartésiennes x y z, la composante x de rot M est définie
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- par l’équation :
- (rot M)a; =
- ôM.
- ôy
- ôMr.
- ôz
- On obtient, en transformant les coordonnées cylindriques en rectangulaires, un système de six équations, dont on tire, en isolant chaque composante, une équation différentielle partielle pour chacune de celles-ci, équation qu'il faut intégrer en tenant compte des conditions limites. D'ailleurs, il n’est pas nécessaire de les intégrer toutes, car trois des composantes (les forces magnétiques) peuvent être déduites à chaque fois, par une simple quadrature, des équations de Maxwell même, lorsque les trois autres sont déterminées.
- On perd ainsi la symétrie en général, et il serait avantageux de pouvoir obtenir, par une méthode simple, les grandeurs électriques et magnétiques sous une forme symétrique, mais les conditions limites auxquelles doivent alors satisfaire les variables dépendantes sont un peu compliquées.
- Dans les cas de symétrie par rapport à l’axe étudiés par Hertz, Sommerfeld,et Thomson, les six équations de Maxwell se réduisent à trois, car trois composantes disparaissent et l’intégration est considérablement facilitée.
- [ § 3. Pour ramener les équations différentielles séparées à une seule, on introduit des grandeurs complexes. On exprime d’abord le vecteur électrique et le vecteur magnétique comme fonction périodique du temps t et l’on pose :
- E = etf*E4 ; M = eikt , (3)
- où E, et M, sont des vecteurs indépendants du temps et k une constante complexe. Les équations (2) deviennent Crot = (dk -f- 4™)Eq ,,,
- CrotE, = — j
- On multiplie la première de ces équations par un coefficient indéterminé <r, on l’additionne avec la seconde et l’on obtient :
- G rot (Ej -f- <rMd = (eik + —y-ikM.^.
- Le coefficient a est donné par l’égalité :
- — /jûk
- tik 4 7TX
- En introduisant une grandeur h donnée par l’équation
- Ch — sik -f- 4™ ,
- et en posant E, = A,
- on obtient, pour les équations (2) de Maxwell, la forme rotA = ^A.
- En introduisant les coordonnées polaires 2, /*, y, on obtient les trois équations :
- 0»)
- (6)
- (7)
- A<rrA-
- hvrkr
- harky
- ôrAp ôAr ôr Dp
- ôA- drAp df> dz
- ôkr ÔA-dz dr
- (9)
- Weber considère A comme proportionnel à une fonction périodique de l’azimut f et pose A = e*«fB, expression dans laquelle le nouveau vecteur B ne dépend plus de t et de y, et ou n est un nombre entier réel. Cette dernière hypothèse est inutile et nous considérerons n comme un coefficient tout à fait quelconque ayant même des valeurs complexes.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE T. JCLVi. — N° 8.
- Les équations (9) se transforment en
- hsrB- 4- mBr - - ——— dr (n)
- •• ‘ 5rB? herBr — inB- — —4 Oz {!>) (i.)
- l r> ÔBr ÔB- (c)
- En éliminant Br et B, 5, on obtient les équations :
- ôrB,, ôj-Bç, (/i2<>2/’2 — rfi)Br = in - — li7r —^— ' dr ôz ôrB„ ôrBp (h2v2r2 — n2)B- = h?r —-4- -f- in —-—-dz ' àz O2)
- d’où l’on tire : Ô2B- d / ÔB-\ 2 , „ , r2 ———j— 7’ r— ( r —— ) + (/t2ï2r2— n2)B- = o, àz2 1 dr V dr /
- ou dz2 t)r2 r dr \ r2 J = 0. (i3)
- En posant B- = ZR? 04)
- où Z ne dépend que de z et R ne dépend que de r, cette équation se décompose en deux
- équations différentielles ordinaires, homogènes linéaires du d euxième ordre pour Z et R,
- que l’on peut intégrer avec des fonctions exponentielles ou fonctions de Bessel.
- Z = e±**; R = tf<Jn(/.) + a2K„(/»), (i5) (i§)
- en désignant par p,aK, a2 des constantes arbitraires complexes, c’est-à-dire des grandeurs qui ne dépendent pas de z, /’, y, t, mais de <r et A, et en posant :
- p = r \!k2a2—p2. (17)
- Les deux termes 3n(p) etKn(p) sont deux intégrales particulières, non liées ensemble linéairement, de l’équation différentielle de Bessel :
- £>R , dR / n2 dp2 p dp ' \ /s2
- que l’on tire de l’équation (13).
- § 4. Des valeurs spéciales ainsi trouvées pour B,, Weber tire sans nouvelle intégration les valeurs de rBr et de rB? : en opérant ainsi, on ne voit pas si les valeurs obtenues sont les seules possibles, et, en fait, on peut montrer que les valeurs de /-B,. et de /'Bc contiennent en général des termes qui s’ajoutent à ceux trouvés par Weber, mais, comme ces termes n’ont aucune importance pour la solution du problème étudié, on peut les négliger.
- Des équations (11), on peut tirer très facilement, pour les composantes /\B ou /-B,., des équations différentielles qui contiennent encore B3. On tire par exemple des équations
- {ïib) et (11c) l’équation : - -f- h2*2rBf -f- h*r ^ — in qp = O.
- B; étant une fonction connue de z et de /, cette équation est une équation différentielle ordinaire non homogène de rB? en fonction de z. Si l’on tient compte des équations (14)
- et (15), on obtient : - + h‘2<th'B? = — el'p* (lier ~ f pnRj- (19)
- L’intégrale complète de cette équation se compose d’une intégrale particulière sans constante arbitraire et de l’intégrale complète de l'équation différentielle homogène cor-
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- respondante que l'on obtient en annulant le second nombre de l’équation (19). Cette dernière contient les deux constantes arbitraires.
- En posant rB^^Z^R et Zi — eiPz, où R ne dépend que de r seul, on obtient la pre-
- mière intégrale particulière :
- . Tï CtPZ ( , 7 JR\
- (rBf.W = - i&i {"f" + Tr ) • <2°>
- L’équation différentielle homogène correspondante :
- J2(rBp)
- dz2
- h2c2rBf
- donne les intégrales particulièeres eih<sze\. e £h7z, c’est-à-dire l’intégrale complète :
- -R R2e'^3,
- où R1 et R2 peuvent être n’importe quelles fonction de /*, ainsi que de h et de <r, mais non de z et de y.
- L’expression complète de rBy serait alors :
- pipz / <7R\
- rBf ~ ~ W—fl \npR + h" ~d?) + n*e'h*z + lhe~ihzz- (21)
- L’équation iïa ou lié, ou bien l’équation (12) donne alors Br sans nouvelle intégration. Pour les grandeurs R^ et R2, la seconde des équations (12) impose des conditions nettement déterminées, après introduction des valeurs de B5 et Bp.
- On doit avoir : R^ —R2 = c2r-«, (22)
- où cK et c2 ne dépendent pas de z, /•, y, mais seulement de <7 et de h.
- Les égalités (22) montrent que les termes supplémentaires dans l’expression de /-Bp ne sont pas utilisables, car ils ne se prêtent pas aux conditions limites du problème.
- En négligeant les termes supplémentaires de l’équation (21), on obtient les équations: B- = ZR = e*
- rBr = 7 / 7 (inhvR -f- ipr \ — vttt;-0 ( inhvR
- rBe
- A2<r2 — p
- Z
- ' h2*2 — p
- AV2
- np R — hcr
- JR
- dr
- r
- ojp
- A-V2
- . JR\ lPr Tr}
- npR + hcr ^
- (23)
- où Z et R ont les valeurs (15) et (16).
- De ces valeurs de B., Br, Bp, on déduit, en multipliant par ein?, les vecteurs A et, en multipliant à nouveau par elk\ les vecteurs :
- E- -R <rM- = eikt A- = WeiktTii,z+in'7, )
- Er + «rMr = Ar = ---Ts (nh*R + Pr , I ...
- r(h2c2—p2)\ r dr J } (24)
- EP + = e**‘ A? = ~ -r{h2 J_:y^ (npB + hcr ^ \
- , Dans ces équations, /?, n, <r peuvent aussi bien être positifs ou négatifs, d’où résulte une grande quantité de combinaisons. Le fait que les équations doivent être valables aussi bien pour -f (r et — fr donne un moyen pour séparer les vecteurs électriques et magnétiques.
- Si l’on désigne les deuxièmes membres des équations (24) comme fonctions de <7 par les symboles F (-R <7) et F(—<?), on obtient:
- E -R crM = F(-rcr) ; E-ïM = P(-ff)
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- d’où Ton tire, par addition ou par soustraction :
- E = [F(—f— a) + F(— a)] ; M = 1 [F(+ ff) - F( a)]- (25)
- 2 23*
- Les constantes aK et a% figurant dans R dépendent de a ; posons :
- ’=- Aj -f- ; «2 — -^2 d~ L27 , (26)
- où A^, B^, A2, B2 sont des fonctions paires de <7, c’est-à-dire ne changent pas de signe quand <7 change de signe : pour le reste, ces fonctions sont complexes comme les autres grandeurs.
- La décomposition donne des expressions tout à fait analogues à celles trouvées par Weber. On obtient :
- E- = [A|J„Q) -f A2K„(^)Jeikl+!'i>': '"? . M- = [B^ J„(/=) + B2 K„ (/s) ] eik t+ipz+inf
- Er
- Mî1
- EP
- r(h‘-
- P2)
- r(P272 — p2)
- x
- nh<7%(B)Sn(p) -f- B2KwQ)) -(- pr ( A,
- d 3 nié) dr
- dK„(p)X\.
- dr
- J gikt+ipz+inf ^
- r(h2^ — p‘2)
- nk(AMe) + A,K„M) + pr (+ B,
- 7-(/i2^2 — P2)
- np(h\Sn(p) -f- A2Kn(p)) -f- hs2r npfà\Jn(p) H- B2K/î(/5)) -p hr
- dr d^n(p)
- 2 dr J J dKn(P)
- dr
- A2 ipz+inf.
- (27)
- Les coefficients p et 11 peuvent être positifs ou négatifs. Quand n figure en indice, comme dans JH(p) et K„(/j), nous pouvons le considérer comme toujours positif, car dans l’équation différentielle de Bessel, n ne figure qu’à la deuxième puissance.
- Définition des fonctions de Bessel
- § 6. Les fonctions de Bessel JQQ et K„(p), qui figurent dans les équations, sont définies de la façon suivante.
- La fonction de Bessel du premier genre, ne ordre, est donnée pour toute valeur, même complexe, de p et de n, par la série illimitée :
- J,M= 2 <->* tir(„ + , + .) <» = °.
- (28)
- où r désigne la fonction gamma de Gauss.
- „ 1.2.3.. .(/n — 1)111*
- X ~ m™» *(*+ 0- .(« + »»— 0’
- qui, pour un argument positif entier, se transforme en :
- r(ic) = (x- i) ! — I . 2.3.(x — 1).
- Pour un indice réel positif et entier n = v, l’équation (28) se transforme en
- up)~ y (-04
- >Y+2'
- 2/
- J = o, I, 2..... \ v = nombre entier/
- (29)
- (28a)
- s ! (v -f- s) !
- S = O
- Si n 11’est pas un nombre entier réel, on obtient une seconde intégrale particulière de
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- l’équation de Bessel en changeant -j- n en — n dans la formule (28).
- '0\-n+2s
- i 2
- s ! T (— n -J- s -(- i)
- (28 b)
- expression que l’on peut introduire au lieu de K„ (/) dans l’équation (27).
- Si n est un nombre réel positif entier, in{p) peut être exprimé linéairement par J„(/j) et ne représente plus une intégrale particulière indépendante : il faut alors définir d’une autre manière la fonction de Bessel ^du deuxième genre. Généralement, on emploie la forme de Schlafli, étudiée par Neumann :
- K„(p) — (cos n7rJ»G) “ J—»(/»))»
- S1I1 fin
- (3o)
- valable pour toutes les valeurs, même complexes, de n et p et qui, pour un nombre entier positif n = a été mise par Neumann sous la forme :
- s=°° (— ip (-
- OU
- <p(x)
- s ! (y -f- s) !
- S= o
- B(s + 0 + ^d + « + O] — - 2
- (y— S — C
- (3oa)
- 1= »
- dx
- 2 G-Ts-îtt
- / = O, 1,2.
- C étant la constante d’Euler 0,577.216.
- La fonction K,^) définie par les équations (30) et (30a), a été désignée par Schlafli sous le nom de « fonction complémentaire de Jn(p) ».
- Poursuivons d’abord le calcul pour certaines valeurs fractionnaires de n. On a, pour des valeurs quelconques de /i et/>, à l’exception de p = 0 :
- '»«=V/^[<
- 4
- = V/ — I COS ( — —“7—-7r) P/tt(p) — sin (p — — 7T ) Q,n(p)
- Kn(p) = \[\p I"sin (p — 77 ) p4p) +cos (p •
- où Pm(p) et Q_m(p) sont définis par les équations :
- 4
- 2 n 4- 1
- Qm(p)
- (30
- pm(P)=i+ 2
- s = 1
- (— 0*
- (2s) !
- -i)
- (4s — O2
- 4
- (2 py2s
- m— 1 -~¥~
- P m(p) = 2
- (— Ip
- (4s — 0
- (3=
- s = 0
- (2 S + 1)1
- (2/9)2*-H
- L’indice m accompagnant P et Q signifie que les séries (demi-convergentes) doivent être arrêtées au même terme, m étant choisi de telle façon que le dernier terme du calcul soit inférieur à l’erreur admissible. Le reste de ces séries est toujours plus petit que le dernier terme introduit dans le calcul.
- Les valeurs fractionnaires de dont nous aurons besoin plus tard, sont
- _ 1 3 5
- 222
- . et, en général « = >-pi (> =: 1, 2, 3.)•
- On obtient les fonctions cylindriques de Poisson, qui peuvent être représentées sous
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- forme finie par des fonctions trigonométriques, comme cas spécial des fonctions de Bessel J i (?) — \/êl sin p ,
- Ki ^ = -\/tp
- K* (p) =
- h (p)
- K, (P)
- v^t
- cos p~-
- - COS p -f-
- - sin p —
- - J_j, (p)>
- sin p'
- P
- COS p
- 2 /sin p
- — ( -------COS p
- np\ P
- sinM 1 ~ji
- si
- si
- (33)
- 3
- COS p. -
- p
- cos p I 1
- - 3\ , / 2 /3 cos
- 5in/s' p)~~ V *p ( p2
- 2 /3 sin p 3 cos p PÂ P
- cos p . 3 sin p
- — sin p
- cos p
- -J _>(P).
- etc.
- D’une façon générale, on déduit de l’équation (30) la relation :
- Kv+iW =
- :(- l)--1 J
- (/>)•
- Les sommes en (32) s’approchent de 0 quand p croît : on a donc
- lim Pm(p) = 1 et Iim Qm(p) = o ,
- p — 00 p z= 00
- C’est encore vrai quand la partie réelle seule ou la partie imaginaire seule de p est infinie. Les équations (31) se réduisent, dans ce cas :
- lim 3n(p) = W — cos (p — 1
- >=00 v * p \ 4
- p 00
- lim K;
- p = 00
- n{p) = \J-
- V 7T P
- sin I P
- 2 n H*41
- Pour des valeurs réelles de p, celles-ci disparaissent comme : il en est de même
- pour des valeurs complexes de p quand la partie imaginaire reste finie. Mais, si la partie imaginaire de p devient infinie, les deux expressions tendent vers l’infini comme la fonction exponentielle. Pour p = Q, on obtient, d’après les équations (28) et (30), le résultat suivant : lim^ ^ 0 Jn(p) reste finie ; lim^ = 0 Kn(p) devient infinie.
- Conditions limites du problème, La conductibilité -/ des parois métalliques
- est supposée infinie.
- § 7. Pour pouvoir traiter, avec l’aide des équations (27) le problème des oscillations • électriques dans un anneau métallique de section rectangulaire rempli d’un diélectrique non conducteur, on suppose que tout l’espace extérieur à l’anneau est rempli de métal. On obtient alors pour les fonctions Z et R dans l’espace intérieur et dans l’espace extérieur des expressions différentes Z(i> et Z(a> ainsi que RU et R(°) résultant d’un choix convenable de toutes les formes de Z et de R contenues dans les équations (27), choix qui doit être tel que les vecteurs électriques et magnétiques ne soient jamais infinis.
- Les constantes A.,, A2, B^, B2, A,/>, n sont déterminées par les conditions initiales et les conditions valables à la limite entre le métal et le diélectrique, d’après lesquelles les composantes tangentielles des forces électriques et magnétiques doivent être continues.
- Si les parois de l’anneau sont données par les enveloppes cylindriques r — r4 et r=r%
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- et les plans z= zK et s = z2 on a, en employant les indices (i) et (a) pour la paroi intérieure et la paroi extérieure, les conditions limites :
- r-r< • E(f = E;0 ; x\lO : = Mf ; E?: = Eia) ; M? — m£°
- et r = r2 ) \ ? ? ?
- O Il II j E® —. Ütr j = M?: E(i) ? = E^ ; ? ’ Mj? = M(fa)
- (34)
- Il y a donc en tout 16 équations de conditions à remplir. Considérons le cas où la conductibilité est infinie, * = go . Les forces électriques doivent toutes disparaître dans lé métal, ce qui conduit à des simplifications des conditions limites. On doit avoir dans le
- diélectrique, pour
- I. E- = o... etIII. E? — o...
- et r = r2)
- Z = Zi]\\. Er = o... et IV. E? = o...-et % = z2 )
- (35)
- Les forces magnétiques disparaissent aussi à l’intérieur du métal, d’après les équations de Maxwell, mais, dans le diélectrique, elles peuvent avoir à la limite des valeurs finies : il semble donc y avoir à la limite une discontinuité des composantes tangentielles. Cela s’explique par le fait que le passage continu à zéro a lieu dans une couche superficielle infiniment mince du métal, sur laquelle, lorsque la conductibilité a une valeur finie, lé courant électrique s’est retiré. Il ne faut donc pas considérer les composantes magnéti-, ques en ce qui concerne les conditions limites, et il ne reste que les huit équations de condition (35), I à IV. Il reste à former, avec le système (27), par un choix convenable et un groupement approprié des ternies qu’il contient, un système aussi général que possible de forces électriques et magnétiques satisfaisant aux équations de Maxwell et aux conditions (35).
- Posons p = y-(-eu ; k= — -p/3i, (36)
- où Z, T, « et p sont des grandeurs réelles.
- On a dans le diélectrique, où x = o :
- h = ; a — i y/— ; ha — — ^ (réel quand k est réel)i
- cr2 z=z-; ha2 — — i ; h2a2 = ^ (réel quand k est réel ou purement imaginaire)
- Posons en outre, pour simplifier l’écriture, W-p2 = T2 ; p = ra. (38)
- § 8. Conditions limites pour Er et aux parois r — r{ et r = r2.
- Pour que les conditions limites (35), I et III, soient remplies, les sommes entre crochets de l’équation (27) doivent disparaître quand on pose/3 = ^4 et p = p2, valeurs correspondantes aux valeurs et r2 du rayon. On obtient d’abord pour E- les équations
- é.|J»(/?d -f- A2Kn(pù — o ;
- Adn(pÿ) “p VK7l(f2) — °-
- V
- V
- (39)
- i4o)
- La première de ces équations détermine le quotient :
- A -- A
- Aî- A'k„W
- La seconde donne, après introduction de cette valeur, une équation transcendante
- j«(/u) _ ^n(pi)
- entre et />2.:
- (40
- K»(i®l) _ Kn(p2)
- Cette équation a, en tous cas, un nombre infini de racines, car, lorsque /> croit, les fonctions Jn(p) et Kn(p) s’approchent asymptotiquement, d’après les équations (31) et (32), des
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N» 8.
- \/|cos(f
- fonctions: \/—cosfp — nJ et ^^~sin(p — 2/1 1
- Si l’on remplit la condition limite pour E, en introduisant pour r l’une des racines de (41), la condition limite correspondante III pour Er exige que les équations :
- din{p) , B dKn(p)
- dr
- dr
- et
- rR din{P)
- B, 4
- dKn(p)
- dr
- ] r = r2
- soient remplies, ou, en divisant par le facteur commun r, et en désignant par J' et K' les dérivées des fonctions J et K par rapport à p :
- 64J n(p\) + B2K'„(/sU = o ; B^J n(/>2) ~b B2K'„(/52) = o. (42)
- Les arguments /q et p2 étant déterminés par l’équation (41), et J' et K' ayant par conséquent des valeurs fixes, les équations (42) sont deux équations homogènes en et B2 qui
- ne sont compatibles l’une avec Eautre que si le déterminant
- J 'n[pi) J'n(/s2)
- quand l’équation : = analogue à l’équation (41), est satisfaite.
- K '»(/><) K n(p2)
- est nul, ou (43)
- En général, l’équation (43) n’est pas satisfaite en même temps que l’équation (41), comme on le voit facilement quand, par exemple, au lieu des fonctions générales de Bessel,
- on introduit les valeurs spéciales qu’elles prennent pour ... Nous ne recher-
- cherons pas s’il existe des couples de valeurs p{ et p2 toutes spéciales qui satisfont en même temps aux équations (41) et (43). Les équations pourraient peut-être être satisfaites en même temps si, outre les inconnues r, on considère encore n comme seconde inconnue, qui doit être d’abord déterminée. Nous prendrons cependant toujours pour n des valeurs spéciales connues.
- Le déterminant (43) ne s’annulant pas en général, la condition limite (35), III, n’est satisfaite que quand on a : B, = B2 = 0. On tire ainsi de l’équation (27) un système simplifié, dans lequel il n’y a pas de termes avec les coefficients B1? B2. Mais on peut aussi inversement employer l’équation (43) pour déterminer r. En posant alors A^ = A2=0, on peut conserver BH et B2, la condition (35), III, étant remplie, ainsi que la condition (34), I, pour Ez. On obtient ainsi un autre système simplifié, dans lequel il n’y a pas de termes avec les coefficients Ai et A2. Le vecteur magnétique semble simplement échangé avec le vecteur électrique.
- Les deux systèmes simplifiés deviennent, si l’on pose partout p au lieu de r\jh2a2 — p2 et si l’on indique par J'n(p) et K'n(p) les dérivés des fonctions Jn(p) et Kn(p) :
- E- = [A< J n(P) + A2K n(P)]eikt+ip*+™?;
- „ (P fA T' / \ I A V t M iH + ipZ + itl? î
- Et- —--===== DM J n(p) -f- A2K n(p)]e
- p — p1
- M- = o,
- Mr
- ih2<
- inh TA T / \ I A V / M Mt+ipz + inf,
- DMhi{p) A2Kw(^)Je
- — n-
- (44)
- np
- ? p \Jh2v2 — p2 E3 =: o;
- [A^j J/t(p) -f- A2Kn(^)]e
- ikt -f- ipz -(- inf J
- M„
- h
- : [A< J'nQ) -f- A2K'n(p)]e
- ikt -f- ipz -)- intp .
- ‘ \l h.2?2 — p2
- M- = [B^Jn(/s)-j- B2kn{p)}eikt + i^ + in?i
- E r =
- inht72
- p \J k2d2 --p2
- A<r 2
- [B^Jn^-f B2Kn(/s)]e
- ikt ipz + inf ;
- \j h2a2 — p2
- \B,yn(p) + B2K'n(p)]e
- ikt -J- ipz -(- inÿ ;
- Mr
- . M„
- ip
- r
- = [B^ J'«(/s) -f- B2K'n(^>)]e
- ikt -\- ipz inp ,
- (45)
- np
- p \ih2<72 — p‘
- ; [B.,3n(p) -j- B2K„(p)]e
- ikt -(- ipz + inrp . i
- Pour le système (44) on a, d’après (40 : (A suivre.)
- Pour le s7stème (45) on a, d’après (43) : ttt—t
- E/i( P\) nn[p2) r^niPi)
- Jn(pÿ)
- K ’n(p-i)
- A. Kalahne.
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- KEVUE D’ELECTRICITE
- 297
- LA FIXATION DE L’AZOTE ATMOSPHÉRIQUE
- PAR DES PROCÉDÉS ÉLECTRIQUES
- Les principes des différents procédés employés pour la fixation de l’azote atmosphérique ont été résumés dernièrement par M. Berlliier (1). Etant donné l’intérêt considérable que présente la fabrication synthétique des nitrates, puisque l’atmosphère terrestre contient environ 4 trillions de tonnes d’azote, il ne sera peut-être pas superflu d’ajouter à cette étude quelques détails sur le procédé Birkeland-Eyde, exploité par la « Norske Kvaelstof Gompanie )).
- Le professeur Birkeland observa, en faisant différentes recherches, que l’arc électrique alimenté par un courant alternatif d’assez haute tension prend la forme d’un disque quand on le fait jaillir dans un champ magnétique.
- Les forces qui agissent dans le champ magnétique soufflent les ares qui se reproduisent d’une façon continuelle, et, au lieu, d’un seul arc court on obtient une série de flammes poussées dans deux directions, qui donnent à l’œil l’impression d’un soleil immobile. Ce soleil e>t composé .d’une succession d’arcs dont chacun se forme, s’allonge et se rompt en un millième dé seconde environ.
- La figure 1 indique schématiquement ce phénomène, pour du courant alîernalif' a\ec du courant continu à haute tension, on obtient seulement un demi-disque.
- Or les flammes ainsi poussées dans l’air environnant-par le champ magnétique possèdent la propriété de produire une combustion extrêmement puissante de Gazole, grâce à leur mobilité qui atteint 100 mètres par seconde. La réalisation d’un four industriel pour la production de l’acide nitrique et des nitrates fut entreprise par M. Eyde.
- Le principe du premier four employé est indiqué schématiquement par la figure 2 : un champ magnétique puissant était produit par un ancien modèle. electro-aunant excite au moyen de
- courant continu et les électrodes, placées en croix avec les masses polaires, étaient si rapprochées l’une de l’autre que, sans la présence d’un champ ma- Fig. •>. — Four Birkviamt-hyd*
- 1 1 ... . nouvelle disposition
- gnétique, il se serait produit un court-circuit direct. Les
- électrodes en cuivre étaient creusées et étaient refroidies par une circulation d’eao oc façon à ne pas se détériorer rapidement. Un courant d’air violent traversait le four peu cl a ni. son fonctionnement. La température des flammes produites est comprise entre d.ODi»0 et 3.500° ; la température des gaz sortant, du four est comprise entre 000° et 750G
- f1) Voir Eclairage EJectriyue, tome XLV, 18 novembre 1905, p.yge 2ôC..
- Fig J. — Schéma de l’épniioui&4«meni «le l’arc dans le procédé llirkelond
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
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- La nouvelle (“orme du four Rirkelaud-Eyde est indiquée schématiquement par la ligure 3. Les électro-aimants sont reliés par une culasse formant cuirasse, comme des inducteurs de machine à courant continu.
- Après les premières expériences, on reconnut que la méthode permet d’employer des quantités d’énergie considérables et l’on établit des fours de dimensions beaucoup plus grandes que (‘elles des premiers appareils. Les fours actuels, qui fonctionnent jour et nuit depuis 9 mois, absorbent normalement 500 kilowatts et peuvent absorber 700 kilowatts sans détérioration. Dans ces appareils, le disque de flammes a un diamètre de 2 mètres et représente les décharges électriques les plus puissantes que l’on ait produites jusqu’à présent. La photographie d’un de ces disques lumineux est reproduite sur la figure 4. Ces fours relativement simples et très faciles à surveiller permettent, par la puissance électrique considérable mise en jeu, de produire des quantités sullisantes d’acide nitrique pour que l’exploitation industrielle du procédé soit possible et rémunératrice.
- Une petite usine d’essais établie à Ankerlokken près de Christiania, a été remplacée par une installation, beaucoup plus considérable, placée à Yasnnen, près d’Arendal. Dans celte usine, une nouvelle forme du four, avec disposition horizontale de la flamme est à l’élude et présente plusieurs avantages appréciables sur l’ancienne forme.
- Le four vertical Rirkeland-Eyde, représenté par la figure 3, est alimenté sous une différence de potentiel de 5.000 volts au moyen de courant alternatif de fréquence 50. L’énergie électrique est produite par une usine hydroélectrique, établie à Notodden, qui utilise une (dmte d’eau de l’Uitterdal dont la puissance disponible s’élève à 20.000 chevaux. A quatre kilomètres de ce point, une seconde chute d’eau présente une puissance disponible de 30.000 chevaux qui sera également utilisée plus tard. Trois autres chutes, dont la Société Rirkeland-Evde s’est assurée la propriété permettront de disposer d’une puissance totale de 300.000 chevaux. Les conditions merveilleuses que présente l’hydrographie de laNorwège fait que, dans aucun pays du monde, on ne peut produire l’énergie électrique à un prix aussi bas qu’en celui-ci. Les calculs faits par laSociété Rirkeland-Eyde ont montré que le prix moyen du cheval-an ne dépasserait pas 15 francs : les dépenses de premier établissement ne sont pas inférieures à 37 fr. 25 par cheval installé. Dans ces conditions, le nitrate synthétique obtenu par le procédé Rirkeland-Eyde pourra lutter contre les nitrates naturels importés du Chili. Les expériences et mesures faites à plusieurs reprises ont montré que l'on peut obtenir, par kilowatt-an, 500 à 000 kgs d’acide nitrique (AzO:îll) non hydraté.
- L’air électrisé qui sort d’un four se présente comme un mélange d'oxygène et d’azote contenant 2 % de protoxyde d’azote. Par sui te de la présence d’oxygène en excès, cet oxyde d’azote se transforme en peroxyde d’azote, au moyen duquel on obtient, par mélange intime avec de l’eau, de l’acide nitrique. Pendant celte formation d’acide nitrique, il y a dégagement
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- d’oxyde d’azote qui se transforme à nouveau en peroxyde el produit de l’aride nitrique. Les conditions sont semblables aux conditions d’utilisation des vapeurs qui se dégagent lors delà fabrication ordinaire de l’acide nitrique par suite d’une décomposition de celui-ci, mais avec la différence que les gaz provenant du four ILi rkeland-Eyde sont très chauds et de faible teneur.
- On a reproché souvent aux procédés de fabrication synthétique de l’acide nitrique par électrisation de l’air, la faible teneur des gaz produits. L’installation d’absorption de Notodden est, à ce point de vue, très habilement établie. Les gaz chauds qui sortent du four sont d’abord refroidis et la chaleur qu’ils perdent, dans leur passage à travers des tubes constituant une chaudière, sert à produire de la vapeur employée pour la concentration des lessives de nitrate obtenues. Dans une nouvelle installation en construction, les gaz seront directement évacués dans la chaudière, ce qui évitera des pertes de chaleur dans les tuyauteries. La vapeur produite sera utilisée dans des turbines à vapeur accouplées à des alternateurs qui récupéreront ainsi, sous forme d’énergie électrique, une partie de l’énergie calorifique entraînée par les gaz.
- Les gaz refroidis atteignent des chambres d’oxydation, constituées par des tours garnies de briques inattaquables, dont le but est de ralentir suffisamment la vitesse des gaz pour que le protoxyde d’azote refroidi ait le temps de se transformer en peroxyde d’azote. Ensuite les gaz passent dans des tours d’absorption garnies de plaques-de granit et remplies de morceaux de quartz. Un courant d’eau ininterrompu coule de haut en bas, pendant que les gaz circulent de bas en haut. L’acide nitrique produit est recueilli à la partie inférieure : le liquide recueilli dans la première tour contient environ 50 %. d’acide nitrique, celui recueilli dans la deuxième tour en contient 25 %, celui de la troisième 15 % et celui de la quatrième 5 %. Le liquide recueilli au bas de la quatrième tour est ramené, au moyen d’air comprimé, au sommet de la troisième tour; celui recueilli au bas de la-troisième tour est ramené au sommet de la deuxième, et celui recueilli dans la deuxième est ramené au sommet de la première. Après ces opérations nécessaires, la teneur atteint 50 %
- Les trois gros fours en fonctionnement à Xottoden ont une puissance totale de 1.500 kw. et alimentent huit de ces tours. Celles-ci suffisent à abaisser suffisamment la teneur des gaz en oxyde d’azote pour que tout traitement ultérieur par l’eau soit improductif. Après ces tours, sont disposées deux tours en bois alimentées avec du lait de chaux et finalement une chambre contenant de la chaux solide. L’oxyde d’azote que peuvent encore contenir les gaz forme alors du nitrate de calcium. On obtient des lessives que l’on utilise en les sursaturant en vases clos avec une partie de l’acide nitrique recueilli dans les tours à granit : retraitement fait disparaître les nitrites qui peuvent être mélangées aux nitrates. Les gaz concentrés qui se dégagent sontramenés dans les tours à granitetysontlacilementabsorbés.
- L’acide nitrique étendu obtenu est neutralisé au moyeu de chaux. La| lessive de nitrate de calcium ainsi obtenue est réunie avec celle que produisent les tours à ehaux[et est portée à l’ébullition. On obtient du nitrate de calcium à l’état fondu, que l’on place dans des cylindres en fer et que l’on durcit. Ce nouveau produit s’est répandu rapidement et a trouvé beaucoup d’applications, à tel point que la demande dépasse actuellement la production.
- L’installation de Notodden fonctionne d’une façon continue et produit, par joui1, plus de 1.500 kgr. d’acide nitrique non hydraté ou une quantité correspondante de nitrates. Les prix de revient sont tels que la vente au prix des nitrates du Chili laisse un bon bénéfice. Le uitrat^ de calcium, produit synthétiquement, présente des avantages s ni- les nitrates du Chili., car il ne contient ni soude, ni pèrchlorates, ni composés de chlore. Celte pureté du produit fabriqué est particulièrement utile aussi pour les applications chimiques. Enfin le procédé Birkeland-Eyde permettrait aussi de préparer des nitrites dont l’industrie des couleurs pou rrait tirer un grand parti.
- J. Reyyat .
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- L’ECLAIRAGE ELECTKIQU K
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur la grandeur et la température du cratère négatif de l’arc électrique. — Reich. — Physiia-lische Zeitschrift, ier février 1906.
- Les mesures de température et de radiation faites jusqu’ici sur l’arc électrique sont relatives au cratère positif, base incandescente de l’arc à l’électrode positive. Cela provient de ce que ce cratère est habituellement le plus grand et le plus chaud des deux cratères : il possède la température la plus élevée à laquelle on puisse porter un corps solide et représente ainsi la source lumineuse la plus économique. Le cratère négatif a commencé seulement à présenter de l’intérêt après que la théorie ionique de la conduction de l’électricité dans les gaz a apporté quelque clarté dans le phénomène de l’arc. L’application de cette théorie à l’aré électrique a conduit à attribuer au cratère négatif un rôle tout spécial. Ce cratère incandescent émet, dans le gaz environnant, des électrons négatifs qui se déplacent avec une vitesse croissante sous l’effet: des forces électrostatiques : leur vitesse finale au moment de leur choc contre des molécules neutres est d’autant plus grande que leur longueur de libre parcours est plus considérable et que les forces électrostatiques sont plus intenses. Quand la vitesse est suffisante, le choc des électrons contre les molécules neutres décompose celles-ci en atomes positifs et négatifs et produit l’ionisation du gaz. Les ions positifs sont poussés vers la cathode par les forces électrostatiques et y maintiennent, par leur choc, la température élevée. Si, comme c’est Je cas général dans l’arc, cette température correspond à la température de volatilisation des électrodes, cette vapeur sert en totalité ou en partie de véhicule à la décharge : dans certaines circonstances, l’anode se volatilise même plus que la cathode. *
- L’auteur s’est proposé d’élucider les points suivants :
- ai Quelles sont la température et la surface du cratère pour différentes intensités et différences de potentiel dans l’arc stable.
- h) Comment varient ces grandeurs quand il se
- produit des variations brusques dans l’intensité et la différence de potentiel, et, en particulier, quand le courant est complètement interrompu pendant un instant.
- ci Quelle i-ntluence ont ces variations sur l’arc et sur le cratère.
- La détermination des températures élevées qui se produise ni dans l’arc ne peut être effectuée avec les moyens ordinaires tels que les thermo-éléments : les méthodes employées reposent principalement sur des mesures calorimé -triques et sur des mesures d’intensité de radiation.
- La première méthode, employée parViolle, consiste à plonger brusquement la pointe de charbon. incandescente dans un calorimètre à eau et à déterminer, d’après la chaleur spécifique du charbon, la température de l’électrode. Violle a trouvé que la température du cratère, pour le charbon positif, est indépendante de l’intensité du courant et de la longueur de l’arc. Les valeurs trouvées par Violle sont indiquées dans ! le tableau 1.
- | La seconde méthode a été appliquée de différentes façons. Lummer et Pringsheim se sont appuyés sur la loi de Wien d’après laquelle le produit des températures absolues et des longueurs d’ondes, pour lesquelles l’énergie a son maximum, est constant. D’autres se sont appuyés sur la loi de Planck sur la répartition de l’énergie :
- ;.t
- e — 1
- où J représente l’intensité de radiation / la longueur d’ondes T la température absolue e la base des logarithmes naturels c et t\> des constantes.
- Cette loi possède une exactitude suffisante dans la plupart des cas sous la forme primitive de Wien
- Pour une longueur d’onde déterminée, c’est-à-dire pour 7 constant, on a :
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- B
- J = Ae~ îl0gj = G^+D.
- Pour une longueur d’ondes déterminée, la réciproque de la température absolue est donc une fonction linéaire du logarithme naturel de l’intensité de radiation. Le tableau 1 résume les résultats obtenus par différents expérimentateurs : les derniers ont trouvé que la température du cratère augmente un peu avec l’intensité du courant, tandis que tous les autres ont trouvé qu’elle en est indépendante.
- TABLEAU I
- Valeurs de la température absolue du cratère
- CRATÈRES
- EXPÉRIMENTATEURS —»
- positif négatif
- Violle 3^80 2970
- Rosetti 4170 3320
- Dewav env.-6ooo
- Grova 33oo
- Wilson et Gray 3570 2670
- Abney et Festing env.-6ooo
- Lummer et Pringsheim.. . 3750-/4200
- Very 36oo-4ioo
- Fery 37Ôo-4i5o
- Le Ghâtelier 4370
- Wanner 3700-3900
- Waidner et Burgess 3680-3720
- L’emploi du pyromètre pour la détermination des températures présente l’inconvénient que les mesures ne sont exactes que si le corps étudié se comporte comme un corps noir idéal. La radiation du cratère du charbon doit être très semblable à celle de ce corps, de sorte que l’erreur doit être faible.
- Méthode de mesure employée par l’auteur L’auteur a employé un pyromètre de Wanner avec quelques modifications. La grandeur du cratère négatif était déterminée au moyen d’une lu nette avec graduation micrométrique dans l’oculaire. La détermination de la température et de la grandeur du cratère pour une intensité variable était effectuée au moyen d’une méthode photographique : les vues du cratère dans les différentes phases qu’il subit, lors des variations de courant, étaient prises d’une façon cinématographique, et permettaient d’en déterminer directement la grandeur, et aussi d’en déterminer photographiquement la température d’après
- le degré de noircissement de la plaque. Les courbes de courant et de tension de l’arc étaient relevées en même temps au moyen d’un oscillographe de Duddell à haute fréquence.
- La lampe à arc employée était une lampe différentielle de Kôrting et Mathiessen avec la modification suivante. Le charbon inférieur était maintenu dans des glissières horizontales. Un interrupteur permettait de mettre hors circuit tout le système régulateur, pour obtenir des longueurs d’arc déterminées et pour pouvoir employer du courant alternatif. Un électro-aimant à shunt variable permettait d’amener le cratère sur la pointe du charbon horizontal. Les charbons étaient des crayons homogènes Siemens marque A de 5 et 7 mm. de diamètre.
- La construction du pyromètre de Wanner
- G_____2
- repose sur la loi de Wien J = —'-e ;.T
- Le rapport des intensités lumineuses de deux corps portés aux températures T et T,, (pour la longueur d’ondes 1), est :
- Ù)loge'
- Si l’on détermine le rapport de l’intensité J de la source lumineuse étudiée à l’intensité d’une source lumineuse de température connue TH, on peut calculer T. Dans le pyromètre employé, on opérait sur la longueur d’ondes 0,6563 g. La « température connue » était obtenue au moyen d’une petite lampe à incandescence étalonnée placée dans l’appareil : l’étalonnage de cette lampe pouvait être contrôlé en cas de besoin au moyen d’une lampe normale à amylacétate. Le rapport des intensités lumineuses était déterminé, d’après le principe photométrique de Kônig, avec un polarisateur en spath et un nicol mobile autour d’un axe de rotation. Les tableaux correspondant à l’appareil donnaient alors les températures correspondant aux différentes positions du nicol. Une lentille envoyait sur ïa fente du pyromètre une image de la source lumineuse. Cette lentille et le pyromètre étaient fixés à un petit banc optique.
- Le dispositif employé pour photographier le cratère est représenté parla figure 1 dans laquelle F représente la lampe, L l’objectif, A le tambour tournant sur lequel était disposée la pellicule photographique, M un disque tournant
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- L’E C L A IHt A GE ELECTRIQUE
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- rapidement avec des encoches périphériques qui permettait de prendre les images du cratère, et S un écran avec une petite fente que l’on employait pour déterminer uniquement les noircissements de la pellicule photographique. Le tambour en aluminium A de 10 cm. de diamètre pouvait être mis en rotation au moyen d'un res-
- y
- Fig- 1. -— Dispositif pmployé.
- sort et d’un volant et possédait une vitesse pratiquement constante. Cette vitesse était déterminée par l’impression photographique de la courbe oscillographique de courant d’un diapason électromagnétique et était de 00 cm. par seconde. Deux prismes de faible angle de réfraction placés contre la lentille la partageaient en deux, et l’on obtenait simultanément deux figures. Un écran fixé à une vis micromètrique permettait d’affaiblir d’une façon mesurable les intensités lumineuses des deux images. Cet écran était disposé de telle façon que les inte'nsités lussent dans le rapport à là 4. Le disque M élait calé sur l’arbre d’un électromoteur dont la vitesse pouvait être réglée de façon à ce que les images successives du cratère fussent prises toujours à des instants différents de la période de variation. Les courbes de courant et de tension étaient relevées à l’oscillographe à la manière habituelle.
- Le dispositif décrit présente l’inconvénient que les images ne sont pas très nettes, car la pellicule se déplace pendant le temps que dure une impression : aussi, pour enregistrer les images de l’arc lors de courtes interruptions du courant continu, l’auteur a-t-il employé un dispositif dans lequel la plaque photographique était immobile au moment de l’impression. Ce dispositif est le suivant. L’axe d’un moteur portait le commutateur permettant des interruptions de courant de durée variable, puis un train d’engrenages, dont le second arbre portait un tambour : une ficelle, s’enroulant sur ce tambour, provoquait le déplacement vertical
- uniforme d’une plaque photographique ; la suppression de quelques dents limées sur la couronne dentée, et l’emploi d’un freinage suffisant, produisaient dans le mouvement de la plaque un arrêt déterminé.
- Pour déterminer la température, d’après les noircissements de plaque, il était nécessaire :
- 1° de pouvoir comparer d’une façon mesurable les noircissements les uns avec les autres.
- 2° de déterminer la relation entre les noircissements et les intensités de radiation agissantes.
- 3° de déterminer le rapport de ces intensités de radiation aux températures.
- Pour mesurer les noircissements, on employait un photomètre de Hartmann dans lequel on observait simultanément, avec l’aide d’un arbre à double prisme muni d’une petite surface à réflexion totale, une petite portion de surface (0,2 mm2) de la plaque à étudier et une portion d’une plaque noircie d’une façon progressivement croissante, que l’on déplaçait jusqu’à ce que les deux portions observées partissent également foncées. Une division permettait de connaître la position de la plaque mobile.
- En ce qui concerne la relation entre les noircissements et les intensités, Ilurter et Driffield ont trouvé la loi suivante : si l’on trace la courbe des noircissements d’une plaque en fonction du logarithme de l’intensité d’éclairement, on obtient une courbe qui caractérise la plaque. On a donc, pour chacpie plaque :
- iog l
- ----— ™ constante»
- s — s0
- en appelant i et i0 les intensités et s et s0 les noircissements correspondants, les temps étant supposés égaux. Si donc sur une plaque on connaît, pour deux noircissements, le rapport des intensités lumineuses, on peut, pour d’autres points arbitraires S., et S2 calculer le rapport des intensités d’après la formule :
- — S2 6' — s0
- les temps d’exposition étant supposés égaux.
- Avec les images prises au moyen de l’objectif double, on connaît pour deux points des plaque» le rapport des intensités, 1 à 4. La différence I des noircissements est donnée par le photomè-
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- tre : on connaît donc le rapport J JSi l'on choisit pour S1 un point de la plaque où l’on a photographié un point lumineux de température connue, on peut déterminer la température correspondant au point S2, si l’on connaît la relation entre JQ.Q et TjT.r
- L’auteur a procédé empiriquement : il a photographié un « corps noir » à différentes températures mesurées au pyromètre, et a calculé la relation entre JX/J.y et Tx/Ty. Le « corps noir » consistait en un tube de charbon porté à l’incandescence par un courant électrique. Les résultats montrent que, entre 1000° et 2000° les rayons actifs au point de vue photographique sont proportionnels à la puissance 14 environ de la température absolue. Quand la température croit, ce chiffre diminue un peu, comme l’indique le tableau IL
- TABLEAU II
- T PUISSANCE
- 1670 >4,7
- 1720 14,5
- i84o >4,2
- (A suivre.} R. V.
- Expériences sur de faibles distances explosives. — Hobbs. — The Eleclrician, 22 décembre 1906.
- L’auteur a étudié les distances explosives de faible longueur dans différents gaz et à différentes pressions, fl a trouvé que, pour des longueurs d’étincelles inférieures à 0,003 mm., les décharges ne dépendent que de la nature du métal des électrodes et non de la nature du gaz interposé. Le platine exige la différence de potentiel la pins élevée et l’aluminium la différence de potentiel la plus faible : entre ces deux extrêmes, on peut placer les métaux dans l'ordre suivant : antimoine, argent, nickel, magnésium, zinc, bismuth... Le gaz 11e commence à jouer un rôle cpie quand la distance explosive dépasse 0,003 mm. mais la différence de potentiel reste constante à partir de cette distance ex- i plosive jusqu’à 0,075 mm., pour une pression 1 de 1 cm. de mercure. Dans l’air, la valeur de la différence de potentiel atteint 350 volts ; dans 1 acide carbonique, 420 volts ; dans l’hydrogène, elle est plus faible. A partir de cette dernière
- distance explosive, la différence de potentiel croit proportionnellement à la distance explosive. Les décharges étaient produites entre une sphère et une plaque.
- R. V.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Utilisation des vapeurs d’échappement au moyen de turbines à vapeur.
- L’utilisation des vapeurs d’échappement et les appareils employés dans ce but sont bien connus d). Une application de ce système vient d’être faite à l’usine génératrice de la « Philadelphia Rapid Transit O ». Cette usine contient deux machines Corliss de 1.500 chevaux et une machine de 220 chevaux (pii, par suite des conditions locales défavorables au point de vue de l’alimentation en eau, fonctionnaient à échappement libre. Récemment, on a fait une installation de condenseurs, système Alberger, avec une tour de réfrigération, présentant 745 mètres carrés de surface de refroidissement. Avec cette installation, on a adopté des turbines ;i basse pression utilisant la vapeur d’échappement des machines à piston. Les pompes qui desservent l’installation des condenseurs absorbent environ 120 chevaux: le vide est d’environ 71 cm. et atteint 75 cm. Un groupe électrogène de. 1.500 chevaux produit 2.000 ampères sous 575 volts à charge normale. La vapeur d’échappement passe dans la turbine à basse pression ([ui, accouplée à une dynamo à courant continu, produit 1.300 ampères sous 575 volts. On récupère donc 66,75 % de la puissance primitive : l’emploi de machines compound n’aurait permis de récupérer que 25 %. La génératrice à courant continu accouplée à chaque turbine est hexapolaire et tourne à une vitesse de 1.200 tours par minute: elle produit une différence de potentiel sensiblement constante quoique la turbine 11’ait pas de régulateur. La consommation garantie de vapeur de cette turbine par kilowatt-heure, avec une pression de 1 atmosphère à la valve et une contre-pression de 5 cm., est de 16,3 kgr. à pleine charge et 18,2 kgr. à demi-charge. Pour une contre-pression de 10 cm. ces chiffres sont respectivement de 20,5 kgr. et de 23 kgr.
- _____ R. R.
- (1) Voir Eclairage Electrique, tome XLII, 4 février 1905, p. 1»4, et 11 lévrier 1905, p. 213.
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 8.
- Réaction d’induit dans les alternateurs polyphasés. — Sumec. — Elektrotechnik und Maschinen-bau, 21 janvier 1906.
- Quand on veut étudier d’une façon exacte la réaction d’induit dans les alternateurs à pôles saillants, il faut décomposer le flux de l’induit en flux antagoniste et flux transversal. L’auteur applique cette méthode, mais en tenant compte des valeurs efficaces qui sont les seules mesurées en pratique. L’étude est limitée aux alternateurs polyphasés qui présentent des phénomènes plus simples que les générateurs monophasés : en effet, dans ces derniers, le courant induit forme une onde qui se déplace par rapport aux pôles inducteurs et varie dans le temps : dans les premiers, au contraire, le champ de l’induit est presque constant et immobile par rapport aux pôles inducteurs ; sa forme varie bien un peu, mais cette variation diminue quand le nombre de phases et d’encoches augmente et est déjà négligeable dans le cas de trois phases et de deux encoches par pôle etpar phase, si l’on considère au lieu des formes réelles de flux une forme moyenne constante.
- La forme du flux de l’induit dépend de la forme dans le temps des courants induits, c’est-à-dire de la forme du flux résultant qui lui-même est déterminé par la forme du flux de l’induit. Cette dépendance alternative de deux flux rend les choses très compliquées et l’on est obligé de se contenter d’admettre une forme sinusoïdale pour les courants, et, par suite, une répartition sinusoïdale des forces magnétomotrices de ces courants : les résultats que l’on obtient ainsi sont suffisamment exacts tant qu’il n’y a pas, dans le circuit, de capacités importantes, capables de renforcer les harmoniques supérieurs du courant. Dans ce qui suit, on admettra une forme sinusoïdale du courant induit et l’on remplacera par une sinusoïde d’amplitude constante AWa, la courbe réelle un peu oscillante de la force magnéto-motrice de l’induit. La façon dont cette amplitude est calculée d’après le nombre d’ampère-conducteurs efficaces réels sera indiquée à la fin de cette étude.
- Après avoir admis pour la force magnétomo-trice de l’induit une forme sinusoïdale déterminée, on peut opérer de la façon suivante. On trace le flux inducteur et le flux de l’in-
- duit, on les additionne pour trouver le flux résultant, puis on trace, en tenant compte de l’enroulement, la courbe de la f. é. m. induite par le flux résultant, et on détermine sa valeur efficace : celle-ci, déduite de la tension à vide donne la chute de tension cherchée.
- Quelque simple que paraisse cette méthode, elle n’est pas applicable à la pratique : il vaut mieux décomposer d’abord le flux de l’induit en flux antagoniste et flux transversal, composer le premier avec le flux inducteur pour obtenir le llux principal, et finalement composer celui-ci avec le flux transversal pour obtenir le flux résultant. •
- Cette façon de procéder présente les avantages suivants :
- 1° Il est beaucoup plus facile de tracer le flux antagoniste et le flux transversal que le flux de l’induit, car ceux-là sont tous deux symétriques.
- 2° Si on ne décompose pas le flux de l’induit, on ne peut résoudre le problème que quand la position du flux de l’induit par rapport aux pôles inducteurs (angle de décalage entre le flux de l’induit et le flux inducteur) est connue, ce qui n’est généralement pas le cas dans la prédétermination d’un alternateur.
- 3° La décomposition du flux de l’induit permet de mieux se rendre compte de l’influence de l’arc polaire et du genre d’enroulement, ainsi que du fonctionnement de la machine.
- Soit donc (figure la) la force magnétomo-trice (f. m. m.) de l’induit. Elle passe par zéro quand le courant passe par un maximum : les
- deux courbes sont décalées de -• Si le maximum de courant se produit à une distance angulaire ip du milieu du pôle, le maximum
- . 7T
- AWa de la f. m. m, est à une distance -et, en un point quelconque x de la périphérie, la f. m. m. est :
- AWa sin (x — A)=—AWa sin A cos *-j-AW, cos f sin x. ( 1 )
- L’onde de f. m. m. de l’induit peut donc être décomposée en deux composantes, l’une (figure 1&) symétrique par rapport au milieu du pôle, (tours antagonistes) d’amplitude AW^ = AWffl sin | et l’autre (figure le) symétrique par rapport à l’axe compris entre deux pôles (tours transversaux) d’amplitiuie AW„ = AWa cos •»,.
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 305
- Les tours transversaux produisent un flux transversal : les tours antagonistes produisent, avec l’enroulement inducteur, le flux principal.
- La f. m. m. induite peut à chaque instant être considérée comme la somme de deux composantes induites l’une par le flux principal,
- j
- ^____________21______________J
- Sens de rota.tion de l’induit
- l’autre par le flux transversal : e — eh-\- eq. Sa valeur efficace est alors :
- / T / T
- _ / (el + e|-|- 2eheq)dt.
- Mais comme, tant que les dents ne sont pas trop fortement saturées, le flux principal et la f. é. m. eh sont symétriques par rapport au milieu du pôle, et que le flux transversal et la f. é. m. e sont symétriques par rapport à l’axe entre deux pôles, il correspond toujours à deux valeurs égales eh de part et d’autre du milieu du pôle une valeur positive et une valeur négative égales eq : par suite on a
- =o, d’où :
- V7f rjdt+rje’dt
- ou, en désignant par E0 EÂ et E? les valeurs efficaces : (2)
- Cette équation est représentée géométriquement, sur la figure 2, par OC = OD-]-DC.
- Cette composition des forces électromotrices induites se rapporte uniquement aux valeurs efficaces : les deux courbes de tension étant différentes l’une de l’autre et différentes d’une sinusoïde, le triangle ODC n’est donc pas un « diagramme de vecteurs » exact, et l’angle DOC n’est pas un « angle de décalage » exact. Malgré cela, pour pouvoir construire un diagramme de tensions de la machine synchrone.
- Fig. 2.
- on traite toute la figure 2 comme diagramme de vecteurs et l’angle DOC comme angle de décalage. De même, on considère comme « cos f » le rapport des watts aux voltampères, même quand on n’a pas affaire à des courbes sinusoïdales.
- Le fait que la f. é. m. induite en charge est plus grande que la valeur correspondant au flux inducteur (E>E/t) provient de la déformation du champ qui est resserré vers le bord du pôle, et possède, par suite, un facteur de forme plus élevé.
- Cette augmentation du facteur de forme pour un flux constant est exprimé dans le diagramme par l’addition géométrique des composantes rectangulaires E? et E/4.
- On remarque que cette construction ne peut pas être employée pour les machines à courant continu car, dans celles-ci, la f. é. m. induite ne dépend que du flux et pas de la répartition de ce flux.
- Diagramme des tensions de l’alternateur.
- La différence de potentiel E0, le courant J et le facteur de puissance cos <p étant donnés, on construit le diagramme des tensions de la façon
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- suivante (figure 2). On part du vecteur du courant J : on porte, suivant l’angle <j>, la différence de potentiel E0 = OA, et on ajoute la chute oh-mique (AB) et la chute due à la dispersion de l’induit (BC). La tension réellement induite E = OC est la résultante des composantes E? et E*.
- On a, en désignant par K? une constante de la machine considérée :
- Eq = K(/AW«? = KryAWa cos ÿ. (3)
- Si, perpendiculairement au vecteur de courant, on mène en C, c’est-à-dire sur le prolongement de BC, le segment
- CF — K?AWa, (4)
- et si l’on joint F à O, puis si l’on mène CD perpendiculaire à FO, on a :
- FCD — 6 et CD ~ CF cos ^ = E,y.
- D’après l’équation (2), on a aussi OD = EA.
- Le calcul de la constante K? est fait de la façon suivante :
- E? est proportionnel (*) aux ampère-tours transversaux AW? et à un facteur kq qui dépend de la forme du flux transversal
- Eq — kq AW? — kq AWa cos <i>.
- De même, à vide, la f. é. m. (la différence de potentiel aux bornes E0 par exemple) est proportionnelle aux ampère-tours, nécessaires pour l’air, de l’enroulement inducteur (par exemple AW0) et à un facteur k0 qui dépend de la forme du flux à vide. La proportionnalité est déterminée par la dimension, le nombre de conducteurs de l’induit, et la vitesse. Il en résulte l’égalité :
- E?=E,
- kq AWfl LAW„
- COS 6,
- (3«)
- Dans la construction des diagrammes, il faut donc faire : GF = 7,,'A En (4«)
- _ kq AW0
- cr-r0Âw0E»
- Exemple. — Soit à tracer le diagramme d’un générateur dont les pôles couvrent deux tiers de la périphérie et dont l’induit porte deux encoches par pôle et par phase. Pour produire la différence de potentiel E0 à vide, il faut 7000 ampère-tours pour l’air : à charge normale, les ampère-tours de l’induit AW„ =3300. D’après les tableaux (2), on a pour cette machine A0 = 0,765 et kq = 0,355. Donc : o,355 33oo 0,765 7000 ^
- CF:
- Ea = O,22.0A.
- Les facteurs A0 et k représentent le rapport de la valeur efficace à la valeur maxima : leur calcul doit, naturellement, être limité à des formes de flux schématiques nettement délimitées ; les formes de flux réelles ne peuvent être déterminées que graphiquement.
- Soit à calculer A0 et kq pour 2 encoches par pôle et par phase et pour l’axe polaire « (fîg. 1). Le flux à vide induit dans chaque encoche une tension proportionnelle à 0,5 AW0; le flux transversal induit dans une des encoches
- la f. é. m. 0,5 AW? sin ^ — 7"^’et dans l’autre la f. é. m. 0,5 A\V? sin (x -j- — De x = 0
- jusqu’à x = -~----les deux encoches se trou-
- vent dans le champ (sous la surface polaire) :
- de x = - — — à x = - + — , une seule encoche se 212 212’
- a - TT . ,,
- trouve sous le pôle, et de x = - + — jusqu a
- x — - , aucune encoche n’est sous le pôle. En con-2 7
- sidérant ces intervalles de temps, on obtient ;
- — \dx -f- o
- (!) Dans ce qui suit, la proportionnalité est indiquée par le signe (2) Ces tableaux sont donnés à la fin.
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- E?=AWi
- \J- ^0,^33 - — 0,0667— 0,2332 sin «-(-0,0624
- Les radicaux représentent les facteurs cherches A*q et
- Calcul de T excitation
- Après avoir trouvé la composante EA = OD et l’angle ÿ, on peut calculer l’excitation. La tension E/t est produite par le flux principal, et celui-ci résulte de l’action simultanée de l’enroulement inducteur et des tours antagonistes de l’induit. Si le flux principal avait la même forme que le flux à vide, les ampère-tours AW nécessaires pour l’air et les ampère-tours antagonistes seraient à additionner simplement. Les deux formes de flux étant différentes, la méthode suivante semble rationnelle.
- On se représente le flux principal réel (figure 3) remplacé par un flux semblable ou flux à vide, c’est-à-dire rectangulaire, et produisant la même tension efficace E/4. Pour produire ce
- flux équivalent, il faudrait, (à vide) AW/t ampère-tours donnés par la formule
- AW* = AW0~a.
- Les ampère-tours nécessaires en charge pour
- Fig. 3.
- l’air et l’action antagoniste de l’induit sont donc donnés par l’égalité : (figure 3).
- AWw=AW*+û,AW,. (5)
- Le facteur ag est déterminé par les considérations suivantes. La f. é. m. efficace induite par te flux principal dans une encoche est ;
- Eh = y (AWm— AW# cos x)Ux = y/5 ^AW ïn \ — 2AW,»AW* sin ~ -f- AW# •
- La même f. é. ni., produite à vide, serait
- E"=V ;/*W!«*. = v^(AWi;j) ,
- On a donc, en égalant :
- sin - ,
- 2 , , /1 , sin «
- AW•2AWmAWff — + AW*'(-+ —
- 2
- AW;
- d’où l’on tire
- . OC
- sin -
- AWm = -jpAWg-f
- 2
- AW h - AW#
- 1 sin «
- 2 ' '2«
- . a
- sin -
- 2 t,
- a.
- 2
- J
- Cette équation est valable pour un enroulement à une encoche.
- Pour deux encoches par pôle et par phase, il faut, comme précédemment, intégrer partiellement, suivant que les deux encoches ou seulement une d’entre elles sont dans le champ.
- Dans le premier cas, la f. é. m. instantanée induite par le flux antagoniste seul est :
- a-AWf j^cos^z — ~)+ cos^r J=AW#cos ^cosx.
- On a alors :
- /
- 12
- AW™ — AW
- *. cos — COS X 6 12
- GÇ . U 2^” 12
- 2 dx + j|"aW,„ — AW# cos (x -
- dx
- 12
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- ou, en introduisant les notations ag et b :
- E* = \/l (s - 5) tAWi- a A W„ A + A W 4].
- La même tension efficace, produite dans un flux à vide, serait d’après ce qui précède :
- e*=fcjAW;,=\/; (; — ;J) Aw*2
- En égalant les deux expressions :
- AW™2 — 2AW™ AW gag + AWg2b = AW/,2, on trouve :
- AW/n = agAW g -j- QWa2 — AWJ(b — ag2).
- On obtient la même expression pour différents nombres d’encoches : évidemment les valeurs ag et b sont différentes. La différence (1b-ag2) est toujours petite, comme le montre de tableau ï.
- TABLEAU I Valeurs de (b — ag2)
- NOMBRE D’ENCOCHES, PAR POLE IÎT PAR PHASE I 2 3 0X3
- 2 “ = 3" 0,024 \ o,oi3 0,021 o,oo5
- 1 a — - 7T 2 0,008 0,007 0,002 0,001
- L’équation {5a), traduite graphiquement, donne la figure 4 : on voit immédiatement que l’on
- ÂWcAb-al
- W--------------dm
- U-----------------«Si---------
- Fig. 4.
- peut employer l’équation simplifiée (5) tant que AW/, reste assez grand vis-à-vis de KWg\Jb — «g-2.
- L’expression agAWf représente, dans l’enroulement à une encoche, les tours moyens antagonistes sous la surface polaire et est très peu différente dans les enroulements à plusieurs encoches.
- Exemple. — Dans la machine prise précédemment comme exemple, on a ag= 0,845 et, pour cos<j) = 0,8, sin 0,725 (figure 2). Les ampère-tours inducteurs nécessaires pour l’air et la réaction d’induit sont, d'après l’équation (5) :
- AWm =AW/, + a,oA.Wg = AW0 j=r + ag AWa sin f
- I OH
- = 7000 + o,845.33oo.o,725 = g5io.
- Il reste à déterminer le flux principal <ï>/,, la dispersion et l’induction dans les inducteurs, pour pouvoir calculer l’excitation.
- Le flux $/, peut être pris proportionnel au segment OD = E/, du diagramme. Ce n’est exact rigoureusement que pour l’enroulement à une seule encoche, car, en général, on a :
- OD = E/, = AW/, = AWffi — a g AW g,
- a
- . TTr sin 2 . „T
- et «U, = AWm--------AWg-
- a b
- 1
- Comme on l’a déjà vu, la valeur de ag pour
- un nombre quelconque d’encoches diffère si peu
- , sin «li , „
- du rapport que 1 on peut poser <P/, = E/,
- — AW/,. O11 a d’autant plus le droit de faire cette approximation que l’on ne peut calculer que très grossièrement la dispersion entre pôles inducteurs et, par suite aussi, le flux des inducteurs, égal au flux principal augmenté du flux de dispersion.
- Exemple. — Pour la machine prise pour exemple, la valeur exacte de <f>/, serait proportionnelle à 9510 — 0,827.330.0,725 — 7533 et la valeur approximative serait proportionnelle à AW*= 7,490. La différence n’est alors que de
- / 3
- -A— = 0,57 % de la vraie valeur. 7033 ’
- Si l’on additionne les ampère-tours trouvés pour le fer des inducteurs aux ampère-tours trouvés précédemment pour l’air et la réaction d’induit, on obtient le nombre total d’ampère-tours inducteurs.
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- Ceux-ci, au moyen de la caractéristique à vide, donnent l’élévation de tension due au passage de la marche en charge à la marche à vide.
- (A suivre.) B. L.
- Sur les groupements de transformateurs. — Mackeen. — Electrical Review, 2 décembre igo5.
- L’auteur indique que, lorsqu’un enroulement d’un groupe de transformateurs en parallèle brûle sous une charge modérée, on peut être certain que ce fait doit être attribué à un montage défectueux. Le décalage entre la résistance ohmique et la résistance inductive influe sur la répartition de la charge : quand il y a égalité de phases, les résistances apparentes résultantes peuvent être très différentes. Il en résulte que, si l’on suppose des connexions à peu près dépourvues de résistance entre les transformateurs reliés en parallèle, les charges sont inversement proportionnelles aux résistances apparentes, c’est-à-dire que le rapport de la charge par-
- tielle à la charge totale est égal à l’inverse du rapport de l’impédance partielle à l’impédance totale : au lieu de l’impédance Z, on peut introduire la chute de tension équivalente, ou aussi la réciproque 1/Z que l’auteur désigne sous le nom de facteur de charge relatif. Celui-ci est aussi donné par division de la puissance en kilowatts par la chute de tension équivalente en centièmes à pleine charge, et a des valeurs différentes pour des transformateurs de puissances différentes.
- Le facteur de charge peut être mesuré au moyen d’un transformateur de courant placé dans le champ magnétique des transformateurs principaux et relié à un ampèremètre. L’équilibre des charges peut être obtenu au moyen de bobines de self-induction auxiliaires pour des transformateurs de puissances différentes. Des transformateurs de même puissance présentent pour la même perte de tension des charges relatives égales.
- Un exemple donné par l’auteur est résumé par le tableau suivant :
- TABLEAU I
- PUISSANCE en kilowatts CHUTE DE TENSION équivalente en o, o FACTEUR DE CHARGE relatif PART DE LA CHARGE en kw PART DE LA CHARGE en 0/0 CHARGE RELATIVE en 0/0 de la pleine charge
- 5 4,o I .20 4,o(') 5,3 80
- IO 3,8 2,63 8, nb 11,2 84,5
- i5 3,6 4,29 i3,7 i8,3 9,5
- 20 2,8 7, i5 22,95 3o,6 114,8
- 25 3 j i 8,o6 25,90 34,6 io3,5
- 75 23,38 75 100
- 1,25 X 75 2 ,38
- B. L.
- TRACTION
- Tramways électriques à contacts superficiels de Lincoln. — Electrical Review, 12 janvier 1906.
- On a ouvert récemment à l’exploitation, à Lincoln, une section de ligne de tramways électriques comprenant 2 kilomètres de voies doubles et 1 kilomètre de voie simple. Cette section est équipée avec le système à contact superficiel Griffiths et Bedell.
- : La voie est en rails de 45 kgr. par mètre
- courant : dans les courbes, on a employé des rails renforcés pesant 48 kgr. par mètre courant : ces rails sont éclissés électriquement au moyen de connexions en cuivre.
- Au centre de la voie est disposé, à une faible profondeur au-dessous du niveau du sol, un conduit en poterie vitrifiée de 12,5 cm. de diamètre contenant un câble en fer pour l’amenée du courant. Ce câble repose sur des isolateurs en forme de poulies circulaires à gorge. La profondeur maxima à laquelle il faut creuser pour équiper une voie est de 40 centimètres. L’épais-
- (') Voir Eclairage Electrique, t. XXXVIII, 26 mars 1904, p. 500.
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- seur de béton comprise entre le conduit et les pavés est de 13,5 cm.
- Le câble en fer a un diamètre de 32 millimètres et est composé de fils galvanisés torsadés ensemble. Les isolateurs qui le supportent sont placés à trois mètres les uns des autres : au dessus de chaque isolateur est placée une sorte de tubulure fixée au conduit et contenant un dispositif de prise de courant qui aboutit à un pavé de contact en fonte. Les figures 1 et 2
- Fig. 1 et 2. — Système de prise de courant.
- indiquent nettement la disposition de l’organe de prise de courant. Une pièce en fer, portant un support auquel est fixé un contact en charbon, est suspendue par un ressort et peut se déplacer verticalement. Elle est reliée par une connexion souple au corps du plot qui est en fonte.
- Le fonctionnement est le suivant. La voiture porte des électro-aimants aboutissant à une longue masse polaire disposée suivant l’axe de la voie. Au moment où la voiture se trouve au-dessus d’un plot, les lignes de force magnétiques passent par le corps du plot et par le câble en fer, et la pièce mobile qui supporte le contact de charbon est attirée par le câble, établissant ainsi le contact électrique entre celui-ci et la surface du plot. Quand l’action du champ magnétique a cessé, la pièce, rappelée par un ressort, remonte à sa position primitive et le plot n’est plus relié au câble.
- La disposition adoptée pour l’organe de prise de courant est visible sur la figure 3. La masse polaire axiale porte une encoche profonde dans laquelle est suspendue d’une façon élastique une chaîne en fer. Quand la voiture passe sur un plot, la chaîne est attirée par ce plot et
- assure la jonction électrique entre la surface et le circuit de la voiture. La pièce polaire, aimantée par des électro-aimants, est fixée horizontalement d’une façon rigide sous le châssis de la voiture : elle est munie de trois électroaimants. Le châssis forme le second pôle de ces électro-aimants, et le circuit magnétique se
- Fig. 3. — Organe de prise de CQurant de la voiture.
- referme par la terre, les rails de roulement et les roues. Les bobines des électro-aimants sont excitées par le courant de quelques accumulateurs, qui se rechargent automatiquement quand la voiture est sous courant. L’énergie absorbée pour l’excitation est de 11 ampères sous 18 volts.
- Les pertes par dérivation sur la voie sont faibles et ont été trouvées égales à 0,3 ampère pour 5 kilomètres de voie. Les frais d’entretien du système sont très faibles. Les résultats ont été, jusqu’à présent, très satisfaisants. Le service est assuré par huit voitures équipées chacune avec deux moteurs Westinghouse de 25 ou de 30 chevaux.
- O. A.
- Essais de roulements à billes sur des wagons de chemin de fer.
- Nous avons déjà indiqué les résultats d’expériences faites avec des wagons munis de paliers à rouleaux (Q. Depuis trois ans, des essais ont été entrepris en Allemagne avec des roulements à billes D. W. F. par le Service des Chemins de Fer de l’Etat Prussien, avec cinq voitures dont deux sont à Berlin, deux à Hanovre et une dans le Wurtemberg. Les wagons montés avec ces roulements pèsent 18 tonnes à vide et 30 à 33 tonnes en charge : le poids est réparti sur trois essieux.
- Au début, les essieux furent montés avec des roulements entièrement garnis de billes,
- (!) Voir Eclairage Electrique, tome XLV, 23 décembre 1905,
- p. CXXXVI.
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- mais au bout de peu de temps, par suite de chevauchements de billes sur billes déterminés par le déplacement latéral des baguc.a; la surface des billes présentait quelques ruptures et l’usage des roulements devenait impossible. A cette époque, les roulements à billes D. W. F. du nouveau modèle avec ressorts intercalaires étant fabriqués, on en munit d’abord les essieux centraux, et plus tard les essieux extrêmes des voitures.
- En novembre 1905, à la dernière inspection, les essieux ^centraux avaient parcouru environ 160.000 kilomètres, les essieux extrêmes environ 90 à 120.000 km. Ces essais ont permis de constater qu’à une vitesse de 40 km. à l’heure, les roulements à billes diminuent de 12 % l’effort nécessaire pour l’entraînement des wagons avec coussinets lisses : au démarrage, la différence est beaucoup plus considérable, les wagons avec roulements à billes n’exigeant que 15 à 20 % de l’effort nécessaire pour démarrer des wagons à coussinets lisses, soit par conséquent une économie voisine de 80 à 85 % en faveur dès roulements à billes.
- Lorsqu’on atteint de plus grandes vitesses que celles de 40 km. à l’heure, l’économie réalisée par l’emploi de roulements à billes devient relativement moindre, car la résistance de l’air, qui croît à peu près comme le carré de la vitesse, intervient d’une façon importante.
- O. A.
- Appareils pour la mesure de la vitesse et de l’accélération. — Owen. — Electriccd Engineer, 29 décembre 1905.
- L’auteur emploie comme indicateur de vitesse pour les essieux des voitures une petite machine magnéto-électrique ou une petite dynamo à courant continu à excitation séparée constante dont l’induit est entraîné par l’essieu et dont les balais sont reliés à un ampèremètre par l’intermédiaire d’une résistance. Le zéro de l’ampèremètre est au milieu de l’échelle et les déviations se produisent à droite ou à gauche suivant le sens de rotation. Naturellement l’étalonnage est fait d’une façon empirique.
- Pour mesurer l’accélération, l’auteur intercale dans le circuit de la dynamo l’enroulement primaire d’un transformateur dont le secondaire est relié à un voltmètre : celui-ci
- a également une graduation dont le zéro est au milieu de l’échelle. Si la vitesse est constante, l’appareil de mesure de l’accélération reste au zéro, puisque le courant produit par la dynamo est constant. Quand la vitesse varie, le courant primaire varie et induit, dans le secondaire du transformateur, une f. é. m. qu’indique le voltmètre en grandeur et en direction. Pour étalonner ce voltmètre, l’auteur entraîne la dynamo par un électromoteur à excitation séparée portant un volant. La vitesse de la dynamo croît ainsi peu à peu, proportionnellement au temps, de sorte que l’accélération est constante. On peut aussi soumettre l’électromoteur à une différence de potentiel croissante ou décroissante et produire ainsi des variations de vitesse régulières. Le transformateur doit être faiblement saturé : le rapport de transformation doit être grand (20). Comme ampèremètre ou voltmètre, l’auteur emploie des appareils Weston ou des appareils, enregistreurs.
- O. A.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- Etude du décalage d’oscillations de haute fréquence. — Braun. — The Electrician, 19 janvier 1906.
- L’auteur a indiqué précédemment (*) un certain nombre de dispositions de circuits électriques oscillants destinées à rendre les circuits plus ou moins dépendants les uns des autres de façon qu’ils entrent en oscillations simultanément ou successivement, la durée de l’intervalle étant, dans ce dernier cas, une fraction de période.
- Pour mesurer le décalage des phases, l’auteur a employé une méthode basée sur la production, par induction, d’une f. é. m. dans les deux bobines secondaires et s2 (figure 1) accouplées d’une manière aussi lâche (imparfaite) que possible, et sur la mesure d’une quantité proportionnelle à la f. é. m. résultante des deux f. é. m. individuelles dans les bobines s,, ets2, celles-ci étant reliées en série dans une première mesure et en opposition dans une seconde mesure. La valeur de la f. é. m. résultante
- (!) Voir Eclairage Electrir/iie, t. XL, 30 juillet 1904, p. 182-
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 8.
- était déterminée soit par la longueur explosive correspondante, soit par l’efFet calorifique produit dans un fil fin enfermé dans une boule de verre munie d’une tubulure à colonne liquide. Soient ft et f2 les distances explosives mesurées dans les deux cas, et et T2 les lectures au
- Fig. 1.
- thermomètre : en admettant que ces dernières soient proportionnelles au carré du courant, on
- a l’équation
- tg
- ? A * /t?
- ^ /i V T,
- Dans le montage représenté par la figure 1, la bobine est excitée par pK et la bobine s2 par p2. Le circuit de mesure est accordé au moyen du condensateur 7 et des self-inductions /3 et l,t qui servent en même temps à affaiblir l'accouplement. L’éclateur ou le thermomètre employés pour la mesure sont figurés en F et en Th et sont reliés en parallèle avec le condensateur. Pour augmenter la longueur d’étincelles, on doit prendre des conducteurs pas trop courts, dont la longueur soit voisine du quart d’onde. Tout le dispositif doit être aussi symétrique que possible, par rapport à l’appareil de mesure puisque le courant n’est pas nécessairement le même en tous les points. Il faut tenir compte des effets d’induction perturbateurs des autres parties du circuit.
- Cette méthode donne des indications qualitatives et l’on peut en obtenir de bons résultats. La plupart des résultats trouvés ainsi par hauteur avec des oscillations à haute fréquence ( 106) ont été vérifiés à fréquence plus basse (10') avec le tube à rayons cathodiques.
- 11 est préférable d’employer un bolomètre sensible ou un thermo-couple placé, de préférence, dans un vide poussé. Pour éviter les effets d’induction, il faut :
- 1° Employer comme self-inductions des solé-
- noïdes fermés sur eux-mêmes autant que possible ;
- 2° Donner de petites dimensions aux parties p K et du circuit qui transmettent l’énergie au bolomètre ;
- 3° Disposer les connexions et les conducteurs du bolomètre de façon à supprimer autant que possible tout effet d’induction extérieur.
- Décalage dû à une résistance ohniique
- Dans le montage représenté par la figure 2, le condensateur se décharge à travers les deux
- Fig. 2.
- branches 1 et 2. Si la résistance ohmique de deux circuits n’est pas la même, les courants iK et i2 ont la même fréquence mais des phases différentes. Les conditions sont les mêmes que celles rencontrées dans la pratique des courants alternatifs, avec la différence suivante. Dans le premier cas, il faut de fortes self-inductions pour rendre la résistance inductive supérieure à la résistance ohmique, et la résistance ohmique que présentent les bobines de self-induction employées empêche d’obtenir un décalage de 90°. Dans le cas de la haute fréquence, c’est la self-induction qui commande les phénomènes et elle produit, dans un circuit simple, un décalage qui ne diffère pas sensiblement de 90°. Pour produire des décalages élevés, il est nécessaire d’introduire des résistances considérables dans le circuit. Il a été possible d’obtenir des décalages de 60° environ de cette façon, pour des fréquences de l’onde de 106 à 5 X 10.6 Mais la quantité considérable d’énergie absorbée par les résistances ohmiques rend cette méthode inapplicable en pratique, sauf pour des mesures. Naturellement, il est possible d’obtenir un décalage en introduisant une capacité dans une branche du circuit.
- Décalage dans le cas de la résonance
- Dans le cas de la résonance acoustique, on sait qu’il se produit une différence de phases entre la force agissante (ou la fréquence n) et l’amplitude de l’oscillation forcée. Cette différence de phase est comprise entre 0 et-si
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- la fréquence naturelle (»0) est plus élevée que la fréquence de la force agissante : elle atteint la valeur ît/2 quand les deux fréquences sont égales, et est comprise entre 7r/2 et n si n0 est plus petit que n. Pour un circuit oscillant ayant une self-induction p, une capacité c et une résistance ohmique r, on a l’équation :
- d^i{ r <fq q i de
- dt'i [ p dt ' pc p dt
- dans laquelle e représente la force électromotrice agissant dans le circuit. Si e est de la forme e = e0 sin nt, on tire l’angle f de l’équa-
- i pn
- tion : tgf = —------•
- crn /•
- On voit d’après cela qu’il n’y a pas de différence de phase si «2 = — =nl. C’est la condition 1 cp
- de résonance. Si la f. é. m. e est produite par induction par un second circuit parcouru par un courant périodique i2, et si, en outre, le coefficient d’induction mutuelle est p, la f. é. m.
- a la valeur p Mais ^ et i2 sont décalés de
- 90° : donc 4 et 4 sont décalés de 90°.
- Ce fait a été vérifié en 1903 par l’expérience suivante. Deux circuits identiques contenant des capacités furent accouplés inductivement de telle façon que 12 % seulement de la self-induction contenue dans chaque circuit fût utilisée comme induction mutuelle, ces 12 % étant accouplés d’une façon imparfaite. Néanmoins 30 % de l’énergie du premier circuit étaient transmis au second. Le décalage fut trouvé égal à 72° environ.
- Actuellement les conditions sont plus complexes. On sait que, si l’on accouple deux circuits identiques (ayant une fréquence propre n0), il apparaît dans chaque circuit deux oscillations de fréquences nK et n2 (ni < n0 < n2). Ces deux oscillations séparées sont décalées Tune par rapport à l’autre si les conditions d’amortissement diffèrent dans les deux circuits (provenant par exemple d’une inégalité de radiation) et le décalage est constant. D’autre part, le phénomène résultant de la superposition des deux oscillations nK et n2 peut être regardé comme une seconde oscillation de fréquence —-j—2 et de phase variable avec le temps. Sa forme, dans le circuit excitateur, est donnée par l’équation
- q — sin (--------t -f- q j
- si l’on ne tient pas compte de l’amortissement. Dans le circuit excité, elle est de la
- . . / Tli —j— Tïsy . \
- forme : = A2sm ( —-— t -)- ^ 1,
- tg q n\ — n2 Jni — n2
- Aq — n% V 2
- tg *2 n\ + «2 ,(nK-n2
- — n2 ^ V 2
- La différence de phase est s2—sr Le temps t est mesuré à partir du moment de l’excitation et englobe, en pratique, un nombre assez faible d’oscillations. Pour cette raison, l’effet produit est une différence de phase à peu près constante, surtout quand la valeur d_; n4—n2 est faible (accouplement lâche). Les valeurs obtenues au moyen d’appareils intégrateurs de mesure confirment ces résultats. Pour n^n2 = 0, la valeur de la différence de phases prend la valeur constante 7t/2.
- L’auteur a obtenu une vérification directe de ce qui précède au moyen du tube à rayons cathodiques (*). La figure 3 indique le montage
- Fig. 3,
- employé. Le condensateur dans le circuit primaire I se décharge à travers la self-induction p^ et une « bobine indicatrice » placée en parallèle. Cette bobine est faite avec du fil fin et présente une résistance ohmique égale à 20 fois celle de la bobine de self-induction : p{ est accouplé d’une façon imparfaite avec p2 qui est identique à pv La bobine J2 est identique à J.,, et est reliée en parallèle à p2. Les capacités des deux circuits sont aussi approximativement égales. Chaque circuit contient deux groupes de trois bouteilles de Leyde présentant chacune une capacité de 3.000. La fréquence est de l’ordre de [6.000 à 10.000 périodes par seconde.
- On observe sur l’écran du tube un système d’ellipses qui se transforment l’une en l’autre.
- () Tube de Braun* bien connu de nos lecteurs*
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- Les figures 4, 5 et 6 montrent quelques points caractéristiques de ces courbes et donnent une idée des images que l’on observe. L’explication de ces images est la suivante : quand la décharge se produit dans le circuit 1, la courbe élevée et droite partant de O est tracée : ce point O est le point où tombe le faisceau cathodique qui a traversé le diaphragme du tube lorsque ce faisceau n’est pas dévié. Mais l’énergie du circuit primaire diminue pendant que
- celle du circuit secondaire augmente, et on voit nettement comment ce dernier oscille finalement seul en pratique. A la fin, il reste seulement une ligne horizontale. Dans la figure 5, la flèche indique la direction du mouvement du faisceau de rayon cathodique.
- On peut comparer ces figures avec les ellipses tracées sur la figure 7, qui représentent les résultantes de deux oscillations agissant à angle droit et décalées d’un angle constant de 60°. On a supposé en outre que les amplitudes A et B des oscillations respectives étaient dans le rapport de 4 à 1. L’amplitude A prend des valeurs successives Ad A2... qui décroissent constamment, tan-Fig. 7. dis que l’amplitude B de l’autre oscillation va en croissant successivement en B,, B2... Dans la construction de ces ellipses, on a supposé que le rapport A,,/A2 = B2/B,, = 4/3. La ressemblance des ellipses observées avec les ellipses ainsi construites est indiscutable.
- Circuits oscillants combinés
- La figure 8 représente un dispositif de circuits combinés. Les résistances WH et W2 inductives ou non inductives sont suffisamment
- petites pour que les condensateurs se chargent au même potentiel et suffisamment grandes pour empêcher lepassageducourant quandladécharge se produit. Si l’on suppose qu’une étincelle passe en A^ B^ et sans qu’il passe d’étincelle en A, B2, il se produit au même moment deux oscillations, l’une dans le circuit I (qui contient/q) et l’autre dans le conducteur , la bobine p2, et le conducteur Iv2. Cette seconde oscillation peut être ap-
- Pi
- Fig. 8.
- pelée oscillation d’accouplement. La différence de potentiel entre les points A2 et B2 augmente et, après un certain temps, la seconde étincelle éclate. Le circuit II est alors fermé et il y a trois oscillations différentes en jeu dans le système ; la figure 8 indique le montage en parallèle ; et la figure 1 montre le montage en série du condensateur, la connexion métallique AB servant à l’accouplement.
- En choisissant une oscillation d’accouplement convenable, il est possible de déterminer à volonté l’augmentation de la différence de potentiel entre les bornes du second éclateur et, par suite, la différence de temps qui sépare les commencements de la première et de la seconde oscillations. On peut rapprocher suffisamment l’un de l’autre les éclateurs pour que l’action de la lumière ultra-violette précipite le passage de la seconde étincelle. On peut aussi, en employant des rayons étrangers, ou du radium, faire en sorte que les , deux étincelles jaillissent au même instant.
- L’auteur a étudié le décalage des oscillations sur des circuits combinés. Les oscillations avaient pour fréquence n = 5 X 106. Une expérience de vérification a été faite avec le tube à rayons cathodiques pour une fréquence de 9 X 103. Les mesures faites avec les fréquences de l’ordre de 5 X 106 ont donné les résultats suivants :
- a) Si les deux circuits combinés contien-
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- nent des capacités et des self-inductions égales, les oscillations sont les mêmes dans les deux circuits. L’auteur n’a pu découvrir aucune différence entre cette oscillation et l’oscillation propre des circuits non accouplés.
- b) Si l’on augmente la valeur de la self-induction dans un des circuits, de façon à avoir entre ces circuits une inégalité, les oscillations ont, néanmoins, la même valeur dans les deux circuits, quoique cette valeur ne soit pas évidemment la même que précédemment. Mais le courant dans le circuit possédant la plus forte self-induction croît plus lentement.
- c) Si l’on introduit dans l’un des circuits une résistance ohmique, l’amortissement change dans les deux circuits.
- d) Si l’on introduit une self-induction dans les conducteurs d’accouplement, on n’aperçoit pas de décalage sensible. Les observations faites avec le tube à rayons cathodiques, avec le
- Fig. 9.
- montage de la fig. 9, ont donné les résultats suivants :
- a) Avant tout, les deux circuits I et II ont été séparés complètement et excités chacun séparément l’un après l’autre. Le circuit I a donné une ligne lumineuse horizontale et le circuit II une ligne lumineuse verticale.
- b) La connexion I II (figure 9) ayant été mise en place, mais non les conducteurs d’accouplement, et les circuits ayant été chargés en série, on a observé sur l’écran les deux lignes lumineuses horizontales et verticales iK et i2 (figure 10) : on voit donc que les deux circuits ne commençent pas à osciller au même instant. Quand les éclateurs sont voisins l’un de l’autre, on observe quelquefois des ellipses, ce qui montre que l’intervalle de temps diminue et qu’il devient comparable à la période d’oscillations du circuit.
- c) En mettant en place les conducteurs d’ac-
- couplement, on a observé sur l’écran la ligne oblique z3 seule (figure 10], ce qui prouve que les oscillations se produisent simultanément avec régularité.
- d) En plaçant une self-induction dans le circuit I, on a observé une ligne droite, mais celle-ci avait tourné (figure 11) par rapport à celle précédemment observée (figure 10) : les deux oscillations ont donc la même fréquence et le même amortissement, mais le courant diminue dans le circuit contenant la plus grande self-induction.
- e) En ajoutant une résistance ohmique dans l’un des circuits, la figure reste la même sensi-
- Fig. 10 et 11.
- blement, mais la ligne s’incline, ce qui montre que l’amortissement est le même dans les deux circuits, mais va en croissant.
- f) En employant une bobine « indicatrice » que l’on déplaçait sur l’un des circuits, et en étudiant les oscillations de ce circuit, on obtenait l’image représentée par la figure 12 quand il n’y avait pas de résistance,
- et l’image représentée par la figure 13 i.
- quand il y avait une résistance in- $ *
- tercalée. £ j
- g) Ce qui précède n’est exact que J |
- si la valeur de la résistance ohmique 1 |
- n’est pas considérable par rapport à la résistance apparente : si l’on augmente beaucoup la résistance ohmique, la distribution primitive du courant est modifiée, et il apparaît un décalage.
- i) En insérant une self-induction dans les conducteurs d’accouplement, les images obtenues ont présenté des amplitudes et des positions variables suivant la valeur de la self-induction.
- I
- Fig. 12 et 13.
- R. V.
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- ÉLECTROCHIMIE
- L’attaque anodique du fer par les courants vagabonds, et la passivité du fer (suite) (*). — Haber et Goldschmidt. — Zeitschrift für Elektrochemie, 26 janvier 1906.
- § 2. — Phénomènes anodiques du fer dans les solutions de carbonate et de bicarbonate.
- Dans un appareil de Wehrlin, on emploie un anneau de verre comme espace anodique et un autre, comme espace cathodique. Entre les deux, on place une feuille de papier formant diaphragme. La cathode est constituée par une plaque en fonte ou en fer forgé qu’entoure l’anneau de verre. Derrière l’anocle, on place un anneau du même genre parcouru par une circulation d’eau et agissant comme anneau de réfrigération. La surface de l’anode est d’environ 21 cm.2. On remplit l’appareil .avec une solution à 10 % de bicarbonate de potasse.
- Pour une intensité de courant de 1 ampère, l’anode est rapidement attaquée. L’espace anodique se remplit de carbonate de fer gris. L’anneau de réfrigération permet de maintenir la température à 20° au voisinage de l’anode. Si l’on emploie, au lieu d’une solution de bicarbonate, de l’eau distillée saturée d’acide carbonique, et une intensité de courant de 0,1 ampère, l’eau se transforme en une solution de bicarbonate de fer. Si l’on remplace la solution de bicarbonate de potasse par une solution de bicarbonate de chaux ou de soude, les phénomènes restent les mêmes. Ils ne dépendent donc pas dm cation, mais de l’anion. La fonte et le fer forgé se comportent delà même façon.
- Si, dans les mêmes conditions, on électrolyse, au lieu d’une solution de bicarbonate à 10 % , une solution de carbonate de même concentration, que l’on renouvelle rapidement d’une façon permanente, on 11e constate aucune attaque du fer. Si l’on ne renouvelle pas l’électrolyte, on trouve au bout de peu de temps dans l’espace anodique du bicarbonate de potasse et, dans l’espace cathodique, de la potasse caustique. S’il s’est formé auprès de l’anode une quantité importante de bicarbonate, le fer de l’anode est attaqué. Si le diaphragme est séparé simplement de l’anode par une bague mince de caoutchouc, de façon à rendre l’espace anodique très
- (') Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, 17 février 1906, page 275.
- petit, la transformation en bicarbonate se produit beaucoup plus rapidement et l’attaque commence beaucoup plus têt. Dans l’électrolyte chaud (60°), il n’y a presque pas d’attaque.
- Ces faits montrent d’une façon nette que le fer est actif et, par suite, attaqué, lorsque la couche limite de l’électrolyte voisine de l’anode est transformée en une solution de bicarbonate contenant de l’acide carbonique, dans laquelle le fer peut se transformer en bicarbonate liquide. Cette transformation est empêchée par la chaleur, parce que l’acide carbonique s’échappe alors. Il serait peut-être plus exact de dire que, sous l’elfet de la chaleur, la tension de dissociation du bicarbonate atteint une valeur qui dépasse la pression de l’acide carbonique dans l’atmosphère environnante. Le fer n’est plus soluble alors comme bicarbonate et devient passif. D’autre part, la formation anodique de bicarbonate est facilitée par tous les phénomènes qui empêchent la solution de bicarbonate de la couche limite de se mélanger avee les autres couches de solution alcaline placées derrière elle.
- Pour une densité de courant donnée, l’enrichissement en acide carbonique doit être d’autant plus rapide que la solution de bicarbonate est plus étendue, car les ions qui transportent le courant se déplacent plus rapidement dans les solutions très étendues. Les auteurs ont étudié 1 cette influence de la teneur de la solution au moyen de mesures de potentiel. La théorie permet de prévoiries faits. Si Ton polarise anodi-quemcnt du fer dans une solution de soude, de façon qu’il se produise de l’oxygène, le métal doit être fortement positif vis-à-vis de l’électrode décinormale (Hg, IlgCl1/^ n. KC1). Si, d’autre part, le fer est actif dans une solution de bicarbonate, il sera négatif vis-à-vis des mesures de l'électrode décinormale. Le passage de l’état actif à l’état passif du fer peut donc être décelé qualitativement par le fait que le signe du fer vis-à-vis des mesures de l’électrode décinormale change. Au début, on a mesuré les forces de polarisation à l’anode soumise à l’effet du courant, mais quelques expériences ont montré qu’il suffît de faire directement les mesures après une interruption de courant produite rapidement à la main-. Après des polarisations qui n’entraînent pas la formation de la couche qui rend
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- le fer actif, on trouve le fer fortement positif vis-à-vis des mesures tout de suite après l’interruption du courant. Au contraire, si la polarisation a produit contre l’anode une couche liquide qui rend le fer actif, on trouve celui-ci fortement négatif. On pouvait prévoir que, avec des courants relativement faibles, on trouverait, pour des solutions concentrées de carbonate, toujours le premier phénomène, et, pour des solutions très étendues, toujours le second phénomène, l’un ou l’autre phénomène pouvant être obtenus avec une solution de concentration moyenne.
- Tout cela est vérifié par des expériences simples. Des clous en fer, des baguettes, des morceaux de fonte furent employés comme anode. La cathode était constituée par du platine ou du charbon. Dans l’électrolyte plongeait une électrode auxiliaire reliée à l’électrode de déci-normale. Un commutateur permettait relier la source de courant avec les pôles de l’élément ou avec l’électrode auxiliaire et l’électrode déci-normale dans un circuit de mesure où la différence de potentiel était mesurée d’après la méthode de Poggendorf avec un électromètre capillaire.
- Pour la fonte, dans une solution acide de Ee SO-4, on a trouvé — 0,71 volt. La même valeur à peu près a été trouvée pour le fer forgé. Une baguette d’acier, nouvellement nettoyée, î a présenté une différence de potentiel de — 0,85 volt : après une longue exposition à l’air, cette différence de potentiel a été trouvée égale à 0,62 volt. Dans une solution de soude, on a trouvé, au bout d’un temps assez long, — 0,67 volt. Après une courte polarisation anodi-que dans une solution de soude à 1/100, on a obtenu la valeur -f- 0,3 volt qui indique que le fer est devenu passif. Cette valeur était obtenue quand on faisait la mesure aussi rapidement que possible : sinon on trouvait — 0,2 volt. Dans une solution de soude à 1/20, on a trouvé d’abord 0,26 volt. L’électrode se recouvrait partiellement d’hydroxyde de fer, tandis qu’il se produisait, en d’autres points, des bulles d’oxygène. Après quelque temps, l’état passif de la couche superficielle était atteint et la mesure indiquait -f- 0,9 volt. L’hydroxyde de fer disparaissait. Si l’on diminuait l’intensité du courant, le fer redevenait en partie actif et négatif vis-à-vis du mercure. Mais, au bout de quelque temps, pendant lequel il y avait lutte entre l’état actif '
- et l’état passif, le dessous reprenait le dessus et le fer devenait à nouveau, pour une intensité constante, positif par rapport au fer.
- On a vu dans ce qui précède que tout empêchement à la diffusion facilite la formation de l’état actif. On devait donc s’attendre à ce que des pièces de fer qui s’étaient montrées toujours passives dans une solution assez forte de carbonate de soude, ne le seraient plus quand on les entourerait de façon à empêcher la diffusion. L’expérience donne des résultats concluants. Des clous trempés dans une solution de soude à 1/4 ou 1/8 et qui, quand ils n’étaient pas entourés, étaient passifs dans tous les cas, ne présentaient aucune attaque et donnait une différence de potentiel comprise entre 0,8 et 1,1 volt, ne pouvaient plus être obtenus à l’état passif pouf la même intensité de courant, quand on les entourait d’une baudruche. Le fer était visiblement attaqué et présentait une activité complète.
- Quand on enlève le diaphragme, les morceaux de fer qui ont subi une attaque ne reprennent pas d’eux-mêmes simplement la passivité qu’ils avaient ayant l’adjonction du diaphragme. Cela provient de l’existence d’une couche d’hydroxyde de fer sur la surface du métal, qui joue le rôle d’un diaphragme et empêche le métal de revenir à l’état passif. Ce phénomène correspond au phénomène expérimental connu d’après lequel, lorsqu’une électrode a commencé à être attaquée dans une solution de carbonate de potasse, l’attaque continue même quand on s’efforce de rendre le fer passif en ajoutant une solution fraîche de carbonate de potasse.
- La même action qui empêche la diffusion et provoque l’attaque de l’anode doit, d’après les considérations du premier paragraphe, être obtenue si l’on transforme l’électrolyte en une pâte humide. Pour le vérifier, les auteurs ont placé dans une auge en verre 2 kgr. de sable purifié et lavé, puis imbibé de solution de soude1 à 2/10 de façon à présenter la consistance d’un sol normal. Dans ce sable furent placées deux plaques parallèles en tôle de fer servant d’électrodes et intercalées dans un circuit contenant un coulombmètre à cuivre, et une seconde cuve à élecftrolyse remplie de solution de soude à 2,10 avec des électrodes en fer semblables aux précédentes. La densité de courant était d’environ 1 ampère par dcm2. Après 20 heures environ, la diminution de poids de l’anode placée dans
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- le sable fut comparée avec l’augmentation de poids de la cathode du coulombmètre. L’anode placée dans la solution pure de soude était restée complètement intacte. On a trouvé :
- Augmentation de la plaque de cuivre dans
- le coulombmètre..................... 3,85 gr.
- Augmentation équivalente pour du fer. . . . 3,4 —
- Diminution de poids du fer............ 3,55 —
- Le fait que l’attaque constatée dépasse un peu la quantité théorique concorde avec les observations de Larsen et celles de Ilambüclien.
- Les résultats de ces expériences sont si semblables aux résultats observés dans la terre que l’on peut en conclure que dans une solution de soude même à 1 % , existant dans le sol un courant vagabond suffisamment intense rend le fer complètement actif et provoque, par suite,’ son attaque.
- § 3. — Phénomènes présentés par le fer comme anode dans des solutions alcalines contenant des chlorures.
- Ces expériences furent faites avec une lessive de soude et avec de l’eau de chaux. Dans ce dernier électrolyte, concentré ou dilué, on trouve pour des électrodes de fer, qui ne sont pas le siège d’un courant, des différences de potentiel de — 0,4 à — 0,8 volt, vis-à-vis de l’électrode décinormale. Pour une polarisation anodique, on réussit, aussi bien dans l’eau de chaux que dans une lessive de soude de n’importe quelle concentration. Les différences de potentiel mesurées entre l’électrode passive et l’électrode décinormale immédiatement après la rupture du courant ont été trouvées égales généralement à —0,4 ou —]— 0,5 volt.
- Dans quelques cas, cette valeur s’est élevée à 0,7et 1,1 volt. lise produit un dégagement d’oxygène et le fer reste intact.
- Les auteurs ont toujours réussi, même dans des lessives concentrées, à faire disparaître l’état passif du fer et à produire une attaque anodique de l’électrode en ajoutant dans l’électrolyte du chlorure de potassium, même de faible concentration . Les électrodes ainsi rendues actives étaient rapidement détruites avec formation d’hydroxyde et présentaient, pendant le phénomène d’attaque, des différences de potentiel de — 0,5 à — 0,6 volt par rapport à l’électrode décinormale. On peut également bien obtenir la même activité dans des solutions de carbonate dans les-
- quelles le fer était passif, en ajoutant à celles-ci une solution de chlorure de potasse.
- (A. suivre.) E. B.
- Sur les plus petites épaisseurs des couches et le diamètre moléculaire, et sur la valeur de la plus petite couche de bioxyde de plomb active au point de vue optique et électrique. — Kœnigsberger et Muller. — Physkalische Zeitschrisft, i5 décembre igo5.
- Les auteurs ont déposé galvaniquement sur des plaques en platine iridié des couches extrêmement minces de bioxyde de plomb.
- L’épaisseur de ces couches, mesurée par des procédés optiques, a été trouvée égale à 0,84 pu. Des considérations théoriques ont fait supposer aux auteurs que cette épaisseur peut être regardée comme le « diamètre moléculaire » de PbO2.
- Ces expériences conduisent à une conclusion intéressante. Les auteurs ont constaté précédemment que le fer actif et le fer passif possèdent, aux erreurs expérimentales près, le même pouvoir de réflexion, et ils en ont conclu que la couche superficielle qui produit la passivité a une épaisseur inférieure à 1/10 >. Mais, puisque des couches d’épaisseur moléculaire sont certainement perceptibles par des méthodes optiques, et que, seule, une couche d’oxyde de 4,2 pp d’épaisseur possède une action électromotrice suffisante pour expliquer la passivité, il en résulte qu’il n’existe pas de couche superficielle provoquant la passivité.
- E. B.
- Préparation électrolytique de l’étain spongieux. —r- D. Tommassi. — Académie des Sciences, 8 janvier 1906.
- L’électrolyseur à l’aide duquel on prépare l’étain spongieux se compose d’une cuve rectangulaire contenant un électrolyte composé de 50 parties d’eau, 10 parties de chlorure stanneux, et une partie d’acide chlorhydrique.
- Dans ce bain plongent deux anodes en étain entre lesquelles est placée la cathode, formé'par un disque en cuivre animé d’un mouvement de rotation.
- Un segment seulement du disque plonge dans le bain.
- La partie du disque qui émerge du liquide de la cuve passe entre.deux racloirs mx>biles, qui
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- 24 Février 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 319
- ont pour but, non seulement d’enlever le dépôt d’étain spongieux au fur et à mesure de sa production, mais encore de dépolariser la surface du disque.
- E. B.
- MESURES
- Electromètre enregistreur. — Benndorf. — Phy-sikalische Zeitschrift 1er février 1906.
- Cet appareil est particulièrement commode pour les mesures électriques de l’air. L’aiguille d’un électromètre à quadrants porte une tige de 20 cm. de longueur en fil d’aluminium qui se déplace sur une bande de papier de 17 cm. de largeur déroulée par un mouvement d’horlogerie à une vitesse d’environ 4 cm. à l’heure. La position de cette tige indicatrice est marquée sur le papier à des intervalles de temps égaux. Pour cela, on a disposé perpendiculairement à la direction de déplacement de la bande de papier et, au-dessous de celle-ci, une aiguille à tricoter, et au-dessus une bande de papier bleu. L’abaissement de la tige indicatrice à des intervalles de temps égaux est produite par un cadre léger-placé au dessus d’elle et relié à un électroaimant qui le fait basculer et le fait agir par son poids toutes les minutes par exemple. Le mouvement d’horlogerie porte un contact de minutes et un contact d’heures pour fermer le circuit de l’élec-troaimant : une batterie de deux ou trois piles Leclanché suffît pour produire le courant nécessaire au fonctionnement de celui-ci. Les mouvements d’oscillation de l’équipage mobile sont amortis par une lame de platine placée dans un récipient contenant de l’acide sulfurique. La capacité de l’éleetromètre atteint 20 à 30 cm. Le couple antagoniste est produit par une suspension bifilaire formée d’un fil de platine passant sur une petite poulie et préalablement porté à l’incandescence. La période d’oscillation de l’appareil est comprise entre 5 et 10 secondes, et le rapport d’amortissement est égal à 5 environ.
- E. B.
- Méthode de mesure des coefficients de self-induction. — E. Wilson et H. Wilson. — The hlectrician. 5 janvier 1906.
- La méthode décrite par les auteurs est d’un emploi commode en pratique et donne des
- résultats exacts. La figure 1 représente le schéma des connexions employées. R représente la résistance dont on cherche la self-induction, ou bien un shunt approprié. Q est un électromètre de Lord Kelvin dont les quadrants sont reliés aux extrémités A et B de la résistance R et dont l’enveloppe est reliée au point O, équidistant de A et B, quand on veut obtenir des résultats absolument exacts. Cette enveloppe peut être reliée à l’un des points A ou B sans que les résultats soient rendus inexacts, quand la différence de potentiel entre
- Q
- Fig. 1.
- A et B est faible en comparaison de la différence de potentiel entre l’aiguille et l’enveloppe. T est un transformateur à air dont la bobine primaire peut consister en un seul tour de fil de cuivre de fort diamètre quand il s’agit de courants intenses. Dans les expériences, les auteurs ont employé 246 tours pour les courants de faible intensité. Le secondaire de ce transformateur consiste en 40.000 tours de fil présentant une résistance de 5.000 ohms et était analogue au secondaire d’une bobine d’induction. Une extrémité du circuit secondaire était connectée à l’enveloppe de l’électromètre et l’autre à l’aiguille. M représente un voltmètre multicellulaire connecté entre l’aiguille et l’enveloppe de l’éleetromètre. -Y est un appareil thermique ou un ampèremètre qui peut être utilisé pour mesurer le courant dans le circuit quand la résistance R est un shunt approprié.
- Soit C la différence de potentiel entre l’aiguille et l’enveloppe, A-B la différence de potentiel entre les quadrants. La différence de potentiel C est produite par le secondaire du transformateur à air et est en quadrature avec le courant dans le circuit primaire de celui-ci. Soit x le courant dans le circuit : la différence de potentiel R^r 11e peut pas produire de mouvement de l’aiguille si l’éleetromètre est un
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- G20
- T. XLVI. -- N» 1
- wattmètre exact, puisqu’elle est eii quadrature avec C. Soit L le coefficient de self-induction de la résistance R et f la fréquence : pour un courant harmonique simple, la valeur de 2-nfLxC, pourra être mesurée sur l’appareil, si celui-ci possède une sensibilité suffisante ; cette valeur est égale à 0/r, en appelant 0 la déviation et k une constante. La constante k est déterminée facilement si l’on produit une différence de potentiel connue entre l’aiguille et l’enveloppe et entre les quadrants, et si l’on note la déviation 0' : k est alors égal au produit des différences de potentiel, divisé par 0'. Si l’on emploie du courant alternatif, le facteur de puissance doit être égal à l’unité; on peut aussi bien employer du courant continu. Pour trouver L, il est nécessaire de déterminer la fréquence f, le courant x et la différence de potentiel C. On peut prendre les racines des moyens carrés.
- Le tableau I indique les résultats de quelques expériences. Les expériences 1 et 2 ont été faites pour vérifier l’exactitude de la méthode, quand il s’agit de déterminer des coefficients de self-induction de valeur élevée. Les bobines employées étaient rectangulaires et portaient des
- enroulements en fil de cuivre isolé. Leurs coefficients de self-induction avaient été mesurés par la méthode du pont et trouvés égaux à 0,027 et 5,64 Ilenrys. On voit que la concordance est bonne. Les expériences 3 et 4 furent faites avec du fil résistant de 1,64 mm. de diamètre et approximativement 8 m. 60 de longueur replié sur lui-même. Pour ce fil, la formule de Maxwell pour la self-induction indique un coefficient de 0,000019 Ilenrys. Comme l’on voit, la concordance est bonne. Le même fil ayant été enroulé en bobine, le coefficient de self-induction présente un accroissement considérable, comme le montrent les chiffres du tableau (expérience 4). L’expérience 5 a été faite avec un shunt rectiligne comme ceux que l’on emploie avec les ampèremètres thermiques. Les expériences 6 et 7 furent faites avec un shunt composé de 240 conducteurs torsadés ensemble. La self-induction de ce conducteur par ohm de résistance est beaucoup plus élevée que pour le shunt précédent. Les courants de Foucault étaient entièrement éliminés, mais la self-induction était accrue. L’expérience 8 fut faite avec une bande de manganin pliée en zigzag et supportée par six isolateurs.
- TABLEAU 1
- EXPÉRIENCE 11° FRÉQUENCE f RACINE DU carré moyen x ampères RACINE DU carré moyen G volts RACINE DU carré moyen A-B en volts DÉVIATION 0 DE l’électromctre RÉSISTANCE R en ohms COEFFICIENT de self-induction en Ilenrys
- I 88.8 o.5o3 76.5 7.6 289.0 . 33.0 0.027
- 2 88.8 0.029 93 5 4. *8 i9i .0 O r>* CO 5.7
- 3 88.o 3*9* Oï VJ O O 3.91 8.6 1.0 0.000014
- 4 89. o 3,yi 564 0 3.91 i5.5 1.0 ô.000020
- 5 88.0 176.0 596.0 0-79 3.2 0.0045 0.00000016
- 6 88.5 128.0 423.0 1 07 6.0 0.0084 0.00000048
- 7 100.0 128.0 48o,o 1 .07 7.6 0.0084 o.oooooo5o
- 8 88.4 21.9 81.0 10.1 10.0 o.46 0.000021
- R. IL
- SENS. -- SOCIETE NOUVELLE DE L’iMPRIMERIE M1RIAM, I, RUE DE LA BERTAUCHE
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Samedi 3 Mars 1906.
- 13° Année. — N' 9.
- Tome XLVI.
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- J —1
- ectra
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- fl. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — fl. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’Ecole des Ponts et Chaussées. — ERIC GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LIPPIVIANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. IVIONNIER, Professeur à l’École central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- A PROPOS D’UN SYSTÈME DE MESURE DES GRANDEURS ÉNERGÉTIQUES
- Il m’avait semblé utile, à la suite du travail de M. Juppont, de soumettre aux lecteurs de cette revue deux remarques que j’avais intentionnellement rédigées aussi brèves que possible.
- Les observations que vient de publier M. Juppont en réponse à ces remarques me prouvent que cette concision a dépassé le but en provoquant des malentendus. C’est pour tenter de dissiper ces malentendus que je prends la liberté de les compléter, malgré l’aridité du sujet.
- Je n’ai pas l’intention de rechercher le texte de lord Kelvin auquel j’ai fait allusion, puisque M. Juppont est d’accord que Maxwell était arrivé, vers la même époque, aux mêmes conclusions. Je désirais simplement fixer approximativement l’origine du système à deux grandeurs.
- L’équation de dimensions (ou d’homogénéité), F = MLT 2, ne me paraît pas pouvoir être qualifiée à’hypothèse, parce qu’elle est l’expression, en dimensions des grandeurs fondamentales, de l’équation f=mg qui est la définition même de la masse.
- L’étude de la chute des corps à la surface de la terre montre que la masse ainsi définie est bien une caractéristique de la matière qui constitue chaque corps. L’examen des mouvements de corps, soumis à des forces connues, amène à généraliser complètement cette relation entre la force et l’accélération d’un point matériel à chaque instant. Les lois de Képler sont une confirmation expérimentale de cette extension.
- La suite des déductions qui amènent à cette conclusion est trop longue, et d’ailleurs h’op connue, pour que je puisse songer à y insister.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — No 9.
- Il résulte delà que le système à deux grandeurs n’éxige qu’une seule hypothèse, c’est d’annuler les dimensions du coefficient K de la formule de Newton.
- De son côté, M. Juppont fait également une hypothèse quand, prenant la loi du cube des grands axes et remarquant qu’en dimensions elle ne peut s’écrire que Z3=AT2; il dit ensuite que ce if, c’est une masse. Pour qu’il n’y ait pas hypothèse, il eût fallu que M. Juppont, sans rien préjuger sur les dimensions de ce nouveau coefficient, démontrât que ces dimensions sont celles d’une masse matérielle. Je n’ai pas rencontré cette démonstration.
- Il serait sans doute aisé de démontrer que cette hypothèse est rigoureusement équivalente à celle qui annule les dimensions du coefficient K dans la formule de Newton. Il me semble d’ailleurs peu admissible qu’une équation de dimensions telle que MLT~2 = M2L 2 puisse exister dans certains milieux et pas dans d’autres. Il me semble qu’une équation d’homogénéité doit être ou ne pas être.
- Il y a certainement quelque chose d’exact dans la remarque de M. Juppont relative au milieu inaltérant, car la loi de l’inverse du carré de la distance est en réalité l’expression de la conservation du flux. Mais il ne me semble pas que cette remarque puisse s’appliquer à la gravitation.
- Pour qu’il y ait altération de la force vive de l’éther, il faut deux conditions : le mouvement, et la présence d’un autre milieu absorbeur ou émetteur. La lumière, par exemple, qui est une ondulation de l’éther, pourra se trouver absorbée partiellement ou totalement par les corps matériels et c’est bien ce que l’expérience confirme. Mais l’attraction apparaît jusqu’à présent comme un état statique, comparable à l’attraction des masses électriques et magnétiques pour lesquelles la loi de l’inverse du carré de la distance reste vraie quel que soit le diélectrique matériel interposé, pourvu qu’il soit homogène, le coefficient de proportionnalité variant seul avec le diélectrique. L’extension récente des résultats obtenus sur les systèmes stationnaires aux systèmes quasi stationnaires nous libère de toute inquiétude sur l’application de cette loi aux mouvements astronomiques.
- Pour moi, comme pour M. Juppont, le milieu gravifique est l’éther. Mais il n’est pas douteux que l’état de l’éther n’est pas le même dans les corps matériels que dans les espaces sidéraux ; bien des faits le montrent, dont les plus caractéristiques sont la vitesse de la lumière, et l’entraînement partiel de l’éther par la matière. Il paraît donc évident que le milieu gravifique est modifié dans les milieux matériels et d’une façon différente selon ces milieux, sans que pour cela il se confonde avec ces milieux.
- J’avoue ne pas très bien saisir les conséquences que déduit M. Juppont des expériences de M. Kaufmann sur Yélectricité en ce qui concerne Y attraction matérielle, étant donné que les théories récentes de l’électricité supposent l’existence de charges négatives et positives dont on ignore absolument la nature, et qui n’ont rien de commun avec l’attraction matérielle.
- Il faut d’ailleurs s’entendre sur l’absence de tout support matériel aux charges des électrons négatifs, qu’on a déduite récemment de certaines expériences. Il ne paraît pas possible que ces charges négatives, quelle que soit leur nature, ne s’appuient sur rien du tout ; on doit donc admettre qu’on leur suppose un support purement éthérique. Mais l'éther, bien que qualifié d'impondérable, ne saurait être considéré comme dépourvu de masse matérielle. Le fait qu’il transmet de l’énergie lui impose de posséder une certaine masse, et le fait que les ondulations lumineuses et électromagnétiques y ont une vitesse parfaitement définie exige que la densité de masse y soit également bien définie. Il résulte de l’ensemble des phénomènes connus, que cette densité est extrême-
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
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- ment petite par rapport à celles que nous constatons dans les corps matériels, mais il paraît bien difficile d’admettre qu’elle soit rigoureusement nulle.
- L’argumentation de M. Juppont relative à la capacité inductive spécifique doit être dédoublée. Et tout d’abord, il convient de définir ce qu’on entend par ce terme, car les termes analogues en Electricité et en Magnétisme ont été employés par divers auteurs dans des acceptions différentes, qui ont créé une confusion inexprimable.
- On peut définir la capacité inductive spécifique, soit comme l’inverse du coefficient Kk de la formule de Coulomb, soit comme le rapport de cette grandeur à celle de l’éther (ou à celle de l’air) prise comme unité.
- Dans le second cas, il s’agit simplement de la mesure numérique d’une grandeur, qui est forcément de dimensions milles, tout en ayant des valeurs numériques quelconques. On ne peut donc, dans cette définition, rien conclure de la variation de la capacité inductive spécifique, sinon ceci : on ne devrait pas dire que la capacité inductive spécifique de tel corps est 3.5, mais dire qu’elle est 3.5 fois celle de l’air, de même qu’on ne dit pas que la distance de Lyon à Paris est 512, mais qu’on dit 512 kilomètres.
- Dans le premier cas, dire que la capacité inductive spécifique de l’air sec à 0° est égale à 1 revient à faire l'hypothèse que le coefficient À~ est de dimensions nulles. Cette hypothèse est absolument gratuite, et, je crois, complètement abandonnée. On ne l’emploie plus qu’exeeptionnellement, dans le but exclusif de simplifier l’écriture, ce qui est commode dans certains cas. L’objection eût été plus grave si elle s’était appliquée à la loi élémentaire d’attraction électro-magnétique ou électro-dynamique dans laquelle entrent des fonctions trigonométriques, rendant le coefficient variable, malgré que ses dimensions soient nulles. Mais ces deux cas sont entièrement différents. Le courant électrique est une quantité dirigée, l’élément de courant est linéaire, la variation du coefficient dépend de l’orientation du courant et non du milieu interposé.
- Les lois de Coulomb, au contraire, s’appliquent à des sphères homogènes dont la symétrie est parfaite autour de leur centre et où aucun élément de direction n’a jamais pu être relevé. Dans un milieu donné l’attraction qu’elles exercent l’une sur l’autre est indépendante de toute orientation quelconque, et pour changer cette attraction, il faut changer le milieu, la loi conservant d’ailleurs la même forme. Ainsi les coefficients K, et K% sont entièrement indépendants des corps attirants, de leur distance ; ils dépendent exclusivement du milieu, sont parfaitement définis pour chaque milieu et varient d’un milieu à l’autre. Il y a là un ensemble, de propriétés, qui me paraissent incompatibles avec l’hypothèse de dimensions nulles. Il faut ajouter que le produit Ki Â'2 a des dimensions bien connues.
- La loi de Newton se trouvera dans le même cas, si les résultats obtenus par M. V. Crémieu sont confirmés. Il résulte également de là que si le À”de Newton varie, dans cette hypothèse, avec les milieux, il doit néanmoins rester indépendant des corps matériels entre lesquels s’exerce l’attraction à grande distance ; c’est d’ailleurs ce que semblent confirmer les observations astronomiques.
- E. Brylixski.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 9.
- OSCILLATIONS ÉLECTRIQUES DANS DES TUBES MÉTALLIQUES
- COURBÉS EN FORME D’ANNEAUX (Suite) (1)
- Conditions limites pour Er et E? aux parois z=.z^ et z~z2.
- § 9. Considérons d’abord le système (44). Pour que les conditions limites (35), II et IV, soient remplies, il faut le combiner avec un autre système obtenu en changeant p en—p. Autrement dit, il faut, au lieu de l’intégrale particulière eipz, employer l’intégrale générale pour la fonction £, qui contient les deux intégrales particulières. Chacune de celles-ci serait à multiplier par une constante arbitraire, mais on peut poser l’une d’entre elles égale à l’unité, en la mettant en facteur commun et en la combinant avec les coefficients AH et A2. Le nouveau système résultant est donc obtenu par addition du système (44) et d’un second système qui en dérive par changement de p en — p et par multiplication par une constante (complexe) c. Suivant que les termes de (44) contiennent ou non le facteur p, il apparaît comme facteur dans le système résultant, Pexpression :
- eipz — ce~ipz ou eipz -)- ce~ipz. (46)
- Les grandeurs Er et E? qui nous intéressent contiennent le facteur elpz — ce~,pz, dans lequel c et p doivent être déterminés de telle façon que ce facteur disparaisse pour z = zK et z. = z2. On obtient les équations correspondantes aux équations (41) et (43) :
- c = 4-^ = e9jpzi et e*ipza = e2ipZi ou ezip(z*(40
- Il en résulte : p=——— (s = 0,1,2...) ; (48)
- Z2 —
- p doit être réel, pour que ai disparaisse dans (36).
- En considérant alors p comme une grandeur réelle positive, 011 tire de l’équalion (46), en tenant compte de (47) :
- eipz -ce -ipz = 2 ieipzi sin p {z — z,) ; eipz + ce ~ipz = 2eipZl cos p(z - z4). (^)
- En introduisant ces valeurs, et en englobant dans les constantes A, et A2 le facteur constant eipz, on tire des équations (44) un système qui satisfait à toutes les conditions-limites (35) :
- E- = cosp(z — s,j)[A,jJjiQ) -(- A2t\.n{p)~\e^kiL^nf, M- = o,
- Er =
- p sin p(z — Z)
- [AA'n(^) + A2K'n{p)]eikt + in? ; Mr:
- E_==
- _ _ ipn smpjz - zp |-A Jn^ + A.zKn{p)]eikt + inr, M = — 4 CQS U5 [AlJ'n(P) + A2K'n(p)]eikt + inf.
- p\h2<r2—p2 r \< h2<r2 — p'“
- P\ h2*2—p2 > (44«)
- h COS p(z —
- On obtient de même, au moyen des équations (45), un système analogue en changeant
- + P en P •*
- E- = o ; M- = i sin p(z - ^)[B,J»(/>) + B2K»>i/rf +
- E — rBA„U) + BoKgp)lei« + ^; M. = Ù \Bp’n(P) + B2K»]e^ + fa. , f
- p\jh2<J2 — p2
- E = — [B1 J» + B.2K',i(p)]eikt+inC, M,
- \ h2^2 — p2
- \ h2?2 p2
- _npcosp^z±) [BlJii(/î) + B2K,i(A]eÆt +
- p\h2a2 — p2
- inf #
- (!) Eclairage Electrique, tome XLVI, 25 février 1906, p, 287.
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- En séparant les parties réelles clés parties imaginaires, on obtient sons forme réelle lçs composantes des forces magnétiques et électriques.
- L’Amortissement clans le temps et dans l’espace est négligé : k,p, n, sont supposés réels.
- § 10. Comme on vient de le voir, p doit être réel : nous supposerons aussi k et n réels, car on ne voit pas bien quel amortissement pourrait se produire à l’intérieur cl’un espace entouré de métal de conductibilité infinie. Le facteur dans les équations (44«) et (45«),
- cpii se décompose en cos (kt-\-n<s>) et is\\\(ktJrn<?), indique que, dans la direction de l’axe de l’anneau, il se propage, dans le sens — ?, des ondes non amorties. En prenant — n au lieu de + n, on obtient des ondes dans le sens + 7. On peut superposer les deux systèmes et l’on obtient des ondes stationnaires quand les amplitudes d’oscillations, c’est-à-dire les coefficients A sont égaux. Il ne faut pas perdre de vue que n ne peut pas être choisi tout à fait arbitrairement, mais doit satisfaire à certaines conditions résultant des conditions physiques. Il faut donc considérer les cas suivants :
- 1er cas. Le tube ne possède pas de paroi transversale radiale.
- Dans ce cas, n doit être un nombre entier aussi bien pour les ondes qui se propagent que pour les ondes stationnaires, puisque, à chaque fois que l’onde a fait un tour de l’anneau, c’est-à-dire que l’argument f s’est augmenté de «tt, l’onde doit atteindre le point de départ avec la phase que possède l’oscillation à ce point. Par suite de la combinaison kt -f- n^ des grandeurs h et n dans l’argument de eiilct+n?\ le quotient kjn est la vitesse angulaire de propagation du mouvement et, d’après (36), k = 2tt/T, T désignant la durée d’oscillation : le mouvement se propage donc de l’angle ^ dans le temps nT. La tête de Fonde devant avoir au point f = la même phase que l’oscillation, il doit s’être écoulé en tous cas un nombre entier de périodes T, c’est-à-dire que n doit être un nombre entier.
- Si la source d’oscillations, d’où partent, dans les deux directions -f-7 et— 7, les ondes qui donnent naissance aux ondes stationnaires, est placé à l’origine, il faut, choisir les termes des équations (44a) et (45<2) de telle façon que cos «7 soit en facteur.
- 2e cas. Le tube est partagé en « secteurs d’anneau » par des parois métalliques transversales radiales.
- Chacun de ces secteurs est un système indépendant, il suffit donc de considérer l’un d’eux. Des ondes qui.se propagent ne peuvent pas être à l’état stationnaire dans un secteur annulaire et, par suite, ne peuvent pas être exprimées par nos équations qui ne sont valables que pour l’état stationnaire. Mais nous pouvons représenter, avec ces équations, des ondes stationnaires pour lesquelles E- et Er sont toujours nulles aux parois transversales.
- Soit 7 l’angle du secteur : il faut poser n=~ (m — 0,1,2...). (5o)
- Les cas spéciaux sont :
- 7 = n. On a un demi-cercle, n = m est un nombre entier : il n’y a donc pas de différence avec le cas d’un anneau circulaire entier.
- 7 = 2tt. Les deux parois en forment une seule. On a alors un anneau complet possédant une paroi transversale radiale, n — mj2.
- Les valeurs paires de m ne donnent rien de nouveau : pour les valeurs impaires, n prend la forme 72=v-j-i= (v = 0,1,2...). (5i)
- On obtient alors pour Jn(p) les fonctions de Poisson (33), qui peuvent èlre exprimées sous forme finie en cosinus et sinus.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N» 9.
- Cas spéciaux
- n= -
- 2
- 3
- 2
- 5
- 2
- § 11. Considérons successivement les cas spéciaux ....’ e^c-
- T i
- I. V = O OU 11 = -
- A). Considérons d’abord le système 44a avec les coefficients et A2. Les quantités entre crochets sont, d’après (33)
- kM.p) + A,KnOO = \/è f~ Aa ^ 1
- y L \'p \!P J
- AjJ n(p) -j- A2K
- "W=\/l[
- cos p
- A<-
- sm p
- A 2
- sin p
- \]p ' 2 p \jp ‘ " \Jp
- cos P i l
- ip V/=J )
- (52)
- — 0,1,2.
- L’équation 41 donne l’équation transcendante simple pour la détermination de t
- sin p» sin 4g 17 » -jj *
- —- = —- > d ou 1 on tire : tgp{ = tgP2 ou sin (Pï — Pi) = o.
- COS Pu COS p2
- La solution générale est : p2—Pi = (’’2~ ri) T —WTC
- On en déduit : h2?2— />- = vi
- (r2 — nr
- et, en tenant compte des équations (48), (36) et (37) :
- k2 4-2 s2?!2 m^tt2 fs Z
- (53)
- ya T2 (z2 z-C2 ‘ (ra-r4)>
- 0,1,2.
- 0,1,2.
- (54)
- Cette équation nous donne la valeur de & ou de T pour laquelle les équations de Maxwell sont résolues en même temps que les conditions limites sont satisfaites. Elle donne les périodes des oscillations propres possibles dans l’espace annulaire pour n — 1/2. L’équation (54) est la même que celle des oscillations acoustiques d’une membrane rectangulaire : on peut donc appliquer tous les résultats de celle-ci au problème électrique dont il s’agit. La grandeur k apparaît comme fonction des nombres entiers s et w : on peut l’écrire sous la forme kSiW (plus exactement on devrait aussi faire entrer n dans la détermination de k et écrire kn^iw)-
- D’après l’équation (44«), et en introduisant les fonctions cylindriques de Poisson pour 11=2 1/2, nous allons déterminer le système des forces électriques et magnétiques valable pour ce cas particulier. Nous supposons pour cela que la paroi transversale de l’anneau est au point y = 0. Nous devrons alors superposer au système (44<2), qui représente des ondes se propageant dans la direction — ?, un second système avec des amplitudes égales se propageant dans la direction + ?, résultant du premier par échange de n en — n, et il faudra choisir les signes des deux systèmes de telle façon que Ez et Ersinzi? soient en facteur. En premier lieu, nous exprimerons sous une forme simple les facteurs dépendant de /• dans l’expression entre crochets. En posant, d’après l’équation (40).
- À O — A<
- Jn(pi)
- 2 K
- on obtient, d’après l’équation (52) :
- A,|Jn(/j) -j- A2Kn(p) A
- sin pi cos pu
- et
- Ai y 2 COS p{ Vît
- Ai J n(p) —j~ A2k n(p) — A
- sin (p — pj)
- fp
- -cos (p-~Pt) sin (p —p))'
- >Jp
- <2p
- V? _
- (52 a)
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- 327
- Si l’on soustrait les deux systèmes partiels en tenant compte de (52a) et si l’on laisse de côté le facteur commmun 2i, on obtient :
- E- — A Sin cos p(z — z{). sin n?. èm, M- = o,
- SP
- AP rc°sfrj-*) _
- p~ \ S P 2p\ p J
- •\ I ;
- Ap rcos (p —
- \ — />-1. \'p
- Anh sin (p — p{)
- AV-*
- -p- P yjp
- . cos p(z — p).cos n? •e%kt »
- (n.
- (55)
- ^ Apn sin (p — pA) . , N n.t
- E? = : 1 ---—=—— . sin p{z — zn). cos tif. e kt.
- Mî
- S h-'y- — p1 p \ p
- Ah r cos (p — pt) sin (p — pfy
- - /A L
- SP
- 2/î \fp J
- cos p(z — .qgsin n'f.e1
- Avec ce système, on peut, en séparant les parties réelles et les parties imaginaires, obtenir finalement les forces électriques et magnétiques sous forme réelle, en supposant A réel. Comme A = eiÆ/G, est purement imaginaire, on voit immédiatement que le vecteur
- magnétique est décalé de - sur le vecteur électrique.
- On voit, en outre, immédiatement qu’ici les équations (41) et (43) ne peuvent pas être satifaites en même temps, de sorte qu’il faut séparer le système avec les coefficients À^, A2 du système avec le coefficient B0 B2. Pour ce dernier, on déduit de l’équation (45ci) un système des forces électriques et magnétiques qui est réciproque du système 54. Les valeurs de k et, par suite, les périodes propres T sont données par une équation transcendante.
- B). Considérons le système (45a) avec les coefficients B^ et B2.
- § 12. Les termes entre crochets dans l’équation (45«) deviennent, après introduction des fonctions de Poisson (33) :
- Bpn(p) -p B2Kn(p) — y/^7T Bp'nO5) -p B., K n(p) y/~
- B !ÎL£_b co9 p \
- Vp SP J
- S p
- B(^-B
- S P
- SP
- sin f sin p cos p
- \ p "r b2 —p—f- b2 —p 2 PSP SP 2PSP.
- (56)
- Posons, conformément à Péquation (40), puisque cette fois-ci les conditions limites doivent être remplies pour les dérivées JP KP :
- J'n(p)
- 2Jî1 cos pu — sin pK
- et
- B1V2
- 2 1 K'n(p) 1 2pu sin pu ~p cos p^
- les équations 56 se transforment en :
- Q.p^ cos (p — Pi) -P sin (p —pA)
- V^(2pu sin pu -p cos p{)
- Bpftp) “p B^n(p) — B
- SP
- B,J» + B2K'„W = B * ~ p<> C0S (p ~ ~ ~ fl)
- 2 PSP
- On en déduit l’équation transcendante pour la détermination de t = vP2ff2—p2:
- *(P2 — P0 *„/_ .x 2(r\ )""
- tg (P2 — P\) =
- I + 4/5^2
- tgp2 — r\Y
- 1 “T 4r>r ,r-
- (56rt)
- (S?)
- qui est ici plus compliquée que l’équation correspondante (53).
- Comme l’on voit, r ne dépend pas seulement de la largeur du tube (r2 — /q) mais aussi de la valeur absolue de/q etr2, le rapport de la largeur du tuber2 —‘/q au diamètre moyen r2 +/q étant déterminé. Si l’on pose : -p »q = g (r2 —--rffi (q > i) (58)
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 9.
- où q peut prendre toutes les valeurs supérieures à l’unité, on peut exprimer le produit r2 j'n en fonction de r2— rK et de q (de même p2pK en fonction de p2 —pJ{ et de q). On a :
- kr2r\ = (r2 + rd2 — ('2 — ?'d2 = (î2 — 0 ('-2 — C|)2-
- Les équations 57 se transforment en :
- x 2 (p2 — pq
- tg (P2 — P\)~
- tg('2 —
- 2('2 — rd"
- (67 a)
- —/»d2 '1,‘ 1+O2 — —^2
- Les racines de cette équation peuvent être déterminées graphiquement, si l’on cons-
- truit les courbes n = tgx et /7 = —, . , ' r—^ î
- 1 -K?2 — i)as
- et si l’on détermine les abscisses des points d’intersection de ces deux courbes. La variable a: représente l’argument (r2 — r.,) t.
- La courbe n n’a que des valeurs positives : elle va en croissant depuis zéro, valeur qui correspond à 1 = 0, jusqu’à un maximum après lequel elle tombe assez rapidement pour s’approcher asymptotiquement de la valeur zéro. Pour des valeurs relativement grandes de (/, le maximum est compris dans l’intervalle entre x = 0 et x = n. La branche descendante de la courbe est donc seule à considérer pour la détermination des points d’intersection avec y = tg x. Pour quelques valeurs du rapport q (3, 5, 11) les valeurs des ordonnées n pour les abscisses x= 1, 2, 3... sont données dans le tableau. On voit que, même pour q= 3, les valeurs sont déjà faibles pour x = 3, c’est-à-dire à proximité de 7iv II en résulte que toutes les racines de l’équation (57a) sont voisines de multiples entiers de pour les valeurs admises pour q. Elles sont toujours un peu supérieures à ceux-ci et, quand leur numéro d’ordre croit, elles s’approchent de plus en plus des valeurs «v, où O’=0, 1, 2, 3... Pour de petites valeurs de r/, c’est-à-dire quand l’anneau se transforme en un espace cylindrique avec un axe relativement mince, les résultats sont tout à fait modifiés : la branche ascendante de la courbe v? donne aussi des points d’intersection avec yz=tgx, et les plus petites racines de l’équation (57a) sont modifiées.
- TABLEAU I
- X <y = 3 >7 </ = 5 -<? q = n
- I 0,222 222 0,080000 0,016 529
- 2 0,121212 0,o4l 237 o,oo83i6
- 3 0,082 192 0,027 ^5° 0 ,oo5 55o
- 4 0,062 016 0,020 779 0, oo4 i65
- 5 0,049 751 0,016 63g 0,oo3 332
- 6 0,o4l Ô22 0 ,o35 623 0,oi3 878 0,002 777
- 7 0,011 895 0,002 381
- 8 o,o3i 189 0,010 4io 2X 77 : 1 “h (q2.— 1 )xl 0,002 o83
- Les cas où l’on a q = 3, 5, 11 sont, par exemple, réalisés dans les anneaux dont le diamètre intérieur est de 20 cm. et dont le diamètre extérieur est de 40, 30 ou 24 cm. Dans ces cas, on peut écrire les racines sous la forme :
- x = (/*2 — = ('2 — r,) y/*2*2 — p- = + /(«’,?) ; («' = O, 1, 2...) (q > 1)5 (69)
- où f (wq) est une fonction qui s’annule pour n’ = 0 et pour o’=oc , qui est toujours posi-
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- tive, qui possède un maximum pour une certaine valeur m, et, en outre, qui diminue rapidement en s’approchant de zéro quand q croit.
- Les valeurs de k répondent alors à l’équation :
- k2 ___ 4n2 _ S2Tt2 t [»'7T-[-f(wq)]2
- y2 T2 “(32-^)2
- 1 r2 ri)~
- (6o)
- qui, pour q — go, est identique à l’équation correspondante (54).
- Si q s’approche de la valeur 1, c’est-à-dire si i\ se réduit à zéro, les racines de l’équation (57a) s’approchent des multiples impairs de ^ comme on le voit facilement en posant <7=1. L’équation (57«) se transforme alors en l’équation:
- tgrr2=2r2r. (6i)
- On obtient le système correspondant des forces électriques et magnétiques, qui est analogue au système (55), en introduisant dans les équations (45«), les expressions (56«) et en additionnant un second système, obtenu en changeant n en — n. Le terme sin ? apparaît en facteur de Er et la condition limite pour Er est remplie, à la paroi transversale, pour f = 0.
- E, = o ; M-=B-------------------4---------— sin p(z—zA)cosrifelkt, \
- y/p
- B nhrP- 2/5,, cos 0 — /5,)-)-sin(/5 — p.) . , . ...
- Er =------- ---------:------—---------— sinp(z — -,) sin ivfe'kt,
- \ — p2 P \'P
- M BP 2(P — Pi)-cos (p — Pu) — (1 + 'iPPi) sin (P~Pi)
- h2*2 _ o*
- 2 P V P
- cosp(z — z{) cos wfeikt,
- (61 )
- B/i*2 i{p — (.u).cos{P— pK)— (î -j-Wd sin {p — Pi) . ,
- =--------------z -------------------1----;—1-------------1------ sinp(z — zA) cos Jifelkt,
- \h2<r2—p2 P2\!p
- M-o
- \jh2>.-
- Bnp zpA cos (p — pt) -(- sin (p — p.\
- ----- - —-------------------------—) cos p(z — sin n?elkt
- PÀ
- \/p
- Comme précédemment, ce système peut être décomposé en une partie réelle et une partie imaginaire et est obtenu ainsi sous forme réelle :
- IL v= 1, d’où /z = - •
- 2
- § 13. Considérons le système (44«). D’après (33), on a :
- APnC/î) -j- A2Kn(p)
- . sin p . cos p Ai t A,, -é-- P\P SP
- cos p sin p
- PS1 P
- A,—4 S'p -
- en déterminant A2 d’après l’équation (40) et en posant :
- on obtient :
- Ai Y 2
- Ai Jn(p) -j- A2K n(p) — A
- Vît (cos p, 4- Pl sin pt)
- (i + PPi) sin (p — pi) — (p — p\) cos (p — P{)
- PS-P
- et
- [ P2P\ + ~ (p P\) cos (p — P\)Jr\pî
- Al J n(p) A2K n(p) = À —------------------------------------
- P2\P
- (1 + PPi)
- sin {p — pA)
- (62)
- La première de ces équations, ou 1’emploi direct de l’équation (41), donne pour r l’équation transcendante
- P-2 ~ Pi
- tg (p2 ~ Pi)
- 1 + P-lP\
- (63)
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- T. XLVI. — Nû 9.
- qui, si l’on introduit le rapport q d’après l’équation 58, se transforme en :
- tgfo — Pt)
- Up-2 — PÔ
- 4 + {q2 — i )(p2 — p*)2
- ou
- tg (^2 —
- . 4(^2 ~ rj)r
- 4_P(?2_ !)(r2_,.p2T2
- (63a)
- On traite cette équation comme l’équation (57a). Le tableau II indique quelques valeurs du second membre de (63«) pour les mêmes valeurs de q. Gomme on le voit, les courbes correspondantes montent plus haut que les courbes qui correspondent à l’équation (57à). Les racines s’écartent plus de multiples de tt. Pour la valeur spéciale q = 5, nous avons calculé par la méthode d’approximation les valeurs exactes (tableau III).
- TABLEAU II
- X CO II xO II 9= 11
- V ri 'n
- I 0,333 333 0,14^ 857 0,o8o OOO 0,032 208
- 2 0,222 222 0,016 529
- 3 0,167 896 o,o54 545 0,011 070
- 4 0,121 212 o,o4i 237 0,008 3i6
- 5 0,098 039 o,o33 113 0,006 658
- 6 0,082 192 0,027 o,oo5 55o
- 7 0,070 707 0,062 016 0,023 729 o,oo4 759
- 8 0,020 779 o,oo4 i65
- l\X
- 4 +O2 — i)æ2
- TABLEAU III
- q =3 q = b q = 11 W 7T
- x x x
- 1 3,28 (0, i4) 3,1929 (o,o5i3) 3, i5 (0,01) 3,1415g
- 2 6,36 (0,08) 6,3og5 (0,0263) 6,29 (0,007) 6,28319
- Les valeurs x sont les racines de l’équation tg x = ÇZÇ\q2—7772: ^es chiffres entre paren*
- thèses indiquent de combien elles s’écartent des multiples correspondants de 7r, w étant le numéro d’ordre des racines.
- Pour q = 5, l’écart entre la valeur de la première racine et le multiple correspondant de tv n’atteint pas 2 % . Pour q = 11, l’écart est négligeable ; pour q = 3, il est relativement important. Si <7 s’approche de l’unité, les racines inférieures s’approchent de multiples
- impairs de ^ : pour q = 1, on obtient l’équation connue : tg /v=/v (64) dont les racines
- d’ordre croissant s’approchent as)rmptotiquement de la valeur 00 + tt o,5 -n, le signe go indiquant un nombre entier qui croît au delà de toutes limites. Dans ce dernier cas, on ne conserve que la branche ascendante de la courbe n tandis que, pour des valeurs plus grandes de q, la branche descendante donne seule des points d’intersection avec y = tg x. La valeur de passage de q pour laquelle on change de branche de courbe dépend de la position du maximum de la fonction yj. On peut déterminer approximativement la position du maximum pour la valeur de passage d’après la considération suivante. Quand q décroît, le maximum delà fonction v? se déplace vers les abscisses croissantes. S’il est au
- point x = la branche ascendante de n a forcement coupé une fois la courbe y — tg x,
- w tg x est infini pour x = tandis que le maximum de la courbe 2/, correspondant à
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- cette valeur, est fini. La limite supérieure de q est obtenue en supposant le maximum au point x = n. On obtient ainsi deux équations qui donnent une limite supérieure et inférieure de la valeur de passage de q :
- X = n', limite supérieure q = i,185 ; — =ii,8i>
- X =—; limite inférieure q = i,o863 ; — = 24,17.
- 2 r\
- Les quotients correspondants rj= {q -f- 1) {q— 1) indiquent les dimensions des anneaux dans ces cas. Si l’on a q < 1,0863, c’est-à-dire r2frK > 24,17, on obtient sûrement une racine avec la branche ascendante ; si q > 1,185, c’est-à-dire r2/ri < 11,81, tous les points d’intersection sont sur la branche descendante.
- Les valeurs de k sont représentées par l’équation (60) dans laquelle / (m, q) a la même signification, mais une autre valeur. Le système correspondant des forces électriques et magnétiques est obtenu au moyen de l’équation (55), si l’on y introduit les fonctions (62) au lieu des fonctions (52<z), et la valeur 3/2 pour n.
- III. v — 2, d’où n =-•
- 2
- § 14. Considérons de nouveau le système (44à). L’équation transcendante qui détermine r est obtenue tout directement de l’équation (41), sous la forme :
- (3 — p\) sin pK — 3pK cos Pi __ (3 — p\) sin p.2 — 3p2 cos p2
- (3— P\) cos P\ + 3/î ^ sin pi (3 — p\) cos p2 — 3p2 sin p2
- qui, si l’on introduit le quotient <7, se transforme en :
- -__________ïa(pa — P<)[12 + (g2 — >)C'2 ',''1 )2J
- tg {p-2 — p\)
- i44 — (p-2 — Pl)2[[48 — (q2 — 1)12 + (q* — I)(p.2 — ‘
- Cette équation est sensiblement plus compliquée que les précédentes : pour q se transforme cependant commes elles en tg (p2 — pt)
- Pour le cas limite q = 1, on trouve :
- (65)
- , elle
- o.
- tg (P2 — P\)
- __ , 3(p2 — p{)
- 3 — (P2 — PO2
- Pi.
- Pi
- ou bien, en posant tout de suite =0, : tg ;-2r = ^—(66)
- 3 oc
- La courbe y = ^---- 2, qui représente le second membre de l’équation(66) croît d’abord de 0
- à -f 00 quand x varie entre 0 et y/3. Ensuite elle saute à — 00 , reste négative et s’approche asymptotiquement de la valeur zéro qu’elle atteint pour x — 00 . La valeur de y = tgx deve-
- nant infinie pour x = les deux courbes doivent se couper avant cette abscisse. La première racine de l’équation (66) est donc donnée par la branche positive de la fonction -// et est voisine de ^ : les autres racines sont données paria branche négative.
- Pour la valeur q = 5, on tire de l’équation (65), en posant — pk — x :
- x(3 -f- 6a?2)
- 3 -fi 5æ;2 -(- I2X,f
- (67)
- Les valeurs du second membre sont indiquées dans la colonne n du tableau IV.
- On voit, en comparant les tableaux IV et II, que la courbe pour q = 5 coïncide à peu près, pour des valeurs supérieures à x = 3, avec la courbe correspondante pour n = 3/2 et q = 3. Les écarts entre les racines de la courbe 67 et les valeurs U’ n sont plus grands que dans les racines du même ordre relatives au cas où n =3/2. Pour des anneaux pour lesquels q a une valeur plus petite que 5, les écarts sont encore plus considérables.
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- T. XLVI. — No 9.
- TABLEAU IV
- X i 2 3 4 5 6 7 8
- <7 = 5 ‘Z o, 45o ooo o,25j i63 0,167 647 o,i25 515 0,100 288 o,o83 5o8 0,071 542 0,062 577
- __ x (3 -)- 6 x2)
- >?3-J-5a:2-|-i2^'s
- Pour les valeurs suivantes n > 9 ... on arrive aux mêmes résultats que pour les valeurs étudiées, mais les équations sont de plus en plus compliquées.
- <?=±ir
- Forme générale de la solution pour les ondes stationnaires. Période propre d’oscillations
- § 15. Dans les paragraphes qui précèdent, nous avons donné les solutions des équations de Maxwell pour le cas d’oscillations électriques dans un tore de section rectangulaire rempli
- de diélectrique et entouré de parois métalliques présentant une conductibilité infinie. Le tore est limité par les surfaces cylindriques i\ et r2 et par le plan z,, et z2 (figure 1).
- L’amortissement a été négligé, et les conditions limites se sont réduites aux huit équations (35). La solution, obtenue par une décomposition suivant trois coordonnées et suivant le temps, a donné les composantes de force magnétiques et électriques comme produits de quatre fonctions dont chacune ne dépend que d’une coordonnée ou du temps (z, r, y, t). En désignant quatre de ces fonctions par Z, R, <t>, 0 et leurs dérivées en fonction du temps par Z', PL, on obtient sous la forme la plus générale, pour les oscillations stationnaires, le système
- r-Ç
- Fig. 1 et 2.
- —
- Z,
- E, = AZ'R$0
- M -
- Er= —^ZR'$0
- T
- _.Vü‘z-®'0
- Mr
- AîtH R
- — Z' - <M")
- T P
- A/i ,... ------Z R 00
- (68)
- E? = —^-'Z-O'0 Mp:
- r. p t
- Oïi déduit ce système de (44a), en décomposant e in ? en cos n? i sin n^ et en ne conservant que la partie purement réelle ou la partie purement imaginaire, débarrassée du facteur i. La fonction eikt peut rester invariable, car sa décomposition en cos ht -f i sin kt donnerait
- deux systèmes égaux dont les phases différeraient de Pour représenter des ondes qui se propagent,, il faudrait, au contraire, décomposer le produit e7kt ein? ~ eikt + m? en cos (kt -f- iiy) + i sin (kt + ny).
- Limitons nous aux ondes stationnaires. Les fonctions figurant dans le système (68) ont alors les valeurs suivantes : p = rr; 0 = ei/rf; Z = sinp(z—z^);
- R — Jn(p) -f A'Kn(p) = Jn(p) — Kn(p) \ $ = sin /l(p — ?0) OU COS 7l(f — f0).
- lSn(PO
- Au lieu de l’angle y, nous avons pris d’une façon plus générale (? — ?û) en prenant^ comme point de départ : sin n (? — f0) ou cos «(y-— <p0) doit être choisi d’après la position des parois transversales pouvant exister dans le tore. De R, nous avons extrait la constante que nous avons nommée A : cette constante détermine l’amplitude de l’onde. L’ancien quotient
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- A2/A_, sera désigné par A'. Le système (68) remplit toutes les conditions limites quand :
- 1°) p est une racine de l’équation *0 = 1, c’est-à-dire a la formep = —— (o=o, 1,2...).
- ~2 — z\
- 2°) n est un nombre entier pour un anneau complet ou possède, pour un secteur d’anneau d’angle 7, la valeur^ (771 = 1,2,3...).
- 3°) t est une racineîde l’équation (41): = •
- ' ; 1 \ / K,i(/\|t) Kn(r2r)
- On obtient un système analogue au système (68), dans lequel les coefficients A son'
- remplacés par B, en partant des équations (45) et (45ci).
- M= = BZÏW©
- Mi* = ZR'3>'0 I
- T (70)
- M =_Ë^z'3l>0
- r r p
- L’équation transcendante qui détermine t est : = ^
- 1 1 K»(i\,t) K„(t27’)
- Le système 70 présente la particularité que ses lignes de force électriques sont des courbes planes situées dans des plansperpendiculaires à l’axe des 2, la composanteE2 étant nulle.
- Dans ce qui suit, nous allons étudier les périodes propres d’oscillations, la forme des lignes de force et les oscillations en partant d’un état initial arbitrairement fixé : nous considérerons seulementlesystème 68, les résultats pouvant tous être transportés au système 70.
- § 16. Chacun des trois paramètres p, t, n existant dans chacune des trois fonctions Z, R, $, peut prendre un nombre infini de valeurs qui sont des racines des équations de conditions limites. Le paramètre p est indépendant : entre r et «, il existe une certaine relation, n étant lui-même un paramètre des fonctions de Bessel. La relation est telle que, pour chaque valeur constante de «, il existe un nombre infini de valeurs - : ce sont les valeurs absolues seules de ce paramètre qui varient avec «, et non pas leur nombre et leur succession.
- Dans les expressions pour les forces électriques et magnétiques qui contiennent chacune trois des grandeurs ZR4* et de leurs dérivées, on a le choix entre un nombre infini de valeurs données par les différentes combinaisons des valeurs de y>, t, n. A chaque combinaison appartient un système déterminé de forces électriques et magnétiques avec une forme caractéristique de lignes de forces et une période propre d’oscillations déterminée T, qui dépend aussi des valeurs des trois paramètres. La constante de temps k, qui figure dans 0, se déduit de l’équation (38) et de la dernière formule de (37) ; on a :
- K2 = V2(/72 + t2). (71)
- Pour des oscillations non amorties, pour lesquelles la constante p disparaît dans (36), on a : ^ = Vvp2+r2 , (72)
- E,.= _5^zÜ48
- E _ _ Bb£ Z|.,IjH
- où V représente la vitesse de la lumière dans un diélectrique non limité.
- La formule (72) est la même que celle trouvée pour le cas spécial où n = d ; p et r
- y étaient représentés sous la forme la plus générale des racines de leurs équations de détermination en fonction de la hauteur z2—z4 et de la largeur r2—-rA de l’anneau et des nombres entiers arbitraires s et w. Comme on l’a vu, les expressions de ces paramètres sont :
- (A suivre. )
- P (*)
- STT
- ---------- et r(w)
- Z.) Z j
- WTT 4- f{wg) r2 — r\
- (73)
- A. IVALAHNE.
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- L’ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — 9.
- NOUVEAU PROCÉDÉ
- POUR LE GUIPAGE DES CONDUCTEURS ÉLECTRIQUES
- Dans la construclion des machines électriques et d’un très grand nombre d’appareils, on emploie une quantité considérable de fils ou câbles recouverts d’une ou plusieurs couches de soie ou de coton.
- Jusqu’à présent, l’appareil employé pour guiper les fils consistait essentiellement en un groupe de bobines placées sur un disque animé d’un mouvement de rotation autour de son centre. Chaque bobine recevait du coton filé ou de la soie filée et le fil à recouvrir passait avec une certaine vitesse, perpendiculairement au plan du disque, par un trou ménagé au centre de celui-ci. Par suite du mouvement de rotation du disque et du déplacement du fil, il se formait sur celui-ci une hélice en matière isolante, hélice formée de tours plus ou moins parfaitement juxtaposés. Une seconde couche d’isolant, enroulée en sens inverse de la première et souvent une troisième couche, permettaient de couvrir les interstices laissés accidentellement vides entre deux tours de la première couche.
- La vitesse de fabrication obtenue par ce procédé peut atteindre au maximum 150 mètres par heure : en pratique, une machine qui guipe 100 mètres par heure est une très bonne machine, et bien souvent, la longueur de fil guipé n’atteint que 80, et même 60 mètres à l’heure.
- La matière isolante employée est du coton filé ou de la soie filée, et, lorsqu’on veut faire varier l’épaisseur d’isolant pour un nombre de couches déterminé, on est obligé de modifier la grosseur du coton ou delà soie employée pour le guipage. Plus la couche isolante doit être mince, plus le coton dont il faut se servir est coûteux : c’est ainsi que les prix du coton employé varient entre 1 fr. 85 et 25 francs le kilogr. suivant les épaisseurs requises pour la couche isolante.
- Enfin, avec les machines actuelles, on ne peut pas guiper avec du coton les fils très fins, parce que l’épaisseur minima que cet isolant permet d’obtenir est relativement considérable et hors de proportion avec le diamètre du fil. On est alors forcé de guiper tous les fils fins avec de la soie. En outre, on éprouve de grandes difficultés à guiper les fils extrêmement fins, à cause de la traction latérale produite par l’isolant qui s’enroule sous forme d’hélice sur l’âme métallique, traction qui amène des ruptures fréquentes du fil.
- Le nouveau procédé, inventé et mis au point par MM. Philipps et Hutcliins, repose sur un tout autre principe dont M. Philipps a eu l’idée première en contemplant un tourbillon d’eau dans un seau. Ce principe consiste à créer, autour du fil à guiper, un tourbillon d’air extrêmement rapide dans lequel sont aspirées des fibres flottant dans le courant d’air, sans aucune continuité ni liaison entre elles. Les fibres prises par le tourbillon sont déposées et serrées sur l’âme métallique, et y forment un revêtement absolument continu et homogène analogue à une sorte de feutrage d’épaisseur uniforme et ne présentant aucun vide ni interstice.
- L’appareil, basé sur ce principe, consiste en une simple tête cylindrique creuse très légère montée sur une tige creuse verticale et tournant à une grande vitesse de rotation. Des trous, ménagés sous la tête, mettent celle-ci en communication avec une chambre desservie par un conduit dans lequel un ventilateur ou un autre appareil produit un vide partiel. La paroi cylindrique de la tête est munie de fentes disposées suivant des généra-
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- trices et la partie supérieure est recouverte d’une toile métallique munie en son-centre d’un œillet. Le fil à guiper, passant par cet œillet et par la partie creuse de la tige, se déplace avec une grande vitesse, et les fibres, aspirées par les ouvertures latérales de la tête, viennent s’enrouler autour du fil en formant une couche homogène et continue.
- La figure 1 montre comment est établie la « broche » servant à guiper le fil et la figure2 donne une vue transparente de cette broche. La tête cylindrique creuse, avec ses ouvertures latérales, est visible en K: cette tête pèse environ GO grammes. Les fibres disjointes de la matière isolante employée, telle que coton non filé, soie non filée, ou autre matière fibreuse, sont amenées à ces ouvertures latérales par trois paires de rouleaux dont la fonction est de séparer les fibres les unes des autres et d’assurer une alimentation
- Fig. 1. — Détails de la broche et rouleaux d’alimentation.
- uniforme de la broche (les rouleaux les plus voisins de la broche tournent environ dix fois plus vite que les précédents). La tête de broche est en communication, par quatre ouvertures inferieures visibles sur la figure, avec la chambre G ménagée dans le cadre du châssis, supportant la broche et reliée à une conduite dans laquelle existe un vide d’environ 20 centimètres d’eau. La tête de broche est supportée par la tige B en acier tournant dans un coussinet vertical en métal blanc F qui plonge dans une chambre à huile M. Des trous, ménagés dans le palier, et une rainure hélicoïdale, tracée sur la tige, assurent un graissage parfait de celle-ci sur toute sa longueur. La vitesse de rotation de l’ensemble est de 30.000 tours par minute, la tige étant entraînée au moyen d’une petite poulie d. Dans la nouvelle broche, le palier B a été remplacé par des roulements à billes, ce qui a permis d’économiser environ 25 % sur la force motrice nécessaire. Un pare-huile placé à
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- la partie supérieure de la tige empêche d’une façon complète le lubréfiant de pénétrer dans la tète de broche. Celle-ci porte à sa partie supérieure une toile métallique munie d’un œillet N. LTn couvercle E, H muni, d’une ouverture K (voir figure 2) recouvre la tête de broche. Le fil C, qui se déroule d’une bobine supérieure et s’enroule sur une bobine inférieure, passe à travers la broche. Le tourbillon .violent, créé autour de ce fil par l’air aspiré dans la broche tournant à une vitesse de 30.000 tours par minute, aspire les fibres dont l’adduction régulière est assurée par les rouleaux, et les enroule autour de lui : une lame métallique formant ressort et placée à l’intérieur de la tête, serre énergiquement ces fibres
- autour de l’âme et assure l’homogénéité de la couche. La longueur de fil guipé ainsi par une broche atteint, pour des fils pas trop gros, le chiffre de 25 mètres 50 à la minute soit plus de 1.500 mètres à l’heure : on peut donc compter d’une façon certaine sur une vitesse de production moyenne journalière de 1.000 mètres par heure, tous arrêts compris : cçtte vitesse de travail représente dix fois la vitesse des machines actuelles.
- La figure 3 montre un châssis supportant cinq broches et la figure 4 indique la disposition des broches sur ce châssis, avec leurs rouleaux d’alimentation et les bobines de coton non filé (fibres parallèles et sans consistance). Le couvercle de la seconde broche, enlevé, laisse voir la tête de celle-ci émergeant du cadre antérieur creux qui forme chambre à air pour l’aspiration. Le fil à guiper se déroule (figure 3) d’une bobine supérieure légèrement freinée et s’enroule sur une bobine inferieure entraînée par une courroie sur laquelle elle frotte et qui lui assure une vitesse périphérique constante : entre ces deux bobines, il passe à travers la broche qui le guipe : des poulies de renvoi placées à la partie inferieure et animées d’un mouvement de va et vient assurent un enroulement uniforme du fil guipé sur les bobines inferieures. Chacune de celles-ci est soutenue par un levier que l’on pousse vers l’avant pour mettre en route les rouleaux d’alimentation et le fil. 06' levier est maintenu dans la position d’embrayage par un électro-aimant dans le circuit duquel est intercalé le fil à guiper et un contact, placé sur le dispositif des rouleaux d’alimentation. S’il se produit une rupture du fil ou un défaut dans l’alimentation de la broche, le circuit de l’électro-aimant est rompu et le levier d’embrayage est ramené immédiatement en avant, par l’action d’un ressort, arrêtant ainsi le fonctionnement de la broche dont il dépend. Un arbre inférieur, tournant à une vitesse de rotation de 2.500 tours par minute, porte des poulies plates formées de disques d’aluminium sur lesquelles passent de petites courroies rondes assurant l’entraînement des broches. Comme on le voit, la surveillance d’une machine est très facile.
- Avec Lanouvelle machine, on peut obtenir très simplement toutes les épaisseurs d’isolant requises, en laissant affluer aux rouleaux d’alimentation un, deux, trois... brins de coton non filé et en employant des brins de differentes grosseurs. On peut également, si on le désire, faire varier la vitesse de la machine : on conçoit immédiatement que toute variation du rapport entre l’alimentation et la vitesse conduit à une variation exactement proportionnelle de l’épaisseur de la couche isolante obtenue.
- Fig. 2. — Vue transparente de la broclie complète avec couvercle.
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- Les différents avantages que présente la nouvelle machine sont les suivants :
- La vitesse de production de la machine est environ dix fois plus considérable que celle des machines actuelles, d’où résulte une économie considérable.
- L’absence de traction latérale permet de guiper les fds les plus fins sans danger de rupture. La possibilité de modifier à volonté l’épaisseur de la couche isolante permet de guiper, avec du coton, les fils fins qu’on ne guipait précédemment qu’à la soie.
- Cette même possibilité permet de réaliser sans augmentation de prix, sur des
- Fig. 3. — Vue d’un châssis portant cinq broches.
- fils de diamètres courants, des épaisseurs d’isolement sous coton qu’il est impossible de réaliser avec les machines actuelles ou qui, tout au moins, exigeraient des dépenses élevées par suite de l’emploi d’un coton très fin extrêmement coûteux.
- La couche isolante, placée sur les fils est absolument homogène, sans nœud ni vide, et est résistante, les fibres étant entrelacées les unes dans les autres. Quand on gratte un tel fil, ou use d’une façon uniforme l’isolant sans créer, comme dans les fils actuels, un intervalle où le cuivre apparaît à nu.
- Enfin la matière première, coton ou soie, étant à l’état non filé, coûte beaucoup moins
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- cher que le coton ou la soie filés qu’emploient les machines actuelles. Pour donner une idée de la différence de prix qui en résulte, on a tracé les courbes des figures 5 et 6 relatives, la première au coton et la seconde à la soie. Ces courbes indiquent en ordonnées le prix de l’isolant employé pour 45,360 kgr. de fil guipé (100 livres anglaises) dont le diamètre est indiqué en abscisses. Pour tracer les courbes delà figure 5, on a supposé que le poids du coton sur chaque kgr. de fil guipé était le même dans les deux procédés : la courbe A A
- Fig- 4. — Vue de deux des broclies montées sur le châssis.
- montre le prix du coton filé consommé avec l’ancien procédé, et la courbe B B le prix du coton non filé consommé avec le nouveau procédé. Les courbes de la figure 6 montrent, de la même façon, le prix de la soie filée et non filée employée pour 45,360 kgr. de fil guipé, quand on opère avec l’ancien ou avec le nouveau procédé.
- Pour terminer, il est intéressant d’étudier, pour différents diamètres de fil, l’économie de fabrication réalisée par l’emploi de la nouvelle broche par rapport aux anciens appareils. Cette étude est facile à faire avec l’aide des courbes des figures 5 et 6. Prenons d’abord comme exemple un fil de 0,125 mm. que les machines actuelles guipent à la soie.
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- Dans nn grand nombre d’applications, il sera tout à fait inutile d’avoir un isolement à la soie et on pourra guiper ce fil sous coton. Loes prix de fabrication seront les suivants (1).
- 375
- S 255-
- 0,250 0,375 0,5 0,625
- 27/smètre du fil en millimètre
- Diamètre du fil en millimètre
- Fig. 5 et 6. — Courbes indiquant les dépenses en soie et en coton avec les anciennes et la nouvelle machines, pour une même épaisseur d’isolement dans les deux cas.
- Ancienne machine. — Fil de o,i25 mm. —Couverture soie.
- Nombre de mètres par heure, par broche 125 Nombre de mètres par jour, par broche I .2ÔO Nombre de kgr. de fil guipé par jour, par broche i. i56 Main-d’œuvre et dépenses par broche o,4o fr. Soie consommée par une broche par jour i,56 fr. Total soie -f- main-d’œuvre et dépenses 1 ,96 fr- Total par kgr. de fil guipé 12,60 fr.
- Nouvelle machine. — Fil de o,i25 mm. —« Couverture coton.
- IOOO 10.000 I ,25 o,4o o,56 (coton) 0,96 0,77
- Nouvelle machine. — Fil de o,i25 mm. — - Couverture soie.
- IOOO 10,000 I ,25 o,4o 4,15 fr. 4,55 3,64
- On voit que la substitution .du coton à la soie permet de réaliser une économie de 94%, l’économie réalisée par jour par une broche étant de 14 fr. 80. La fabrication du fil sous soie est faite avec une économie de 71%, correspondant à une économie journalière, par broche, de 11 fr. 20.
- 0) Il y a lieu de remarquer que, dans ces comparaisons, nous avons toujours compté pour les anciennes machines des vitesses supérieures aux vitesses moyennes réelles, tandis que les vitesses comptées pour les nouvelles broches sont des vitesses moyennes normales vérifiées par l’expérience.
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- Le calcul répété pour du fil de 0,3 mm. à couvrir sous soie donne les résultats suivants :
- Ancienne machine. — Fil de o,3 mm. — Couverture soie.
- Vitesse en mè- Nombre de mè- Nombre de kgr Main-d’œuvre Soie par broche Total par Total par kgr. de < fil guipé
- très par heure très de fil guipé de fil guipé par et dépenses broche
- 126 par jour 1260 jour 0,96 0,4o fr. 3,85 fr. 4,25 fr. 4,42 fr.
- Nouvelle machine. — Fil de o,3 mm. — Couverture soie.
- o, 4o
- 9>9°
- io,3o
- 1,32
- Economie réalisée par kilog. de fil : 3 fr. io ou 70 °/0.
- Economie journalière réalisée par broche : 24 fr. 20; économie annuelle : 7.260 fr.
- Si l’on cherche dans les deux cas le prix de revient du guipage sous soie d’un fil de 0,6 mm., on trouve les chiffres suivants:
- Ancienne machine. — Fil de 0,6 mm. — Couverture soie.
- Vitesse en mè- Nombre de mè- Nombre de kgr. Main-d’œuvre Soie par broche Total par Total par kgr. de fil guipé
- très par heure très de fil guipé de fil guipé par et dépenses broche
- 125 par jour l12ÔO jour 3 kgr. 800 o,4o fr. 7,4© fr. 2,60 fr. 2,05 fr.
- Nouvelle machine.
- Fil de 0,6 mm. — Couverture soie.
- 3o kgr
- 0.40
- ,4©
- Economie réalisée par kgr. de fil : 1 fr. 336 soit 65 °/0.
- Economie journalière réalisée par broche : !\0 fr.; économie annuelle : 12.000 fr.
- 0,714
- Répétons les mêmes calculs pour ces fils courants sous coton de 0,6 ; 1,3 ; 2 millimètres tels que ceux qu’on emploie en très grande quantité pour la fabrication des dynamos. Les résultats sont les suivants :
- Ancienne machine. — Fil de 0,6 mm. — Couverture coton.
- Vitesse de pro- Nombre de mètr. Nombre de kgr. Main-d'œuvre et Coton par broche Total par
- duction en mè- fabriqués par de fil guipé par dépenses et par jour. broche et
- très par heure jour et par bro- jour et par bro- par jour
- et par broche. che. che. o,4o fr. 2,20 fr. 2,60 fr.
- 125 I .200 3.8oo
- Nouvel le machine. — Fi de 0,6 mm. — Couverture coton.
- 1000 10.000 3o o,4o 7 j 20 7,60
- Total par kgr.de fil guipé
- 0,685 fr.
- 0,252
- Economie réalisée of433 par kgr. soit 63 °/0: économie journalière réalisée par broche: i3fr. ; économie annuelle
- réalisée par broche : 3900 fr.
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- Ancienne machine — Fil de i ,3 mm. — Couverture coton
- Vitesse en mètres par heure Nombre de mètres guipés par jour par broche Nombre de kgr. de fil guipé par jour par broche Main-d’œuvre et dépenses par jour, par broche
- 110 1100 i3,7 o,5o fr.
- Nouvelle machine — Fil de 1,3 mm. — 1
- 9°° 9000 112,5 o,5o
- Coton
- consommé par broche
- 2, go fr.
- par
- broche
- 3,4ofr.
- TOTAL
- par kgr. de fil
- 0,348fr.
- 12,70
- 0,113
- Economie réalisée par kgr. o, 135, soit 55 °/0. — Economie journalière réalisée par broche : i5 fr. 20.
- Economie annuelle : 4*55o fr.
- Ancienne machine. — Fil de 2 mm. — Couverture coton.
- Vitesse en mètres par heure 110 Nombre de mètres de fil guipés par jour par broche 1000 Nou Nombre de kgr. de fil guipé par jour par broche 3o velle machine — ï Main-d’œuvre et dépenses par broche 0,60 ’il de 2 mm. — G Coton par broche 3,5o ouverture coton TOTAL par broche 4,10 TOTAL par kgr. de fil 0,17
- 800 8000 240 0 <0 0 18 18,60 0,078
- Economie réalisée par kgr. de fil 0,092 soit 54 °/o : économie journalière réalisée par broche : 21 fr. 60 ;
- économie réalisée par an: 6.5oo fr.
- Les tableaux qui précèdent montrent toute l’importance de l’invention de MM. Philipps et Hutchins : ils permettent de voir que le nouveau procédé, tout en présentant des avantages certains au point de vue de la qualité des fils, ainsi que de la facilité et de la sécurité de fabrication, permet de réaliser sur le guipage des économies toujours supérieures à 50 % et dépassant, pour les fils fins, 70 %.
- J. Reyval.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur les potentiels explosifs. — Tœpler. — Dru-des Annalen, janvier 1906.
- Les études et mesures précédentes (1) ont montré qu’il est impossible de trouver une loi unique pour les potentiels explosifs des décharges sous forme d’étincelles. L’auteur a étudié d’une façon complète les résultats obtenus avec des dispositifs symétriques (électrodes semblables).
- I. — Tension explosive, tension initiale, tension limite.
- Soit d le diamètre d’une électrode sphérique, /Ta distance explosive. Dans le cas d’une sphère
- I1) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, 27 janvier 1906, page 145.
- et d’une plaque, l’auteur a trouvé que, tant que fjd est petit, la tension explosive est égale à la tension initiale, c’est-à-dire que, aussitôt qu’une décharge lumineuse se produit, une étincelle jaillit entre les électrodes. Comme formule d’interpolation, l’auteur a trouvé [d et f en centimè-tres)
- =:3oo^/96 + volts, (2)
- V xdjf+z^d
- (formule qui n’est pas applicable pour f/d < 0,5).
- Pour des valeurs élevées de ffd, il ne se produit pas, aussitôt après l’apparition d’aigrettes, d’étincelle reliant les deux électrodes : il faut que la tension soit encore augmentée jusqu’à atteindre la tension limite de la décharge par aigrettes. Celle-ci est très variable.
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- Dans le cas où l’on a affaire à des dispositifs symétriques et où, en outre, la répartition du potentiel est rigoureusement symétrique, on peut tirer de l’équation (1) pour la tension initiale positive et négative la formule d’interpolation :
- A, = 60 od (06 -j- f-\~d vojtg /\
- 2 V yjd/f+5,8d ’
- (formule qui n’est plus applicable pour/yT/<1).
- Mais, même quand on së limite au cas de répartition symétrique du potentiel, les conditions de formation des étincelles sont compliquées dès que le rapport fjd a une valeur importante, car les étincelles ne jaillissent pas immédiatement après le commencement de la décharge. Quand on a affaire à une sphère et une plaque, la décharge part toujours de la même électrode, la sphère, tandis que, dans le cas de symétrie, la décharge peut commencer à l’une ou l’autre électrode : suivant qu’elle part de l’anode ou de la cathode, le phénomène lumineux va plus ou moins loin, de sorte que la tension nécessaire pour que l’étincelle passe a des valeurs différentes.
- Une expérience préliminaire, faite avec 1 ne machine à influence à 60 plateaux et avec une disposition des électrodes et une répartition du potentiel aussi symétrique que possible a donné les résultats suivants : la tension explosive est d’abord (tant que l’on a fjd < 7 environ) identique à la tension initiale : ensuite, elle est identique à la tension limite de la décharge par aigrettes. Les courbes de la tension explosive en fonction de la distance explosive, pour différentes grosseurs d’électrodes, présentent toutes un point anguleux correspondant environ à fjd = 7.
- II.— Dispositif symétrique: bobine d’induction
- avec interrupteur à mercure : longueur d’étincelles atteignant 55 cm.
- Dans cette série d’expériences, les conditions d’alimentation de labobine d’induction sont restées toujours les mêmes, de sorte que les résultats des mesures sont directement comparables entre eux. La différence de potentiel entre les bornes primaires était 20 volts : l’intensité maxima du courant était comprise entre 20 et 25 ampères. L’interrupteur Desprez était à oscillations lentes (12 ruptures en 10 secondes) et était actionné par un dispositif électromagnétique. Un éclateur F, placé sur la bobine, avait pour électrodes des sphères de 10 ou 15 cm. de diamètre. Un second éclateur/était relié au premier pardes tubes de laiton de 0,3 à 1 cm. de diamètre. Les deux éclateurs étaient éclairés par une petite lampe à arc dont l’action permettait d’éviter les retards à la décharge.
- Les mesures étaient faites de la façon suivante. Pour l’éclateur fixe F (diamètre des électrodes D) et pour des électrodes déterminées (diamètre d) de l’éclateur/, on augmentait progressivement de 2 en 2 cm. la longueur explosive f et, pour chaque longueur f on comptait combien de fois il se produisait des étincelles dans l’éclateur f\ puis, on représentait ce nombre en % en fonction de f.
- Ensuite, on déterminait par interpolation graphique pour quelle distanceexplosive/’ on devait obtenir 30,50 ou .70 % , par exemple, du nombre d’étincelles totales. Le tableau II indique les résultats :
- TABLEAU I
- D = 15 cm, F = 2^ cm.
- DISTANCE EXPLOSIVE en cm. 38 4o 42 44 46 00 5o 52 54 56
- Pointes 98 7. 9° 7» 38 % n 7o 5 %
- d~ o,5 cm — — — — — 81 69 37 i3 —
- d= 1,0 — — — —- — 75 55 3n ,5 i3 —
- d — 2,0 —. — — — — 73 58,5 35 18 —
- d~ 3,o 95 % 80 % 74 % 71 °/o 71 % 58 59 4i i5 —
- d = 4,o 90 86,5 78,5 67,5 76 55 45 37 11,5 —
- d = 5.0 94 75 80 39 68 46 45 22 8 4 7»
- d = 6,o 84 65 47 66 48 38 11 “ —
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- TABLEAU II
- J D F: = 10 cm = 5 cm D — 10 cm F =; 10 cm D F = i5 cm = 10 cm D = i5 cm F = 10 cm D F = i5 cm = i5 cm D: F = 15 cm = 20 cm
- 3o °/0 [ 5o °/0 [ 70 °/0 Dist. explosive f 5o% Dist. expi. f 3oO/0[»o%|7o°/0 Dist. explosive f ' 5o% Dist. expi. f 3o°/0 Dist. 5o0/o|7o°/0 explosive f 3°°/o Dist. 5o °/o 17 0 °/o explosive f
- Pointes 33,i 32,6 32,1 43,5 i 0 CO -d- 42,4 52,6 5i ,5 5o, 7
- d — o,5 cm i6,5 14,6 10,8 26,1 3i ,9 3o,3 26,1 31,7 — — — 52,5 50,9 49,o
- d= i,o 16,2 i4,6 12,9 24.7 3i ,0 29,3 24,5 3o,5 — — — 52,5 5o,6 48,5
- d= 2.0 15,3 i4,3 12,8 23,9 27_,3 24,3 22,2 26,0 42,1 38,5 3o,5 52,5 5o,7 48.5
- d— 3,o 12,2 11,2 io,5 23,4 27^3 23,6 20,3 24,0 33,o 30,9 28,0 52,8 5i ,0 46,1
- d := 4 > o 8,7 8,3 7>9 23,0 27,4 25,7 24,6 26,5 4o,o 37,4 32,5 52,5 49,o 43,5
- 5,o — 17,0 27_,6 26,5 25,5 26,5 — — — 5i, 3 47,7 42,5
- d= 6,o 5,6 5,1 4,8 i3,4 22,9 20,8 I9’1 J9>9 35,5 34,6 33,5 48,6 45,8 39,4
- d= io,o — — — — 12,2 12,0 n,8 21,6 21,3 21,0 36,9 35,4 33,5
- On voit, d’après les résultats indiqués, que, pour un dispositif symétrique, tant que fjd < 6, la distance explosive dépend beaucoup de la grosseur des électrodes : la tension explosive est identique à la tension initiale.
- Si, d’après les valeurs de d et les valeurs correspondantes de f observées, on calcule la tension initiale d’après la formule (2), on obtient les résultats indiqués sur le tableau III.
- TABLEAU III
- d f TENSION INITIALE CALCULÉE
- en cm en cm en kilovolts
- 6 5,1 119,6 \
- 4 8,3 121,1 > moyenne 119,8
- 3 11,2 00 )
- 6 i3,4 174,8 j
- 5 17 ,o 178,3 l moyenne 176,7
- 4 23,0 J77 >1 '
- 10 12,0 219,1 )
- 6 20.8 211,6 [ moyenne 214,2
- 5 26,5 211,0 J
- 10 6 21,3 34,6 275,2 2Ô7,2 | moyenne 266,2
- Les tensions calculées concordent bien avec les valeurs observées, tant que l’on emploie, pour la détermination de la valeur observée, un grand nombre de paires de valeurs f et d. On en conclut que les valeurs de la tension initiale peuvent être représentées par l’équation (2) pour le mode d’alimentation de la bobine adopté (interrupteur à mercure, 1 étincelle par seconde environ).
- Pour des valeurs fjd comprises entre 6 et 25,
- l’incertitude de la production^d’étincelles est extrêmement grande.
- Pour des électrodes pointues ou très petite s, c’est-à-dire pour fjd > 25, l’incertitude de la formation d’étincelles est, de nouveau, faible : la distance explosive dépend peu de là grosseur des électrodes ; la tension explosive est identique à la tension limite de la décharge par aigrettes.
- III. — Observations avec points de passage déterminés pour la décharge.
- Pour prouver que la grande incertitude trouvée dans la région 25 > fjd > 6 doit être attribuée principalement au fait que le jaillissement de l’étincelle — à l’anode ou à la cathode — estlaissé au hasard, l’auteur a fait les mesures suivantes.
- Si l’on fixe sur la surface d’une grosse électrode sphérique une petite, pointe, la répartition du potentiel seule est modifiée dans le voisinage de la pointe, mais le champ reste invariable à une certaine distance de la surface. Donc, l’adjonction de la pointe doit abaisser la tension initiale, mais ne doit modifier que d’une façon négligeable la tension limite de la décharge par aigrettes. Cette pointe auxiliaire ayant été placée tantôt à l’anode, tantôt à la cathode, l’auteur a obtenu les résultats résumés sur le tableau IV : dans cette série de mesures, on avait F = 15 cm., D = 15 cm.
- On voit, d’après ces résultats, que si la pointe est fixée à l’anode, l’incertitude de la formation d’étincelles n’est que faible et la tension explosive (tension limite de la décharge par aigrettes) est indépendante de la grosseur des électrodes : si la pointe est fixée à la cathode, l’incertitude est souvent importante; la tension explosive
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- 344
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N® 9.
- TABLEAU IY
- _______________________________________»
- DISTANTE EXPLOSIVE EN CM
- d — 3 cm d = 5 cm d — 6 cm d— î o cm
- deux électrodes pointues ( pointe à l’anode. . . ( pointe à la cathode ( pointe à l’anode. . .
- ' pointe à la cathode ç pointe à l’anode... ( pointe à la cathode ( pointe à l’anode...
- 1 pointe à la cathode.
- 3o% 5o o/0 7° %
- du nombre total d’étincelles
- 43,7 42,9 42,0
- 45,2 43,5 42,4
- 36,7 33,2 29,5
- 44,3 42,6 4o,5
- 3i ,6 3o,7 29,6
- 44,6 43,7 42,9
- 35,6 34,5 32.6
- 43,o 4i ,4 37,0
- 21,1 20,2 !9>2
- dépend de la grosseur des électrodes et croît avec celle-ci.
- Ces résultats permettent d’expliquer les observations de la deuxième partie sur la formation des étincelles longues.
- R. Y.
- Sur la durée de la décharge dans un tube à rayons X. — A. Broca. — Académie des Sciences, 29 janvier 1906.
- Des mesures purement électriques ont permis à l’auteur d’arriver à quelques notions approximatives sur la durée de la décharge dans un tube de Crookes.
- Le tube en expérience était en série avec une soupape de Villard et était excité au moyen d’une bobine d’induction : dans ces conditions, l’onde de rupture seule passait dans le circuit. Un mil-liampèremètre de secondaire à cadre mobile permettait de mesurer l’intensité moyenne traversant le tube. Soit n le nombre d’interruptions par seconde du courant primaire : cet appareil ne
- donne n / idt = Sj s étant la lecture faite pen-
- 0
- dant le fonctionnement et 0 la durée d’une décharge élémentaire.
- Si l’on met en circuit, avec le milliampère-mètre à cadre mobile, un appareil de mesure
- de courants alternatifs, celui-ci donnera / Pdt=e\.
- 0
- Si l’on connaissait la forme de la fonction i=y{t), les deux expressions (1) et (2) seraient des fonctions de 0 et de l’intensité maxima 1, qui détermineraient ces deux quantités.
- On peut approximativement supposer i constant et égal à I pendant le temps d’une décharge.
- Ces équations deviennent alors :
- £2 £2
- 1 nO = s. Pnô — s^, d’où I — —, 6 =----
- s ns'f
- L’auteur a trouvé les chiffres suivants :
- ra. £. milliamp. «?. I. milliamp. d. sec
- 84... 1 25 18 0,ooo5
- 4a... , . . . . 1 5o 36 o,ooo5
- 21... ..... 1 100 72 o,ooo5
- B. L.
- Sur le pouvoir émissif du manchon Auer. — Lummer et Pringsheim. — Physikalische Zeitschrift, ier février 1906.
- Rubens a publié récemment (*) un tableau indiquant le pouvoir émissif du manchon Auer entre A = 0,45 p. et } = 18p en fonction de la longueur d’ondes. Etant donnés l’importance technique de la lumière Auer et le grand intérêt physique qu’elle présente par suite de ses remarquables propriétés émissives, ce tableau aurait un grand intérêt si l’exactitude des chiffres qu’il contient était certaine. Il n’en est malheureusement pas ainsi, et les valeurs qui y sont indiquées n’ont pas de signification réelle car la méthode qui a servi à leur détermination ne peut pas servir à déterminer le pouvoir émissif d’un corps.
- La méthode consiste à tracer d’abord expérimentalement la courbe d’énergie de la radiation du brûleur Auer. Si la température du manchon était connue, on pourrait, avec l’aide des lois de la radiation noire trouvées expérimentalement, tracer la courbe d’énergie du corps noir à la même température avec la même
- (!) Voir Eclairage Electrique, tome XLV, 23 décembre 1905, page 468.
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- 345
- échelle et obtenir directement, par comparaison des ordonnées des deux courbes, le pouvoir émissif du manchon Auer en fonction de la température. Il ne reste donc qu’à déterminer la température du manchon Auer. Rubens se sert pour cela du pyromètre optique et suppose la température cherchée égale à la température lue sur le pyromètre. C’est là que réside l’erreur de la méthode.
- En effet, le pyromètre optique n’indique pas la température vraie du corps rayonnant, mais pour parler comme Holborn et Kurlbaum, sa « température noire » c’est-à-dire la température d’un corps noir dont l’éclat au point observé du spectre est le même que celui de la radiation étudiée. La température vraie de la substance rayonnante ne peut être déduite de la température « noire » que si l’on connaît le pouvoir émissif du corps rayonnant pour la longueur d’ondes dont il s’agit. La méthode employée par Rubens suppose donc précisément que l’on connaît le pouvoir émissif que l’on cherche.
- Etant donnée l’erreur commise par un physicien d’une aussi grande valeur, les auteurs croient qu’il n’est pas superflu d’ajouter quelques considérations sur les bases théoriques des mesures optiques de la température.
- La température « noire » ne concorde avec la température vraie que quand le corps rayonnant est « noir » pour la longueur d’ondes étudiée, c’est-à-dire quand le pouvoir émissif est égal à l’unité.
- Si l’on suppose égales la température noire et la température vraie, on suppose, par le fait même, que le pouvoir émissif du corps rayonnant pour la longueur d’ondes employée dans la mesure optique est égal à l’unité. Si donc les mesures de radiation avec le pyromètre optique étaient absolument exactes, et si la comparaison de la radiation observée avec celle du corps noir de même température « noire » était possible sans aucune erreur, on devrait, avec la méthode de Rubens, trouver toujours le pouvoir émissif unité pour la longueur d’ondes employée pour la mesure optique de la température, à quelque point du spectre que l’on ait opéré. Il pourrait alors arriver facilement qu’en d’autres points du spectre le pouvoir émissif-'? fut trouvé bien plus grand que l’imité, et l’on serait amené logiquement à en
- conclure qu’il s’agit d’une luminescence ou, ce qui serait plus exact, que la méthode est inutilisable.
- La température « noire » d’un corps rayonnant ne s’écarte pas beaucoup, en réalité, de la température vraie, quand le pouvoir émissif du corps, pour la longueur d’ondes prise comme base de la détermination de la température, ne s’écarte pas beaucoup de l’unité. Cet avantage de la détermination optique de la température, provient de ce que la radiation du corps noir, pour la longueur d’ondes visibles, croît d’une façon extrêmement rapide avec la température. Il en résulte qu’une grande différence de l’éclat mesuré correspond à une très petite différence de température. Ce fait, qui est très avantageux pour la détermination de la température d’après la radiation dans la région visible du spectre, est très défavorable pour le calcul de la radiation d’après la température. Pour une détermination quelque peu exacte du pouvoir émissif, une mesure très exacte de la température serait nécessaire.
- Pour voir quelle exactitude présente la détermination optique de la température pour un corps aussi peu noir que le platine, les auteurs ont mesuré la température du platine rayonnant à la fois par une méthode thermo-électrique et par une méthode optique. Ils ont trouvé que la température « noire » du platine ne s’écarte de la température vraie que d’environ 45° à 1100° absolus et d’environ 100° à 1850° absolus. Et cependant, si l’on avait pris comme température vraie la température « noire », on aurait trouvé, d’après la méthode de Rubens, le pouvoir émissif du platine égal à l’unité, alors qu’il est égal à 0,5.
- Quand le pouvoir émissif est très petit, il existe malgré l’augmentation très rapide de l’éclat avec la température, une très grande différence entre la température « noire » et la température vraie. Quand on n’a, comme pour le manchon Auer, aucune donnée sur le pouvoir émissif, on ne peut dire qu’une chose avec certitude, c’est que la température vraie est plus élevée que la température « noire » : on manque complètement de point de repère pour dire de combien elle est plus élevée.
- Pour montrer à quelle conséquence conduirait la méthode de Rubens, les auteurs considèrent pour un instant ses résultats comme
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — No 9.
- exacts. La mesure au pyromètre optique consiste, en principe, à partir de la courbe isochromatique du corps noir pour la longueur d’ondes avec laquelle est laite la mesure. La longueur d’ondes employée n’a pas d’importance pour la suite. Choisissons l’une des longueurs d’ondes pour lesquelles les courbes isochromatiques ont été déterminées, par exemple }== 0,64 p. La courbe isochromatique relative à cette longueur d’ondes est indiquée sur la figure 1. Les abscisses donnent les valeurs réciproques de la température absolue T multipliées par 10'*,
- c’est-à-dire 10% et les ordonnées les logarithmes de l’éclat, log II, à une échelle arbitraire qu’il faut déterminer par un étalonnage pour chaque pyromètre. Si l’on trouve avec Rubens le chiffre 1800° pour la température du manchon Auer,
- *• cela signifie que, pour la longueur d’ondes 0,64 p, l’éclat II du manchon Auer est égal à celui d’un corps noir de température absolue égale à 1800°. Le logarithme II serait aloi-s égal à 0,43 (figure 1), l’abscisse correspondante
- 5 55
- serait 5,55 et l’on aurait T = = 1800. Si
- > i o‘
- les valeurs données par Rubens pour le pouvoir émissif étaient exactes, on trouverait par interpolation, pour ). = 0,64p, oh pouvoir émissif de 0,14 environ. Par suite, un corps noir de même température posséderait un éclat supérieur de 0,14’~1 ou 7,1 fois l’éclat mesuré du brûleur Auer. Pour le corps noir de même température, on aurait donc log II = 0,43. log 7,1 =?= 1,28, À l’ordonnée 1,28 correspond l’abscisse 4,68 et, à celle-ci, la température T = 2hl3,7°. Mais si la température du manchon Auer n’était pas, comme on l’a supposé d’abord, égale à 1800°, mais égale à 2.137% on déduirait de la courbe d’émission déterminée expérimentalement un pouvoir émissif beaucoup plus petit que 0,14, d’où la température mesurée au pyromètre optique serait trouvée beaucoup plus élevée que la précédente (2.628°), et ainsi de suite.
- En ce qui concerne la température du manchon Auer, llolborn et Kurlbaum ont évalué, par la mesure de l’éclat pour la longueur d’ondes de 0,474 p, la température « noire » à 1850°. La température vraie est certainement supérieure à ce chiffre, mais on ne peut pas dire de combien. Les auteurs ont indiqué en 1889 une méthode bolométrique au moyen de laquelle on peut déduire la température du corps rayonnant de la position du maximum de la courbe d’énergie. Ils ont indiqué que cette méthode ne donne de résultat exacts que pour les corps dont les propriétés émissives sont intermédiaires entre celles du corps noir et celles du platine pour la longueur d’ondes voisines du maximum.
- Les auteurs ont appliqué cette méthode à la lumière Auer entre autres, et ont trouvé que le maximum de la courbe d’énergie correspond à 1,2 p. Donc, en supposant — ce qui est purement hypothétique, — que le manchon Auer appartient à la catégorie des corps « platine-noirs », on trouve une température absolue comprise entre 2.200 et 2.450.
- Ces expériences, faites avec un manchon Auer entouré d’un verre ordinaire, se rapportent à un intervalle du spectre très petit, compris entre 0,18 et 2,2 /*, et voisin du maximum d’énergie. Si l’on superpose la courbe du manchon Auer à celle du corps noir dont le maximum d’énergie est produit par la même longueur d’ondes, et si l’on rend égales les ordonnées des deux courbes au maximum, ces deux courbes se recouvrent presque complètement au voisinage de ce maximum. On peut en conclure que le manchon Auer ne possède pas, au voisinage de 1,2 p, de variation brusque du pouvoir émissif, mais c’est tout ce que l’on peut dire.
- _____ R. Y.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Réaction d’induit dans les alternateurs polyphasés (fin) (*). — Sumec.— Elektroteehnik und Maschi-nenbau, 28 janvier 1906.
- Le problème inverse, e’est-à-dire la détermination de la chute de tension en charge quand o*n part de la marche à vide, est beaucoup pl»s difficile. Heureusement, la solution du premier problème suffit entièrement pour le calcul des machines et aussi pour la fixation des limites
- ('!) Yoir Eclairage Electrique, tome XLYI, 24 février 1906, p. 304.
- Fig:. 1.
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- 347
- de garantie, car, dans les vérifications, on mesure non pas la chute de tension pour la charge, mais l’élévation de tënsion pour la décharge.
- La méthode indiquée reste applicable quand le fer des inducteurs est fortement saturé. Cela provient de ce que les tours transversaux et les tours antagonistes ne sont pas composés avec les ampère-tours totaux des inducteurs, mais avec la partie de ceux-ci employée pour Tair.
- Il ne faut pas essayer de vérifier l’exactitude de cette méthode par un essai en court-circuit ; en effet, pour le court-circuit, la courbe de courant et la courbe de force magnétomotrice de l’induit diffèrent beaucoup d’une sinusoïde. Le contrôle d’une théorie quelconque de la réaction d’induit ne peut être fait que par la mesure des variations de tension pour une différence de potentiel aux bornes à peu près normale.
- Enfin l’auteur fait remarquer que les tableaux donnés ci-dessous ne s’appliquent qu’à des flux schématiques, nettement limités, mais que l’influence de l’arc polaire et de la division de l’enroulement y est nettement visible. En ce qui concerne le tableau pour k0ag/kq, il y a lieu de
- 2. TABLEAU
- remarquer que, pour des cas ordinaires (arc polaire = 0,7 à 0,6 du pas polaire, nombre d’encoches par pôle et par phase ^ 2), on a environ k^ag\kq = 2, c’est-à-dire que la réaction transversale de l’induit est environ la moitié de la réaction. Les valeurs données par Arnold et par Goldschmidt ne semblent pas rigoureuses : la réaction transversale y est trop faible.
- 1. TABLEAU POUR
- NOMBRE d’encoches par pôle et phase FORMULE a 2 7T 3 0.6 o.55 0.5
- I v7-: o. 816 a. 775 0.742 0.707
- 2 Vî- i i% o. 765 0.720 o.684 o.646
- 3 vA 8 87 0.^54 0.710 0.672 0.634
- 250 \/i- I 9 0.745 0.70 0.662 o.6a4
- POUR k,
- NOMBRE d’encoches par pôle et phase FORMULE a 3 7T 2 0.6 0.55 o.5
- I ^-^0.7852—o.25sina^ 0.442 o.385 0.343 0.302
- 2 y/- ^0.733 — —(— 0.0624 cos «—0.2332 sin a— 0.0567^ 0.355 o.3o 0.259 0.22
- 3 y/-^°.724- + 0• 0735cosoc—0.23o22ina — 0.o658^ . a* CO CO 0 0.284 0.244 0.205
- 2>0 y/-^o.736—[-0.084 cosa — o.2275sin« — 0.0733^ -3. TABLEAU POUR ag 0.322 0.267 0.228 0.189
- NOMBRE
- d’encoches FORMULE oc 2 Z 2 0.6 0.55 0.5
- par pôle et phase TT 0
- sin a/2 0.637 sin k/2 0.827 o.858 0.880 0.90
- a/2 a/7T 0.615 sin a/2 — 0.080 cos a/2
- 0.845 0.87a 0.890 g.91
- a/71: — 1/12
- 3 0.612 sin a/2 — o.o94 cos a/2 O 00 c* 0 0.892 0.91
- a/7T 8/8 !
- 0.608 sin a/2 — 0.106 cos a/2 o.85i 0.876 0.895 Q.$I
- «A — 1/9
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- T. XLVI. — N° 9,
- , bt\Clg
- 4. TABLEAU POUR —,------
- Kg
- NOMBRE d’encoches par pôle et phase a 2 7T 3 0.6 0.55
- i i .53 1.73 1.90
- 2 i .82 2.10 2.36
- 3 1.89 2.18 2.46
- 1 -97 2.29 2.60
- Fonctionnement normal des alternateurs
- Après avoir établi le diagramme des tensions et montré son application au calcul, il reste à étudier le fonctionnement normal des machines. L’auteur limite cette étude aux deux cas les plus importants pour la pratique.
- 1°) Excitation constante et charge variable.
- 2° Excitation variable à charge constante. Auparavant, il y a lieu d’ajouter quelques considérations.
- Si l’on prolonge, dans la figure 2, le segment OD = Eh = k0 AWh dans le rapport AWhi/AWa, on a : OG = k0AWm = i0(AWA + «^AW?)
- DG = k0aérAWé. = X-0a^AWa sin <p.
- D’autre part, on a DF = kq AW« sin d’où
- l’on déduit : — (6)
- Le segment CF est perpendiculaire et proportionnel au vecteur de courant : il peut donc servir à représenter la puissance qui est (fîg. 2):
- P - EJ cos E,J EE OG ~ cos E,J = . (7)
- Kq Kq
- Si l’on suppose OC = E constante, c’est-à-dire si l’on néglige l’elfet de la résistance de l’induit et de la dispersion de l’induit sur la différence de potentiel aux bornes, on a (fîg. 5
- FH
- et 6) P E= t" (7a)
- kq
- Les droites CD et OD étant perpendiculaires, le point D est sur un cercle décrit sur OC comme diamètre.
- 1°) Excitation constante et charge variable (fîg. 5)
- Les ampère-tours totaux inducteurs sont constants : si les ampère-tours consommés dans le fer de l’inducteur étaient constants, les ampère-tours employés pour l’air et pour la réaction
- d’induit le seraient aussi : G décrirait alors un cercle ayant O pour centre. Si l’on fait
- DF = y-O-- DG, la puissance est :
- *0 ag
- CF
- ; OG j- cos CFH
- ,npOF .
- : ÜG -— sin
- w
- Si donc la puissance doit croître, 0 doit croître, c’est-à-dire que l’inducteur doit être plus décalé en avant. Alors F se déplace sur la courbe en trait plein, que l’on trouve de la façon suivante.
- On trace sur le diamètre OC' = OC ( i
- A\
- h(tag)
- un cercle auxiliaire, et l’on porte pour chaque
- Æ-/-
- Fig. 5.
- rayon arbitraire OG à partir de D' la longueur
- constante D'F = OG • On a en effet : hae
- OF = OD
- ^oag-
- (OG —OD):
- : OD( i — - — Has
- OGy—4-l'0aff
- La partie en trait plein de la courbe F représente la région de fonctionnement stable. En augmentant le couple moteur et, par suite, l’angle 0, on augmente la puissance produite P, ce qui rétablit l’équilibre. Au delà de cette région, au contraire, un accroissement de 0 entraînerait une diminution de la puissance P.
- Si l’angle 0 varie par rapport à une valeur 0o, la puissance varie par rapport à la valeur moyenne P0 : la grandeur de cette variation est déterminée par l’équation :
- d P _ _ OF „ OH — =E OG — cos 6() = ——,
- kq kq
- de
- (8)
- ou aussi ^—Pocotg0o = pog^ (8fl)
- Donc, plus est faible l’action transversale, plus
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- est forte la variation de la puissance pour une variation de l’angle de l’inducteur par rapport à la position moyenne ©0, plus est considérable aussi la force qui tend à ramener l’inducteur dans cette position et plus sont rapides les oscillations propres de la machine.
- La grandeur intervient comme facteur
- principal dans le problème du pendule. L’équation (8a) permet un calcul très simple de cette grandeur, car on connaît déjà E/t et E9. L’autre forme de cette équation (8) montre comment
- varie avec la charge la grandeur et par suite
- aussi la durée d’oscillation : quand la charge croît, OII diminue, ainsi que '• la machine
- oscille un peu plus lentement.
- réaction). La puissance possible à excitation nulle est d’autant plus grande que le rapport GF kq
- i-----— est plus grand et que, par suite,
- l’action transversale est plus faible.
- La construction des diagrammes 5 et 6 repose sur l’équation approchée AWw = AW/t -f- agAWs„ et, comme celle-ci, n’est exacte que pour des valeurs élevées de A WA ou de OD. Même dans ces cas, les phénomènes réels ne sont pas représentés d’une façon exacte, parce que l’on a négligé non seulement la résistance et la dispersion de l’induit, mais aussi la variation des ampère-tours nécessaires pour l’inducteur. Malgré cela, les diagrammes permettent d’expliquer d’une façon générale le fonctionnement des machines synchrones et l’influence d’une plus ou moins forte action transversale.
- 2° Excitation variable et charge constante
- La puissance étant, dans tous les cas, proportionnelle à IIF, pour une charge constante le point F reste sur une parallèle à OC (figure 6).
- Fig-. 6.
- En même temps, le point D se déplace sur un cercle décrit sur OC, et le segment DF est ainsi
- donné. Si donc l’on fait FG = ---FD, on
- trouve le segment cherché OG= AW,„. Pin répétant la construction, on obtient comme lieu géométrique de G la courbe figurée en trait plein. Comme on le voit, quand l’excitation diminue, 0 croît, c’est-à-dire que le décalage de l’inducteur en avant croît, jusqu’à ce que l’excitation soit assez faible pour que l’énergie mécanique absorbée reste la même. Suivant la grandeur de la charge, cette excitation minima peut être nulle ou même négative (machines à
- Appendice. Calcul de la valeur maxima A Wa de la courbe sinusoïdale équivalente
- On peut opérer de différentes façons :
- 1°) On peut prendre comme équivalente la courbe sinusoïdale dont la surface est égale à la moyenne des surfaces des deux formes principales de la courbe réelle. Pour l’enroulement à une encoche, par exemple, la courbe réelle de force magnétomotrice varie suivant les formes
- Fig. 7.
- que représente la figure 7. Si l’on suppose égale à l’unité la valeur maxima dans le temps des ampère-tours d’une phase AW\, = 1 et le pas polaire égal à l’unité, la surface de a est égale à 4/3 et celle de c est égale à 0,866. 4/3 ; la moyenne
- i,868 4 r • i, ,
- des deux est---- 5 • Le maximum d une courbe
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- sinusoïdale, dont la surface est égale à cette
- 1,866 4 ,
- moyenne, est—-—• ^ = 1,954.
- 2°) On suppose la surface de la courbe sinusoïdale équivalente égale à la surface moyenne dans le temps de tout l’intervalle (1/12 de période) entre les deux formes principales et non, comme ci-dessus, à la moyenne de ces formes principales seules. Cette méthode semble plus rigoureuse en elle : on peut opérer encore de deux façons : ou bien, on prend toujours la surface comprise entre les limites fixes m et m\ qui en général se présente comme la différence d’une partie positive et d’une partie négative, ou bien on calcule toujours avec la surface positive entière seule, sans tenir compte de ce qu’elle oscille de part et d’autre. D’après le premier moyen, on doit écrire pour la surface instantanée entre m et m', pour l’enroulement à une encoche, d’après la figure 7 par exemple:
- ^ i — ~~jcos —* ~^cos (•*4-6o)+(j + ~Sjcos(x—6o)
- 4 2X , faX .
- — s cos x --cos x + vo - sin x.
- O 7T 7T
- ,7t/6
- 6 r
- Lamoyennedansletempsest: - J (
- ,)dx = 14î
- et le maximum de la courbe sinusoïdale équiva-12 2 6 72'7“7=1»9*-
- lente est :
- 71“
- 7T
- D’après la seconde méthode, on doit écrire, pour la surface instantanée :
- cos x cos (x -[- 6o) -f- ^ cos(æ — 6o)= ^ cos x.
- Cela donne comme moyenne dans le temps entre x = 0 et x = tt/G la valeur kj-n comme maximum de la courbe sinusoïdale de surface équi-
- 4 7t
- valente - • - = 2.
- 7T 2
- Pour les enroulements à plusieurs encoches, le calcul est évidemment plus compliqué: il faut intégrer morceau par morceau. La première méthode n’exige pas d’explication complémentaire:'en ce qui concerne la seconde méthode, on peut prendre comme exemple l’enroulement à trois encoches de la figure 8. Tant que la f. m. m. est positive entre les encoches i et 2, l’expression pour la surface instantanée doit être formée d’après 11': à partir du moment où la f. m. m. entre 1 et 2 est nulle, il faut la for-
- mer d’après 22'. Cet instant peut être déterminé au moyen de l’équation :
- gcosæ-j-cos (.r-f-6o) — (cosa—6o)=^cosa: — y 3 sin#=o,
- , i ___ i
- d ou tg x — —— — ------- ; x= io,Q° = o,o6o5tt
- 3/3 5,196
- 3°) On suppose le moyen carré de la courbe sinusoïdale équivalente égal au moyen carré de la courbe réelle. Ce dernier reste constant malgré toutes les variations de forme de la courbe de force magnétomotrice, comme on peut le voir analytiquement ; il suffit alors d’une des deux formes principales pour déterminer sa valeur. Pour l’enroulement à une encoche, par exem-
- D .CLP. J^lCLQ
- i Z S f 2' 3'
- Fig. 8.
- pie, le moyen carré, déduit d’une forme, est
- 2 I
- égal à ^ 1 -f- ^ 22 — 2, et le moyen carré, déduit
- 2 —
- de l’autre forme, est égal à ^ (y3)2 = 2. Pour
- la courbe sinusoïdale, le carré de la valeur maxima est égal à deux fois le carré moyen, soit ici égal à 2x2: le maximum lui-même est
- y/2 X 2 =2.
- 4°) On peut enfin, comme l’a fait Arnold, décomposer la courbe réelle en ses harmoniques et considérer l’onde fondamentale comme courbe sinusoïdale équivalente, en négligeant les termes harmoniques supérieurs. Pour l’enroulement à une encoche par exemple, l'onde fondamentale
- des phases individuelles a l’amplitude - AW( ;
- TT
- l’onde résultante des trois phases aalorsune amplitude 3/2 fois plus grande : AW2 = 1,5- AW,
- = 1,91. AW,. Pour les enroulements à plusieurs encoches, on doit poser'1,91 fW{ au lieu de 1,91.
- Les résultats de toutes ces méthodes sont indiqués dans le tableau suivant. Ce tableau est donné, non pas pour remplacer des chiffres, connus depuis longtemps, par des chiffres un petit peu plus exacts, mais pour permettre une comparaison entre les différentes méthodes elles-mêmes, afin d’en déduire la méthode la
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- 3 Mars 1906.
- REVUE D’ELECTRICITE
- 351
- plus logique. Ce tableau n’est applicable qu’au cas de bobines étroites ( s = g nj : pour des
- bobines larges ys fois plus petites.
- 2
- les valeurs sont 0,866
- Tableau des valeurs du rapport AWa/AW^ pour des bobines étroites. AWa = Maximum de la courbe sinusoïdale équivalente ;
- AW| = Valeur maxima dans le temps de la force magnétomotrice d’une phase.
- NOMBRE D’ENCOCHES PAR PÔLE ET PAR PHASE 1 2 3 4 5 z>o
- Méthode de calcul : Carré moyen 2 1.87 1.845 i.836 i.83i 1 .824
- Surface positive moyenne pendant 1/2 période. . . 2 1.866 1.844 i.835 — 1.824
- Moyenne des deux formes principales 1.954 1.824 1,84o 1.824 1.83o 1.824
- Surface moyenne entre mm pendant 1/2 période.. 1-91 i.846 i.833 — — 1 .825
- Méthode d’Arnold 1-91 1.845 1.832 1.83o 1.828 1.826
- Ce n’est que sensiblement plus tard que l’on a appris à composer d’une façon rigoureuse les f. m. m. de plusieurs phases. Au début des courants polyphasés, on s’en tenait d’une façon générale au coefficient « demi-nombre de phases » c’est-à-dire ici 1,5. Rothert a employé la valeur 1,5 ; Ziehl a indiqué, au contraire, que cette valeur n’est valable que pour les machines bipolaires et que, pour les machines multipolaires, la valeur réelle est comprise entre 2 et \/3. La première composition rigoureuse des forces magnétomotrices a été donnée par Kapp pour le calcul du courant magnétisant des moteurs triphasés. (
- Le facteur « demi-nombre de phases » fut obtenu primitivement pour le cas où, en un point quelconque, il y a plusieurs flux superposés qui varient avec le sinus du temps et s’écartent également les uns des autres en phase et en direction : il s’applique donc, par exemple, pour un point autour duquel plusieurs bobines égales entre elles sont réparties symétriquement. Le résultat de la superposition en ce point est un flux tournant d’intensité constante.
- Il en est tout autrement dans l’entrefer d’une machine.
- Il n’existe pas là de flux tournant, mais un flux progressant ou une onde d’induction magnétique qui se propage : ce n’est pas la direction du flux qui varie en un point déterminé (la direction est toujours radiale), mais c’est l’intensité qui varie périodiquement. Les différents enroulements des phases ne sont pas disposés symétriquement autour d’un point d’un milieu partout homogène, mais sont disposés d’une façon
- progressive le long d’un entrefer étroit. Si les différents enroulements et, par suite, les flux individuels sont répartis d’une façon sinusoïdale, l’amplitude du flux résultant est égal à « demi-nombre de phases » fois l’amplitude du flux individuel : si, au contraire, les différents enroulements sont placés côte à côte, l’amplitude du flux résultant pour un très grand nombre déphasés est plus grand, dans le rapport « 2/77 fois nombre de phases » que l’amplitude du flux individuel (rectangulaire ou trapézoïdal, c’est-à-dire 4/77 fois plus grand que dans le cas précédent. En pratique, on préfère, à cause d’un meilleur isolement, d’une meilleure utilisation et d’un bobinage plus facile, les enroulements placés côte à côte et, spécialement dans les moteurs triphasés, les
- bobines étroites (s=g). Pour les bobines larges (2n/3) il se produit déjà en partie une superposition des différentes phases : pour cette raison le rapport AWa/AW., se rapproche plus de la valeur 1,5, tandis que pour les bobines étroites,
- il se rapproche plus de la valeur^ - 3 = 1,91.
- B. L.
- Calcul du coefficient de self-induction de bobines entourées de fer. — Wittek. — Eleklrolech-nische Zeitschrift, 18 janvier 1906.
- Pour la détermination des dimensions de machines à courants alternatifs, le calcul aussi exact que possible de la dispersion de l’induit et de la f. é. m. qui en résulte, présente une grande importance.
- L’auteur indique une méthode de calcul qui permet de déterminer, avec une exactitude suffi-
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- 352
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVÎ. — N° 9.
- santé pour la pratique, le coefficient de self-induction de bobines entourées de fer.
- Le coefficient de self-induction d’une bobine possédant (p n) tours est donné par la formule connue : L = o,4*C(/3,n)2io-8 Henrys (i)
- dans laquelle C désigne la perméabilité de l’espace environnant la bobine,
- (3 le nombre d’encoches par pôle et par phase, n le nombre de fils placés dans une encoche. Pour le calcul de C, on fera les hypothèses suivantes :
- 1°) La perméabilité par unité clé longueur de la partie de la bobine restant dans l’air n’est pas modifiée par le fait que le reste de la bobine est entouré de fer.
- 2°) La perméabilité d’une partie de la bobine placée dans le fer se compose de la perméabilité de l’encoche et de la perméabilité des têtes des dents.
- 3°) La perméabilité des têtes des dents est égale au double de la perméabilité de la partie correspondante de la bobine dans l’air.
- Soient :
- 4,| = o,4*. perméabilité pour i cm. dans l’arc de la partie droite de la bobine placée dans le fer,
- ).s = o,4*. perméabilité pour i cm. dans l’air des têtes de bobines,
- ),rl = o,4*. perméabilité de l’encoche pour i cm.,
- 4 = o,4*. perméabilité de la tête des dents pour i cm.
- Soient, en outre, d et dK les diamètres des
- Fig. 1.
- *— J 1 Fig. 2.
- r
- .1
- cercles dont la périphérie est égale à la périphérie d’une bobine (figure 1).
- Le coefficient de self-induction d’une bobine avec p.n = 1 dans l’air est :
- Ll := l\ 4 ! =— ri.s'T (2)
- q =0,92 log - -f 0,1
- et
- 1 2b 1
- °»92 log +0»1’
- 0*6)
- Des mesures, faites sur différentes bobines, ont montré que les coefficients de self-induction calculés d’après l’équation (2), en se basant sur l’équation (1) sont trop élevés. Pour des bobines doubles (p = 2), les coefficients ainsi obtenus doivent être multipliés par le facteur de correction K —0,85 ; pour les bobines triples (|3 = 3), ils doivent être multipliés par le facteur K = 0,80.
- D’après les hypothèses faites, le coefficient de self-induction de la bobine placée dans le fer avec (p.n) = 1 est :
- Le =: K(b t— 4)4i d- T4r -f- 244 “b 44 (3)
- I
- OÙ
- °>(3-6 +
- D
- b
- (3a)
- et 4 — 2-/g^. (3è)
- L’exemple particulier d’une bobine triple construite et mesurée, montre l’emploi de l’équation (3). La bobine avait les dimensions suivantes: 4 = 52 cm, r = 41,5 cm, <4,= 9 cm et«(T=5,7 cm. La longueur réelle du fer, déduction faite des couronnes de ventilation et du papier, était 4 = 20 cm. Les grandeurs intervenant dans le calcul de la perméabilité de l’encoche étaient les suivantes : b = 2, i cm ; r = 3,4 cm ; r4 = 0,96 cm.
- On a, d’après (2a) :
- , 2.4i5
- ôq = 0.92 log----h 0,1 =0,99cm ;
- d’après (2b) :
- 4t =
- d’après (3a) :
- 2 £>2
- = 0,92 Iog d- o, 1 1,26 cm;
- , / 3,4 , o,76\
- '71 = 0,4*1 5---------— 1 = 1,13 cm:
- \3.2,1 2,1
- d’après (3b) :
- 4 = 2.0,99= 1,98 cm.
- Le coefficient de self-induction de la bobine entourée de fer avec (p.n) = 1 est alors, d’après l’équation (3) :
- Le = o,8(52 — 20).o,99 -j- 4i,5. 1,26
- -j- 2.20.1,13 -f- 20.2.0,99 = 162,4 cm.
- La valeur mesurée a été trouvée égale à 156 cm.
- Le coefficient de la même bobine dans l’eau est, d’après l’équation (2) :
- Le = 0,8(52.0,99 -b 41,5.1,26) = 83 cm.
- La valeur mesurée a été trouvée égale à 81,5 cm.
- ou
- (2a)
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- -7
- TABLEAU
- Résumé des résultats obtenus avec différentes méthodes de calcul
- N° DIMENSIONS DE LA BOBINE le cm /3 6 cm 4 cm P ( lx'Âx) Facteurs de correction
- h cm T cm d\ cm dr cm Arnold cm Hobart cm Auteur cm Mesure cm Arnold Hobart Auteur
- i 46 34 7)9 6,37 17)3 2 3,o 0,90 6 97)9 138 t3o 134 i,36 o,97 1,02
- 2 44,7 37,3 8,2 6,25 18,2 2 2,8 0,93 4 ii4 13g j 3g 146 1,28 1 ,o5 1 ,o5
- 3 47.9 28,3 6,1 4,15 15,5 2 2,4 1 ,o3 10 io3 14o i3o i3o 1,27 0,96 1,0
- 4 56,8 43,2 8,3 3,95 23,6 2 3,8 0,71 10 i43 162 168 164 1,15 1,02 0,98
- 5 62,5 49-7 io,4 4,82 24,6 2 3,o 1,14 10 158 177 204 2l3 1,35 1,21 1 ,o5
- 6 22,7 16,7 4,37 3,6o i3,1 3 1,2 0,99 3 76,1 148 Il8 115 1,53 0,78 0,98
- 7 33,6 18,8 4,83 4,o8 14,0 3 1,4 1,00 3 9&,7 173 l42 145 I ,52 o,84 1,02 •
- 8 33,6 18,8 4,84 3,95 i4,o 3 i,4 1,04 3 9® >1 174 j 44 157 1,60 0,90 1,09
- 9 36,4 21,1 5,2 4,2 i5,8 3 1,6 °)99 3 107 181 i58 155 i,45 0.86 0,98
- JO 42,9 20,6 4,75 3,71 15,8 2 2,0 0,86 4 84,2 i3o 111 116 i,38 0,89 1 ,o4
- 11 42,9 20,6 4,75 3,71 15,8 2 2,0 0,86 4 85,4 131 111 116 i,36 0,88 1,04
- I 2 46,9 20,6 4,6o 3,55 20,1 2 2,0 0,76 4 95,4 145 I 25 136 i,43 o,94 0,09
- i3 39,4 25 , I 5,43 3,75 16,4 2 !)9 1,07 4 94,3 124 125 i34 I ,l\‘2 1,08 1,07
- i4 44,7 25 , I 5,70 4,24 20,1 3 1,7 0,82 . 4 135 205 190 209 • ,55 1,02 1,10
- i5 5!,7 3o,6 5,64 4,n 23,6 3 1,7 0,87 4 j 56 227 220 218 1,3g 0,96 0,99
- 16 49,3 3o,6 6,27 4,o8 20,9 2 1 )7 1,20 4 124 144 162 163 I , 32 1, i3 1,01
- i7 51,8 3o,6 6,93 4,24 20,9 3 1,7 1,20 4 171 222 2'|0 240 1,40 1,08 1,0
- 18 56,8 3o,6 7,2 4,9 24,6 3 !>7 1,20 4 182 23^ 258 236 1,29 o,99 0,92
- J9 66,8 36,4 7,33 5,2 32,7 3 !>7 1,21 4 214 269 320 292 1,36 J ,09 0,91
- 20 5o,6 3o,4 7>5 5,2 16,4 3 1,8 1,37 6 ! 53 313 2 I 4 218 1,42 1,02 I , 02
- 21 61,6 20,4 5,63 4,37 29)1 2 1,8 1,57 8 i5o 185 200 209 1,4o 1,13 I , 04
- 22 65,2 38,i 9) J7' 5,93 26,1 3 1,8 1,55 8 228 260 338 312 i,36 1,20 0,92
- 23 52 4o,8 9>o 5,7 20,0 3 2,1 1, i3 10 174 223 244 234 1,35 1 ,o5 0,96
- 24 54,4 34 8,06 5,45 24,6 3 1,8 1,37 12 188 229 274 206 1,33 1,12 0,94
- 25 47)6 20,4 5,o 3,9! ,9>1 2 1 )7 1,26 12 io5 .43 135 i43 1,36 1,0 I ,06
- 26 44,4 i5,2 4,3 3,5 16,4 2 i,4 i,63 20 97,° • i44 124 i37 1,4j o,95 1,10
- 27 38,2 25,5 6,63 4,24 12,7 3 1,4 1,76 24 125 174 181 173 1,3g o,99 0,96
- 28 4o 27,2 7,13 5,42 14,6 3 1,5 1,62 3o 127 121 187 170 1,33 1,40 0,9*
- 2 9 48,4 29,4 6,3 4,34 16,4 2 1,8 i,35 32 113 i37 i43 i48 1,31 1,08 1, o3
- 3o 59,8 17,6 5,53 4,55 27,3 2 i,5 1,96 42 *4g 187 201 !97 I ,32 1 ,o5 0,98
- 3 Mars 1906. REYUE D’ELECTRICITE 353
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- L’ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — 9.
- Le tableau I indique un grand nombre de résultats pour des bobines calculées et mesurées et donne la comparaison avec d’autres méthodes de calcul. Les nombres comparatifs sont tous ramenés à l’expression d’Arnold : 2 4,)^ (*) qui, d’après les hypothèses faites, est égale à l’expression de l’auteur 0,47rC-. Toutes les données
- 2
- se rapportent à des machines triphasées à encoches ouvertes.
- Les valeurs mesurées de l'expression S lx \x ont été obtenues en mesurant le courant dans le stator, avec le rotor enlevé. Si l’on néglige la chute ohmique de tension, on a, entre le courant mesuré et la différence de potentiel aux bornes, la relation 14 = 2ttc L J 10—8 volts, où c désigne la
- fréquence par seconde et où L = 0,4tt (jS. n)2p \j3? les phases étant connectées en étoile, p étant le nombre de paires de pôles et chaque phase comprenant le môme nombre de bobines en série.
- Les facteurs de correction sont compris entre 1,15 et 1,00 d’après Arnold, entre 0,78 et 1,40 d’après llobart et entre 0,91 et 1,10 d’après l’auteur.
- Après la méthode indiquée, l’auteur, donne
- Fig. 3. — Valeurs de OJtTth en fonction de - et de
- une méthode purement empirique qui permet un rapide calcul du coefficient de self-induction d’une bobine placée dans le fer avec (p.n) = 1, c’est-à-dire de l’expresssion L = 0, àn-G. Cette expression peut être posée égale à 0,47rk. le. Le terme 0,4 r.k est une fonction assez simple de deux variables, les dimensions de la bobine et de l’encoche. Dans la figure 3, on a porté 0,47résous forme de courbes de niveau en fonction du
- rapport - et du rapport :
- b largeur d’une encoche
- h profondeur d’une encoche
- Les valeurs données sont valables pour des bobines doubles (jS=2). Pour jS^=3, il faut multiplier les valeurs par un facteur compris entre 0,88 et 0,95 environ : pour /3 = 4, il faut les multiplier par un facteur compris entre 0,75 et 0,90.
- Les valeurs de l’expression 0,knk données par la figure 3 peuvent aussi, avec une grande approximation, être représentées par l’équation :
- Moteur d’induction monophasé. — Goldschmidt. — Elektrotechnische Zeitschrift, 28 décembre 1905.
- Ce moteur, construit par la Société Cromptom et Cie, possède sur le rotor un enroulement triphasé dont le point neutre est connecté aux trois bagues. Sur chacune de celles-ci sont incrustées des barettes isolées, dont le nombre correspond au nombre de pôles. Au démarrage, un balai met en communication une bague et une barrette isolante, de façon qu’une des phases du rotor soit court-circuitée : il se produit alors un couple de répulsion. De plus, les balais sont reliés à la résistance de démarrage qui est court-circuitée peu à peu, de sorte que le moteur continue à démarrer comme moteur d’induction. La manœuvre est effectuée par déplacement du moyeu soutenant les balais, qui est relié mécaniquement au régulateur. Un moteur de 10 chevaux, tournant à une vitesse normale de rotation de 750 tours, donne un effort de démarrage égal à 1,75 fois l’effort normal : le courant de démarrage n’excède que de 50 % le courant à pleine charge.
- O. A.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- <& TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- Méthode pour étudier séparément les oscillations d’oscillateurs accouplés. — Fischer. — Drudes An-nalen, janvier 1906.
- Si l’on réalise entre deux circuits de condensateurs ou autres oscillateurs électriques de même fréquence, un accouplement pas trop imparfait, il.se produit dans chaque circuit deux
- (9 Technique (les courants alternatifs, vol. IV, page 41.
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- 3 Mars 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 355
- oscillations de fréquences différentes et d’amortissements différents. Quand on fait agir, d’après la méthode de Hertz-Bjerkness, ces deux oscillations sur un circuit de mesure pour déterminer leur fréquence et leur amortissement, on obtient des courbes de résonance avec deux maxima.
- Ces courbes de résonance peuvent être telles que, outre les deux maxima, il y ait une portion assez grande qui coïncide avec l’axe des abscisses ou soit, tout au moins, très voisine de celui-ci. L’application de la méthode de Bjerkness aux deux parties de la courbe donne alors directement la fréquence et l’amortissement des deux oscillations. Ce cas se produit quand les fréquences des deux oscillations sont suffisamment différentes l’une et l’autre, c’est-à-dire quand les deux circuits de condensateurs sont accouplés entre eux d’une façon suffisamment parfaite.
- Si l’accouplement est très lâche (imparfait) et si, par suite, la différence entre les fréquences des deux oscillations est faible, la courbe de résonance présente deux minima successifs beaucoup moins marqués et beaucoup moins séparés. Les décréments et les fréquences ne peuvent alors plus être déterminés directement par la méthode de Bjerkness.
- Dans ce cas, d’après les conseils du professeur Zenneck, l’auteur a employé la méthode suivante qui permetétudier séparément chaque oscillation d’après la. méthode de Bjerkness. Le principe de cette méthode est le suivant.
- Soient q et i2 le courant dans le premier et dans le second système. Ou a approximativement les équations :
- = A^e ^ sin (r.nit) -j- B^e ^ sin (prit) l'a — A2e sin (7ï»i£)-j-B2e ^ sin (imt)
- où S et y sont des constantes, A et B des amplitudes positives ou négatives. Il est important que les oscillations de même fréquence dans lesffieux systèmes soient à peu près en phase ou bien décalées de 180°.
- L’induction magnétique M dans le voisinage du système est de la forme
- M = (aHA, -j- rt2A2)e 1 sin (irint)
- -j-a2Bo)e ^ sïmznt, (2)
- où les grandeurs aK et a2 sont fonctions du point.
- On voit que, pour une forme convenable du circuit de condensateurs, il y a une zône dans laquelle on a :
- fl^A^ -j— ooA2 —- o, (3<z)
- et une autre zône dans laquelle on a :
- a\&\ A" (36)
- Dans l’une des zones, le champ magnétique alternatif est de la forme :
- M— (fq—j—<ï2B2)e sinQ/ii),
- et dans l’autre zône, il est de la forme :
- M — (a\h-\ -j-a2^2)e sin(7™<).
- Par conséquent, dans la première zône, le champ magnétique est un champ alternatif de fréquence n, et dans l’autre zône, c’est un champ alternatif de fréquence m.
- Il en est de même du flux d’induction magnétique dans n’importe quel circuit, par exemple dans le circuit du condensateur de mesures. Si celui-ci se trouve dans la première ou dans la seconde zône, il est le siège de courants induits de fréquence n ou m. Si donc il est placé dans une zône, et si l’on trace la courbe de résonance, on obtient seulement la courbe de résonance de l’une des oscillations seule. De même, on obtient la courbe de résonance de la seconde oscillation seule dans l’autre zône.
- Pratiquement, la méthode peut être appliquée de la façon suivante. On déplace le circuit du condensateur de mesure jusqu’à ce que la courbe de résonance ne présente qu’un seul maximum. C’est alors la courbe de résonance de l’une des oscillations, et l’on peut en déduire de la façon connue le décrément et la fréquence. Ensuite, on déplace le circuit du condensateur de mesure jusqu’à ce qu’à nouveau la courbe de résonnance ne présente qu’un seul maximum situé en un autre point. On obtient alors la courbe de résonance et, avec elle, le décrément et la fréquence de la seconde oscillation.
- La recherche de la position à donner au circuit du condensateur de mesure ne présente pas de difficulté quand on emploie une forme appropriée pour ce circuit. La figure 1 indique la disposition adoptée par l’auteur. Dans le système primaire I, ainsi que dans le système secondaire II, était intercalé un petit circuit 1 ou 2 : deux bobines semblables 3 et 4 étaient
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-
-
- 356
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 9.
- intercalées dans le circuit du condensateur de mesure. Les conducteurs aboutissant à ces circuits étaient constitués par des fils tordus sur eux-mêmes. Tous les autres circuits étaient disposés dans des plans horizontaux, les bobines 1, 2, 3, 4 étaient placées verticalement pour éviter toute action d’induction des autres parties des deux systèmes.
- En plaçant les circuits 1 et 2 à 1 mètre environ l’un de l’autre et en accouplant 4 et 2, on obtenait généralement, pour une position
- quelconque du circuit 3, les deux oscillations dans le circuit du condensateur de mesure. En amenant alors le circuit de mesure en résonance avec l’une des deux oscillations, on pouvait, par déplacement systématique du circuit 3 par rapport au circuit 1, obtenir une position pour laquelle la déviation du galvanomètre atteignait un minimum. Quand le circuit 3 était dans cette position, la courbe de résonance ne présentait plus que le maximum de l’autre oscillation. Pour isoler la première oscillation, il suffit de déconnecter en a le circuit 1 : le circuit 3 n’a pas besoin alors d’un grand déplacement.
- R. Y.
- ÉCLAIRAGE
- Nouvelles lampes à incandescence à filament métallique. — Kremenezky. — Elekirotechnik uiul Maschinenbau, 4 février 1906.
- Depuis un an environ, l’auteur fabrique, dans son usine de lampes à incandescence, des lampes à filament métallique inventées par le Dr Kuzel.
- Des expériences ont été faites à l’usine sur plus de 100 lampes et ont été répétées au laboratoire d’essais du Muséum de Vienne. Elles ont donné les résultats officiels suivants obtenus sur des lampes fabriquées dans les débuts.
- SÉRIE N, GROUPE A
- Lampe G 1, 32 Y; 13,17 bougies; o,46i A; 1.12 W.
- HEURES BOUGIES AMPÈRES watts/ BOUGIES DIFFÉRENCE de lumière eu 0 '0
- O 13.17 0.46l I . 12
- 98 i4.o6 0.462 1. o5 + 6.7
- 2l8 i3.80 0.456 1. o5 + 4.8
- 314 14 - 31 0.457 1.02 + 8.6
- 434 14.10 0.456 1. o3 +• 7.0
- 578 14.28 0.455 1.02 + 8.4
- 733 12.85 o.453 i. 13 — 10.0
- 885 i3.o3 o.45i 1.10 — 1.6
- 1010 Le filament en boucle se rompt au bout de 1010 heures, se ressoude et continue à éclairer.
- 1029 16.72 0.482 0.992 + 26.9
- 1167 15.76 0.480 0.975 + J9 -6
- 1339 16.20 0.479 0.945 + 22.9
- 1468 i4-97 0.472 1.002 + i3,6
- Rupture au bout de 1468 heures.
- SÉRIE N, GROUPE A
- Lampe G 2 ; 3o,25 V ; 12,39 b. ; o,461 A ; 1,08 W/b.
- HEURES BOUGIES AMPÈRES watts/ BOUGIES DIFFÉRENCE de lumière en %
- O 12.39 0.46l I .08
- 3i4 12.39 o.463' i. i3 —
- 578 12.60 0 ‘ 463 1.11 + 1-7
- 885 12.28 0.462 1. i3 — 0.9
- 1167 12 ,o4 0.461 1.15 — 2.8
- 133g 12.22 0.459 i. 13 — i.4
- 1468 11.83 0.456 1.16 - 4 5
- i49o Le filament en boucle se rompt au bout de 1490 h., se ressoude et continue à éclairer.
- l5l2 i3.32 0.473 1.07 + 7-5
- 1783 12.43 0.461 1.12 + 0.4
- 1975 11.86 0.457 ï . 16 - 4.3
- 2215 11.39 0.456 1.21 — 8.7
- 2574 11 ,o3 0.455 1.24 — 10.9
- 2881 n.09 0.454 I . 23 — io.5
- 3313 11 ,o3 0.454 I . 23 — 10.9
- 3537 11. o3 o.454 I . 23 — 10.9
- La lampe éclaire encore.
- Les expériences faites à l’usine ont donné des résultats concordants et ont montré qu’avec une consommation de 1 watt par bougie, la durée pratique d’utilisation est de 1.000 heures : au bout de ce temps, la diminution moyenne du
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- pouvoir lumineux atteint seulement 10 à 15 % .
- Ces résultats présentent une importance considérable au point de vue pratique, car ils ont été faits, non pas sur le courant constant d’une batterie d’accumulateurs, mais sur un réseau urbain de distribution sur lequel les lampes ont été continuellement soumises à des variations de tension importantes.
- ‘ La fabrication des lampes s’est améliorée peu à peu et les résultats trouvés ont été de plus en plus satisfaisants. Les tableaux qui suivent indiquent les résultats d’une des dernières séries de mesures effectuées à l’usine.
- SÉRIE U, GROUPE A
- Lampe U, 19 volts, 29 bougies, 1,48 ampère 0,97 watt par bougie
- HEURES BOUGIES AMPÈRES WATTS PAR BOUGIE DIFFÉRENCE île lumière en °/0
- O 29.O 1.48 °-97 0
- 5o3 28.8 I . 48 I . 02 — 0.7
- I I IO 26.2 1.49 1.08 — 9.7
- IÔ86 25.2 1.48 1.11 — 13.1
- Après cette dernière mesure, la lampe a été poussée à 60 volts ; le filament s’est rompu, s’est ressoudé, puis a continué à éclairer.
- SÉRIE R, GROUPE A
- Lampe F, 3o volts, 13,5 bougies, 0,470 ampère i,o5 watt par bougie
- HEURES BOUGIES AMPÈRES WATTS PAR BOUGIE DIFFÉRENCE de lumière en °/o
- O 13.5 O O O ! I ,o5 0
- 467 12.1 0.465 1 . I I — 10.4
- i46o 12.9 0.470 I .09 - 4.4
- 2188 i3.5 0.470 i . o5 0
- 3io3 14.0 0.480 1. o3 + 3.7
- La lampe continue à éclairer.
- SÉRIE R, GROUPE B
- Lampe II, 28.5 volts, 4o,o bougies, 1,06 amp. 0,76 watt par bougie
- HEURES AMPÈRES WATTS PAR DIFFÉRENCE
- BOUGIES BOUGIE de lumière en %
- O 4o.o I .06 O.76 0
- 467 35.0 I . OÔ O.87 — 12.5
- 85o 38.o I.07 0,81 —- 5.0
- Le filament se rompt et se ressoude : la lampe continue à éclairer.
- SÉRIE U, GROUPE B
- Lampe III, 19,0 volts, 24,2 bougies, 1,06 amp. o,83 watt par bougie
- HEURES BOUGIES AMPÈRES WATTS PAR BOUGIE DIFFÉRENCE de lumière-en °/0
- O 24.2 I . OÔ 0.83 0
- 5o3 26.5 I . OÔ O.76 + 9-3
- I I IO 23.5 I .OÔ 0.86 — 2.9
- 1686 19.0 I . 02 1.02 — 21.5o
- La lampe continue à éclairer.
- Dans les résultats qui précèdent, on a considéré une première rupture du filament comme la limite de la durée pratique d’utilisation et on a indiqué que « le filament se ressoudeet continue à éclairer ». On voit qu’il est •extrêmement rare que la rupture du filament entraîne l’arrêt de la lampe : presque toujours le filament se soude aussitôt après la rupture, qui se produit généralement dans la boucle, et la lampe continue d’elle-même à éclairer sans modification.
- La solidité du nouveau filament est indiquée par l’expérience suivante. Une lampe a pu être souuiise à une différence de potentiel 233 % plus élevée que la différence de potentiel normale sans être endommagée : une autre lampe a pu être soumise à une différence de potentiel égale aux 201 % de la différence de potentiel normale, après quoi la puissance lumineuse s’est simplement élevée de 19,5 à 20,5 bougies sous la tension normale.
- Le tableau suivant indique les résultats d’un essai de survoltage.
- SURVOLTAGE ü’UNE LAMPE A FILAMENT METALLIQUE
- 20,2 volts ; 19,5 bougies ; 0,97 amp.
- 1 watt par bougie
- VOLTS BOUGIES AMPÈRES WATTS PAR BOUGIE DIFFÉRENCE de lumière en %
- 20.2 19.5 °-97 I .00 _
- 25.8 5o.o 1.14 o.588 -f i56.5
- 32.7 100.0 1,3o 0.425 + 433.3
- 34.5 125.0 1.34 0.370 + 54i.oo
- 39.0 180.0 i.44 0.3l2 + 823.10
- 4o.6 211.0 i.475 îO 00 (N O + 982.00
- En ce qui concerne la consommation de ces lampes, il faut noter que les chiffres indiqués dans les tableaux précédents subiront très probablement une diminution sensible et que Von pourra établir des lampes consommant 0,5 watt par bougie et possèdent une durée de 1.000 à 1.500 heures.
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- T. XLVI. — No 9.
- Les nouvelles lampes seront bientôt construites pour une différence de potentiel de 110 volts.
- Il est impossible actuellement de donner des renseignements,sur la constitution du filament: les frais d’établissement de ce filament sont relativement peu élevés, car les matières premières nécessaires sont très peu coûteuses et très abondantes.
- Jusqu’à présent, le mode d’éclairage le plus économique a été l’éclairage au gaz avec manchon incandescent. Avec les nouvelles lampes, il n’en sera plus ainsi.
- _____ R. Y.
- ÉLECTROCHIMIE
- L’attaque anodique du fer par les courants vagabonds et la passivité du fer (suite) ('). — Haber et Goldschmidt.— Zeitschrift fur Elektroche-mie, 26 janvier 1906.
- % ht. Production de Vétat passif dit fer dans les solutions alcalines.
- Si l’on rapproche les faits qui précèdent des observations de Le Blanc et Binschedler, on voit que la passivité repose sur l’existence d’une pellicule d’oxyde. L’interposition d’une pellicule liquide constituée, soit par une solution de bicarbonate riche en acide carbonique, soit par une solution de chlorure, qui permet au fer de se dissoudre sous forme de sel soluble, et d’autre part la production de la passivité et d’un dégagement d’oxygène dès que cette pellicule liquide disparaît, montrent que la passivité du fer dans des solutions alcalines provient d’une couche d’oxyde.
- Si la piellicule liquide qui rend le fer actif n’existe pas, il ne se produira pas d’hydroxyde de fer, mais le métal atteindra un degré d’oxydation plus élevé. En ce qui concerne les propriétés de cette oxydation supérieure, il est essentiel de savoir si on doit lui attribuer la conductibilité métallique. On y sera amené si l’on peut montrer qu’une oxydation du fer à l’état humide conduit facilement à la formation d’une substance plus oxydée présentant la conductibilité métallique. Il a paru simple de partir, dans ce but, de la transformation de l’hydroxyde de fer. Haber et Kaufmann ont indiqué une méthode pour transformer l’hy-droxyde de fer en oxyde Fe80H possédant la conductibilité métallique. Les auteurs ont pressé
- (P Voir Eclairage Electr'ique, tome XLVI, 17 et 24 février 1906, pages 275 et 316.
- cette substance, qui se présente sous la forme d’une poudre noire extrêmement fine, entre deux pièces de fer dans un tube en verre de 3 mm. de diamètre intérieur et de 7 mm. de longueur, et ont placé la combinaison, fer | poudre comprimée | fer, dans un circuit contenant une batterie et un galvanomètre sensible. Un commutateur permettait de remplacer la batterie par un fil court. Suivant la position de ce commutateur, le courant de la batterie ou un courant de polarisation devait agir sur le galvanomètre. Ce courant de polarisation n’a pu être décelé dans aucun cas. La même expérience, répétée avec un électromètre capillaire de grande sensibilité a donné le même résultat négatif: il n’existait aucune trace de force électromotrice de polarisation. Les électrodes de fer ayant été recouvertes d’une couche de cuivre, on a trouvé le même résultat.
- La conductibilité électrique de l’oxyde Fe801’ n’a pu être déterminée exactement, car elle dépend énormément de la pression à laquelle est soumise la poudre. Les valeurs de la résistivité sont de l’ordre de 2.000 ohms/cm3.
- On ne peut pas affirmer que cet oxyde Fe8On est identique à l’oxyde qui se forme sur la surface passive du fer, mais on peut conclure des observations que l’oxydation supérieure de l’hydroxyde à l’anode peut facilement produire un composé présentant une conductibilité métallique.
- L’explication de la passivité par la présence d’une pellicule d’oxyde est très ancienne. Elle est due à Faraday et a été admise comme exacte jusqu’à ce que Hittorf l’ait combattue. Depuis lors, on a cherché un grand nombre d’explications différentes. Une partie des difficultés que l’on a rencontrées dans l’hypothèse de la présence d’une pellicule d’oxyde provient de l’hypothèse forcément corrélative que cette pellicule est continue. D’après les vues des auteurs, le fer placé dans des liquides contenant de l’air se recouvre d’une pellicule craquelée d’oxyde métallique conducteur laissant à découvert des portions plus ou moins grandes du métal. Le métal non noble se recouvre donc, par l’action de l’oxygène, d’une peau noble qui présente des pores. Quand on dépose éleetrolytiqueinent sur un métal noble une pellicule très mince d’un métal non noble, on obtient des potentiels qui correspondent à une électrode massive en métal
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- non noble. Il est indifférent que cette pellicule non noble présente ou non des pores. Mais, si l’on dépose sur un métal non noble une pellicule noble, les phénomènes sont tout différents. Dans ce cas, la pellicule doit être entièrement dépourvue de pores pour présenter les mêmes propriétés électromotrices que le métal noble dont elle est constituée. Dès que les pores laissent à nu le métal non noble, les propriétés électromotrices deviennent celles de ce dernier métal. 11 suffit que les parties non recouvertes du métal fondamental soient de très faible surface pour que toute l’électrode présente les propriétés électro-motrices du métal fondamental.
- Les auteurs ont essayé de se représenter l’action de la couche d’oxyde sur le fer par celle d’une couche de cuivre. Ce métal, plongé dans la solution normale de sulfate de cuivre présente une f. é. m. de —0,02 volt par rapport à l’électrode décinormale. Dans une solution à 0,001, la f. é. m. est de — 0,09 volt. Les auteurs ont trouvé, sur un fil de cuivre placé dans de l’eau ordinaire, la valeur de 0,12 volt. La même valeur doit évidemment être obtenue avec un morceau de fer cuivré si la pellicule de cuivre agit pour déterminer le potentiel; au contraire, on doit trouver une valeur beaucoup plus faible si c’est le fer qui détermine le potentiel. Les auteurs ont cuivré un clou en fer en le plongeant simplement dans une solution de sulfate de cuivre et ont mesuré la combinaison :
- Electrode décinormale — eau ordinaire — clou cuivré.
- Cette combinaison présente une différence de potentiel de — 0,8 volt. Une combinaison analogue a donné — 0,88 volt. Si l’on compare ces chiffres avec ceux trouvés pour du fer nouvellement nettoyé, on trouve qu’il y a concordance. Les pores de la pellicule de cuivre suffisaient évidemment pour que le fer placé au-dessous déterminât le potentiel. Au contraire, en cuivrant
- progressivement une tôle d’acier qui donnait — 0,70 volt par rapport à l’électrode décinormale, on pouvait obtenir toutes les valeui's intermédiaires entre — 0,70 et — 0,14 volt, valeur présentée par une tôle de cuivre fraîchement cuivrée.
- Ces expériences jettent un jour nouveau sur la question de savoir si l’on doit s’attendre à trouver entre l’état actif et l’état passif du fer une différence au point de vue optique pour la détermination du pouvoir de réflexion de miroirs en acier placés dans une solution alcaline.
- Les auteurs ont complété leurs expériences en étudiant les propriétés électromotrices de feuilles minces de platine sur l’envers desquelles avait été déposée une pellicule de zinc. Des feuilles de platine très minces présentent des pores extrêmement fins qui ne modifient certainement pas le pouvoir de réflexion. Si une couche de zinc est placée derrière une telle feuille, le contact de la couche avec l’électrolyte pénétrant dans les pores suffit pour donner des potentiels compris entre ceux du platine et du zinc, potentiels variables suivant le nombre et l’étendue des pores : ces potentiels présentent l'indétermination caractéristique du potentiel du fer dans l’air et ont, dans les différents électrolytes, des valeurs correspondant aux différentes valeurs caractéristiques du fer dans les diverses solutions.
- Les auteurs ont employé d’abord des feuilles de platine de 0,02, 0,01 et 0,005 mm. d’épaisseur présentant une surface de 6 X 0 cm2. Au milieu d’une feuille était déposée une tache de zinc, de 1,5 cm. de rayon, obtenue par électrolyse d’une solution acide de sulfate de zinc. Ensuite, on plaçait en différents points de la feuille une goutte d’un électrolyte, et l’on amenait en contact avec cette goutte le siphon de l’électrode décinormale. Le côté opposé de la feuille était placé sur de l’ouate sèche. Les résultats obtenus ont été les suivants :
- NATURE DE LA GOUTTE LIEU DE LA GOUTTE DIFFÉRENCE DE POTENTIEL vis-à-vis de l’électrode décinormale en volts ÉPAISSEUR de la feuille
- eau ordinaire sur la tache de zinc — 1,17 CO O O
- eau ordinaire sur le côté opposé à la tache de zinc ~j~ 0, o4 0,02
- eau ordinaire sur la tache de zinc — 1,18 o,oo5
- eau ordinaire derrière la tache de zinc — 0.39 à — o,34 0, oo5
- acide sulfurique étendu derrière la tache de zinc — o,48 à — o,55 0, oo5
- » *
- REMARQUES
- pas de pores
- ’ pores
- L’acide sulfurique avec du carbonate de zinc ouvre les pores bouchés.
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- Des expériences poursuivies avec la feuille de platine la plus mince ont permis d’obtenir le potentiel du platine, le potentiel du zinc ou un potentiel intermédiaire suivant qu’il y avait, ou non, des pores en plus ou moins grand nombre.
- Les auteurs ont étudié ensuite l’influence d’un électrolyte propre à bouclier les pores, tel qu’une solution de soude. Les séries de mesures ont montré que l’action de cet électrolyte rend à chaque fois la feuille étudiée plus noble, tandis que l’action de sulfate de zinc ou d’acide chlorhydrique rend, non moins régulièrement, le métal non noble.
- La comparaison entre la pellicule poreuse de platine sur le zinc ou la pellicule poreuse de cuivre sur le fer avec la couche d’oxyde craquelée dont il a été question précédemment est évidemment imparfaite en ce que, pendant la polarisation anodique, la couche d’oxyde peut perdre ses fissures par suite de la formation d’oxyde dans les pores, ce qui ne peut avoir lieu pour la pellicule de platine ou de cuivre.
- Quand la polarisation anodique cesse, la pellicule d’oxyde redevient à nouveau fissurée (poreuse). Cette hypothèse suffît pour expliquer le retour d’un métal précédemment passif vers les valeurs moyennes du potentiel que l’on obtient en trempant dans les solutions des morceaux de fer non traités précédemment (potentiels nommés par Muthmann et Fraun-berger « potentiels dans l’air »). La production et l’effet des craquelures ont été observés depuis longtemps par Planté sur des plaques de plomb. Sur une de ces plaques, il se forme anodique-ment dans l’acide sulfurique pur une couche de peroxyde recouvrant le plomb d’une pelli-
- cule continue, comme on le voit par le fait que, si la polarisation continue, la capacité ne croît pas. Si Ton interrompt le courant, que l’on abandonne la plaque à elle-même, et qu’on la polarise à nouveau, la capacité augmente. La pellicule de peroxyde devi ent évidemment défectueuse après la rupture du courant, de sorte que de nouvelles parties du métal, précédemment protégées par la pellicule superficielle, deviennent formables. Théoriquement, la production de ces craquelures doit être attribuée à plusieurs causes.
- La couche d’oxyde qui rend le fer passif se réduit plus lentement que la couche de peroxyde de plomb dans l’acide sulfurique, comme l’ont montré plusieurs observations faites sur les éléments secondaires au nickel et au fer. Muthmann et PTaunberger ont cherché à expliquer la passivité d’une façon générale par des solutions d’oxygène dans le métal. Mais cette hypothèse, ainsi que toutes celles qui ne s’appuient pas sur la présence d’une surface oxydée sur le fer dans les électrolytes alcalins, est en contradiction avec les phénomènes observés dans les éléments nickel-fer.
- Les pores de la pellicule d’oxyde, dont les auteurs admettent la présence sur le fer, ne peuvent pas être stationnaires. On doit admettre qu’ils se déplacent en disparaissant et se reformant à nouveau en d’autres points. Ce déplacement des pores présente de l’importance pour le problème dont il s’agit.
- E. B.
- (A suivre.)
- Swrs. — société notjvelle de e’impevimbrie m»riam, i, rue de la rertauohe
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- Tome XLVI. Samedi 10 Mars 1906. 13e Année. — N° 10.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- 'ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- fl. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — fl. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’Ecole des Ponts et Chaussées. — ERIC GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LIPPIVIANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut.— D. MON NIER, Professeur à l’Ecole central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- OSCILLATIONS ÉLECTRIQUES DANS DES TUBES MÉTALLIQUES
- courbés en forme d’anneaux (Suite)(1)
- Racines r de l’équation (41)
- § 17. Dans les paragraphes Tl à 14, nous avons calculé les racines r pour quelques valeurs de n ^ . Nous allons calculer d’une façon plus générale les racines t
- pour les mêmes valeurs de la courbure g, rapport du diamètre moyen de l’anneau r2 -f- r\ à la largeur de l’anneau i\ — rv Pour cela nous emploierons les formules données par Mac-Mahon pour les racines des fonctions de Bessel. D’après celles-ci, les racines .-rj™) de
- J n(x) Jn(*x)
- leT,atl0n: K„W-K»f«)
- peuvent, lorsqu’on a x>l, être représentées par la série :
- , P i P2 , — 4p<7 + 2p3
- <53
- où l’on pose
- —---- ; P :
- y — 1 1
- 32 (m — i )(m-
- ê'à
- 4 (m — i )(m
- 25G3 — i,
- 8 x
- 1141»
- io73)(j<
- 5(8x.p(,
- 3(8x)3(z — i)
- — ; m = 4 n*
- (74)
- (75)
- (76)
- èt où w peut prendre les valeurs 1, 2, 3..... Naturellement les grandeurs p q r de ces
- équations n’ont rien de commun avec les grandeurs p q r précédemment employées : de même * est dilférent de la grandeur précédemment représentée, conductibilité des parois métalliques.
- f1) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, 24 février 1906 et 3 mars 1906, p..287 et 324. _
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- En comparant (4) et (41), on voit qu’il faut poser, au lieu de :
- X(w) a,* X X^ 5V * ---1-
- n > x n > r2 J *5 . — „ ’
- P\ 1 1
- On peut donc représenter t sous la forme :
- r2 — r\
- (77)
- (78)
- La grandeur * = r%jrK détermine la courbure de l’anneau et est liée à la grandeur q précédemment employée par les relations : x = |—d ou ? = (79)
- § 18. Nous avons calculé, pour les valeurs n = 0, 1/2, 1, 3/2, 2, 5/2 et pour x = 12/10, 3/2, 2, (valeur correspondant à q — 11,5 et 3 des paragraphes précédents) les six premières racines (w — 1 à 6) comme somme des quatre premiers termes de la formule (75). Les valeurs trouvées sont indiquées dans le tableau Y. En supposant que la somme des termes suivants ait au plus pour valeur, la valeur du dernier terme considéré dans le calcul, on voit que l’inexactitude du résultat est au maximum égale à la valeur du 4e terme. Dans le tableau Y, on a indiqué par de petits chiffres les nombres où cette inexactitude atteint une ou deux unités d’une décimale : si l’inexactitude possible dépasse deux unités, le chiffre est souligné ; pour toutes les autres valeurs indiquées, l’inexactitude est inférieure à la moitié de l’unité de la dernière décimale. On voit facilement de quelle façon les racines s’écartent des multiples entiers de w-n et tt, car ces valeurs sont contenues dans le tableau pour n = 1/2.
- Pour leur emploi, les résultats du tableau sont plus commodes si on les multiplie par x—1. On obtient alors directement, d’après (78), la valeur de r (r2 — r,) que l’on doit introduire dans (72). Ces produits (x—1) uV^sont indiqués dans le tableau VI.
- TABLEAU V
- r- . /«..) , 1. r (x) Jn (x x)
- Racines de I équation ——— — ———-" ^ Kn(x) An (X x)
- K W — 1 w z=z 2 w ~ 3
- 1,2 i5,7014 3i,4126 47,1217
- 1,5 6,2702 12,55g8 18,845i
- 2,0 3 , I I 2_8 6,2734 9,4182
- 1,2 ' 15,7080 31,415g 47,123g
- i,5 6,2832 12,5664 18,8496
- 2,0 3,1416 6,2832 9,4248
- 1,2 15,7277 3i,425g 47,i3o5
- 1,5 6,32ï-r 12,586i 18,8628
- 2,0 3»i97 6,3i24 9,4445
- 1,2 15,7607 31,4424 47,i4i6
- i,5 6,385s 12,6igo 18,8848
- 2,0 3,28e, 6,36o7 9>4772
- 1 j2 15,8066 3i,4656 47,1570
- 1,5 6,4742 12,6648 io,gi56
- 2,0 3,4o« 6,4277 9,6228
- 1,2 15,8655 3i,4g53 47.1769
- 1,5 6,586o 12,7235 18,6551
- 2,0
- w = 4 w~5 w — 6
- 62,83o2 25,1294 12,56i4 78,5385 31,4133 i5,7o4o 94,2467 37,6969 18,8462 n = 0
- 62,8319 25,1327 12,5664 78,5398 * 31,4169 15,7080 94,2478 67,6991 18,8496 n—r,
- 62,8368 25, T 4^7 12,5812 78,5438 3i,423g 15,7199 g4,25ii 67,7057 18,8595 n = 1
- 62,845l 2Ô,i5g2 12,6069 78,55o4 3i,4371 ' 15,7397 g4,2566 37,7168 18,8760 n = !
- 62,8567 25,1823 I2,64o4 78,5597 3i,4556 15,7673 94,2644 37,7322 18,8991 n ~ 2
- 62,8716 25,2121 78,5716 3i,4795 94,2743 37,7621 | n = \
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- 363
- Ce tableau contient les valeurs du produit (x — l) ^™) non seulement pour les valeurs x du tableau V mais aussi pour x = ce, valeurs que l’on obtient de la façon suivante. Les séries de Mac-Mahon ne sont applicables que pour les valeurs inférieures ou égales à x = 2 : pour des valeurs plus élevées de x, elles ne sont pas valables. Mais on voit facilement que les racines xn(w) s’approchent de zéro quand x croît indéfiniment. Le produit
- (x—1) æjw<> reste cependant fini. Si on laisse croître x = ^, au delà de toutes limites, on
- aboutit au cas de l’espace cylindrique à axe infiniment mince, puisque cela revient à faire décroître rK jusqu’à zéro en donnant à i\ des valeurs finies. Mais, comme dans tout l’intérieur de cet espace les forces électriques et magnétiques doivent rester finies, il faut que la fonction de Bessel du deuxième genre disparaisse. Mathématiquement, ce résultat découle de ce que, pour le cas rK =0, le coefficient de Kn(p) dans R est identiquement nul. La condition limite que R doit remplir aux parois rA et r2 est donc plus simple dans ce cas : J„(rr) = 0 pour r — rK et r=:r2. Gomme cette condition est identiquement remplie par rK — 0 quand n est plus grand que 0, il reste comme seule équation de condition :
- Jn(r2r) O . (80)
- Les racines de l’équation Jn(£) = 0 donnent les valeurs du produit r2 r en lequel se transforme (r2 —r,)r pour r,=0, et celles-ci sont identiques à (x—1 )xn(w'^ d’après (78). De cette façon, on obtient les valeurs indiquées sur le tableau VI pour jc = cc comme racines de l’équation Jn(ç) = 0.
- / TABLEAU VI
- Racines (;-2 — rf) t de l’équation y--1.1 7\ = -[' -~2- -
- Kn \J* \ T ) ( 7*2 T)
- (r2 — r4) t =(x— i) (Voir tableau vj
- y. W I w =. 2 w — 3 w = 4 w = 5 w — 6
- 1,2 i ,5 3, il\oi 6,2825 9,4243 i2,566o 15,7077 18,8493
- 3,i35i 6,2799 g,4226 12,5647 15,7066 18,8485
- 2,0 3,1228 6,2734 9,4182 12,5614 i5,7o4o 18,8462
- CO 2,4o48 5,520i 8,6537 11,79l5 i4,93o9 18,0711
- I , 2 3,i4i6 6,2832 9,4248 12,5664 15,7080 CO 00 0 c*
- i ,5 » » » » )) » n — -i
- 2,0 » » )) » » »
- 00 )) 3> » » » »
- I , 2 3,1455 6,2852 9,4261 12,5674 15,7088 i8,85o2
- i ,5 3,1609 6,2g3i 9,4314 12,5713 15,71.19 i8,852g 1
- 2,0 3,*197 6,3i24 9,4445 12,58i2 16,7199 18,8595
- 00 3,8317 7,oi56 10,1735 13,3237 16,4706 i9,6ï59
- 1,2 3,i52i 6,2885 g,4283 12,5690 15,7101 18,8515
- 1,5 3,1929 6,3095 9,44a3 12,5796 15,7186 18,8584
- 2,0 3,286 6,36o7 9,4772 12,6059 15,7397 18,8760
- 00 4,4g3 4 7>7252 io,9o42 14,0677 I7,22I6 20,3713
- 1,2 3,1613 6,2931 9,4314 12,5713 l5,7II9 18,8529 \ *
- i,5 * 3,237,1 6,3324 9,4578 12,5912 15,7278 18,8661 n 2
- 2 , O 3,40 6 6,4277 9,5228 12,64o4 l5,7673 18,8991
- 00 5, i357 8,4172 11.6198 14,7960 17,9598 21,1170
- I , 2 3,1731 6,2991 9,4354 12,6743 l5,7l43 18,854g
- i ,5 3,2g3o 6,3617 9V775 12,6060 15,7397 18,8760 n — -
- 2,0 — -— — -—
- oo 5,7637 9,0950 12,3229 15,51 18,6890 21,853g ‘
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N* 10.
- Le tableau VI permet de se faire une idée de l’allure de la fonction importante (y. — i)=(r2—t’i) t quand on modifie la>courbure de l’anneau, mesurée par K—r2/rt. Si l’on ajoute aux valeurs indiquées, les valeurs limites pour * = 1 (tube droit, c’est-à-dire courbure infiniment faible), qui sont toutes des multiples entiers de n-, le tableau est complet. On voit facilement que le cas n = 1/2 forme une séparation limite : pour n < 1/2, les valeurs décroissent quand * croit : pour n > 1/2, elles croissent. Les valeurs limites pour * = 1 et x=oo s’éloignent de plus en plus l’une de l’autre quand n croit.
- § 19. Quand les racines des équations Jn(£)=0 et K„(?) = 0 sont connues, on peut, par un autre moyen, trouver encore un grand nombre de racines r de l’équation (41) pour des. valeurs déterminées irrationnelles de x. Si l’on considère à nouveau le cas limite de l’anneau, dans lequel la paroi intérieure cylindrique se réduit à l’axe des 2, ou mieux l’intersection de cet anneau avec le plan 2=0, qui représente un cercle entier, R se transforme en J (rT) comme on l’a vu. La fonction Jn(rr) possède dans cette région un grand nombre de cercles concentriques dont les rayons sont dans le rapport des racines successives de l’équation Jre(Ç). Par deux de ces cercles, arbitrairement choisis, on peut faire passer les cylindres r* et r2, et l’on obtient, avec les plans zK et un anneau pour lequel * est égal au rapport des racines correspondantes Si ces racines ont pour numéros d’ordre «et/3, on a
- x = quand /3 > «.
- La plus petite racine représente la valeur de l’équation (41) pour ce cas
- particulier. Mais on n'obtient qu’une seule racine parce que w==p — « est déjà déterminé par « et /3. La même racine £„(a) est valable, quoique avec un autre w, pour un nombre aussi grand que l’on veut d’anneaux lorsque x prend les valeurs ?ia+a)/4K) • • • etc-
- On a alors : , pour ^ =
- En outre, on obtient la grandeur intéressante :
- = ' (8.)
- pour la même valeur de x.
- On ne peut employer cette méthode qu’avec les fonctions de Bessel dent les racines sont déjà connues ou dont les valeurs ont pu être réunies en tableaux avec une exactitude suffisante pour que l’on puisse déterminer avec assez d’exactitude les racines ? elles-mêmes. Il n’existe pas, pour la fonction K„(ç) définie au § 6, de tableaux donnant les valeurs exactes, mais il en existe pour une autre fonction Yn(?) qui est liée à Kn(%) par la relation :
- ^ Kn(£) = Yw(?) — J*(lj[log 3 — G] j (83)
- où G est la constante d’Euler et log 3 le logarithme naturel. Le facteur log 3 — C a la valeur 0,1159315157
- La fonction Y„(?) a été représentée, par Schlàfli, par un développement en série. Pour les valeurs n — 0 et n = 1, Smith a établi un tableau qui s’étend jusqu’à l’argument 10,2 avec l’intervalle 0,01 de 0 à 1 et avec l’intervalle 0,1 de 1 à 10,2. Avec l’aide de ces tableaux, on peut obtenir, le plus facilement par la méthode graphique, les racines £„(<*) des fonctions Y0(£) et Y^î). Ces racines sont données, dans le tableau VII, avec quelques racines de J0(ç) etJ/ç).
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- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
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- TABLEAU VII
- Racines de l’équation
- a J0 (0 = o h (0 = o 0 11 O V (0=0
- g 0) s 0 s g 0) * 0 ï («) * 1
- i a,4o483 3,83171 0,8260 2,118
- 2 5,52oot 7,oi55g 3,885 5,355
- 3 8,65373 10,17347 7,oi3 8,021
- 4 j1,79153 i3,32369 io,i49
- 5 14,93092 16,47063
- 6 18,07106 19,61585
- On en déduit aussitôt les tableaux VIII à XI dans lesquels la différence Ç„(K + W’) — représente chaque fois la valeur cherchée ^ = (* — i) d’après (82).
- TABLEAU VIII
- Jo(0 = o
- w — Jf(*) v(a4-w) Wa) *0 *0 gt"H-w) y — " y(3-f-t0) ï(3) «O
- * $<0 . * 0 ^ _ |(fl) ’ U ?(3! 0
- 1 2,2954 3,IIÔ2 1,5677 3,1337 1,3625 3,1378
- 2 3,5985 6,2489 2,i36i 6,2715 1,7253 6,2772
- 3 4,9o33 9,3867 2,7048 9,4108 2,0082 9>4i73
- 4 6,2087 i2,536i 3,2737 12,5510
- TABLEAU IX
- M0 = o
- W jé+w) ~ |(»+«0 l’Ô). £(2+w) * ~ ?(a) 1 g(2+W) £(2) !(3+«>) — «î f(3+«))—£(3)
- I I,8309 3,i83g i,45oi 3,1579 I,3096 3,i5o2
- 2 2,655i 6,34i8 1,8992 6,3o8i 1,6190 6,2972
- 3 3,4772 9 » 4920 2,3478 9,455o 1,9281 9,4424
- 4 4,2986 12,6389 2,7960 12,6oo3
- TABLEAU X
- Y0 (?) = o
- W X — g(i+w) £(r) U 0 * ~ ?(a) 0 £(a+w) — |(0 0 s0 ï3+u>) x — 0 ?(3) 0 03+w> _ £(3) 0 S0
- I 4,7o3 3 ,o5q i ,8o3 3,128 1,447 3, i36
- 2 8,49° 6,187 3,612 6,264
- 3 12,287 9,3a3
- TABLEAU XI
- V (0 = o
- W £(i+w) £(1) £(2+™) * ~ f(2+«0 f(a)
- 06
- 1 2 2,528 4,023 3,237 6,4o3 1,591 3,l66
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- L’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE
- T. XLVI. — N» 10.
- Les valeurs xZ ou (x— 1) xZ des tableaux VIII et XI se répartissent dans les tableaux VI et VIII. On voit que, de cette façon, on peut progresser dans deux directions quand on eonnait un nombre suffisant de racines Ç. En premier lieu, on obtient, même pour des valeurs élevées de x, des racines x mais seulement d’ordre supérieur, car le quotient * de deux racines ? proches l’une de l’autre, qui donnent une faible valeur de pu, est lui-même petit. Pour w = 1, la plus grande valeur x qui se présente dans les tableaux VIII et XI est celle de Y0(§) dans le tableau 10 et est égale à 4.703 : toutes les autres, particulièrement les valeurs pour J^(?) et Y.,(?) restent petites. On ne peut donc pas obtenir de cette façon les racines r d’ordre inférieur de Péquation 41 pour des valeurs élevées de x. Au contraire, on trouve très facilement, pour les anneaux à très faible courbure, pour lesquels x s’approche de l’unité, d’autant plus de valeurs que w est plus petit.
- Pour une différence p—« =w donnée, la valeur (x—^devenant d’autant plus grande que la racine est plus petite, on peut, pour de faibles valeurs de w et pour des valeurs élevées de x, obtenir des racines en formant avec J (?) et K(?) une intégrale générale R = Jre(?) -f- a Ym(Ç), a étant une constante convenablement choisie : la plus petite racine de cette intégrale est plus voisine de zéro que la plus petite racine de J(?) ou de Y(S).
- § 20. Mais le calcul général des racines r d’ordre inférieur, pour des valeurs élevées de x, est effectué par d’autres méthodes. Si l’on a affaire aux fonctions de Poisson, si donc n est un multiple impair de 1/2, on peut employer la méthode graphique en déterminant les points d’intersection delà fonction y = tg (r2—1\) t avec une certaine fonction v qui dépend de r2, r\, et r. Les valeurs obtenues de cette façon concordent avec les valeurs du tableau VI. On peut cependant résoudre graphiquement d’une autre manière les équations (52) et (63) : ce procédé est dû au Professeur Sommerfeld.
- L’équation (63) peut être écrite sous la forme
- tg (r2t — /qr)
- En posant r2r:=tg. « et 7qr = tg./3, on a
- r2T r\T
- I + r2T.r,T
- tg (tg « - ts (3)=t8a 'ff =tg II suffit de tracer les courbes
- A(t) = tg a — (a + lira) ; B(r) = tg /3 — /3 (86)
- et de déterminer leurs points d’intersection. La courbe A (r) présente un nombre infini de branches : B(r) n’en a qu’une. Si l’on eonnait les valeurs de rK et r2 individuellement, on prend les valeurs t comme abscisses; si le rapport x = r2/r, est seul donné, il vaut mieux prendre comme abscisses les valeurs de rKr en prenant rK arbitrairement, comme unité de longueur. On obtient alors les racines rKr, d’où l’on peut déduire, avec x, la valeur (r2—r,)?,
- car on ax—-i = r2 -3 d’où (r2 — r4)r = r4 t(*—i).
- Forme des lignes de force de quelques oscillations propres
- § 21. Pour obtenir une image de la forme des lignes de force provenant d’une oscillation déterminée donnée par /?, t, n, considérons le cas limite d’un tube infiniment peu courbé, c’est-à-dire droit, en lequel se transforme l’anneau pour x (1) = 1 (ou q = oo). Dans
- (!) Ce x est donné par l’équation x — 1 = étude pour indiquer la conductibilité;
- r2~ r1
- r4
- : il ne faut pas le confondre avec la notation x prise au début de cette
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- ce cas, les différences r-ri et p-pn restent finies, et les fonctions de Bessel J„ (P) et K„ (p) se transforment (§ 6) en :
- lim Jn(p) = d^ COS (p — ; lim K«(/>) = sin (P — ^ •
- pzz^oo P \ * J p — oo r V 1 /
- On a donc, d’après l’équation (69)
- (87)
- Dans cette expression, la nouvelle constante a a la valeur suivante:
- a= yVp 1 \ ’
- p sin /—ÿ—* — p\\
- lim R
- p CX3
- = v/--
- V TCP .
- sin (p p\)
- Tcp / 2n sin
- et, en différenciant :
- -77 — p^
- lim R' —
- p I=Z 30
- a sin (p — p))
- V/:
- cos (p—Pi)
- txp . fin -f- i
- sin(—4—r — Pi
- a cos (/s —
- On peut considérer cette valeur de a comme constante, quoiqu’elle contienne encore la variable p sous le radical, car les variations que subit p dans l’intervalle fini de.^ hp2 disparaissent vis-à-vis de la valeur de p. Le facteur a qui, par suite de la valeur infiniment grande de p au dénominateur, a une valeur infiniment petite, peut être multiplié par une constante A suffisamment grande (constante d’amplitude du système (68)) et donner une amplitude finie. Au lieu de supposer, pour déterminer la valeur lim R’, la constance approximative du facteur «, on peut obtenir le même résultat en différenciant d’abord dans R les
- fonctions Jn(p) et Kn(/>) individuellement, d’après la formule J'n(p) =^Jn(p)— Jre^_, (^) et en
- passant ensuite à la limite P = oo. On reconnaît alors que le résultat n’est valable que si n ne devient pas aussi infini.
- La détermination de la forme des lignes de force est grandement facilitée, puisque nous n’avons plus que des fonctions trigonométriques dans les expressions des forces électriques et magnétiques. Les racines r de l’équation (41) sont des multiples entiers de tt, divisés par la largeur de Eanneau r2—r,. Mais le système (68) contient encore la grandeur exponentielle complexe 0 = eikt dont la décomposition en cos donne deux sys-
- tèmes décalés den/2. Dans chacun de ces systèmes, le vecteur magnétique est décalé de^sur le vecteur électrique. Considérons d’abord lesdignes de force dans une section de l’anneau que découpe un plan passant par l’axe des z. Choisissons une section pour laquelle $ a sa valeur maxima 1, et pour laquelle, par suite, est nul: en outre choisissons le temps t de telle façon que le vecteur électrique ait sa valeur maxima: le système (68) donne, dans cette section, au temps donné, la répartition de la force électrique :
- E- = A a cos p(z — zf sin r(r — rd = A a cos
- 5j) . WTï(r-
- — sin--------
- Er-=— —— sin p{z — zff cos r(r
- *2 ~ l = — Aa~‘
- r2 — r\
- . S7t(z — z.) wtï(t
- sm-----1-------- cos ——
- (88)
- Ces équations permettent de construire facilement l’image des lignes de force. Le facteur i 2 " dans 1’ amplitude de E. ne modifie pas le caractère général de la forme
- des lignes de force : on peut donc le négliger et ne considérer que le produit des fonctions trigonométriques. Dans celles-ci, les grandeurs s et w déterminent la position des
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- points nuis et, par suite, le caractère de l’image des lignes de force. Prenons par exemple un tube dont la hauteur z2—z{ soit à la largeur r%—dans le rapport de 7 à 5 : on obtient les figures 3 à 5 pour les paires de valeurs de s et tu indiquées. La section du tube se subdivise en rectangle^ séparés qui sont limités par des lignes de force rectilignes. Chaque rectangle et les lignes de force qu’il contient se reproduisent symétriquement dans le rectangle voisin. Les points d’instersection de lignes de force singulières qui limitent les rectangles sont des points singuliers : en ceux-ci, la force électrique est nulle et sa direction est indéterminée. Pour les oscillations d’ordre supérieur, pour s = 2 et w 2, on obtient des régions dans lesquelles les lignes de force sont des courbes fermées et ne se terminent plus aux parois du tube, comme le montre la figure 5. Une oscillation unique de ce genre ne peut pas être obtenue avec un des excitateurs connus d’oscillations électriques, mais il est possible que plusieurs de cés oscillations avec des formes de lignes de force différentes
- et des périodes différentes donnent, par superposition, une image de lignes de force que l’on peut obtenir avec les excitateurs ordinaires.
- § 22. Le cas m — 0 qui, pour un tube droit, est équivalent à r = 0, correspondrait aussi dans un anneau à la valeur t = 0 qui représente une racine singulière de l’équation (41) :
- Jn(r)T)Kn('Yr) = •Ml’2T)Kn(^'rb On voit facilement qu’il ne faut pas envisager ce cas. En effet, si l’on suppose T= 0, on a, d’après l’équation (38,§7), A2a-2—p2 = 0 et, pour la détermination delà fonction R d’après l’équation (13), on n’obtient pas l’équation différentielle (18) de Bessel, qui
- s = 1, w — 1
- Fig-, 3, 4 et 5. — Forme des lignes de force.
- sans l’emploi de p est la suivante :
- t . -i, , . . d-R i dR
- mais on obtient 1 équation • —;—h--y-
- 1 dr r dr
- ÜÎR.
- r-
- (89)
- (89a)
- dont l’intégrale générale est cKrnArcp'~n. Comme, en outre, dans ce cas, $ a la forme eipz = on trouve pour les fonctions Bz, Br, B^, dont on a déduit les forces électriques et magnétiques, des expressions identiques aux termes supplémentaires discutés dans le § 4. Celles-ci représentent donc un cas spécial de la solution générale avec les fonctions de Bessel, mais ne sont pas utilisables pour notre problème, comme nous l’avons vu, parce que l’on ne peut pas, avec elles, remplir les conditions limites aux parois de l’anneau.
- Si l’on reporte au cas de l’anneau les résultats obtenus pour le cas limite d’un tube droit, on voit facilement que le caractère de l’image des lignes de force ne varie pas. C’est surtout net quand on prend un anneau pour lequel R se réduit à J«(/>) pour une valeur déterminée de cas traité dans le§ 19. La courbe 3n(p) a une forme voisine de la sinusoïde, mais son maximum est décalé du côté du premier zéro. Cela est vrai d’une façon générale pour la fonction R, et on voit que les lignes de force des figures 3 à 5 subissent, dans un anneau de courbure finie, une distorsion qui déplace le centre de gravité du système de lignes vers la paroi intérieure de l’anneau, paroi contre laquelle se resserrent les lignes de force. Les rectangles en lesquels se décompose la section du tube droit changent de dimensions, mais restent des rectangles.
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- On peut, de la même façon qu’on l’a fait pour les surfaces zr, étudier la répartition des lignes de force dans les surfaces ry c’est-à-dire dans les plans z — const. où l’on a les composantes Er et Ey. La même méthode est applicable pour les surfaces yz. La figure 6 correspond à la figure 4 et indique la répartition des lignes de force pour s — 2 et w = 1 dans un plan perpendiculaire à l’axe de z (surface ry) qui coupe la section du tube (fig. 4) suivant la droite ab. La figure 7 indique l’image correspondante dans la surface yz qui coupe la section suivant la droite ef. Les lignes de force sont, dans ces surfaces, des courbes planes qui restent telles dans le cas de l’anneau, sauf pour la figure 7, où la surface <pz devient une enveloppe cylindrique. Cependant les lignes de force sont toutes sur cette surface et n’en sortent pas. Ces résultats ne sont évidemment valables que pour les surfaces singulières considérées, pour lesquelles la ^troisième composante de la force électrique, la composante normale, est nulle.
- Dans tous les autres plans et surfaces cylindriques, on £** _ _
- n’obtient pas la force __
- électrique totale, mais seulement la projection de celle-ci formée par les deux composantes parallèles à la Surface. D’une façon générale, les lignes de force sont des courbes dans l’espace disposées dans les
- s = 2, w — i.
- compartiments en lesquels est divisé l’intérieur du tube par les surfaces singulières (plans ou enveloppes cylindriques). Le nombre et la grandeur de ces compartiments dépendent des valeurs s w n \ plus celles-ci sont grandes, et plus les compartiments sont nombreux et petits.
- Les mêmes considérations, relatives au système (68) avec les coefficients A, s’appliquent au système (70) avec les coefficients B. Mais les choses sont beaucoup plus simples parce que Ez esttoujours nul et que les lignes de force électriques sont, par suite, toujours des courbes planes. On peut, d’après les mêmes principes, déterminer également les lignes de force magnétiques.
- A. Kalahne.
- (A suivre.)
- RECHERCHES PRATIQUES SUR L’ACCUMULATEUR AU SULFATE DE ZINC
- Le problème de l’accumulateur léger présente un intérêt de jour en jour grandissant avec les progrès de la locomotion automobile électrique et de la navigation sous-marine.
- On sait que le nombre des voies qui s’ouvrent aux chercheurs dans ce sens est très limité, au moins actuellement ; et, devant le récent échec des accumulateurs alcalins qui n’ont pas encore donné ce que l’on était en droit d’en attendre, on peut dire que l’accumulateur au plomb demeure seul.
- Cependant l’accumulateur au sulfate de zinc lui est, théoriquement, bien supérieur comme légèreté. Aussi nous paraît-il intéressant de publier les recherches que nous
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 10.
- avons faites pour rendre cet appareil pratique et exposer ce qui nous a arreté dans cette tâche.
- Cet accumulateur se compose en principe d’une solution de sulfate de zinc additionnée d’acide sulfurique que l’on électrolyse entre une anode en plomb et une cathode inattaquable.
- A la charge, le plomb se péroxyde et le zinc se dépose sur la cathode. A la décharge le zinc se dissout dans l’acide et l’hydrogène mis en liberté sur l’anode réduit le bioxyde de plomb, le tout suivant l’équation réversible :
- Zn + 2SO'<H2+ PbO2 = SO'-Pb + SCHZn + afRO.
- Cette équation est absolument d’accord avec les données thermochimiques. La force électromotrice de décharge est de 2v,35 sensiblement plus élevée de 0v,4 que celle de l’accumulateur au plomb, ce qui tient à la chaleur de formation plus grande du sulfate de zinc que du sulfate de plomb.
- De plus, la capacité spécifique en est plus élevée, puisqu’il faut théoriquement 3 gr. 86 de plomb par ampère heure et seulement 1 gr. 21 de zinc et que le coefficient d’utilisation de ce dernier est, à cause de sa dissolution dans l’électrolyte, à coup sûr bien supérieur à celui du plomb,
- Pour ces deux raisons l’accumulateur au zinc doit être plus léger que celui au plomb.
- Le principal inconvénient qui a empêché l’emploi industriel de cet appareil n’est autre que la dissolution du dépôt de zinc fait sur la cathode à circuit ouvert, d’où décharge de l’accumulateur.
- Nous allons résumer ce qui peut être fait pour annuler cette attaque, ce qui nous conduira tout naturellement à l’étude de la négative, puis de l’électrolyte et enfin de la positive.
- Le principe fondamental est que le zinc, pur et amalgamé, obtenu par électrolyse d’une solution de sulfate de zinc avec une cathode en mercure n’est pas attaqué par l’acide sulfurique chimiquement pur. C’est là un fait connu, et que nous avons maintes fois constaté' Le zinc se recouvre bien de grosses bulles d’hydrogène, mais ces bulles sont adhérentes au métal et ne s’en détachent pas.
- Toute la question revient donc à étudier quel support on pourra mettre au mercure pour constituer la négative et quels sont les corps à éviter dans l’électrolyte et sur la positive pour ne pas provoquer cette attaque.
- Le support ou âme de la négative constituant la cathode dans l’électrolyse et sur lequel doit se déposer le zinc doit naturellement être conducteur, donc; métallique.
- Comme métal à employer sans l’amalgamation, aucun n’est bon ; attendu que ceux qui sont électro-négatifs par rapport au zinc dans l’acide sulfurique causent sa dissolution et que ceux qui le sont moins sont eux-même attaqués et dissous par l’acide. Mais avec le concours de l’amalgamation, il est possible d’employer le plomb, le cuivre, le laiton et le zinc.
- Ces derniers métaux en effet s’amalgament complètement et ne causent plus l’attaque. Le fait est facile à constater en ajoutant du sulfate de plomb ou de cuivre dans le vase contenant l’amalgame de zinc pur et l’acide. Dans ces conditions le métal est mis en liberté par le zinc et est en même temps amalgamé. L’on constate que les bulles de gaz hydrogène ne se dégagent pas plus qu’avant.
- On peut chercher la raison de cette non attaque ou bien, dans le faitque les bulles gazeuses
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- tendent à se former sur le métal plomb ou cuivre, mais que celui-ci étant amalgamé la bulle formée reste adhérente et tsole ainsi le métal du contact de l’acide, ou bien dans celui que les métaux amalgamés sont moins électronégatifs par rapport au zinc par suite d’une absorption de chaleur au moment de Famalgamation.
- Il ne faut cependant pas considérer cette non attaque comme absolue, car il est certain qu’en amalgamant avec du mercure contenant du cuivre et surtout du plomb, l’attaque augmente avec la proportion de métal étranger.
- En accord avec les faits précédents, nous devons noter que l’amalgamation provoque une surélévation de la f. é. m.
- Parmi ces métaux, nous devons encore éliminer pour constituer le support de la négative : 1° le plomb, car il se dissout dans le mercure en formant un amalgame fluide ce qui détruit le support, et que, même amalgamé, son action dissolvante n’est pas nulle; 2° le zinc à cause de son atlaquabilité par l’acide ; et que de plus, amalgamé profondément, il est cassant. 3° le laiton, aussi, à cause de sa fragilité lorsqu’il est amalgamé.
- Il ne reste donc que le cuivre amalgamé comme seul métal possible à la négative. Nous résumerons ainsi les qualités spéciales qu’il présente ; 1° il ne cause nullement la dissolution du dépôt de zinc ; 2° une fois amalgamé, son amalgamation se conserve etilne se dissout pas dans le mercure ; 3° employé en feuilles de un millimètre d’épaisseur il n’est pas cassant. Il l’est au contraire en feuilles plus minces qui permettent à l’amalgamation de pénétrer jusqu’au cœur de la plaque; 4° c’est un bon conducteur de l’électricité; 5° son amalgamation est très facile comme l’on verra plus loin ; 6° il favorise par sa présence l’amalgamation du dépôt de zinc.
- Ce.dernier phénomène peut être mis en évidence simplement par l’expérience suivante : du zinc est mis en présence d’acide et en contact avec du mercure ; il ne s’amalgame que très lentement. Mais si 1 on ajoute une dissolu tion de sulfate de cuivre, du cuivre déplacé par le zinc se dépose sur lui et aussitôt l’attaque devient très vive ; cependant elle ne tarde pas à s’arrêter, le mercure ayant grimpé sur le cuivre et ayant du même coup provoqué l’amalgamation du zinc.
- Si, dès lors, la plaque de cuivre amalgamé repose dans un godet contenant du mercure, celui-ci grimpe après la plaque et amalgame le dépôt de zinc au fur et à mesure de sa production. Lorsque la décharge s’opère, le mercure libéré retombe en partie dans le godet inférieur.
- Gomme godet nous avons employé un récipient en celluloïd, long de 10 centimètres à section elliptique, son grand axe vertical ayant 2 centimètres, et ouvert par le haut d’une simple fente pour laisser passer la plaque de cuivre qui descendait jusqu’au fond. Cette fente était faite pour éviter que les saletés, du plomb en particulier venant de la positive, ne puissent entrer dans le godet et souiller le mercure.
- L emploi d un treillis de cuivre au lieu d’une plaque à la négative ne donne que de mauvais îésultats, car la.densité de courant étant trop grande, le dépôt est arborescent; ce qui peut permettre des chutes de matière et le passage de mercure sur la positive. Enfin le mercure ne reste guère plus sur la négative en treillis que sur celle à plaque lisse malgré tous les nœuds du treillis.
- Revenons sur le procédé à employer pour amalgamer le cuivre. On commence par décaper le cuivre en le trempant dans une solution d’acide azotique. Puis on le plonge cG"* un bain constitué de la manière suivante.
- Du mercure est mis en dissolution dans de l’acide azotique du commerce ; ce dernier est ajouté peu à peu jusqu’à dissolution complète du métal. Puis on ajoute de l’acide jusqu’à
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- ce que le dépôt blanc d’azotate mercureux formé se redissolve complètement ; on ajoute même un excès d’acide. La liqueur obtenue est étendue d*eau au volume le plus convenable. Les lames de cuivre à amalgamer sont plongées dedans, jusqu’à amalgamation complète ; ce qui demande au plus quelques minutes. Si l’attaque de la lame est vive, c’est qu’il y a trop d’acide ; si au contraire, le dépôt de mercure se fait en gouttelettes fines, grises sur le cuivre, c’est qu’il n’y a pas assez d’acide : il faudra en rajouter pour que la surface devienne bien brillante et que l’amalgamation soit bien complète.
- Ainsi préparé, le cuivre durcit et garde une surface aussi brillante que celle du mercure, s’il est conservé dans une solution acide. Au contraire dans l’eau pure et surtout à l’air, il s’oxyde et se recouvre rapidement de vert de gris.
- Le cuivre n’est alors amalgamé que superficiellement ainsi qu’on le constate en coupant la plaque. Mais, mis au contact de mercure en solution acide, ainsi qu’il est fait dans l’accumulateur, le mercure continue à pénétrer dans le cuivre jusqu’à l’âme. Ce travail s’accomplit en deux à trois mois, il est vrai, mais il n’en constitue pas moins une destruction de la négative, celle-ci devenant si fragile qu’elle casse au premier effort fait pour la démonter. La quantité de mercure ainsi fixée est très faible, et la cassure de la plaque est nettement cristalline.
- La même méthode d’amalgamation appliquée cinq minutes au zinc ou au laiton les attaque à fond et rend les plaques de un millimètre d’épaisseur cassantes comme du verre.
- Occupons-nous maintenant de Vélectrolyte.
- Pour le constituer il ne faut pas penser prendre du sulfate et de l’acide chimiquement purs, cela reviendrait trop cher. On se contentera de prendre de l’acide au soufre et du sulfate, préparé spécialement pour cet usage de la façon suivante. Ce sulfate n’est pas du sel pur, mais il est sans action sur le zinc ainsi que nous le montrerons. Du reste son emploi nous a toujours donné satisfaction, ce qui vaut mieux que tout raisonnement.
- Pour cette préparation, on fait une solution d’acide sulfurique ordinaire dans l’eau à 16 degrés Baumé. On l’emploie encore chaude pour dissoudre du zinc neuf du commerce mis en excès. Lorsque tout dégagement gazeux a cessé, on décante, et le liquide clair est mis en contact pendant trois jours au moins avec un grand excès de zinc neuf disposé de telle sorte que la surface de contact soit la plus grande possible. Cela fait, on transvase le liquide dans un récipient contenant au fond cinq grammes de sulfure de baryum par litre de solution, on acidulé légèrement et on laisse séjourner 48 heures.
- Il ne reste plus alors qu’à décanter le liquide et à le faire cristalliser. Dans cette cristallisation, il faut prendre soin que le sel obtenu soit l’hydrate à 7 molécules d’eau S04Zn, 7II20, c’est à dire celui qui se dépose au-dessous de trente degrés centigrades. Sans cette précaution la composition de l’électrolyte faite avec un sulfate moins hydraté, déposé à chaud par exemple, serait faussée.
- Nous allons justifier que le sulfate ainsi obtenu ne contient pas de composés nuisibles.
- L’emploi de l’acide à 19 degrés Baumé est fait pour obtenir une solution de sulfate saturée à la température ordinaire.
- L’eau apporte comme impuretés : des sels de fer, de chaux et de magnésie ; des chlorures, phosphates et azotates.
- L’acide apporte des produits nitreux, des chlorures, des sels de fer, de plomb et de l’arsenic.
- Enfin le zinc apporte du plomb, de l’antimoine, de l’arsenic, de l’étain, du fer, etc.
- Le séjour de la dissolution sur le zinc en excès ajustement pour but d’enlever tous ces métaux ou du moins tous ceux qui sont précipités par le zinc ; or, ce sont justement ceux
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- qui sont électronégatifs par rapport au zinc et qui par conséquent causeraient sa dissolution en formant un couple secondaire avec lui. L’arsenic lui-même est précipité à l’état d’arséniure.
- C’est pour plus de sûreté encore que l’on traite le liquide par le sulfure de baryum qui, attaqué par l’acide libre, donne de l’hydrogène sulfuré et précipite les métaùx étrangers à l’état de sulfures.
- Le phosphore et l’arsenic disparaissent à l’état d’hydrogène arsénié et phosphoré, surtout si l’attaqué du zinc a eu lieu à chaud.
- Les sels de chaux et de magnésium ne s’éliminent pas, mais ils ne nuisent pas.
- Enfin les produits nitreux ont été réduits à l’état de sulfate d’ammoniaque qui n’a pas de mauvaise influence.
- Pour constituer l’électrolyte lui-même, il ne faudra pas employer d’acide sulfurique ordinaire, lequel contient toujours de l’arsenic, du fer, du plomb qui causent l’attaque du zinc. Au contraire l’acide au soufre qui est exempt de ces impuretés donne toute satisfaction et l’acide chimiquement pur ne donne pas mieux. Autrement dit, on emploiera le même acide que pour les accumulateurs au plomb.
- Passons à l’étude de Vélectrode positive. En principe cette électrode est semblable à celle des accumulateurs au plomb. Mais nous allons montrer qu’il faut absolument éviter la présence d’antimoine même en faible quantité dans la constitution de la positive. Nous verrons ensuite les conséquences de la viscosité très grande de l’électrolyte sur la constitution de la positive qui dès lors doit être à grande surface.
- Voyons l’action de l’antimoine sur la dissolution du zinc dans l’acide sulfurique : à l’inverse du plomb et du cuivre, l’antimoine cause l’attaque du zinc même fortement amalgamé. Il ne s’amalgame pas, en effet, lui-même et les bulles se dégagent sur lui, causant l’attaque du zinc. Cette action est très vive et des quantités infinitésimales d’antimoine suffisent à faire dissoudre le zinc déposé sur une négative.
- Ainsi de l’acide sulfurique qui a séjourné sur du sulfate d’antimoine, dit insoluble, contient assez d’antimoine pour faire dissoudre immédiatement du zinc amalgamé. Et quelques parcelles de ce sulfate d’antimoine insoluble, mises en contact avec le zinc amalgamé en causent l’attaque tumultueuse.
- Notons en passant que l’arsenic, ou ses composés oxygénés, ne donnent pas lieu à une attaque aussi violente.
- Ceci posé, montrons que l’antimoine est suffisamment soluble dans l’acide sulfurique pour passer de la positive à la négative et y produire les dégâts signalés. Il sera ainsi prouvé que ce corps ne peut être employé dans les accumulateurs au sulfate de zinc pour constituer, allié au plomb, les grilles des positives. ♦
- Chimiquement, on peut prouver cette solubilité. En chauffant en effet, à l’ébullition, de l’antimoine pulvérisé avec de l’acide sulfurique concentré et de l’acide azotique on obtient une poudre blanc sale de sulfate d’antimoine, tandis que de l’acide sulfureux se dégage. En étendant d’eau et en filtrant on obtient une liqueur qui présente, mais faiblement, les caractères des sels d’antimoine ; ainsi avec l’hydrogène sulfuré on a un précipité orangé, et l’essai avec l’appareil de Marsh est très net. De plus cette poudre amorphe, mise dans un flacon avec de l’eau, s’est mise lentement à cristalliser, ce qui nécessite une légère solubilité du précipité.
- En se plaçant à un tout autre point de vue, nous avons prouvé le passage direct de l’antimoine de la positive à la négative. Cette démonstration était d’autant plus nécessaire que
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- l’on peut jusqu’à un certain point objecter aux essais précédents que le sulfate ainsi formé n’était pas le même que celui formé dans les accumulateurs.
- Un accumulateur au zinc à électrodes négatives en cuivre amalgamé reposant dans un godet contenant du mercure fut monté avec des plaques Dinin qui contiennent une notable quantité d’antimoine. A la première charge, la dissolution du zinc sur la négative fut nulle. A la deuxième, elle commença à se faire sentir. A la quatrième ou cinquième charge, le zinc ne se déposait plus ; de fines bulles se dégageaient de points précis de la négative (points où l’antimoine s’était déposé), le zinc se dissolvant au fur et à mesure. C’est alors qu’en dissolvant la négative dans l’acide azotique et en essayant à l’appareil de Marsh le liquide obtenu, nous y avons caractérisé l’antimoine. L’électrolyte lui-même présentait les caractères de l'antimoine. Le fait du transport de l’antimoine était définitivement prouvé.
- Il faut donc se passer de ce corps pour constituer la positive. Son rôle ordinaire est, allié au plomb, de composer les grilles, lesquelles faites ainsi sont résistantes mécaniquement et suffisamment difficiles à oxyder.
- Sur ce dernier point nous ferons la remarque suivante pour les appareils au zinc : l’attaque ou formation de la plaque positive dans une solution de sulfate de zinc acidulée est assez faible pour que les effets puissent en être négligés. Ceci va expliquer la possibilité de l’emploi des alliages suivants :
- Le plomb pur ou doux est la meilleure matière à employer quand on ne cherche pas une grande résistance mécanique de la part du cadre ou de la grille de la plaque. On est ainsi sûr de ne pas avoir de couple secondaire formé par le cadre d’une part et par le peroxyde de plomb d’autre part ; ce qui aurait l’inconvénient grave de causer à circuit ouvert la décharge lente et l’attaque du cadre de la positive.
- Nous avons étudié en second lieu l’alliage de plomb et de zinc. Lorsqu’on incorpore plus de un pour cent de zinc à du plomb fondu et légèrement surchauffé, on voit le zinc fondre et former une couche légèrement pâteuse à la surface du bain liquide et cela malgré toute agitation. Si l’on retire cet excès de zinc surnageant, le plomb ne retient plus que un pour cent de zinc environ. C’est l’alliage ainsi obtenu que nous avons employé dans nos accumulateurs.
- Il a l’avantage, sur le plomb pur, d’être plus résistant mécaniquement. Mais il est un peu formable et donne un couple secondaire avec la matière active. Ces deux inconvénients tiennent à la même cause, à savoir, la dissolution du zinc incorporé et la porosité du plomb qui subsiste après cette dissolution.
- Cependant cet inconvénient de la décharge à circuit ouvert n’est pas tel qu’il n’y ait pas possibilité d’employer l’appareil muni de ces plaques.
- Nous*avons également essayé le plomb amalgamé à deux pour cent de mercure. L’alliage est préparé par fusion ; le mercure est ajouté au moment où après avoir fondu le plomb, il commence à faire prise par refroidissement. Il est nécessaire d’opérer ainsi, car le mercure ayant son point d’ébullition à 360° et le plomb fondant à 330°, en l’ajoutant à une température plus élevée il entrerait en ébullition et projetterait du plomb fondu. Ceci fait, on donne un léger coup de feu pour fondre le tout et rendre l’alliage homogène.
- La dureté du métal obtenu augmente avec la quantité de mercure employée, mais en même temps le plomb devient plus formable. A 5% de mercure il n’est plus possible de l’employer. En résumé la décharge à circuit ouvert est plus forte qu’avec le plomb zingué.
- En employant, au lieu de plomb pur dans cet alliage, du plomb déjà zingué, on obtient
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- un composé plus dur que les deux précédents et pas plus formable que le plomb amalgamé seul. Son emploi est possible lorsque tout est sacrifié à la légèreté.
- Le plomb arsénié est plus intéressant. L’arsenic donne en effet au plomb les mêmes qualités que donne l’antimoine ce qui n’a rien d’étonnant puisque ces deux corps ont des propriétés chimiques très voisines. On l’obtient en jetant de l’arsenic métallique en poudre très fine sur du plomb fondu et le moins chaud possible. Une bonne partie de cet arsenic se volatilise ou brûle. Il faut naturellement opérer sous la hotte avec un fort tirage et boucher rapidement le creuset pour éviter de respirer les vapeurs d’arsenic.
- L’arsenic dans la proportion de un à un et demi pour cent durcit considérablement le plomb. On peut pousser la dose jusqu’à trois pour cent, mais sans grand intérêt. Il est également inutile d’adjoindre à l’arsenic un autre métal, ce qui ne pourrait que rendre le métal plus formable et faire entrer l’arsenic en dissolution dans l’électrolyte.
- Cet alliage ne donne pas de décharge à circuit ouvert, n’est pas formable, et présente une résistance mécanique suffisante. Il est donc supérieur à tous les autres. Mais son emploi se trouve être impossible, car on ne peut pas être certain de ne pas intoxiquer les fondeurs.
- De cette étude, nous couclurons que le cadre de la positive doit être fait simplement avec du plomb pur.
- Cette nécessité n’entraîne pas de conséquence fâcheuse pour ces appareils, au point de vue de l’action destructive due à la formation. Nous allons en effet montrer que la plaque positive doit être à grande surface, c’est-à-dire du type Planté.
- Or les plaques de ce type sont en plomb doux, résistent bien ; tandis qu’il n’en serait pas de même avec des plaques à oxyde rapporté et grilles en plomb doux. Ces dernières seraient vite rongées, malgré qu’il faille noter que la formation est moins active avec cette électrolyte nouvelle qu’avec l’acide sulfurique pur.
- La nécessité de mettre une positive à grande surface vient de ce que l’électrolyte est beaucoup plus visqueux que celui d’acide sulfurique. Ce qui fait, qu’en décharge, l’acide libre ne peut pénétrer aussi rapidement dans la plaque positive pour y exercer son action que dans l’accumulateur au plomb. Dès lors, l’on ne peut songer à faire travailler l’accumulateur au zinc sous des densités de courant semblables à celles de l’accumulateur au plomb, sans risquer de le voir se polariser.
- Or la nécessité de pouvoir décharger rapidement les éléments est ici indispensable puisqu’il s’agit uniquement d’appareils de traction.
- Il est presque superflu d’insister sur l’effet de la viscosité de l’électrolyte ; noué citerons cependant, à l’appui des conclusions précédentes, les expériences suivantes 1° un accumulateur Blot, c’est-à.dire à grande surface, déchargé dans une solution d’acide sulfurique à 28° Baumé, chargé de sulfate de zinc comme pour un accumulateur au zinc donne une capacité de 15 °/0 moindre que déchargé dans l’acide pur ; 2° un même accumulateur au zinc donne plus de capacité lorsque l’électrolyte estmoins riche en sulfate de zinc, ce qui pratiquement s’obtient en augmentante volume de l’électrolyte et la distance des plaques, sans augmenter la quantité de sulfate dissous ; 3° un accumulateur au zinc ayant été déchargé, au régime de une heure et demie, puis laissé au repos trois heures, donnera alors 10 °/0 de la première décharge. Mais, si au lieu de continuer la décharge dans cet électrolyte visqueux, on le vide, on le remplit d’acide sulfurique à 25° Baumé, on peut obtenir, dans les mêmes conditions de régime, 30 % de la décharge primitive. Cette différence tient à la viscosité et n’a plus lieu au régime en quinze heures, cequi montre qu'il n'y a pas eu manque d’acide dans l’électrolyte.
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- Notons en passant une curieuse manœuvre faite pour augmenter beaucoup la capacité spécifique de cet accumulateur. L’élément est monté juste au moment de s’en servir avec des positives qui ont été trempées, après séchage complet, dans de l’acide sulfurique à 53° Baumé. Les plaques étant ainsi imprégnées d’acide, la diffusion n’a plus autant d’importance et le volume du liquide peut être diminué.
- x4u point de vue du montage général de l’élément, nous signalerons d’abord la nécessité où l’on est de séparer par un véritable filtre les plaques positives et négatives. Gela a le double but d’empêcher le mercure de la négative de passer sur la positive d’une part, et d’empêcher les oxydes de plomb de la positive de passer sur la négative d’autre part, et d’y salir le mercure.
- Le mercure, à la décharge, ruisselle en effet sur'la négative en grosses gouttelettes qui peuvent toucher la positive en provoquant un court-circuit, ou simplement se détacher de la négative et tomber sur la positive. Là, elles forment couple secondaire avec le peroxyde de plomb, le réduisent en amalgamant le plomb produit d’où contraction énorme, et destruction de cette partie de la plaque. De plus les charges et décharges suivantes n’éliminent que fort lentement ce mercure.
- La meilleure enveloppe à mettre est simplement un sac en amiante bleue, serré sur la positive. Cette amiante a l’avantage de ne pas se réduire à la longue en bouillie dans l’électrolyte, comme l’amiante blanche ordinaire.
- La rame positive est montée à la façon ordinaire. Elle ne va pas jusqu’au fond du bac, pour laisser la place aux godets à mercure des négatives et pour ne pas être en contact avec le mercure qui a pu sortir des godets. La barre de connexion des plaques, et les queues de celles-ci se trouvent émerger du liquide.
- La formation étant trop active en cet endroit, on risquerait de voir cette partie faite en plomb pur s’attaquer. Aussi avons-nous dû les recouvrir du vernis suivant, qui seul a donné pleine satisfaction : de la gutta-percha dissoute dans le sulfure de carbone en solution épaisse est étendue sur les queues des plaques et la barre de connexion, les soudures une fois faites. Le dissolvant évaporé, on trempe deux minutes cette partie seulement dans un bain de paraffine très chaude. La gutta s’allie alors à la paraffine et colle au plomb de telle façon que jamais l’acide ne peut pénétrer entre la couche de vernis et le plomb. L’attaque est ainsi supprimée, et de plus les cristaux de sulfate ne peuvent grimper après les connexions.
- La rame négative est faite de plaques de cuivre rouge de 1 à 1,5 millimètre d’épaisseur, rivées à une barre de connexion qui se trouvera dans le fond de l’élément et sortira du liquide protégée de la même manière que les queues des positives. L’amalgamation de la rame est faite en dernier lieu pour ne pas travailler le cuivre une fois amalgamé.
- Au point de vue de la quantité et de la composition de l’électrolyte à employer nous n’avons pas fait d’essais approfondis. Mais nous avons pu nous rendre compte qu’il était fort difficile de prendre moins de une fois et demi le volume de liquide dùm accumulateur au plomb. Avec moins d’électrolyte, la viscosité est trop grande et les cristallisations de sulfate sont possibles en décharge, la présence de l’acide libre diminuant beaucoup la solubilité de ce sel. L’influence de la température est ici prépondérante, ce qui complique beaucoup les essais sur ce point.
- En conséquence, le volume de cet appareil est malgré la faible épaisseur des négatives au moins égal a celui des types Planté au plomb, lesquels sont déjà notablement plus volumineux que ceux à oxydes rapportés. De plus, les plaques négatives ne peuvent avoir plus de 15 centimètres de hauteur, sans quoi, les différences de densités de l’électrolyte
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- s’accusent trop et le dépôt de zinc se fait dans le bas des plaques en plus grande quantité. Donc la surface occupée en plan par ces batteries est beaucoup plus grande que celle d’une batterie au plomb ; et malgré qu’il ne faille que 36 éléments au sulfate de zinc au lieu de 42 au plomb, ces batteries sont presque impossibles à loger dans les voitures électriques actuelles.
- Un autre inconvénient réside dans leur délicatesse d’entretien. En effet : il ne doit tomber aucune impureté métallique dans l’élément. — Si le liquide vient à manquer, l’âme des négatives ainsi découvertes se dissout, ce qui imposera un démontage complet.— Les rectifications du liquide ne peuvent pas être faites simplement d’après les indications de l’aéromètre, il faudrait l’analyser. — L’ascension des cristaux de sulfate de zincTe long des bacs est bien difficile à empêcher complètement, ce qui nécessite des nettoyages fréquents pour conserver un bon isolement. — Les négatives s’amalgament à cœur au bout de peu de temps, quelques mois seulement et elles deviennent si cassantes qu’il faut les remplacer.— Enfin il faut procéder à des lavages fréquents, la matière active tombée des positives restant dans les sacs d’amiante où elle ne peut s’accumuler sans danger.
- Mais le plus grave de tous les inconvénients est relatif au poids de ces appareils construits industriellement. Lès considérations exposées plus haut ont montré la nécessité d’avoir des positives type Planté, donc lourdes, et un volume de liquide assez élevé. On comprendra donc comment, malgré la légèreté théorique de cet accumulateur, il nous a été impossible de dépasser la capacité de 30 watts-heures par kilogramme de poids total pour le régime de décharge en trois heures. Il y a tout de même bénéfice par rapport aux accumulateurs au plomb des types couvants d’automobile qui donnent en bon état de fonctionnement 25 watts-heures au kilo. Mais il est construit actuellement des appareils au plomb à plaques minces qui peuvent donner 35 watts au kilo. Ce sont des appareils fragiles et peu durables ; mais cette durée peut être voisine de celle de l’accumulateur au zinc.
- Par contre le rendement de ces éléments au zinc construits avec toutes les dispositions que nous avons indiquées est très bon ; ils conservent parfaitement bien leur charge ; l’attaque des négatives est en effet nulle. C’était là le point, mis généralement en doute, qui avait fait rejeter ces appareils.
- Nous conclurons également à l’abandon de cette solution comme accumulateur de traction, non pas à cause de leur rendement, mais parce qu’ils sont trop encombrants, trop difficiles à entretenir et aussi lourds que ceux au plomb de solidité égale.
- R. Lacau.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Théorie du magnétisme. — Peddie. — The Elec-trician, 9 février 1906.
- D’après les théories modernes sur la constitution de la matière, les solides sont supposés composés d’une agglomération de groupes cristallins. Une théorie du magnétisme doit donc être basée sur les propriétés magnétiques de cristaux, spé-
- cialement du système cubique, auquel appartiennent les métaux magnétiques. Avec les résultats obtenus par Weiss, l’auteur étudie la constitution des aimants moléculaires dans le fer, et trouve que la valeur absolue de la susceptibilité magnétique d’une molécule contenant trois atomes de fer est 5 X 10~26, valeur déduite des observations faites sur les sels de fer dissous. D’une façon générale, l’application delà théorie
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- du magnétisme moléculaire aux cristaux magnétiques de la classe cubique donne des résultats concordants avec les résultats expérimentaux. La formule de Walleraut est correcte sous la forme mathématique, mais doit être interprétée au point de vue de la force interne et non de l’aimantation. Il est possible que des recherches faites sur les propriétés d’autres assemblages possédant la symétrie cubique puissent jeter quelque lumière sur les arrangements actuels des'molécules.
- R. R.
- Grandeur et température du cratère négatif de l’arc électrique. — Reich (fin) (').
- 10) Expériences sur l’arc stable. — La grandeur du cratère, pour des charbons homogènes et pour des intensités de 5 à 15 ampères, a été mesurée par Granquist. Cet auteur a trouvé, en appelant i l’intensité de courant et r le rayon en cm., la relation r ~ 0,0434-0,008/. Cette formule n’est valable que pour une longueur d’arc déterminée. Pour l’écart de 9 mm. employé généralement par l’auteur dans ses expériences, longueur approximative, car il était impossible de la mesurer exactement, les deux charbons étant perpendiculaires l’un à l’autre, et pour un diamètre de charbon de 6à7 mm., la relation trouvée dans une série de mesures est r = 0,014-0,009 i cm.
- Si l’on diminue la longueur de l’arc, en maintenant l’intensité du courant constante, le cratère devient plus grand, le terme constant de la formule croît, tandis que le facteur de i varie peu. Cette relation peut aussi être déduite d’un diagramme obtenu par Simon (1 2) en portant le courant i en ordonnées et la différence de potentiel aux bornes de l’arc en abscisses. Les points d’égale puissance sont situés sur des hyperboles ayant pour asymptotes les axes de coordonnées. En désignant par F la surface du cratère et par T la température de celui-ci, et en admettant qu’à un produit TF déterminé corresponde une résistance déterminée de l’arc, cette résistance est représentée par une droite faisant avec
- l’axe des abscisses un angle déterminé.
- La température du cratère fut déterminée comme moyenne des résultats de plusieurs séries
- (1) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, 24 février 1906, page 300.
- (2) Voir Eclairage Electrique, tome XLIV, 29 juillet, 5 août et 12 août 1905, pages 144, 180 et 228.
- d’observations et fut trouvée égale à 3.140° absolus. L’auteur n’a pu observer aucune relation entre la température et la longueur de l’arc ou l’intensité du courant, comprise entre 3 et 12 ampères. Les photographies du cratère présentent, dès que l’arc est stable, des noircissements indépendants de l’intensité du courant.
- Des observations correspondantes faites sur le cratère positif ont indiqué une température de 3.700° absolus. Onn’a pas pu déceler, dans ce cas encore, d’augmentation de température avec l’augmentation d’intensité.
- 11) Influence sur le cratère des variations de courant brusques ou lentes produites par la mise hors circuit de résistances. — Les ligures 2 et 3 indiquent les résultats obtenus et donnent les grandeurs du cratère mesurées et calculées (cour-
- Fig. 2.
- bes II et III) en fonction du temps pour un courant dont l’intensité est représentée par la courbe III. On voit que les valeurs mesurées restent sensi-
- GranSeur Sa cratère calculée
- Courant
- Fig. 3.
- blement en arrière des valeurs calculées : il y a une sorte «de décalage entre les courbes II et III-La figure 4 indique les variations de grandeur du cratère pour une variation brusque de courant, variation accomplie en Vôoo de seconde environ. Ce
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- n’est qu’au bout de 1/.,0 de seconde environ, que le cratère atteint la grandeur correspondant à la nouvelle valeur du courant. Les courbes os-cillographiques indiquent aussi cette lente croissance du cratère. Peu après l’élévation brusque
- Teznp éra tare
- 1.2 ai
- /Secondes
- Fig. 4.
- du courant, l’arc brûle tranquillement, mais, quand la grandeur du cratère augmente, il se produit un arc sifflant, expliqué par Mme Ayr-
- S5
- T.at/s.
- 3200• .
- „ X Température-
- _3./ao*
- .3009°
- .2900 1er* \ Q3
- cratere
- ^ Courant -
- -
- *Secondes Fig. 5.
- S/es
- ton par l’arrivée d’air au cratère positif quand l’enveloppe de gaz de l’arc ne suffit plus à couvrir celui-ci. Le sifflement de l’arc se traduit, à l’oscillographe, par des oscillations rapides des courbes de courant et de tension.
- Si l’on augmente la résistance du circuit, les phénomènes inverses se produisent et sont indiqués par les courbes de la figure 5. Après la chute du courant, le cratère devient d’abord moins net, car les bords se refroidissent les premiers : la grandeur finale est beaucoup plus rapidement atteinte que dans le cas précédent.
- Dans le cas de l’augmentation brusque du courant, on constate une élévation de température, contrairement à ce qui se produit pour une augmentation lente du courant (fîg. 4).
- Dans le cas de la diminution brusque de courant (fîg. 5), le cratère devient plus sombre au moment de la diminution du courant : l’auteur a trouvé, pour ce point, la valeur 2.980° (croix sur la fîg. 5); aussitôt après, la valeur de la température remonte à 3.120° d’aborcl, pris à 3.140°. ’
- 12) Extinction et allumage de l’arc. — Quand on rompt le circuit de l’arc, le courant et la différence de potentiel tombent avec une vitesse correspondante à la vitesse de rupture du circuit : le cratère commence à se refroidir. Si l’on rétablit la différence de potentiel à temps, c’est-à-dire avant que la température du cratère soit tombée au-dessous d’une valeur déterminée, l’arc jaillît à nouveau. Les observations montrent qu’après rupture du circuit, la surface du cratère se refroidit d’abord rapidement puis lentement: après rétablissement du courant, cette surface n’atteint d’abord la température de vaporisation qu’en certains points, et il se forme un petit cratère dont la surface croît rapidement avec le courant : on observe toujours un retard de l’augmentation du cratère sur l’augmentation correspondante du courant.
- 13) Il serait particulièrement intéressant de pouvoir suivre de la même façon la modification du cratère dans l’arc à courant alternatif mais malheureusement, comme on le verra plus loin, l’influence du cratère positif produit des effets perturbateurs qui empêchent d’obtenir de bonnes images. Des expériences ont dû être faites avec du courant continu pulsatoire et avec du courant ondulé. Le courant pulsatoire était obtenu avec des soupapes électrolytiques de Grâtz-Pollack. Sur la figure 6 sont résumés les principaux résultats obtenus : la courbe I représente la courbe de courant : la courbe II, la grandeur mesurée du cratère ; la courbe III, la grandeur mesurée d’après la formule /• = 0,01—[—0,0091, et la courbe IV, la température. La courbe de
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- la grandeur du cratère présente non seulement un retard sensible sur la valeur normale, mais aussi un décalage sur la courbe de courant. La courbe de température ne présente pas une valeur constante pendant le passage de l’arc
- 26oo‘
- Fig. 6.
- mais est d’abord un peu plus élevée, quand le courant et le cratère croissent.
- 14) Les phénomènes sont tout à fait analogues quand on superpose du courant alternatif et du courant continu pour obtenir un courant ondulé.
- 15) Des recherches de ce genre sur le cratère positif présenteraient un très grand intérêt au point de vue pratique, particulièrement en ce qui concerne la téléphonie par la lumière. Dans cette application, il faut que les variations de courant soient aussi exactement que possible transformées en variation d’éclat.
- Malheureusement les expériences ont montré que le cratère, une fois formé, est nettement défini en ce qui concerne sa grandeur et sa température et que, lors des variations de courant, les variations d’éclat se produisent si progressivement que des déterminations exactes de grandeur ne peuvent pas être menées à bien. Le temps nécessaire au cratère positif pour atteindre sa grandeur correspondante lors d’une augmentation brusque de courant dépend de l’histoire antérieure de l’électrode.
- La température du cratère a été trouvée égale à 3.700°: des oscillations de température n’ont pas pu être décelées avec certitude. Comme l’on doit considérer la température de la cathode comme température de volatilisation, on peut expliquer la température plus élevée de l’anode par 1 in-
- fluence de la couche d’ions gazeux placée tout contre cette électrode. Par suite de la forte chute de potentiel à l’anode, les électrons négatifs y atteignent une vitesse considérable, la couche gazeuse émet une lumière intense, et, comme pour l’effluve, l’anode est entourée d’une couche lumineuse possédant une température sensiblement plus élevée que l’électrode elle-même.
- 16) Avec du courant alternatif, le cratère n’a, ni dans sa phase négative, ni dans sa phase positive, de formes nettement définies permettant une détermination exacte de la grandeur.
- 17) Finalement, l’auteur a déterminé les vitesses avec lesquelles l’arc suit les variations de courant et de tension. Pour cela, il a placé les charbons dans le prolongement l’un de l’autre et non plus perpendiculairement l’un à l’autre (1).
- 11 a trouvé que, sur courant alternatif, l’arc est toujours éteint pendant un temps court. Il n’atteint pas son maximum en même temps que le courant, mais après celui-ci. Un certain nombre d’observations ont été faites sur l’arc chantant ou sifflant : ces observations concordent avec les résultats de l’étude très complète de Blondel.
- 18) Conclusions théoriques. — L’auteur cherche quelles conclusions l’on peut tirer des résultats expérimentaux pour la théorie ionique de l’arc. Pour l’arc stable, on a trouvé que la température du cratère cathodique est indépendante de l’intensité du courant. Il en résulte :
- 1° Que la quantité d’électrons émise par l’unité de surface du cratère est indépendante de l’intensité du courant, car, comme l’a trouvé Richardson, la quantité d’électrons émise par une surface chaude est simplement une fonction de la température pour un même corps et une même pression.
- 2°) La chute de potentiel à la cathode, ou chute cathodique, est indépendante de l’intensité du courant. En effet, si la chute cathodique variait, la vitesse des ions qui heurtent la cathode varierait dans les mêmes conditions, et cela aurait pour conséquence une variation de la température de l’électrode.
- Ence qui concerne la grandeur du cratère, on a trouvé expérimentalement une relation d’après
- (!) Des mesures analogues ont été faites par M. Blondel: La Lumière électrique, 142.551.189.
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- laquelle le diamètre du cratère, entre des limites données de 1’ intensité du courant, dépend linéairement de celle-ci / = m -f- ni. Pour la surface du cratère, on a la relation F = a -)- bi-\-cP. Pour la formation de la quantité d’électrons nécessaire pour l’arc, la cathode seule est importante en première approximation et seulement le produit de la surface du cratère F par une fonction de la température non encore déterminée. Tant que cette dernière est constante, la quantité d’électrons est proportionnelle à F dans l’arc stable ; il existe un état d’équilibre entre les électrons nouvellement formés et les électrons qui disparaissent. Dans cette disparition interviennent : en premier lieu la quantité d’électrons allant à l’électrode positive et proportionnelle à i ; en second lieu la quantité d’électrons disparaissant dans l’arc lui même par combinaison ou choc avec les ions de signe contraire ou les molécules neutres. D’après Stark, cette dernière quantité est d’autant plus considérable, toutes choses égales d’ailleurs, que la différence de potentiel e à laquelle sont soumis les électrons est plus faible : or e est d’autant plus petit que i est plus grand. On obtient donc, pour la quantité d’électrons disparaissant par combinaison, une valeur proportionnelle à i2 en première approximation. Plus l’arc est court, et plus est petite la quantité d’électrons disparaissant par combinaison par rapport à la quantité d’électrons qui atteignent l’électrode, et plus est faible l’influence qu’exerce, lors des variations de courant, le terme ci2 de la formule ci-dessus sur la grandeur de la surface du cratère. Les expériences prouvent aussi que, pour des arcs courts, la surface du cratère, et pour des arcs longs le diamètre du cratère, sont à peu près proportionnels à la puissance première du courant.
- Pour les phénomènès dynamiques, pour les variations rapides des conditions d’alimentation de l’arc, il faut un certain temps pour que le cratère et l’arc se conforment aux nouvelles conditions. On peut distinguer trois phases qui se succèdent d’une façon progressive, sans démarcation bien nette. La première phase est celle pour laquelle la grandeur du cratère et la température n’ont pas encore subi de modification : à l’accroissement de courant ne correspond pas encore un accroissement du nombre d’électrons émis par la cathode : par suite, il se produit
- entre les électrodes de l’arc une élévation de la différence de potentiel. L’inverse se produit pour une diminution du courant.
- Pour voir avec quelle vitesse l’arc crée les électrons nécessaires à son existence, l’auteur a fait l’expérience suivante. Une baguette de charbon A de 2 mm. de diamètre (fig. 7) était placée en face d’un crayon de charbon B dont elle était distante de 2 mm. environ. Les deux électrodes étaient placées- dans le circuit d’une batterie d’accumulateurs E de telle façon que la baguette mince fût cathode. En diminuant la valeur de la résistance W, on élevait de plus en plus la température de la baguette A échauffée
- par une seconde batterie d’accumulateurs. Aussitôt que la radiation d’électrons atteignait une valeur déterminée, dépendant de la différence de potentiel et de l’écart entre les électrode*, l’arc jaillissait entre A et B. La seconde phase est caractériséeparlefait que le cratère s’échauffe au delà de sa température normale — peut-être par suite de la température élevée du gaz ionisé qui doit être attribuée à l’élévation de la différence de potentiel —: le cratère e'st alors en état de produire la quantité d’électrons nécessaire au passage du courant. Dans la troisième phase enfin, le cratère croît peu à peu jusqu’à la grandeur correspondant au courant normal, pendant que sa température retombe à la valeur normale.
- 19) Conclusions. — Les conclusions de cette étude sont les suivantes :
- 1°) La température du cratère négatif de l’arc stable est indépendante de l’intensité du courant et de la longueur de l’arc. La grandeur du cratère peut être représentée en fonction du courant sous la forme suivante : F = a-^-bi-^-ci2.
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- 2°) La méthode photographique indiquée permet de mesurer la grandeur du cratère et sa température, même pour de rapides variations du courant.
- 3°) Quand le courant augmente, l’augmentation de grandeur du cratère est en retard sur la valeur statique correspondante. En outre la température augmente au delà de sa valeur statique, tant que la surface du cratère n’a pas encore atteint sa valeur statique. L’inverse se produit pour une diminution du courant.
- 4°) Le cratère positif est toujours incertain quand le courant varie.
- R. Y.
- Remarques sur la conductibilité électrique des flammes. — Davidson. — Physiltalische Zeitschrift, i5 février 1906.
- L’auteur s’est proposé de déterminer si la température et la constitution des électrodes dans une flamme exercent une influence quelconque sur la conductibilité de cette flamme. Il a employé dans cette étude un pulvérisateur de Gouy pour injecter des solutions de sels dans une flamme Bunsen ordinaire, une batterie d’accumulateurs de 14 éléments produisant une différence de potentiel d’environ 3ûfl( volts et un ampèremètre du type Desprez-d’Arsonval.
- I. — Influence de la température et de la constitution des électrodes. — On connaît depuis longtemps, les faits suivants :
- 1°) Tant que l’anode est réellement en contact avec la flamme, la grandeur de sa surface et de la partie en contact avec la flamme n’ont pas d’influence. L’action de la température n’a pas été éclaircie.
- 2a) L’intensité du courant augmente avec la surface de la cathode en contact avec la flamme.
- 3°) L’intensité du courant croît d’une façon importante quand on déplace horizontalement la cathode de la zone extérieure vers l’axe de la flamme : un déplacement vertical ne produit, au contraire, aucun effet. Généralement on emploie des fils ou des plaques de platine minces qui prennent très vite la température de la flamme : on admet généralement que c’est non pas la température de la flamme, mais surtout la température de la cathode qui détermine l’îoni&ation des vapeurs salines ou des gaz des flammes et, par suite, leur conductibilité.
- 4°) On admet généralement que la constitu-
- tion de la cathode joue un rôle, mais ce fait n’a jamais été complètement élucidé parce que l’on a employé la plupart du temps des fils minces qui s’oxydaient facilement dans la flamme, ou même y étaient fondus.
- Pour vérifier tous les résultats qui précédent, l’auteur a employé comme électrodes des tubes de différentes sections et en différents métaux, dans lesquels passait une circulation d’eau. Ces tubes restaient complètement froids dans la partie la plus chaude de la flamme.
- Quand l’anode est en contact avec la flamme, sa température, sa surface et sa constitution n’ont pas d’influence. Seules, la surface et la position de la cathode, ont une influence. Une cathode froide donne pratiquement le même résultat qu'une cathode incandescente placée dans la même position. Ce fait est en contradiction avec les idées admises jusqu’à présent. L’intensité du courant dépend de la température de la flamme, mais non de celle de la cathode.
- IL — Conductibilité du cône vert central d'une flamme Bunsen sans injection de solutions de sels. — Les résultats qui suivent semblent n’avoir encore jamais été observés par aucun expérimentateur. Quand l’adduction d’air est intense et que, par suite, le cône central est très aigu, on peut obtenir dans les régions supérieures de la flamme des conductibilités semblables à celles obtenues avec des vapeurs salines quand la cathode est placée dans le cône vert central. Là aussi, la grandeur de la surface cathodique joue un rôle, mais non pas sa nature. Les résultats numérique indiqués par l’auteur montrent que les conductibilités correspondant au cône central ou à une vapeur saline se superposent exactement. Avec une différence de potentiel de 300 volts, on n’a pas approché d’un courant de saturation dans le cône ; il en résulte clairement qu’une grande partie de l’ionisation est localisée dans un petit espace dans le cône. Ce dernier représente la région dans laquelle les réactions chimiques se produisent le plus violemment dans une flamme pure. Ces résultats concordent avec ceux trouvés par Lewis (*).
- III. — Emission d’ions par les électrodes recouvertes de sels métalliques. — Des expériences très complètes ont été faites par Wehnelt ; cet auteur a trouvé les résultats suivants :
- (!) Voir Eclairage Electrique, t. XLVI, 10 février 1906, p.221.
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- 1°) On n’obtient un courant que quand les électrodes chauffées sont recouvertes d’oxydes de métaux du second groupe.
- 2°) A la pression atmosphérique, on obtient des courants de l’ordre de grandeur de 10~5 ampère quand l’électrode recouverte est cathode, et des courants ayant au plus le dixième de cet ordre de grandeur quand l’électrode recouverte est anode.
- L’auteur a observé dans la conductibilité des flammes des phénomènes très analogues à plusieurs de ceux-ci, mais avec des intensités de courant considérablement plus élevées que celles obtenues pour la conductibilité des flammes. Des électrodes en fil de platine furent recouvertes de sels de différents métaux présentant une couche assez mince pour ne pas former dans la flamme des perles non conductrices. Les intensités de courant observées varient d’une façon importante avec le revêtement. Les chiffres qui suivent indiquent au moins l’ordre de grandeur des résultats.
- 1°) Avec une différence de potentiel de 300 volts et des revêtements de sels de différents métaux sur la cathode, les intensités de courant observées ont été les suivantes :
- KCI
- Na Cl, NaOH, NaHCO3 Ga Cl2, GaO MgCl^ZnSO*
- i/4o ampère i /6o ampère i /ao o ampère i/iooo ampère.
- Les sels alcalins se volatilisent en quelques minutes ; au contraire, avec une couche d’oxyde de calcium, on peut obtenir un courant constant de i/300 ampère pendant une demi-heure. Les sels de métaux non alcalins ne donnent pas d’intensités de courant de cet ordre de grandeur.
- 2°) Le courant intense ne commence à passer que quand la cathode est incandescente, même si la flamme est déjà fortement colorée auparavant. Avant l’incandescence, le courant est du même ordre de grandeur que quand on injecte une solution saline : autrement dit, la cathode doit atteindre la température de la flamme pour que le sel puisse être ionisé sur la surface du platine.
- 3°) D’autres métaux que le platine, employés comme cathode, produisent des courants beaucoup plus faibles et perdent beaucoup plus rapidement dans la flamme tout le sel placé sur
- leur surface. Le platine semble retenir les sels fortement à sa surface ou dans ses pores : ce fait doit permettre d’expliquer plusieurs des anomalies déjà observées sur la conductibilité des flammes.
- 4°) Si l’on place l’anode dans une partie de la flamme dans laquelle il n’y a aucune trace de la vapeur saline provenant de la cathode, l’intensité du courant tombe à un dixième de sa valeur environ, mais reste encore plusieurs centaines de fois plus élevée que quand on emploie des électrodes simples et des injections de sel.
- 5°) L’intensité du courant augmente d’une façon importante quand on rapproche les électrodes l’une de l’autre.
- 6°) Si l’anode est recouverte de sels, la cathode étant simple, tous les phénomènes indiqués se retrouvent, mais les intensités observées sont en général réduites au quart environ de leur valeur précédente.
- Tous les phénomènes décrits dans les paragraphes I, II, III conduisent au résultat général suivant :
- Plus les électrodes et particulièrement les cathodes sont liées intimement avec le siège de l’ionisation, plus l’intensité de courant est élevée : l’ionisation dans la flamme ne dépend pas de la température des électrodes, mais de la température de la flamme elle-même. Quand les électrodes sont recouvertes de sels métalliques, l’élévation de l’intensité du courant ne dépend pas de la température du métal des électrodes, mais de la température du sel sur leur surface.
- R. V
- Contribution à la théorie de la transformation radioactive. — Gruner. — Drudes Annalen, janvier igo6.
- L’auteur indique que la théorie de la transformation de T atome chimique, sur laquelle Rutherford et Sody ont basé leurs explications des phénomènes radioactifs, peut rendre compte d’un grand nombre de phénomènes et n’est pas incompatible avec le principe de la conservation delà matière et de l’énergie.
- L’auteur suppose que la radioactivité résulte de la transformation spontanée des atonies ; chaque transformation successive suit une loi exponentielle avec des constantes invariables. Il suppose, en outre, que l’intensité des effets
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- radioactifs est proportionnelle à la vitesse de j désintégration des atonies. Soient N,, N2 les nombres d’atomes transformables de chaque sorte dans la substance : la loi de transformation peut être exprimée mathématiquement sous la forme — dNJdt = ^ N, ; — dH^jdt = >2N2— v2X1N1, etc. L’auteur intègre ces équations dans des cas simples et montre que la constante relative à la troisième transformation du radium est à peine supérieure au dixième de la constante relative à la quatrième transformation. Cela prouve que, contrairement à l’opinion de Rutherford, la transformation du radium B en radium C ne peut pas se produire entièrement sans émission d’électrons.
- R. R.
- Sur la diminution de la radioactivité du polonium avec le temps. — Mme Curie. — Académie des Sciences, séance du 29 janvier 1906.
- L’auteur a entrepris, depuis environ dix mois, une série de mesures en vue de déterminer la loi de la diminution de l’activité du polonium avec le temps.
- Le polonium, qui a servi pour cette étude, a été préparé par l’auteur. L’intensité du rayonnement diminue en fonction du temps suivant une loi exponentielle simple. En désignant par I0 l’intensité initiale, par I l’intensité au temps t, par aune constante, on trouve! = I0e~a(.
- Si t est exprimé en jours, on aa = o, 00495; d’après cette relation, l’intensité du rayonnement diminue de la motié de sa valeur en un temps égal à 140 jours. Les écarts entre cette loi et les mesures ne dépassent pas 3 pour 100.
- La constante de temps trouvée pour le polonium apporte la preuve certaine que le corps étudié par M. Marckwald sous le nom de radio-tellure est identique avec le polonium. Cette identité paraissait à peu près évidente d’après toutes les publications de M. Marckwald sur les propriétés du radiotellure. Elle est rendue certaine par ce fait que la constante, trouvée pour le polonium, est bien la même que celle que M. Marckwald a récemment déterminée pour son radiotellure. M. Marckwald a trouvé en effet a=0,004597, pour la valeur de a dans la formule.
- B. L.
- Sur réchauffement produit par les rayons du radium. — Bumstead. — Philosophical Magazine février 1906.
- L’auteur a fait une étude sur réchauffement produit par les rayons du radium. Il a comparé, à ce point de vue, le plomb et le zinc et a employé, pour cela, une bande de plomb de 0,90 mm. d’épaisseur et une bande de zinc de 0,82 mm. d’épaisseur donnant environ la même absorption pour des rayons a. Ces bandes étaient placées sur un disque d’ébonite monté sur un radiomètre qui servait à mesurer les températures ; ces deux bandes avaient été couvertes d’une feuille d’aluminium pour présenter le même pouvoir émissif. La quantité de chaleur produite dans le plomb sous l’influence des rayons Rôntgen a été trouvée égale à 1,93 fois la quantité de chaleur produite dans le zinc.
- On voit donc que, quand les rayons Rôntgen sont également absorbés dans du plomb et dans du zinc, réchauffement produit dans le plomb est égal au double environ de réchauffement produit dans le zinc. Pour expliquer ce phénomène, l’auteur en est arrivé à supposer que, sous l’effet des rayons Rôntgen, les atomes de certains éléments peuvent être artificiellement rompus et que l’énergie ainsi libérée forme une partie, et peut-être la plus grande partie, de l’énergie qui apparaît quand les rayons sont absorbés par la matière.
- R. R.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Pôles auxiliaires de commutation pour génératrices à courant continu de forte puissance. — Hobart — Electrical Review, 20 janvier 1906.
- Dans l’établissement des machines à courant continu de forte puissance tournant à la vitesse de rotation élevée des turbines à vapeur, il est nécessaire d’employer des enroulements auxiliaires pour obtenir une commutation satisfaisante. Sans cet artifice, il est impossible, avec un calage fixe des balais et avec des frotteurs en charbon, d’éviter les étincelles produites par la tension de réactance.
- La solution la plus satisfaisante au point de vue commercial consiste à employer des pôles auxiliaires placés entre les pôles principaux. Ces pôles auxiliaires sont excités en série par
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- le courant principal : leurs enroulements sont établis de façon à produire, à toute charge, une force magnétomotrice suffisante non seulement pour neutraliser la force magnétomotrice de l’induit, mais encore pour produire un flux d’intensité convenable et de phase convenable pour neutraliser approximativement la tension de réactance induite dans les bobines de l’induit quand celles-ci sont court-circuitées par les balais.
- Ce dispositif a permis d’obtenir une bonne commutation dans les machines puissantes entraînées par des turbines à vapeur. Dans le cas où la puissance est limitée par réchauffement, et non pas par les étincelles au collecteur, cette solution est plus coûteuse et moins efficace et doit être rejetée dans la pratique. Les pôles de commutation s’appliquent pour des vitesses élevées, des voltages élevés et des puissances élevées. Quand ces facteurs sont tous trois élevés, la solution avec enroulements auxiliaires permet seule d’obtenir un résultat satisfaisant. Quand ces trois facteurs sont faibles, l’emploi de pôles de commutation est à rejeter. Dans les cas intermédiaires, il faut examiner soigneusement les résultats auxquels conduisent les deux solutions.
- Pour une machine de 750 kw., 250 volts, 1.500 tours par minute, les pôles de commutation doivent être employés, car une construction ordinaire de la machine donnerait forcément une mauvaise commutation. Pour une machine de 250 kilowatts à 250 volts et 1.000 tours par minute, la solution avec pôles de commutation sera plus économique et plus satisfaisante, mais on pourra quand même établir une bonne machine sans cet artifice. Pour une machine de 100 kilowatts à 250 volts et 1.000 tours par minute, l’avantage des pôles de commutation est très faible. Pour une puissance et une vitesse plus faibles, l’emploi de pôles de commutation entraînera une augmentation de prix d’établissement et est à rejeter. Pour une vitesse de 200 tours par minute et une tension de 500 volts l’emploi de pôles de commutation présentera des avantages pour des puissances supérieures à 400 kilowatts par exemple; pour une vitesse de 200 tours par minute et une tension de 250 volts, il sera avantageux pour les puissances supérieures à 600 kilowatts.
- Evidemment, ces indications soqt tout, à, ffi.it
- générales et la solution à adopter dépend beaucoup des conditions déterminées dans lesquelles la machine doit fonctionner.
- Les pôles de commutation doivent générale-
- Fig, 1 — Vue de la dynamo.
- 68',5 Dia. = 171 cm. . ,,
- 30' Dia. = 75 cm. ........
- 30’,4 Dia. = 76 cm.
- 15,75 Dia. = 39,4 cm.
- ment être préférés aux enroulements Déri, à cause de leur supériorité au point de vue
- Fig. 2. — Coupe de la dynamo,
- 24',7 = 61,7 cm.
- 13',4 = 33 cm.
- 19,7 = 49 cm.
- 32,5 = 81,2 cm.
- mécanique et des dépenses moins élevées qu’ils entraînent.
- L’auteur développe sommairement le projet d’une machine à courant continu représentée schématiquement sur les figures 1 et 2. La puissance de cette machine est de 750 kilowatts, la différence de potentiel aux bornes de 250 volts et la vitesse de 1.500 tours par minute. Comme on le voit en examinant le projet, une fréquence
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- élevée (75 périodes par seconde) est inévitable. Une induction élevée dans l’induit est nécessaire pour permettre l’adoption d’un diamètre réduit et pour permettre d’assurer une bonne ventilation de l’intérieur du noyau induit. L’air servant à la ventilation passe à l’intérieur du noyau et circule radialement dans les couronnes de ventilation, dont le nombre doit être suffisant.
- Le problème le plus difficile à résoudre est celui du collecteur. Des progrès récents ont été faits dans la construction des balais en carbone et en graphite, ainsi que dans les porte-balais qui permettent une vitesse périphérique de 35 mètres par seconde, mais c’est un maximum. Pour obtenir une surface rayonnante suffisante, afin de prévenir une élévation exagérée de la température, on donne au collecteur une grande longueur et on le munit de canaux intérieurs pour la circulation de l’air. L’élévation de température que l’on peut admettre atteint soixante degrés. Un certain nombre de constructeurs emploient des balais en cuivre : l’auteur est tout à fait opposé à cette solution.
- Induit. — L’induit doit être constitué par des disques étampés d’une seule pièce dans des tôles ayant au plus 0,5 mm. d’épaisseur clavetées directement sur l’arbre, car le diamètre de celui-ci ne permet pas l’interposition d’un manchon supportant les tôles. Les conducteurs placés dans les encoches doivent être retenus par des réglettes en bois et par de fortes frettes, dont deux sont constituées par des bandages d’acier serrant les bouts des enroulements sur une surface courbe portée par le plateau de serrage des tôles.
- Collecteur. — La construction du collecteur est absolument différente du mode de construction ordinaire employé pour les machines à faible et moyenne vitesse. Les lames sont maintenues par trois anneaux massifs en acier, dont elles sont isolées par des lames de mica : elles sont serrées par deux cônes qui. les appliquent fortement contre les anneaux for-
- mant frettes. La surface extérieure est ensuite tournée.
- Balais. — Ceux-ci doivent être en graphite et présenter, autant que possible, une faible résistance de contact, une faible résistance radiale, et une résistance transversale élevée. Ils doivent être supportés par des porte-balais ne présentant aucune vibration aux vitesses élevées.
- Inducteur. — La culasse doit être en fer coulé.
- Pôles auxiliaires. — Le courant principal de la machine aura une intensité de 3.000 ampères. En faisant passer 1.000 ampères dans un shunt approprié, il reste 2.000 ampères qui,
- Fig. 3. — Diagramme des connexions des enroulements des pôles auxiliaires.
- passant dans les bobines des six pôles auxiliaires en simple série, nécessitent cinq tours par pôle, chacun de ces tours présentant une section considérable. Si l’on connecte les bobines inductrices de pôles auxiliaires en parallèle, il peut se produire des inégalités d’excitation très nuisibles, dues à des mauvais contacts. Le dispositif adopté par l’auteur est représenté par la figure 3 : chaque bobine est divisée en quatre parties contenant cinq tours et demi d’une bande de cuivre. Les quatre circuits contenant chacun l’une des parties de chaque bobine sont reliés en parallèle. De cette façon, on profite des avantages d’un groupement en parallèle sans être exposé aux inconvénients qui en résultent.
- Spécification de la machine de 150 kw, 250 volts, 1500 tours
- Nombre de pôles................................. 6
- Paissance à pleine charge....................... 75o kilowatts
- Vitesse en tours par minute...................... i.5oo
- Fréquence en périodes par seconde............... ^5
- Différence de potentiel aux bornes.... '........ 25o
- Intensité du courant à pleine charge., 3,ooo ampères
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- Induit
- Inducteur
- Culasse
- boyaux des pôles de commutation.......
- Grandeurs électriques
- Collecteur
- Diamètre extérieur des tôles...................... j5o mm.
- Diamètre au fond des encoches..................... 670 —
- Diamètre intérieur des tôles...................... 3g4 —
- Longueur du noyau entre plateaux.................. 335 —
- Nombre de couronnes de ventilation................ 8
- Largeur de chaque couronne........................ 10 mm.
- Place occupée par l’isolement entre tôles. ......... 10 %
- Longueur effective du noyau induit................ 23o mm.
- Nombre d’encoches................................ 162
- Profondeur d’une encoche.......................... 3g,5 mm.
- Largeur — ....................... 6^ 1 —
- Largeur moyennne d’une dent....................... 7,25 —
- Longueur d’une pièce polaire parallèlement à l’arbre. 335 —
- Longueur moyenne de l’arc polaire.............. 235 —
- Largeur d’un noyau polaire parallèlement à l’arbre. i42,5 -—
- — — perpendiculairement à
- l’arbre....................................... 197,5 —
- Epaisseur de la masse polaire au centre de l’arc. ... 10 —
- Longueur radiale d’un noyau polaire............... 275 —
- Epaisseur radiale de l’entrefer................... 5,65 —
- Diamètre extérieur............................... 1.710 —
- — intérieur................................... i.36o —
- Epaisseur......................................... 175 —
- Longueur axiale...................................
- Longueur de la masse polaire parallèlement à l’arbre..
- Longeur de l’arc polaire.. .......................
- Epaisseur radiale de l’entrefer...................
- Largeur du noyau parallèlement à l’arbre..........
- — perpendiculairement à l’arbre. . . .
- Section principale du noyau.......................
- Nombre de conducteurs induits.....................
- Nombre d’encoches.................................
- Nombre de conducteurs par encoche.................
- Genre d’enroulement...............................
- Nombre de circuits induits.-. ....................
- Intensité du courant commuté......................
- Ampères par circuit...............................
- Longueur moyenne d’un tour de fil.................
- Nombre de tours en série entre balais.............
- Longueur totale des conducteurs entre balais......
- Hauteur du conducteur rectangulaire...............
- Largeur — — ..........
- Section d’un conducteur ..........................
- Section de tous les conducteurs en parallèle......
- Résistance de l’enroulement induit à 6o°..........
- a39 —
- 725 —
- 687 —
- 142.5 —
- 64 -
- 82.5 cm2
- 324
- 162
- 2
- hexapolaire à double circuit
- 12
- 3.ooo ampères 2Ô0
- 1.85o mm. i35 —
- 25.000 — i4,75 —
- 3,92 —
- 58 mm2 700 mm2 0,0007 ohm
- Diamètre........................................
- Nombre de lames.................................
- Epaisseur d’une lame et de l’isolement à la périphérie
- Longueur totale du collecteur...................
- Nombre, de lignes de balais.. . ;........
- Nombre de balais par ligne.............
- Largeur d’un balai..............................
- Longueur de l’arc de contact....................
- Surface de contact-par balai....................
- 438 mm. 162
- 8,6 mm. 688 —
- 6
- 12
- 29 mm. 29 —
- 84o mm2
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-
-
- 388
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. - N° 10.
- Nombre de mm2 par ampère.......
- Vitessexpériphérique du collecteur. Tension de réactance...........
- io environ
- 35 mètres par seconde i5,5
- Grandeurs magnétiques............. Différence de potentiel aux bornes à pleine charge..
- Différence de potentiel induite......................
- Flux entrant dans l’induit par pôle à pleine charge Facteur de dispersion pour le circuit magnétique
- principal.........................................
- Flux produit par pôle à pleine charge................
- 200 volts 256 —
- 6.32.106
- i,35
- 8.5.106
- Ampère-tours nécessaires pour produire à eide le voltage à pleine charge
- Noyau de l’induit................................
- Denture — ................................
- Entrefer..........................................
- Noyaux inducteurs................................
- Culasse..........................................
- Total pour obtenir à vide le voltage correspondant
- à la pleine charge.............................
- Ampère-tours prévus pour les enroulements shunt. Ampère-tours prévus pour les enroulements série.
- Induction 9.900 22.700 8.100 i5.3oo 5.5oo
- 8.208
- 8.000
- 2.400
- ampère-tours totaux par pôle 68 2.200 3.760 1 .o5o 1. i3o
- Enroulements inducteurs. — Bobines shunt
- Longueur axiale de l’enroulement
- Epaisseur de l’enroulement.......
- Diamètre et section du conducteur
- Intensité du courant.............
- Densité du courant par mm2.......
- Perte en watts par bobine.......
- Poids de cuivre par bobine shunt. .
- 175 mm.
- 5g •—
- 2,6 — (5,4 mm2)
- 8,2 ampères
- i,5 — par mm2
- 242
- 60 kgr
- Bobines série....... Dimension du conducteur.....................
- Nombre de conducteurs en parallèle .......
- Section totale............................
- Nombre de tours par bobine................
- Intensité de courant......................
- Densité de courant........................
- Perte en watts par bobine.................
- Poids de cuivre d’une bobine..............
- Bobines des pôles de
- commutation....... Nombre de sections..........................
- Nombre de tours par section...............
- Dimensions du conducteur..................
- Section d’un tour.........................
- Pertes en watts par section...............
- Poids de cuivre par bobine (quatre sections)
- Pertes dans l'induit. — Pertes dans le cuivre
- Intensité du courant recueilli........
- Résistance de l’enroulement à 6o°.........
- Perte en watts dans l’enroulement.........
- Poids du cuivre sur l’induit..............
- Pertes dans le fer... Poids total des tôles.......................
- Induction..................................
- Fréquence en périodes par seconde.........
- Pertes totales en watts...................
- Pertes par frottements et résistance de l’air.
- 38,2 X 4j7& mm2 six
- 1.160 mm2
- 1.5
- 1.600
- 1.4 ampère par mm2 79
- 19.5 kgr
- 4
- 5 1/2
- 29.6 X k> 43 mm2 262 mm2
- 57
- 29.4 kgr
- 3ooo ampères. 0,0007 °^m 6.25o i65 kgr
- 020 —
- 9.900
- 75
- 12.000
- 3*000
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-
- 10 Mars 1906.
- 389
- REVUE D’ÉLECTRÎCITK
- Echauffement
- Pertes totales,
- Watts dans l’induit par7cma.......................... 1,28
- Watts dans le collecteur par cm2..................... 1,2
- Watts dans les bobines shunt par cm2................. i,o5
- Watts dans les bobines série par cm2................. °,995
- Watts dans les bobines auxiliaires par cm2........... 1,3
- Pertes totales constantes............................... 22.782
- Pertes totales variables................................ 16.442
- Total........... 3g . 224
- Rendement à pleine charge.......................... 95,2 %
- Poids des matériaux
- actifs........ Cuivre sur l’induit................................ 165 kgr.
- Cuivre sur le collecteur................................ 55o —
- Cuivre sur les bobines shunt......................... 354 —
- Cuivre sur les bobines série......................... 121 —
- Cuivre sur les bobines auxiliaires.................... 160 —
- Tôles induites....................................... 520 —
- Pôles inducteurs ; acier coulé......................... 800 —
- Pôles de commutation ; acier coulé...................... 85 —
- Culasse : fer coulé................................ 2. g4o —
- Poids total............. 5.695 kgr.
- Prix de revient..... Prix du cuivre actif................................. 3.46o fr.
- Prix du cuivre actif............................... 1.460 —
- Prix total des matériaux actifs.................. 4.920 —
- Prix total par kilowatt.............................. 6 fr. 45
- Le projet dont les chiffres principaux sont indiqués ci-dessus peut servir de point de départ pour les calculs de machines avec pôles de commutation. Le coefficient de dispersion doit être choisi beaucoup plus élevé que pour les machines ordinaires sans pèles de commutation. Dans le projet ci-dessus, on a pris le chiffre de 1,35 pour la dispersion dans le circuit magnétique principal et de 1,45 pour la dispersion dans le circuit magnétique des pôles auxiliaires.
- Le calcul du flux nécessaire dans l’induit, produit par un pôle auxiliaire, est effectué de la façon suivante :
- Soit l la longueur d’un conducteur coupant le flux issu du pôle auxiliaire. Cette longueur est égale à la largeur de la masse polaire parallèle à l’arbre multipliée par 1,1 pour tenir compte de l’épanouissement des lignes de force et par 0,1 à cause des couronnes de ventilation la présence rend inactifs les trois dixièmes de dont cette longueur.
- On a donc : l=ï7ï X0,7 X b = 0,17 b. Soit S la vitesse périphérique de l’induit en centimètres par seconde et B l’induction moyenne dans l’entrefer des pôles auxiliaires en unités c~g.8- Le flux coupé par le conducteur est égal à B.LS unités c.g.s, et la force électromotriee
- induite dans ce conducteur est égale à B./.S.10—8. Pour les deux conducteurs constituant un tour en court-circuit, la force électromotrice induite est égale à 2 B.LS.108. Cette force électromotrice doit être suffisante pour neutraliser la tension de réactance. Soit e la tension de réactance moyenne = 2/7? fois la tension de réactance : on doit avoir c — 2 B./. S. 10-8, d’où l’on tire la valeur de B.
- La longueur de l’are polaire du pôle auxiliaire est choisie de telle façon que,pendant toute la période de commutation, la bobine se déplace dans le flux auxiliaire. Il est important que la bobine se déplace dans un champ suffisamment intense au moment où les lames du collecteur quittent les balais. Le flux total traversant l’entrefer par pôle auxiliaire peut être déduit des dimensions de la pièce polaire. Le flux total dans le noyau polaire est égal à ce flux multiplié par le coefficient de dispersion indiqué ci-dessus. Le nombre total d’ampère-tours nécessaires sur le pôle auxiliaire est la somme du nombre d’ampère-tours nécessaires pour compenser la force magnétemotrice de l’induit et du nombre d’ampère-tours nécessaires pour faire passer le flux nécessaire dans l’entrefer auxiliaire et dans le circuit magnétique auxiliaire.
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-
- 390
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVl. — No 10.
- Pour économiser du cuivre dans les bobines auxiliaires, il faut saturer autant que possible les pôles de commutation, c’est-à-dire réduire leur section. Evidemment, quand on emploie une saturation élevée, le flux ne peut pas augmenter avec la charge, tandis que la tension de réactance augmente directement avec celle-ci : mais il faut remarquer que, la compensation étant exacte à une charge déterminée, la tension résiduelle existant aux autres charges n’excède guère un ou deux volts positifs ou négatifs et que cette tension résiduelle ne peut suffire pour occasionner des étincelles au collecteur.
- La résistance du shunt de dérivation est ajoutée en dernier lieu pendant les essais de façon à obtenir une bonne commutation à toutes les charges.
- L’auteur termine en indiquant qu’il y a actuellement parmi les constructeurs une tendance marquée à entourer d’un certain mystère les projets d’établissement des machines à pôles de commutation. Cet état d’esprit est tout à fait fâcheux, et on doit louer le Dr Breslauer de la publication très claire qu’il a faite sur ce sujet (Q.
- R. R.
- Moteur monophasé à collecteur à champ elliptique fonctionnant au delà du synchronisme. — M, Latour. — Elektrotechnische Zeitschrift, icr février 1906.
- L’auteur a montré en 1903 que la commutation d’un moteur à répulsion au voisinage du synchronisme correspond à la commutation d’une machine à courant continu à réaction d’induit compensée. La cause de ce fonctionnement est l’existence d’un flux tournant au synchronisme qui, par rapport au rotor, est à peu près fixe.
- La figure 1 représente un moteur à répulsion dans lequel l’enroulement statorique consiste en deux partie^ E et C dont les axes sont perpendiculaires ; un sur l’autre, comme on le fait généralement pour le moteur série compensé.
- La connexion de court-circuit cd est, à pleine vitesse, le siège de deux courants différents :
- 1°) Un courant d’amortissement de même phase que le courant du rotor et d’intensité telle que le flux produit par l’enroulement C soit annulé dans le rotor.
- 2° Un courant décalé de 90° par rapport au courant statorique et produit par la rotation du rotor dans le flux engendré par l’enroulement E.
- Si l’on choisit le nombre de tours d’enroulement du rotor de telle façon que le premier courant ait la même intensité que le courant statorique, il est possible de relier en série le stator et le rotor dans le même circuit, comme le montre la figure 2.
- On obtient de cette façon un moteur série à réaction d’induit entièrement compensée. En ce qui concerne le couple, les deux moteurs sont équivalents. Mais, en ce qui concerne la commutation, le moteur à répulsion est meilleur parce que la f. é. m. produite sous les balais par le flux alternatif du moteur est utilisée pour la commutation du second courant.
- Au voisinage du synchronisme, le moteur à
- Fig. 1.
- Fig. 2.
- répulsion est donc supérieur au moteur série. Au-dessus du synchronisme, la comparaison est au désavantage du moteur à répulsion.
- Si l’on suppose un courant statorique invariable, le second courant croît proportionnellement à la vitesse. La force contre-électromotrice qui serait nécessaire pour la commutation de ce courant devrait donc croître comme le carré de la vitesse.
- Mais, comme cette f. é. m. reste en réalité invariable, la commutation du moteur à répulsion n’est pas meilleure que celle du moteur série compensé pour une vitesse de 35 % à peine supérieure au synchronisme : au delà de cette vitesse, elle est plus mauvaise. En outre, les pertes dans le fer du moteur à répulsion, pour une vitesse très supérieure au synchronisme, sont plus considérables que dans le moteur série.
- Dans le cas où l’on emploie pour les moteurs de traction une basse fréquence, le fonctionnement au delà du synchronisme peut devenir une nécessité. L’auteur a cherché à réaliser un nouveau moteur dont la commutation soit bonne pour une vitesse très supérieure au synchro-
- P) Eclairage, Electrique, t. XLIV, 2 septembre 1905, p. 346.
- nisme.
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-
- 10 Mars 1906.
- 391
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- Supposons que la figure 3 représente un moteur série à réaction d’induit compensée, dans lequel l’enroulement excitateur, dont les bornes sont a et b, est intercalé entre l’enroulement de compensation et le rotor. Par hypothèse, le moteur est alimenté par l’enroulement secondaire d’un transformateur T, ce qui est le cas général pour les moteurs de traction. Une connexion de court-circuit est établie entre un point h de l’enroulement secondaire du transformateur et un certain point" de l’enroulement excitateur. Quand le choix de ces points est convenable, le moteur ainsi établi possède une commutation parfaite pour une vitesse d’autant plus considérable au delà du synchronisme que les points g et h se rapprochent plus des bornes a et e.
- On verra facilement que cette disposition contient en elle le cas du moteur à répulsion, cas
- Fig. 3.
- Fig. 4.
- particulier représenté par la limite inférieure. Pour permettre le fonctionnement en moteur simple à répulsion, il suffit de placer la connexion entre b et f.
- Avant d’étudier le fonctionnement de ce dispositif, l’auteur suppose que le moteur travaille d’abord comme un moteur série simple à réaction d’induit compensée (figure 4).
- Soient
- « la fréquence du courant d’alimentation
- &q — Am la vitesse du moteur I le courant passant dans le moteur
- «L la chute ohmique de tension dans l’enroulement
- du rotor y compris la résistance de passage aux balais
- «e la chute ohmique de tension dans l’enroulement
- excitateur E
- «c la chute ohmique de tension dans l’enroulement
- compensateur G.
- Le moteur est le siège de quatre forces contre-électromotrices.
- 1°) Une f. é. m. S,, exactement opposée au courant I et produite dans le rotor par la rotation.
- 2°) Une f. é. ni. S2 décalée de 90° sur le courant 1 et induite dans l’enroulement E par le champ du moteur.
- 3°) Une f. é. m. S3 décalée de 90° sur le courant I et induite dans l’enroulement E par le flux de dispersion de cet enroulement.
- 4°) Une f. é. m. S4 décalée de 90° sur le courant I et induite dans l’enroulement compensateur C par le flux de dispersion de cet enroulement.
- La compensation de la réaction d’induit étant complète, aucune f. é. m. de self-induction n’existe dans le rotor. La différence de potentiel appliquée aux bornes du moteur est égale à
- V [s, -f- «l h- aE fi- acf -fi [S2 —|— S3 —j— SJ2.
- La puissance apparente absorbée par le moteur est égale à :
- I y [SJ J- «l H- J- «c]2 + [Sa —f— S3 —j— SR2.
- Pour rendre parfaite la commutation du moteur, on devrait utiliser la f. é. m. induite statiquement par le champ du moteur pour commuter un courant supplémentaire j décalé de 90° sur le courant principal I.
- L’auteur calcule la valeur de ce courant /. Il admet, pour simplifier, que l’enroulement E est réparti dans des encoches comme l’enroulement du stator et se compose de deux circuits : en outre, il suppose que les flux dans l’entrefer oiit une répartition sinusoïdale.
- Soient «l le nombre de tours de l’enroulement rotorique et n^le nombre de tours de l’en-lement excitateur. Le flux ^produit parle courant supplémentaire j dans le rotor dans la direction c d est ÿ z=.v.n\,j, a. étant un coefficient convenable. Le flux produit par l’enroulement excitateur E dans le rotor est :
- S. S.
- - cc/?eI, le rapport -—- tenant compte S-J + b3 b2 “b b3
- de la dispersion entre le rotor et le stator.
- Une bonne commutation correspond à l’égalité
- ip — «<ï>, c’est-à-dire :
- y___ s2 ny.u
- I S2 -f- S3 /iL.°q
- Si Ton multiplie le second membre au numérateur et au dénominateur par la valeur du flux du moteur <f>, cette équation se transforme en
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-
- 392
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 10.
- S2 S2 _ Sg V)
- ^2 T~ ^3 s4 s<(S2-f-s3)
- On trouve donc comme valeur du courant nécessaire pour une commutation parfaite
- SdS2 + S3)
- Soit alors m/n le rapport gb/ab suivant lequel l’enroulement excitateur E est divisé, et soitpjq le rapport fhjfe suivant lequel l’enroulement excitateur du transformateur T est divisé (figure 3).
- Le but à atteindre est le suivant : le moteur de la figure 3, qui concorde avec le moteur de la figure 4, doit en premier lieu être parcouru en tous ses points par le même courant I que le moteur de la figure 4 ; en second lieu, un S2
- courant 7 = I ,, 2.--, décalé de 90° sur le cou-
- J S*(S2 + S3)
- rant i, doit parcourir le rotor, la partie bg de l’enroulement excitateur, et la connexion de court circuit. Pour que la phase du flux du moteur reste invariable, l’auteur se représente
- en outre un courant jK — —j oppose au courant j. Ce courant doit compenser l’excitation supplémentaire que produit le courant j. Le courant jK qui. passe en même temps dans l’enroulement du rotor et dans l’enroulement de compensation ne produit pas de perturbation. Il faut toutefois remarquer que le courant auxiliaire qui, en réalité, passe par les balais, est égal à la
- Considérons le stator en lui-même : le courant j y cause une diminution de la différence de potentiel entre les balais. Cette différence de potentiel est S4 — Lw/'. On voit facilement que Lwy = Sr/A*2, k ayant la valeur &>,,/&>. On a alors :
- C 1 •_ C A2 — I
- Lco/ o,| ^ '
- Le courant jK dans l’enroulement compensa-, teur produit une f. é. m. de sèlf-induction décalée de 90° sur j\, c’est-à-dire en phase avec Sr Sa valeur est :
- _ m SfS4
- IX 4“~«ï 4~ n S^(S2 + S3)'
- Cette tension s’ajoute à la tension S., et à la chute ohmique aL -j- aE -J- ac. Le courant jK passant dans toutes les parties du moteur et décalé de 90° sur I produit une chute ohmique de tension opposée aux forces électromotrices S2, S3, S4. Le courant y passant dans l’enroulement roto-rique et dans la partie bg de l’enroulement excitateur produit une chute ohmique de tension, qui est en phase avec les forces électromotrices S2, S3, S4. Il faut donc considérer deux tensions supplémentaires, c’est-à-dire pour tout le moteur,
- une tension : —(aL -)- aE -f- ac) + j ~ a^j
- =~ + S|(Sa+S3)’
- et, pour le circuit du moteur compris entre les points d et g, une tension :
- différence^' — jK — ^1 — - j j.
- Le couple du moteur de la figure 3 est égal au couple du moteur de la figure 4.
- Pour que le but poursuivi soit réellement atteint, il est nécessaire et suffisant qu’entre les bornes du moteur et les points f et h ou d et g, il existe des différences de potentiel convenables. Le courant j qui traverse le rotor ne produit pas d’induction résultante dans l’enroulement compensateur et l’enroulement du rotor pris ensemble. On doit admettre que le coefficient M d’induction mutuelle entre l’enroulement compensateur et l’enroulement du rotor est égal au coefficient de self-induction L de l’enroulement du rotor.
- (!) On voit en effet que les produits et
- représentent aux facteurs constants près les f. é. m. s2 et (formule générale de la f. é. m. dans les courants alternatifs).
- N. D. L. R.
- Q-ur+H
- f m\ ( m \ S?
- ~ V ~ n) rL + n aV S<(S2 + S3j ‘
- De ce qui précède, il résulte que, pour obtenir l’action cherchée, il faut : d’une part amener aux bornes du moteur la résultante de deux tensions :
- «) une tension de même phase que I et égale à
- + «L + «E + «C + - ggj
- jS) une tension décalée de 90°, suri et égale à
- tm ns?
- - (ac + «l) - «l J ;
- d’autre part amener aux points g et d la résultante de deux tensions :
- «) une tension en phase avec I et égale à
- A-2 — ï m
- S,| -p-f «L + — «E
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-
-
- 10 Mars 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 393
- jS) une tension décalée de 90° sur I et égale à
- -n <s2+s3>+(. - =) («..+- «e) Si(S2s+Ss) •
- Ces deux forces électromotrices résultantes étant prises au même réseau, on doit avoir :
- SI S,
- a l
- aE -f~ «C T* — y-
- n S,(S2 + S3)
- s2 T S3 -j- S,
- -O
- T~ ml) —•
- S!
- k2
- A-2
- S^Sa + S3)
- 1 m
- ®L H---
- -(S2+S3) + 1
- ÆL -j----Ü-E
- n
- Sr;
- 0
- n ~ \ nJ\ n J b,|(S2 T- S3)
- D’autre part, le rapport entre les deux forces
- électromotrices résultantes est
- ^(S2 + S3)+^
- m\
- n)
- «L
- «E
- SS
- SdS2 + S3)__/?
- r jji
- S2 —]— S3 —f- S, — I — (ac -j- «l) — <*l
- SI
- Q)
- S,(S2 + S3)
- Les rapports — et-sont complètement déterminés par les équations précédentes (1) et (2).
- Le courant dans le moteur consiste en deux parties : le courant I et le courant j\, décalés de 90. Mais il faut remarquer qu’un courant J est produit dans la partie f h de l’enroulement secondaire du transformateur de telle façon que le courant produit réellement par le réseau et décalé de 90° par rapport à I soit égal à
- (/<_îy) = (»“î) SdSa + Sa)1'
- Le courant absorbé par le moteur est alors au
- total :
- V1
- S.f
- SRS2 + S3)2
- Si l’on multiplie ce courant par la différence de potentiel résultante qui doit être appliquée aux bornes du moteur, on obtient la puissance apparente absorbée.
- L’auteur étudie le cas particulier pour lequel le rapport mjn est égal à l’unité, c’est-à-dire le cas pour lequel le point g tombe en a.
- Les équations (1) et prend S, comme unité
- SfS,
- (2) sont alors, si l’on
- a l
- «E
- a c
- k-2
- S*2 + S3 k2
- «L+ «E
- S2 -f S3 -f S,
- a c
- SI
- S,
- (O
- s,
- S2 -f- s3
- S2 -j- S3 -J- S, —' ac
- SI
- S2 -j- s3
- CO
- La solution de l’équation 1' donne pour k une expression compliquée tant qu’on ne néglige pas ah, ah, ac, Si : l’auteur se contente de la calculer pour un cas pratique.
- Soient les données suivantes :
- 52 = 0,2
- 53 = 0,0 r S, = 0,02
- k = 1,42
- Si l’on compare la puissance apparente absorbée par le moteur de la figure 3 avec la puissance apparente absorbée par le moteur de la figure 4, on trouve que la première est de 3,5 % environ plus grande. Cela montre que le nouveau dispositif doit avoir un facteur de puissance de 3 % inférieur à celui de l’ancien. En comparaison avec le moteur à répulsion, la commutation parfaite sera obtenue pour une vitesse de 42% plus élevée. En réglant les points h et g, on peut obtenir des moteurs présentant une commutation parfaite à différentes vitesses. Un cas particulier est celui du moteur à répulsion pour lequel la commutation parfaite a lieu au synchronisme.
- B. L.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- Sur les moteurs d’appareils de levage. — Hill. — Institution of Electrical Engineers, 8 Février 1906.
- Différents moyens sont employés actuellement pour déterminer les dimensions et le régime des moteurs employés pour les appareils de levage : en général, on se fixe une élévation maxima de température 40°. Si l’accroissement de température dépasse ce chiffre, le moteur peut se détériorer rapidement : s’il est inférieur, le moteur est inutilement gros, lourd et coûteux. Le fonctionnement du moteur étant intermittent, la puissance qu’il peut produire pendant les périodes de travail, en atteignant une température déterminée, correspond à une certaine puissance permanente pour laquelle l’élévation de température est la même. Il y a lieu de déterminer la relation entre ces deux puissances. Quelques-unes des méthodes les plus fréquemment employées pour la spécification des moteurs sont les suivantes :
- 1°) La puissance nécessaire pour soulever ou
- aL = o,o4
- «E = 0,01
- ac = o,o3
- on obtient
- 0,98
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-
-
-
- 394
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N* 10.
- pour déplacer la charge, augmentée des pertes dans les engrenages, est prise comme puissance du moteur au frein. Le moteur est établi pour cette puissance avec un facteur de charge de 20 %, 25 % etc., et pour des périodes de travail n’excédant pas, par exemple, cinq minutes. Par exemple, un moteur de 10 chevaux avec un facteur de charge de 20 % produit d’une façon intermittente 10 chevaux avec des périodes d’arrêt égales à quatre fois les périodes de travail, ces dernières n’excédant pas une durée de cinq minutes : l’élévation de température ne doit pas dépasser, dans ces conditions, 40°.
- 2°) La puissance nécessaire pour soulever ou déplacer la charge, abstraction faite des pertes dans les engrenages, est prise comme puissance du moteur au frein. Ce moteur est établi pour fournir cette puissance et est capable de fournir une puissance double pendant quelques minutes.
- 3°) La puissance nécessaire pour soulever ou déplacer la charge, augmentée des pertes dans les engrenages, est prise comme puissance du moteur au frein. On établit le moteur pour qu’il présente un échauffement de 40° au bout d’une heure de fonctionnement ininterrompu à pleine charge et au bout de quatre heures de fonctionnement ininterrompu à demi-charge.
- 4°) La puissance nécessaire pour soulever ou déplacer la charge, augmentée des pertes dans les engrenages, est prise comme puissance du moteur au frein. On établit le moteur pour qu’il puisse fournir cette puissance d’une façon continue pendant 1/4, 1/2 ou 1 heure sans élévation de température supérieure à 40°.
- Dans le cas où le travail de l’appareil de levage ne peut pas être exactement prédéterminé, l’auteur considère que cette dernière méthode de spécification et d’essais est la meilleure. Pour adopter le moteur correspondant à l’essai en 1/4, 1/2 ou 1 heure, on ne peut pas recourir au calcul mais seulement aux résultats expérimentaux obtenus préalablement.
- Augmentation de température. — En ce qui concerne l’augmentation de température, l’auteur emploie la formule de S. P. Thompson :
- cf=M —2,718—\ (1)
- (!) Le coefficient numérique serait à modifier pour des degrés centigrades, la formule étant établie pour des degrés Fahrenheit.
- dans laquelle M est l’élévation de température finale du moteur quand celui-ci tourne d’une façon interrompue, Ct l’élévation de température au bout d’un temps t à partir du commencement du fonctionnement, et T le temps au bout duquel l’augmentation de température M serait atteinte s’il n’y avait pas de pertes de chaleur, le temps étant compté en minutes. La valeur de M est donnée par la formule M =CW/S, (2) dans laquelle C représente l’augmentation de température pour une perte d’énergie de 1 watt par cm2 de surface rayonnante, W les watts et S la surface en cm2. Un tableau donné par l’auteur indique les différentes valeurs du coefficient C. Ces valeurs sont environ 75 pour l’induit et 169 pour l’inducteur d’une machine de construction normale dont l’induit possède une vitesse périphérique d’une dizaine de mètres par seconde.
- Courbes d’échauffement. — Pour déterminer la valeur de T dans la formule (2), il est nécessaire de connaître la chaleur spécifique et le volume de la portion de la machine à laquelle on applique la formule. Pour une bobine isolée, il faut déterminer la chaleur spécifique moyenne que l’on peut déduire des chaleurs spécifiques respectives du cuivre et de l’isolement en coton. La chaleur spécifique d’une telle bobine doit varier avec le facteur de remplissage. L’auteur indique les courbes ainsi trouvées, en prenant pour le cuivre 0,095 et, pour le coton, 0,38. Des dimensions connues de la bobine, on peut déduire T au moyen de la formule
- T = MW/60 m,, (3)
- dans laquelle wK représente les watts par centimètre cube de bobine et W les watts par centimètre cube donnés par la courbe ayant pour abscisses les facteurs de remplissage. Dans le cas de machines ouvertes, les valeurs trouvées pour T concordent bien avec les valeurs expérimentales. Dans les machines cuirassées, il est nécessaire de compter un peu plus que les dimensions de la bobine, à cause de la portion de la carcasse voisine de la bobine, et que celle-ci échauffe. On peut, au lieu d’augmenter la surface de la bobine, multiplier T par un coefficient K indiqué par les résultats expérimentaux obtenus sur des machines analogues.
- Moteurs travaillant suivant un cycle connu. — Dans le cas simple où le moteur fournit une
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- puissance donnée pendant un temps déterminé, puis est arrêté pendant un temps également déterminé, l’élévation de température moyenne finale est atteinte quand la vitesse d’échauffe-ment, multipliée par le temps de travail, est égale à la vitesse de refroidissement, multipliée par le temps d’arrêt. Il faut compter comme valeur du courant non pas celle qui correspond à la vitesse finale, mais l’intensité moyenne du courant, depuis le moment du démarrage jusqu’à l’obtention de la vitesse finale. Si la période de travail est courte, on peut en pratique déduire le courant équivalent de la formule suivante
- Imoy
- Ca^-l-CV.
- nl2
- ... • dans laquelle C? est le cou-
- t\~r ‘2
- rant moyen de démarrage, tK la période de démarrage, Cre le courant normal en vitesse et t% la période normale en vitesse.
- R. R.
- Machines d’extraction électriques. — Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, 23 décembre 1905.
- Deux puits, situés à 2 kilomètres de la station centrale d’électricité d’Essen, sont alimentés par deux câbles qui transmettent des courants triphasés à 10.000 volts et 50 périodes. Les deux puits ont 530 mètres de profondeur et 6 m. 60 de diamètre : ils ont une double benne contenant chacune 4.800 kgr. de charge utile.
- Chaque groupe de transformation consiste en deux groupes égaux accouplés ensemble, comprenant chacun un moteur triphasé de 500 chevaux à 5000 volts, un volant, et huit machines à courant continu de démarrage de 1.150 chevaux à 400 volts. Celles-ci sont calculées pour la consommation d’énergie moyenne, La vitesse de rotation est comprise entre 320 et 375 tours par minute ; le poids du volant est de 40 tonnes, son diamètre est de 4 m, 40 et sa vitesse périphérique atteint 88 mètres par seconde, ce qui donne un moment d’inertie de 486,000 kg/m2, et une énergie disponible de 9,5 millions de kgm. Les caractéristiques principales de l’installation sont les suivantes :
- 4 moteurs triphasés........... 2000 chevaux
- 4 volants..................... 38 millions de kgm.
- 8 dynamos de i.i5o chevaux.. . 9200 chevaux
- Vitesse d’extraction.... *..... t j 4 m/seconde
- Vitesse pour remonter le person-
- nel (48 hommes).............. 10 m/sec. .
- Accélération au démarrage...... 0,7 m/sec2
- Accélération négative à l’arrêt... 1 m/sec2
- Durée d’un voyage.......... ., 55 secondes
- Durée d’un arrêt............... 70 — 98 secondes
- On peut, pour diminuer le poids des volants, relier électriquement ensemble les machines de démarrage en connectant deux groupes en série. Les moteurs triphasés sont réglés par des relais et travaillent à intensité constante grâce à l’emploi de résistances variables dans le circuit des rotors, résistances dont les manettes sont commandées par des servo-moteurs : la vitesse varie ainsi entre 320 et 375 tours par minute.
- Les quatre machines d’extraction consistent chacune en deux moteurs shunt de 550 chevaux accouplés ensemble, possédant des pôles de commutation, et construits pour 400 volts. La puissance maxima s’élève à 2.000 chevaux. La vitesse de rotation est proportionnelle à la différence de potentiel aux bornes et à la position d’un levier de commande qui modifie la valeur de l’excitation.
- La bobine calée sur l’axe des machines d’extraction a 6 m. 50 de diamètre et tourne à une vitesse de rotation de 41 tours par minute. Les freins sont actionnés par de l’air comprimé à 6 atmosphères.
- O. A.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- Nouveau résonateur pour télégraphie sans fil. — Kœpsel, — Elektrotechnische Zeitschrift, i5 février 1906. 1
- L’ancien résonateur de Marconi, qui dérive du résonateur de Hertz, présente l’inconvénient que sa capacité est très limitée et que la quantité d’énergie est, par suite, forcément réduite. A cela s’ajoute une radiation considérable qui rend très important l’amortissement. On peut, il est vrai, augmenter la capacité du résonateur en employant des antennes multiples, mais l’espace nécessaire limite très- vite l’augmentation de capacité que l’on peut ainsi obtenir.
- Pour éviter ces inconvénients, on emploie généralement maintenant un circuit oscillant fermé. Braun a indiqué le premier cette voie;
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- L’ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N» 10.
- L’avantage principal du résonateur fermé résidant dans sa capacité élevée et dans la possibilité d’employer de plus grandes quantités d’énergie, on pouvait se demander s’il ne serait pas également possible de donner au résonateur ouvert une capacité de valeur élevée saris augmenter d’une façon trop considérable ses dimensions : ce résonateur ouvert permettrait alors d’éviter les inconvénients inhérents au résonateur fermé.
- L’auteur a imaginé dans ce but le résonateur que représente la figure 1. Les antennes A A forment, avant d’atteindre l’éclateur K K, des bobines S S qui peuvent être enroulées côte à côte ou superposées. En approchant plus ou moins ces bobines l’une de l’autre, on peut aug-
- A a A
- Fig. 1. Fig. 2.
- menter à volonté la capacité du système tandis que la self-induction qui, lorsqu’on considère le système comme un tout, est identique à l’induction mutuelle, peut être réduite à une valeur aussi petite que l’on veut. On peut donc, par un déplacement des bobines l’une par rapport à l’autre, régler à volonté la capacité et la self-induction. Le système n’en reste pas moins en résonance, comme le résonateur ouvert ordinaire. Le nombre de tours des enroulements des bobines peut, bien entendu, être choisi arbitrairement : on peut, par exemple, constituer l’une des bobines par un grand nombre de tours de fil et l’autre bobine par un petit nombre de tours. Si l’on relie à la terre la dernière, en supprimant son antenne, on obtient le résonateur représenté par la figure 2 : celui-ci consiste en une bobine dont le prolongement constitue l’antenne, et qui est entourée d’un cylindre métallique relié à la terre.
- Ce résonateur ouvert présente sur le résonateur, fermé avec antennes, l’avantage que l’accord est considérablement facilité, de sorte que l’on
- peut, avec une seule et même antenne, émettre ou recevoir des ondes de différentes longueurs. A première vue, on pourrait croire qu’il s’agit là seulement d’une transformation du circuit oscillant fermé dans lequel la capacité et la self-induction seraient réunies en un seul système. Un examen plus attentif montre qu’il n’en est rien et que ce résonateur représente la forme la plus générale de tous les résonateurs, aussi bien ouverts que fermés.
- Comme différence prédominante entre le résonateur ouvert et le résonateur fermé, on peut indiquer que, dans le premier, la self-induction et la capacité sont uniformément réparties sur tout le résonateur, de sorte que toutes deux conservent la même valeur individuelle par unité de longueur : au contraire, dans le second, la self-induction et la capacité sont localisées et non uniformément réparties.
- Dans le nouveau résonateur à bobines, on peut obtenir aussi bien une répartition uniforme de la capacité et de la self-induction qu’une localisation de ces grandeurs, l’un des états se transformant progressivement en l’autre. La self-induction du fil rectiligne est, il est vrai, augmentée par le fait que celui-ci est enroulé sous forme de bobines, mais, en approchant à une distance convenable la seconde bobine, on peut ramener les valeurs de la self-induction au chiffre que l’on veut, et en particulier à la valeur qu’elle présente par unité de longueur du fil rectiligne. De même, on peut obtenir une capacité uniformément répartie, car le fait d’enrouler le fil en une bobine diminue sa capacité, mais celle-ci peut être augmentée à volonté par un rapprochement convenable des bobines.
- On peut aussi obtenir, si on le désire, la répartition uniforme simultanée de la self-induction et de la capacité ; car, les deux bobines ayant été placées à la distance convenable pour que la self-induction soit uniformément répartie, il suffit qu’on interpose entre les bobines un diélectrique convenable pour que la répartition uniforme de la capacité soit aussi obtenue.
- Comme on le voit, le nouveau résonateur peut aussi bien présenter les propriétés du résonateur ouvert, avec répartition uniforme de la capacité et de la self-induction, que les propriétés du résonateur fermé, avec capacité et self-induction localisées. Sans pouvoir préjuger des services que rendrait en pratique un tel
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- résonateur, dont il faudrait étudier le fonctionnement expérimental dans les conditions de la pratique ordinaire de la télégraphie sans fil, il semble qu’il doive permettre d’obtenir des ondes de plus grande intensité et de plus grande fréquence que les résonateurs ouverts ordinaires. Vis-à-vis du résonateur fermé, il devrait aussi présenter plusieurs avantages, dontleprincipal réside dans la possibilité de modifier très facilement et très rapidement la longueur d’ondes du système. Peut-être l’avantage qu’il présente de pouvoir posséder une self-induction et une capacité uniformément réparties permettrait-il d’obtenir des ondes plus pures que celles produites par les résonateurs ordinaires.
- R. V.
- d’utilisation qui transmet, directement ou par induction, l’énergie nécessaire à l’antenne. Un condensateur placé en parallèle avec le tube, joue le rôle cl’une batterie-tampon en fournissant de
- Fig. 1.
- l’énergie au moment où le circuit d’utilisation en absorbe une grande quantité. Les dispositifs des figures 1, 2, 3, 4, 5 permettent de mettre en
- Nouveaux brevets de télégraphie sans fil. — Elektrotechmsche Zeitschrift, 25 janvier 1906,
- La Société « Gesellschaft fur Drathlose Télégraphié » a fait breveter une série de dispositifs nouveaux qu’elle emploie actuellement.
- Pour augmenter l’action à distance des transmetteurs, on emploie comme contrepoids de l’antenne, au lieu de connexions à la terre ou de fils symétriques, des solides tels que des plaques multiples, qui présentent un amortissement plus faible que les fils symétriques. L’emploi de plaques présente en outre des avantages dans les postes mobiles, dans lesquels il est généralement très difficile d’obtenir une bonne prise de terre : de même, cette méthode est avantageuse pour les postes établis sur des terrains rocheux. Les avantages des contrepoids électriques sur la prise de terre ont été montrés par un grand nombre d’expériences, et, en particulier, par l’étude de Duddell et Taylor (*).
- Un autre brevet décrit une méthode pour la production d’oscillations électriques rapides peu amorties, méthode dans laquelle on emploie un appareil interrupteur agissant comme soupape électrique et un condensateur de grande capacité relié à la source de courant. Dans ce montage, une source de courant est reliée à un tube à vapeur de mercure ayant en dérivation entre ses bornes un circuit contenant une self-induction et un condensateur c(2). Ce circuit est le circuit
- TC
- (h Voir Eclairage Electrique, tome XLIV, 29 juillet, 5 août j et 23 septembre 1905, p. 155, 195 et 473.
- (2) On remarquera que ce dispositif est identique à celui décrit dans VEclairage Electrique du 24 février 1906, p. 311.
- N. D. L. R.
- b
- jeu des quantités d’énergie considérables, grâce à l’emploi de condensateurs qui sont chargés en parallèle par une source d’énergie et se déchar-
- Fig. 4.
- gent par des éclateurs reliés en série. Grâce à ces dispositifs, une tension relativement faible suffit pour la charge, tandis qu’à la décharge
- h
- Fig-. 5.
- des condensateurs, il se produit une amplitude de tension égale à la somme des différentes tensions individuelles. En outre, on a ainsi la possibilité d’exciter, avec un transformateur à haute tension, des circuits oscillants très différents,
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- I
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- Comme l’on sait, l’augmentation de l’énergie de décharge d’un circuit électrique oscillant par augmentation de la longueur d’étincelles est pratiquement limitée car, à partir d’une certaine longueur, l’augmentation de la tension n’est pas proportionnelle à l’augmentation de la longueur d’étincelles. Pour une même intensité du courant de décharge, la résistance ohmi-que introduite par l’éclateur dans le circuit oscillant est approximativement proportionnelle à l’augmentation de la distance explosive. Quand on dépasse une distance explosive critique déterminée, l’amortissement augmente, par suite de l’accroissement de résistance ohmique, d’une quantité supérieure à l’augmentation de l’énergie provenant de l’accroissement de la tension. Comme on ne peut pas, par augmentation de la distance explosive, augmenter l’énergie au-delà d’une certaine limite, on a subdivisé une longue distance explosive en plusieurs petites distances explosives, mais le but poursuivi n’a pas été atteint car, par exemple, pour une subdivision en n étincelles, chaque distance explosive individuelle ne correspond pas à la ne partie de la tension. Cet inconvénient est évité par l’emploi de capacités et de self-inductions placées en parallèle avec chaque éclateur simple individuel formant une partie de l’éclateur total. Grâce à ce dispositif, la tension de charge totale est répartie d’une façon convenable entre les différents éclateurs simples individuels, et les étincelles jaillissent toutes simultanément.
- Un brevet relatif aux circuits récepteurs vise un montage grâce auquel on peut employer deux détecteurs de sensibilités différentes reliés à l’antenne, l’un des détecteurs étant impressionné à la place de l’autre, dès qu’une certaine limite est atteinte dans la quantité d’énergie reçue. Le cohéreur sensible du dispositif principal est protégé contre des actions trop intenses par le fait qu’il est mis automatiquement hors circuit par le second appareil, quand l’intensité du courant reçu dépasse une certaine valeur. Il est avantageux de prendre comme détecteur sensible un cohéreur à grains et, comme détecteur peu sensible, un détecteur électrolytique.
- Finalement, on peut mentionner un dispositif qui permet d’accorder un circuit récepteur si exactement sur la fréquence d’un transmetteur éloigné, que, grâce à l’emploi d’un moyen approprié, la fréquence et la longueur d’ondes de ce
- transmetteur puissent être exactement déterminées. Pour cela, on accouple avec l’antenne deux détecteurs dont l’un agit quantitativement et dont l’autre se prête à l’emploi d’un appareil enregistreur. Le premier est relié à l’antenne par un accouplement rigide, et le second par un accouplement imparfait. Ce dernier accouplement peut être avantageusement réalisé par l’emploi d’un transformateur, et le premier par la jonction directe du circuit récepteur avec l’antenne. Avec ce dispositif, on peut obtenir un accord très rapide en opérant de la façon suivante :
- 1° Accord de l’antenne, au moyen du téléphone, sur les ondes émises par le transmetteur.
- 2° Accord du circuit secondaire récepteur, contenant l’appareil enregistreur.
- L’accord total est ainsi obtenu avec une très grande rapidité.
- ______ R. Y.
- ÉLECTROCHIMIE
- L’attaque du fer par les courants vagabonds et la passivité du fer (fin) (H). — Haber et Golds-chmidt. — Zeitschrift fur Elektrochemie, 26 janvier 1906.
- § 5. Mesures faites dans la terre avec des électrodes d'essai. — La forme des électrodes d’essai, reconnue la plus pratique par les auteurs, est la suivante. Un cylindre de verre de 25 cm. de longueur et 4 à 5 cm. de largeur est fermé à son extrémité inférieure par un diaphragme poreux fixé en place par du mastic à la résine. L’autre extrémité est fermée par un bouchon de caoutchouc à trois trous. Le trou du milieu reçoit une baguette de bois servant de manche : le second trou porte un bout de tube capillaire, et le troisième laisse passer un crayon de zinc amalgamé auquel est soudé un fil de cuivre isolé. Le cylindre de verre est rempli d’une pâte de cristaux de sulfate de zinc imbibés d’une solution saturée de ce sulfate. Un élément formé de cette électrode et de l’électrode à calomel placée dans une solution de chlorure de potassium décinormale présente, à une température de 22°, une f. é. m. de 1,096 volt.
- Pour faire avec l’électrode d’essai une mesure sur un tuyau, on reliait celui-ci métalliquement avec un sommet d’un pont de mesure et l’électrode normale avec le contact glissant : la mesure
- (!) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, 17 et 24 février, 3 mars 1906, p. 275, 316 et 358.
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- était faite d’après la méthode de compensation de Poggendorf, avec un galvanomètre très sensible comme appareil de zéro. Les mesures ont été faites à proximité de l’usine génératrice des tramways de Strasbourg.
- Les expériences faites peu après minuit ont donné d’abord les résultats suivants :
- 1°) La conduite d’eau était positive de 0,01 à 0,02 volts par rapport aux rails. Cette différence de potentiel est absolument négligeable.
- 2°) La conduite d’eau était positive de 0,465 volts environ par rapport à l’électrode de zinc placée en différents points. Deux électrodes de zinc présentèrent des différences de potentiel de 0,004 et 0,000 volt. — Ces chiffres caractérisent nettement l’absence de courant pendant la nuit. Pour pouvoir introduire dans le calcul la valeur de la f. é. m. du fer vis-à-vis du zinc, il faut retrancher de la valeur mesurée, la valeur de la chaîne : Zinc/sulfate de zinc en pâte/électrode décinormale.
- On a ainsi 0,46 —- 1,1 = — 0,64 volt.
- Les auteurs ont mesuré comparativement en laboratoire un morceau des tuyaux d’eau de Strasbourg par rapport à l’électrode décinormale et ont trouvé — 0,67 volt. Une polarisation anodique de ce morceau de conduite produisait une forte attaque dans des expériences de laboratoire faites avec de l’eau. Une expérience quantitative fut faite, comme une expérience précédemment décrite, avec de la terre des rues de Strasbourg placée dans une auge contenant une anode en fer forgé. Un voltamètre à cuivre intercalé dans le circuit présenta un dépôt de 4,3 gr. de cuivre : l’anode devait donc perdre 3,9 gr. de fer, si elle était complètement active ; elle a perdu 4,0 gr.
- Les expériences de jour faites après les expériences de nuit à proximité de l’usine génératrice ont donné les résultats suivants :
- 1°) La conduite d’eau présentait par rapport aux rails une différence de potentiel comprise entre -f- 0,73 et 4* 0,85 volt, soit 0,8 volt en moyenne.
- 2°) La conduite d’eau présentait par rapport à l’électrode en zinc, placée enl différents points, des différences de potentiel de -f- 0,68 volt (— 0,42) (<); 4- 0,75 volt (— 0,35) ; -f 0,86 volt (— 0,24) ; -|- 0,67 volt (— 0,43). Les différences
- f1) Les chiffres relatifs au calcul par rapport à l’électrode décinormale sont indiqués entre parathèses.
- entre les valeurs observées aux points 1, 2 et 3, auxquels était placée l’électrode de zinc, montrent qu’il existait un courant circulant dans la direction 1_2_3_ rails. On voit que la différence de potentiel entre le tuyau d’eau et l’électrode de zinc, au premier point, est de 0,22 volt plus élevée le jour que la nuit. La conduite d’eau est donc polarisée anodiquement. Si, au lieu d’une électrode de zinc, on suppose avoir affaire à l’électrode décinormale, on voit que la conduite présente, le jour, une différence de potentiel de — 0,42, ce qui prouve que le fer des tuyaux est actif et non pas passif.
- Le premier point de mesure est positif de 0,07 volt par rapport au deuxième point; celui-ci l’est de 0,11 volt par rapport au troisième point. On a donc, comme étapes du passage du courant :
- Chute de tension pour le passage des rails à
- la terre au point 3........................ o,4o volt
- Chute de tension pour le passage du point 3
- au point 2................... ............. o,n volt
- Chute de tension pour le passage du point 2
- au point 3................................... 0,07 volt
- Polarisation anodique du tube.................. 0.22 volt
- Total................... 0,80 volt
- Des chiffres trouvés dans les mesures effectuées le jour et la nuit, on peut conclure qu’entre les rails et le troisième point où était placée l’électrode d’essai, il devrait exister une différence de potentiel de 0,06 volt environ. L’expérience a montré que la différence de potentiel était de 0,1 volt.
- Les tuyaux d’eau ne présentaient aucune attaque. Cette absence d’attaque est due à la faible densité du courant et à la valeur de l’équivalent électrochimique. On voit, d’après ce qui précède, qu’il reste dans la terre une chute de tension du tube aux rails et que les variations de la tension aux différents points de mesure sont d’autant plus fortes que ceux-ci sont plus rapprochés des rails dans lesquels circule du courant.
- Des séries d’expériences successives ont donné les mêmes résultats généraux : dans l’une d’elles, les auteurs ont constaté qu’il existait une différence de potentiel de -f- 0,01 à 4- 0,03 volt entre la conduite d’eau et la conduite de gaz, et une différence de potentiel de 4- 0,67 volt entre l’électrode d’essai placée en 1 et la conduite de gaz.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVï. — N° iô.
- Après avoir nettement constaté qu’au lieu de leurs expériences il existait une chute de tension bien certaine entre les tuyaux et les rails, produisant un courant qui partait de ces tuyaux dont le fer était nettement actif, et que cependant aucune attaque électrolytique n’était visible, les auteurs ont répété leur expérience en un point où avaient été constatées des attaques tellement importantes que les tuyaux d’eau avaient dû être remplacés. En ce point, il sont cherché longtemps un, courant vagabond d’intensité sensible et n’en ont pas trouvé trace. Pendant le jour, on n’observait qu’une très petite différence de potentiel, la plupart du temps positive, entre la conduite d’eau et les rails. La différence de potentiel entre une électrode de mesure placée sous les rails et une électrode de mesure? placée contre les tuyaux était comprise entre — 0,08 et -f- 0,02 volt. Dans toutes les directions possibles, les chutes de potentiel étaient très faibles. Un seul fait caractéristique était nettement marqué, c’est que la f. é. m. du fer par rapport au zinc, l’électrode d’essai étant placée contre le fond de la fosse contre les tuyaux d’eau, était de -f- 0,39 volt (ou —-71 volt, rapportée à l’électrode décinormale) : au contraire, en tous les points non attaqués on trouvait une f. é. m. comprise entre 0,47 et 0,55 volt. Cet état persistait aussi bien de jour que de nuit : il n’était donc pas dû au passage du courant des tramways. L’existence d’une chute de tension existant dans la terre, jour et nuit, avait été observée par des auteurs en d’autres points. L’explication de l’existence de ces différences de potentiel est souvent difficile à donner.
- La teneur en acide carbonique dans le sol, déterminée par le Professeur Schumacher, a été trouvée comprise entre 1% et 8%. La teneur en sels solubles, étudiée par le Professeur Eitner, a été trouvée absolument insignifiante. Mais, en tout cas, la constitution chimique du sol ne permettait pas d’affirmer qu’aucune attaque ordinaire, due à des actions purement chimiques étrangères à la présence du courant, ne pouvait se produire.
- La seule conclusion que les auteurs puissent tirer de leur étude est que, à leur avis, des différences de potentiel de 1 volt et moins, entre les tuyaux et les rails ne doivent pas amener
- d’attaque sensible des conduites, quoique, par suite d’une: conductibilité particulièrement élevée du sol, il puisse se produire pour ces différences de potentiel des corrosions locales dues aux courants vagabonds des tramways. Souvent les; attaques observées doivent être dues à des phénomènes purement chimiques indépendants de l’action des courants électriques.
- E. B.
- s.Electrolysepar courant alternatif. — Kinter. — Electric Club Journal.
- L’auteur s’est proposé d’étudier l’effet nuisible des courants vagabonds dus aux chemins de fer électriques employant les rails comme conducteurs de retour, et a spécialement porté son attention sur l’action électrolytique que peuvent exercer les courants alternatifs. Les recherches expérimentales faites en laboratoire montrent que le fer et l’acier ne sont pas sensiblement attaqués, mais que le plomb et l’étain sont un peu attaqués par les courants alternatifs. L’auteur a fait des expériences très complètes sur ce point. Pour se rapprocher des conditions normales, il a enterré des tuyaux dans le sol et a maintenu entre eux, pendant une année consécutive, une différence de potentiel alternative de 25 volts et 25 périodes. Des expériences analogues furent faites avec des plaques dans l’eau salée. En même temps, des expériences de vérification étaient poursuivies avec du courant continu et avec des tuyaux soumis, sans courant électrique, aux actions chimiques seules. Dans les expériences faites avec courant continu, l’auteur a constaté des attaques très profondes. Dans les expériences avec du courant alternatif, ni le fer ni le plomb n’ont présenté d’attaque sensible: pour l’un ou l’autre métal, l’action avait été la même sur les tuyaux soumis au passage du courant alternatif que sur les tuyaux qui n’avaient été le siège d’aucun courant. Le sol environnant les tuyaux ne présentait aucune modification à l’analyse chimique. Les tuyaux et les plaques ne semblaient pas s’être modifiés d’une façon sensible.
- D’après ces expériences, l’adoption de la traction électrique par courant monophasé avec retour par les rails ne doit donc présenter aucun danger pour les conduites d’eau et de gaz situées à proximité de la voie.
- R. R.
- -- SOCIÉTÉ NOUVELLE DE lTmPRIMERIE MIRIAM, I, -RUE DE LA RERTAUCHE
- SENS.
- Le Gérant : J .-B. Nouet.
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- Tome XLiVI.
- Samedi 17 Mars 1906.
- 13* Année. — N* 11.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
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- L’ÉNERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- fl. D’ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut, — fl. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’École des Ponts et Chaussées. — ERIC GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. — NI. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LIPPNIANN, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MON NIER, Professeur à l’École central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- LES ÉLECTRONS ET LA MATIÈRE
- Le développement de la théorie moderne de l’électricité peut être considéré comme la synthèse d’une thèse et d’une antithèse.
- La thèse est la théorie de Coulomb, d’Ampère et de Weber, ainsi que de leurs disciples, édifiée sur la théorie de la gravitation, et qui attribue les phénomènes électriques, électrodynamiques et magnétiques aux attractions et aux répulsions entre des particules extrêmement petites, positives ou négatives, ou entre les plus petits éléments du conducteur de courant.
- L’antithèse est la théorie de Faraday et de Maxwell d’après laquelle les actions que subissent les corps chargés d'électricité, les conducteurs de courant ou les aimants sous leurs influences mutuelles résultent de ce que, au point où sont situés les corps, il existe dans un milieu qui remplit tout l’espace, des états de tension particuliers, états de tension qui dépendent des corps, mais seulement en ce qu’ils se propagent dans toutes les directions autour de ceux-ci par l’intermédiaire du milieu considéré. Ce milieu, nommé éther, le même que celui précédemment imaginé pour rendre compte des phénomènes lumineux, joue un rôle prépondérant. Dans cette théorie, il est à peine question de particules électriques considérées comme des choses existant en elles-mêmes ; les charges électriques sont reléguées à l’arrière-plan. Par exemple, on admet que l’énergie potentielle que possède un système électromagnétique et que celui-ci est prêt à transformer en travail mécanique, en chaleur ou en actions chimiques, ne réside pas sur ou dans les corps chargés, les conducteurs ou les aimants, mais réside dans l’éther qui environne ces corps.
- (') Conférence faite par l’auteur en prenant possession de sa chaire de professeur à l’Université d’Utrecht.
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- Les arguments qui prouvaient l’exactitude de cette théorie étaient véritablement solides. L’un des arguments les plus probants était sans doute le fait que les nouvelles conceptions conduisent à la conclusion que les actions électriques et magnétiques exigent un certain temps pour se propager dans l'espace, et que la vitesse de cette propagation, calculée d’après les résultats d'expériences électriques entreprises dans d’autres buts, est la même que la vitesse de la lumière. Il en résultait que les phénomènes lumineux pouvaient également être expliqués au moyen’de la nouvelle théorie comme un état d’oscillations électromagnétiques se propageant dans l’espace.
- Bolzmann, Lorentz et quelques autres s’étaient seuls contentés des preuves citées par Maxwell : la plupart des physiciens n’ont admis la nouvelle théorie que vingt années après, lorsque les expériences de Hertz en eurent donné une confirmation éclatante. Lorentz s’était, dès le début, préoccupé d’appliquer la théorie de Maxwell aux phénomènes optiques compliqués, par exemple à l’explication des lois de la réfraction et de la réflexion de la lumière : dans cette étude, ce physicien avait été conduit à admettre qu’à l’intérieur d’une molécule matérielle, il existe des particules électriques en vibration.
- Si l’on admet qu’un atome ordinaire n’est pas simple, mais représente un système plus ou moins compliqué composé de particules encore plus petites, il est évident qu’il doit se produire à l’intérieur de l’atome des mouvements qui, entre autres, sont soumis à l’influence des forces agissant sur la totalité de l’atome. Si, en outre, on admet que les plus petites parties constitutives de l’atome possèdent, en totalité ou en partie, des charges électriques, et si l’on se rappelle que, d’après Faraday et Maxwell, la charge électrique d’une particule consiste en un état de tension de l’éther environnant, on comprend que les mouvements intérieurs de l’atome donnent lieu à des modifications d’état de l’éther, modifications qui se propagent depuis l’atome dans toutes les directions. On explique ainsi la radiation lumineuse des atomes des corps. Les mouvements dans l’atome consistent, d’après la constitution et les dimensions de celui-ci, ainsi que d’après le genre des forces exercées par ses particules les unes sur les autres, en un nombre limité d’oscillations simples de période déterminée. Gela explique pourquoi les rayons lumineux émis par les atomes d’un corps déterminé sont composés d’un nombre limité de couleurs simples, dont chacune peut correspondre à un genre d’oscillations déterminé dans l’intérieur de l’atome : cela explique également pourquoi chaque genre d’atome et, par suite, chaque élément chimique présente un spectre propre caractéristique. Ces considérations ont montré la voie dans laquelle on pouvait trouver l’explication de l’influence exercée par des formes magnétiques sur le spectre d’une source lumineuse. Ces forces .produisent, en effet, dans les mouvements des particules de l’atome, certaines variations, et la nature de ces modifications détermine la nature de la modification du spectre. Lorsque ce nouveau phénomène, découvert en 1895 par Zeemann, eut trouvé immédiatement son explication dans la théorie de Lorentz, l’attention de tous les physiciens fut attirée vers cette théorie qui fut alors complétée et développée par les efforts de plusieurs mathématiciens.
- Les particules électriques prirent une importance de plus en plus considérable. Jus-qu’alors, on avait admis l’existence de ces particules à l’intérieur de l’atome et on leur accordait une certaine liberté de mouvement dans ce petit espace, mais on n’aurait jamais songé que ces particules pouvaient, dans certaines circonstances, abandonner cet espace. Lorentz avait cependant fait, en 1894, un pas considérable en avant en supposant que ce sont des particules électriques de ce genre dont le mouvement, non pas à l’intérieur des molécules, mais entre celles-ci, représente le courant électrique : il avait réussi, en partant de cette hypothèse, à déterminer jusqu’à quel point les actions électriques en jeu dans un système de
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- corps subissent l’influence d’un mouvement du système à travers l’ëtlier. D’autre part, on trouva la possibilité d’expliquer, sur ces bases, les phénomènes découverts par Hall et par Iverr sur les modifications que subissent, sous l’influence de forces magnétiques, la direction des courants électriques et la composition de la lumière réfléchie par un miroir.
- Ensuite vint la découverte de Rôntgen, d’après laquelle des rayons cathodiques, heurtant une paroi de verre, produisent de nouveaux rayons. L’explication de ce phénomène conduisit à admettre que les rayons cathodiques sont des courants de particules électriques négatives qui se déplacent avec une vitesse considérable dans les espaces vides d’air. Wie-chert parvint à mesurer la vitesse de ce mouvement et trouva qu’elle s’élevait à 50 ou 60.000 kilomètres par seconde : on put ensuite, d’après la courbure de la trajectoire décrite dans un champ magnétique par les rayons cathodiques, calculer la charge électrique que doit porter l’unité de masse des particules: on trouva ainsi un chiffre concordant avec celui que Zeemann avait déduit de ses expériences pour les particules électriques à l’intérieur de l’atome dont le mouvement produit la lumière. Il n’y avait qu’un pas à faire pour conclure que ce sont ces mêmes particules qui forment les rayons cathodiques, et pour avoir ainsi la preuve qu’elles possèdent une individualité suffisante pour pouvoir trouver elles-mêmes leur chemin dans le monde entier.
- On trouva aussi que les rayons découverts sur ces entrefaites par Becquerel, rayons émis par des substances contenant de l’urane, et ceux qu’un métal émet sous l’influence de la lumière ultra-violette consistent aussi en ces mêmes particules. On découvrit même que ces électrons nous environnent par millions et par milliards, en partie à l’état libre, en partie comme noyaux autour desquels se sont rassemblés en plus ou moins grand nombre des molécules des gaz atmosphériques. Les expériences ont montré que les électrons et les groupes de molécules agissent comme noyaux de condensation dès que l’espace est sursaturé de vapeur d’eau. Si les électrons sont responsables en partie de l’existence de nuages et de pluies, la différence dans le mode d’action des deux genres d’électrons a comme conséquence que, par suite de la condensation, il doit se produire un déplacement d’électrons positifs et négatifs dans l’atmosphère, qui en premier lieu représentent une cause des différences de potentiels électriques et de la chute de potentiel, et qui en outre jouent dans tous les phénomènes météorologiques un rôle prépondérant. C’est grâce à la nouvelle théorie que Ton est parvenu à expliquer les orages, les aurores boréales et les variations du magnétisme terrestre et que, peut-être, on pourra expliquer l’influence de la radiation solaire sur ces phénomènes.
- Les principes généraux de la théorie des électrons sont les suivants. L’éther est, par hypothèse, un milieu qui remplit tout l’espace et existe même à l’intérieur des molécules des corps ordinaires : ce milieu est susceptible d’éprouver deux variations d’état sur l’existence réelle desquelles on ne fait aucune hypothèse, mais pour lesquelles on admet qu’elles ont en chaque point de l’espace, non seulement une grandeur déterminée, mais encore une direction déterminée. L’une de ces variations d’état est nommée déplacement électrique, et l’autre est nommée force magnétique.
- En ce qui concerne la grandeur et la direction du déplacement électrique, la théorie admet qu’elle est telle, aux différents points dans l’étlier, que l’on puisse se représenter le déplacement en grandeur et en direction comme celui existant dans un fluide imaginaire incompressible remplissant.tout l’espace. On admet, en outre, que les électrons sont étroitement liés avec ce déplacement électrique. On se représente cette liaison comme si, pour reprendre l’image du fluide incompressible, il se formait dans chaque électron positif une quantité déterminée de ce fluide provenant du néant, et s’il disparaissait au contraire
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- dans le néant, dans chaque électron négatif, une quantité déterminée de fluide. Les électrons sont alors en quelque sorte des noyaux autour desquels se propage, sous forme de radiation, un déplacement électrique dirigé soit, pour les électrons négatifs, vers l’extérieur, soit, pour les électrons positifs, vers l’intérieur.
- En ce qui concerne la seconde variation d’état, la force magnétique, la théorie admet qu’elle se produit quand il existe n’importe où dans l’éther un mouvement d’électrons, et que sa grandeur et sa direction dans tout l’éther environnant sont entièrement déterminées par la grandeur et la direction de la vitesse des électrons. Au cas où il n’y aurait qu’un électron qui se déplace, la grandeur delà force magnétique serait par exemple, en chaque point, simplement proportionnelle à la grandeur de la vitesse de l’électron.
- Enfin, on admet qu’un électron est soumis à certaines forces qui dépendent d’une façon déterminée du déplacement électrique et de la force magnétique dans l’éther au^point où se trouve l’électron, ainsi que de l’intensité et du mouvement de l’électron lui-même. Dans les principes fondamentaux, il n’est pas question de matière ordinaire : on admet que, à l’intérieur d’une molécule ou d’un atome ordinaire, il peut se produire, tout comme dans l’éther libre, un déplacement électrique, une force magnétique, et des électrons, et qu’il existe entre ces grandeurs les mêmes relations que précédemment. Mais il n’y a pas de raison pour que la matière ne joue pas un certain rôle et pour que, par exemple, ses molécules n’exercent pas certaines forces sur les électrons.
- Les plus récentes études de Lorentz montrent jusqu’à quel point la théorie des électrons permet de rendre simplement compte des phénomènes qui se produisent à l’intérieur des corps (1). On explique facilement, grâce à elle, la relation découverte par Biedermann et Frantz entre la conductibilité calorifique et la conductibilité électrique, la production de chaleur Joule, les forces électromotrices et les effets Peltier et Thomson : en outre on peut trouver facilement les expressions mathématiques de ces phéno.mènes.
- Dans les principes de la théorie des électrons, on ne reconnaît pas expressément une niasse aux électrons. Mais on admet qu’un électron placé dans un champ électrique et magnétique est soumis à l’action de forces déterminées et qu’une masse liée à des électrons peut acquérir dans un tel champ des vitesses déterminées et, par suite, une énergie cinétique déterminée. Cela implique, si l’on applique le principe de la conservation de l’énergie, que l’existence d’un tel champ est liée à l’existence d’une certaine quantité d’énergie. Des considérations relativement simples montrent, en outre, que cette quantité d’énergie peut être considérée comme étant répartie sur tout l’éther et comme étant plus ou moins concentrée en certains points suivant que le déplacement électrique et la force magnétique ont en ces points une intensité plus ou moins considérable : en outre, on trouve que cette quantité d’énergie peut être considérée comme composée de deux parties constitutives qui toutes deux, en un point quelconque de l’éther, possèdent une densité proportionnelle au carré de la grandeur du déplacement électrique ou de la force magnétique. Ces deux parties constitutives sont l’énergie électrique et l’énergie magnétique. Dans le cas où l’on a affaire au champ d’un électron unique, l’énergie magnétique est aussi simplement proportionnelle au carré de la vitesse de l’électron, puisque la quantité d’énergie électrique ne dépend pas du mouvement. Si donc l’on veut mettre l’électron en mouvement en partant de la position de l’immobilité, ou si l’on veut augmenter la vitesse d’un électron en mouvement, il faut ou bien produire de l’énergie magnétique, ou bien accroître la quantité d’énergie magnétique existante, c’est-à-dire, dans les deux cas, dépenser du travail
- (!) Voir Lorentz : Eclairage Electrique, tome XLIV, 29 juillet et 5 août 1905, pages 121 et 161.
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- d’après la même loi que pour le mouvement delà masse ordinaire. L’électron se comporte donc comme s’il avait une certaine masse, puisque son mouvement entraîne forcément la production d’un champ magnétique.
- Outre cette masse, que l’on peut appeler électromagnétique et qui est apparente, l’électron pourrait, soit par sa liaison avec de la matière de masse réelle, soit par lui-mêine, avoir une certaine masse réelle. La masse totale d'un électron négatif a été déterminée expérimentalement et a été trouvée approximativement égale au millième de la masse d’un atome d’hydrogène. Le plus simple est d’admettre que la masse apparente, dont l’existence est montrée d’une façon certaine par la théorie, constitue la masse totale de l’électron et qu’il n’y a pas trace de masse réelle dans ces corpuscules. Mais la théorie indique un moyen pour séparer la masse électromagnétique de la masse réelle. La masse électromagnétique n’est, en effet, pas constante ; elle dépend d’une façon déterminée de la vitesse de déplacement de l’électron. L’influence est extrêmement faible aux faibles vitesses et ne peut être sensible qu’aux vitesses voisines de la vitesse de propagation de la lumière. Kauffmann, dans des expériences très précises faites sur des électrons négatifs, est arrivé au résultat que la masse totale de l’électron dépend de la vitesse de la même façon que la théorie l’indique pour la masse électromagnétique : la conclusion finale est que, dans les électrons négatifs, la masse réelle ne joue aucun rôle perceptible.
- Si, partant de ce résultat expérimental, on admet que l’électron n’a pas d’autre masse qu’une masse électromagnétique, on peut admettre que toute masse est électromagnétique: la masse apparente est alors la seule qui existe. Les atomes et les molécules sont alors des sortes de systèmes planétaires maintenus sur des forces d’origine électromagnétique et agissant les uns sur les autres. Le système le plus simple devrait être l’atome d’hydrogène puisque, parmi tous les atomes, c’est lui qui possède la plus petite masse. On peut admettre alors qu’il se compose d’un seul électron négatif et d’un seul électron positif. En ce qui concerne l’électron négatif, nous savons qu’il a une masse égale au millième environ de la masse de l’atome total. On doit donc en conclure que l’électron positif possède une masse environ mille fois plus considérable que l’électron négatif. Gela concorde parfaitement avec la faible mobilité de l’électron positif observée dans un grand nombre d’expériences. Mais il ne faut pas croire qu’il existe une semblable différence dans les dimensions. Gela est nettement indiqué par la théorie, et c’est facilement compréhensible si l’on se rappelle que c’est l’énergie magnétique qui détermine la masse d’un électron et que cette énergie est répartie dans tout l’espace et non pas dans l’intérieur de l’électron. Des mesures ont montré que la valeur du diamètre de l’électron négatif est de l’ordre du billionième de millimètre. D’autre part, la théorie cinétique des gaz admet comme dimension d’une molécule le millionième de millimètre. Si l’on évalue au dixième de cette valeur les dimensions de l’atome, on trouve pour sa grandeur, c’est-à-dire, d’après notre hypothèse sur sa constitution, pour la distance moyenne entre les deux électrons, une longueur encore cent mille fois plus grande que le plus gros des deux électrons. On voit donc que les conditions existant dans ce petit monde sont tout-à-fait comparables à celles du système planétaire qui nous est le plus connu, le système solaire, dans lequel l’éloignement des planètes les plus lointaines est à peine égal à quatre mille fois le diamètre du soleil.
- Dans ce petit système, il existe aussi des mouvements. Les électrons peuvent posséder des axes de rotation et ceux-ci communiquent ensuite aux corps leurs propriétés magnétiques ; de plus, sous l’influence des forces auxquelles ils doivent être soumis dans l’éther, les électrons possèdent des mouvements les uns par rapport aux autres. Dans un
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- atome comme celui que nous avons considéré, l’électron négatif, par exemple, décrirait une trajectoire elliptique autour de l’électron positif. Sa vitesse atteindrait, dans ce mouvement, quelques centaines de kilomètres par seconde et la période de rotation serait environ de l’ordre de grandeur de la période de vibration de la lumière ordinaire.
- La structure d’un atome d’hydrogène ne doit pas être aussi simple que nous l’avons supposé : celle d’un atome d’autres éléments chimiques doit sans doute être encore plus compliquée. La connaissance de ces petits systèmes planétaires exigera encore des études laborieuses : peut-être, lorsqu’on aura acquis cette connaissance à peu près complète, pourra-t-on expliquer la différence chimique entre les atomes. On est amené à examiner attentivement le radium, cet élément remarquable dont les atomes sont peut-être des systèmes planétaires qui se trouvent encore dans un état instable mais se transforment en un autre état plus stable.
- En ce qui concerne l’énergie potentielle de ces systèmes planétaires, nous savons que cette énergie est, en partie, électrique et, en partie, magnétique. Quand la position relative des électrons dans le système et les vitesses avec lesquelles ils se déplacent varient sous l’action des forces du champ, il se produit, dans un sens ou dans l’autre, une transformation de l’énergie d’une des forces en l’autre forme. S’il arrive que des électrons opposés s’approchent très près l’un de l’autre, une certaine quantité d’énergie électrique, de l’ordre de. grandeur de l’énergie électrique d’un électron libre, se transforme en la forme magnétique. Mais si l’on calcule la quantité d’énergie électrique d’un électron libre, on trouve une valeur si considérable que, si cette énergie était entièrement transformée sous la forme magnétique, l’électron acquerrait une vitesse de l’ordre de grandeur de la vitesse de la lumière. On peut donc s'attendre à ce que parfois un ou plusieurs électrons atteignent de telles vitesses et à ce que ceux-ci, dans des conditions favorables, s’échappent hors du système ou même du corps total. Les grandes vitesses des électrons émises par certains corps donnent des indications plus ou moins directes sur les quantités d’énergie très considérables qui semblent accumulées à l’intérieur de l’atome. Si l’on en croit le calcul, ces quantités d’énergie doivent être gigantesques. Un gramme d’hydrogène dégage, par sa combustion, une quantité de chaleur suffisante pour élever d’un degré centigrade la température de 34 kgr. d’eau. Si l’on admet que le gramme d’hydrogène est entièrement constitué d’électrons, la quantité totale d’énergie électrique de ces électrons a une valeur telle que, si on la transformait entièrement en travail mécanique dans une machine, elle suffirait pour actionner un des plus grands paquebots de la ligne Holland-Amerika pendant cinq voyages complets.
- Après avoir passé en revue les principaux avantages de la théorie nouvelle, il faut indiquer les points obscurs qui constituent le revers de la médaille. Cette théorie a éveillé des doutes sérieux chez un certain nombre de physiciens, et tout d’abord chez M. Poincaré. Pour se rendre compte de la gravité plus ou moins grande des objections faites, il faut se rappeler que l’on peut envisager deux théories: ou bien une théorie simple des électrons qui admet, à coté de ces particules, l’existence de la matière ordinaire ; ou bien la théorie des électrons « à outrance » qui admet sans hésitation que toute matière est constituée par des électrons et que toute masse est une masse électromagnétique. Même au point de vue de la théorie la plus modérée, M. Poincaré élève des doutes. Ces doutes peuvent se diviser en deux groupes dont l’un n’est applicable qu’à la théorie simple mais disparait quand on franchit le dernier pas, et dont l’autre a toute son importance quand on pousse à outrance la théorie des électrons.
- Le second groupe d’objections repose sur les dangers que courent les bases de la
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- mécanique classique si Ton admet les conclusions finales de la théorie des électrons. La théorie ordinaire des électrons peut échapper à ce danger si elle admet seulement qu’à côté des électrons il existe non seulement une masse ordinaire possédant les propriétés sur laquelle s’appuie la mécanique classique, mais en outre il existe encore certaines autres masses qui échappent à notre investigation directe et peuvent être appelées masses cachées, celles-ci pouvant satisfaire aux conditions de la notion classique de masse de la mécanique : en ce qui concerne les masses cachées, on doit admettre qu’elles forment des parties constitutives de l’éther soumises à certaines forces et animées de certains mouvements et qu’elles servent de support matériel à l’énergie électrique et magnétique.
- Il n’y a pas de contradictions nécessaires entre cette théorie et les principes fondamentaux de la mécanique. Au contraire, on peut, avec l’aide de quelques hypothèses simples sur l’énergie des masses cachées, démontrer que leurs principes fondamentaux propres sont en concordance avec ceux de la mécanique et qu’il en est de même des déductions que Ton peut tirer d’une façon purement électromagnétique de ces principes.
- Il suffit donc de considérer seulement les objections ou les doutes qui se rapportent à la théorie des électrons poussée à outrance.
- Si Ton calcule les forces qui, d’après les nouvelles théories de l’électricité, doivent être exercées sur les corps, on arrive, dans beaucoup de cas, à des actions qui ne correspondent pas à des réactions égales. Quelques exemples permettront d’illustrer ce fait. Un miroir subit du fait d’un faisceau lumineux incident et réfléchi une certaine pression : depuis quelques années, Lebedew, ainsi que Nichols et Hull ont pu démontrer expérimentalement que cette pression existe réellement et est exactement de la valeur indiquée par la théorie. On chercherait en vain une réaction correspondant à cette.pression sur un autre corps : en effet, ce corps ne peut pas être la source lumineuse puisque l’énergie radiée qui atteint le miroir à un instant donné a été émise par elle à un instant différent : elle pourrait, par exemple, avoir pris fin au moment où Ton considère la pression sur le miroir.
- Un corps qui émet de la lumière ou de la chaleur subit par rapport à cette émission une pression dans toutes les directions. S’il se déplace toujours dans une direction déterminée, cette pression devient maxima à l’avant du corps et celui-ci subit, par suite, une résistance dans son mouvement, action dont on ne peut trouver la réaction équivalente sur aucun autre corps.
- Les forces que subissent, sous l’effet de leur influence mutuelle, deux électrons éloignés qui se déplacent, ne tombent pas en général sur la ligne qui joint les deux positions : elles ne sont généralement pas parallèles et ne sont pas égales.
- L'exemple suivant est peut-être encore plus probant : les calculs de Sommerfeld et d’autres physiciens montrent qu’un électron, qui se déplace avec une vitesse supérieure à celle de la lumière, subit une accélération négative sans aucune cause naturelle extérieure. Dans ce cas, on voit que non seulement le principe de l’action et de la réaction, mais même le principe de l’inertie ne sont pas reêpectés.
- Une autre objection importante de M. Poincaré concerne la variabilité de la masse. La mécanique ne connaît que des masses invariables, tandis que la théorie des électrons admet que la masse d’un électron ne peut être regardée comme constante que tant que l’électron ne possède pas de vitesse comparable à la vitesse de la lumière. Pour des vitesses élevées, la masse ne dépend pas seulement de la grandeur de la vitesse : elle est même différente pour les forces agissant dans différentes directions sur l’électron.
- Au milieu de tant de ruines, s’écrie alors M. Poincaré, que reste-t-il debout ! En réalité, les principes de la mécanique courent des dangers sérieux. Evidemment, la mécanique,
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- formant un tout logiquement enchaîné et reposant sur des principes fixes, ne peut pas être inexacte, mais il est possible que les principes fondamentaux soient trop limités, et les physiciens voient s’envoler l’idéal qu’ils s’étaient représentés dans la constitution mécanique de la nature. Lorentz, Wien et d’autres théoriciens leur démontrent que toute masse est de nature électromagnétique: cette masse, qu’ils avaient cru pouvoir considérer comme le reflet direct d’une existence élémentaire, apparaît maintenant comme une intégrale, dont les éléments étaient, il est vrai, connus, mais non compréhensibles !
- Si l’on parvenait à expliquer entièrement les actions de la pesanteur et de toutes les forces agissant entre les molécules et les atomes comme le résultat de phénomènes électromagnétiques régis par la théorie, on aurait fait un grand pas vers l’idéal d’une conception simple et complète des phénomènes physiques. Toute cette conception reposerait sur l’existence d’électrons dont serait constitué le monde entier, et tous les phénomènes seraient attribués à la position et au mouvement de chacun de ces électrons à un instant déterminé. Les déplacements subis par ces électrons dans le cours du temps, déplacements qui détermineraient les variations de la matière accessible a notre observation directe seraienteux-mêmes déterminés par les relations et les forces admises dans les principes fondamentaux de la théorie des électrons. Ensuite, qu’est-ce qurnous empêcherait d’abandonner l’illusion de l’invariabilité de la masse et de l’invariabilité de la quantité de mouvement ? Pour-quoi ne souhaiterions-nous pas de voir amener quelques-uns des principes fondamentaux de la théorie des électrons à une forme telle qu’elle puisse nous paraître tout aussi naturelle que, jusqu’ici, nous ont paru naturelles l’invariabilité de la masse et l’invariabilité de la quantité de mouvement? On pourra alors admettre que la nature ordinaire est entièrement constituée par des électrons ne possédant pas d’autre masse que leur masse électromagnétique : on deviendra ainsi plus pauvre en illusions, mais plus riche en idéal.
- G.-H. Wind.
- OSCILLATIONS ÉLECTRIQUES DANS DES TUBES MÉTALLIQUES
- COURBÉS EN FORME D’ANNEAUX (fin) (1)
- Oscillations pour un état initial arbitraire déterminé
- § 23. Jusqu’à présent, nous n’avons considéré qu’une seule oscillation dont la période est déterminée par les trois facteurs p~n. En étudiant la répartition correspondante des lignes de force, nous avons trouvé que cette- oscillation unique ne peut être produite par aucun des excitateurs connus. Ces excitateurs fonctionnent, en général, en produisant un champ électrique statique avec une répartition déterminée de lignes de force qui, à un moment donné t = 0, est brusquement détruite par suite de la fermeture du circuit provoqué par une étincelle électrique. Si l’on veut étudier ce phénomène mathématiquement, avec les équations qui précèdent, il faut représenter l’état initial. Dans ce but, on peut faire un développement en série analogue à la série deFourieren sin et cos des multiples entiers
- (!) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, 24 février, 3 mars et 10 mars 1906, pages 287, 324, 361
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- d'un angle qui détermine la période de l’oscillation fondamentale : les multiples donnent la période des harmoniques supérieurs. Avec la série de Fourier
- ^ A* sin kp -f B* cos kl — ^ < k sin (ty -j- 6k), k
- on peut représenter une fonction donnée arbitrairement, répondant à un petit nombre de conditions limites qui n’interviennent pas dans les fonctions physiques. Quand la fonction est double, on obtient, au lieu d’une somme simple, la somme double
- 22 aik sin (il -|- F) sin (kl ôk)} etc.
- t k
- Dans notre problème, on aurait affaire à des sommes triples dont les termes seraient des produits des fonctions cylindriques et des fonctions trigonométriques sin et cos. Ces séries doivent progresser d’après les multiples des racines des équations transcendantes Z =0, R = 0 (ou R' = 0), «ï> = 0, comme les séries de Fourier où la série des nombres entiers 1, 2,3... multipliés par w n’est pas autre chose que les racines successives de l’équation sin x — 0. Chaque terme correspond à une combinaison déterminée des racines /?, r, n et le coefficient de ceux-ci peut être déterminé de la même façon que dans le problème à deux dimensions d’une membrane annulaire oscillante. Mais le calcul réel des coefficients ne peut être effectué que quand l’état initial est connu comme fonction de coordonnés z, r, y, par exemple quand les composantes delà force électrique Ej,0) E(p0) sont données, au
- temps t = 0, comme fonction de 2, /•, y. En général il faut employer aussi bien le système (68) que le système (70), et le système des forces électriques et magnétiques obtenues par sommation aurait la forme :
- E, = eQ + E<6), M- = mQ + M<6>; Er = EQ -f E<?>, Mr = MQ + MQ ; E? = Ef + e£>; Mf = M(“> + Mp-, (90) E(?= 22EA/’^’wZ'/'R^"0*' mQ = o;
- e(;°=- 2SS 7 $v - -z'r - 0* ;
- sp=-222^ A'- " z- 7 m?=- 222?A- - * ^ «v *. %
- .(g°a)
- EQ = o,
- = 222 BC> T, n Zp RT'4>'n 0*' ;
- EW;
- 222 7? r-.. Z/' F *» 6‘'' Mf*=222f B,, T-, .Z', Rv ;
- R_
- h* 2
- «P =-222 T B- 7. » Z, RV &„, M<*> = 222 77 B-. r, » Z, F '*»
- (g°b)
- Les indices supérieurs a et b indiquent que la grandeur dont il s’agit est prise au système (60) ou au système (70) pour lesquels nous avons désigné les coefficients par A et B. Dans les termes avec l’indice &, on a écrit r au lieu de r pour permettre la distinction, et k au lieu de Æ, car ces grandeurs ont des valeurs différentes dans les deux systèmes. Les valeurs de p et n sont égales dans les deux systèmes (a) et (4), car les fonctions Z et <J> ou Z'et y sont réparties de la même manière : le facteur F du système a d’autres valeurs que la racine de l’équation (43), tandis que T est donné par l’équation (41). La grandeur k ou k' dépend de/?, r, n comme l’indiquent les équations’ (37) et (38).
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- Les systèmes 90a et 90^, comprennent plus de termes qu’il ne semble, car © a la forme eikt. En décomposant en cos kt -f- i sin kt, et en séparant les parties réelles des parties imaginaires, on tire du système (a) et du système (A) deux systèmes dont les phases sont décalées de 77/2 et dans lesquels, par suite, sin kt et cos kt sont toujours échangés l’un en l’autre. En ajoutant la partie imaginaire à la partie réelle, après avoir remplacé le facteur i par une constante réelle arbitraire « 0116, on obtient à nouveau un seul système dont la phase peut être déterminée d’une façon complètement arbitraire, au moyen de la constante a, ce qui permet d’obtenir la généralité nécessaire pour le développement en série.
- En somme, il s’agit de la superposition d’un certain nombre de systèmes (68) chacun avec une combinaison déterminée p, r, n \ et d’un certain nombre de systèmes (70) également chacun avec une combinaison déterminée de p, t, n. Les facteurs A dans les termes correspondants des six séries E- à M? doivent tous être égaux entre eux et égaux à Ap,T,7l car ce n’est que dans ce cas que les équations de Maxwell sont satisfaites, les six termes correspondants formant entre eux un système de la forme (68). Il en est de même pour les facteurs B qui doivent être tous égaux à Le développement en série des trois valeurs
- initiales indépendantes les unes des autres E^0)? E).0)et est soumis à certaines conditions limites, car les coefficients des termes correspondants des trois séries (a) doivent toujours
- être entre eux comme 1 : —- : —^
- et les coefficients des termes correspondants des trois séries (b) doivent
- nhî-2 > h*2
- "r'à *’ ~Tr'
- être entre eux comme <7 :
- Ef et E
- +
- et Ef
- Il faudrait faire une étude particu-r‘ lière pour voir si un tel développement est possible.
- Fig. s. — Excitateur vertical. § 24. En supposant que ce déve-
- loppement en série soit possible, on peut, sans calculer individuellement les coefficients A et B, et d’après l’allure générale des lignes de force à l’état initial, c’est-à-dire d’après le caractère des fonctions E'), E®, Ep conclure à l’existence ou à l’absence de cerlaines oscillations ou combinaisons p, t, n. La forme des lignes de force est déterminée par la forme de l’excitateur. Si l’on suppose, pour avoir un cas concret, un excitateur symétrique par rapport à Paxe, par exemple un excitateur linéaire de Hertz ou un excitateur à sphères de Righi, on obtient, suivant l’orientation de celui-ci, les images de lignes de force représentées par les figures 8 à 10.
- Ces ligures représentent des coupes passant par le centre de l’excitateur le long des surfaces <?z, zr, /y, où r = const., <?= const., 3 = const., comme cela a été fait pour l’étude des lignes de force d’une oscillation unique.
- Nous considérons seulement les trois positions principales de l’excitateur, pour lesquelles l’axe de celui-ci est symétrique par rapport aux axes de coordonnées.
- 1° Axe de l’excitateur parallèle à l’axe des z : position verticale.
- 2° Axe de l’excitateur radial : position radiale.
- 3° Axe de l’excitateur parallèle à l’axe de l’anneau : position tangentielle.
- Les charges des électrodes de l’excitateur induisent des charges opposées sur les parties voisines des parois de l’anneau. Par suite les lignes de force ne passent pas seulement entre ces électrodes, mais aussi en partie entre celles-ci et la paroi annulaire. La direction des
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- lignes de force est indiquée par le signe des charges : la direction des composantes dans l’espace qu’environne l’excitateur est indiquée par des flèches. On voit immédiatement où il se produit un nœud et un ventre : de part et d’autre d’un nœud, la direction est inverse. On peut en déduire quels sont les termes qui doivent manquer dans le développement en série de la composante considérée : en effet, par exemple, dans une composante de' fa force électrique qui possède un nœud à l’excitateur, il ne peut exister comme harmoniques supérieurs que des termes présentant également un nœud au même point, puisque, s’il n’en était pas ainsi, l’image des lignes de force résultantes ne serait plus symétrique par rapport au centre de l’excitateur. Il en est de même pour les composantes qui possèdent en ce point un maximum.
- Pour nous rendre compte commodément de ces conditions, introduisons dans le système (68) les valeurs de Z et de $ tirées de l’équation (69) : suivant que nous prenons $ = sin n{y— ?0) ou $=cos n (y—y0), nous obtenons trois formes différentes du système (68) que nous devons employer pour trois positions différentes de l’excitateur.
- Ez et Er
- Er et EF
- Fig. 9. — Excitateur radial.
- = A cos --------------— • R. sin n{f — y0) • ® >
- ~"2 —' z\
- Eia> = — sin -----------------— • R'. sin n(? — y0). 0 >
- M(a) o ;
- EH = -^sin F t2
- -2 — -U APnc- STT(Z — Z<)
- mw=McossÜË
- - • cos n(f — »o).0,
- M(® _ _ A* A cos
- I T
- 2
- sn(z -
- "d R / , n
- - • cos n(f — fo)-0;
- L (91)
- R', sin n{f — yo).0.
- E^ = A cos ----------------— • R. cos n(f> — y0). 0,.
- z2 — zt
- E[® = — — sin S7Z(Z~ R', cos n(f — ?o).0,
- T Z.2 — ZK
- E<“> = _ àg Sin . 5.. si„ „(f _ f 0). 0,
- M(«); MP> :
- :o;
- . knh
- sv:(z — cos —1— 2 z2 “
- *d R
- M'“) = -^îco82î!i^
- T T Zo - Zi
- sin n(f — yo).0; R', cos n(f — yo).0.
- II. (9.
- Les composantes sont toutes accompagnées de l’indice {a) pour les distinguer du système double analogue (b). Il est inutile d’écrire ce dernier, car la répartition des fonctions sin p (,z— zA) et cosp (z—zA) ou sin n (y— y0) et cos n (y — y0)est la même que dans (a) pour tous les termes. R est simplement changé en R', mais les conclusions tirées de l’étude du système {a) s’appliquent aussi pour le système {b) car les racinesV de R' sont déterminées exactement de la même façon que les racines r de R : dans le système (6), R' a donc le même caractère que R dans le système [a).
- § 25. Nous étudierons les trois cas suivants :
- «) Anneau complet normal ;
- /3) demi-anneau ;
- y) Anneau complet avec une paroi transversale au point f = y0 -f- -n.
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- Nous avons déjà vu (§ 10) que, dans le 3e cas, on peut avoir affaire aux fonctions cylindriques de Poisson avec indices fractionnaires au lieu des fonctions cylindriques de Bessel et de Neumann avec indices entiers. Nous considérerons d’une façon générale toutes les valeurs possibles de />, t, n ou, si l’on tient compte de la forme de p et de T, les valeurs de s, u?, n. On voit immédiatement que, pour s et œ, il est indifférent que l’on ait affaire à l’un quelconque des cas énoncés ci-dessus (anneau plein, demi-anneau et anneau plein à paroi transversale) : seules les valeurs de n sont modifiées. Ce qui suit est donc valable pour les trois cas, en ce qui concerne z et r, mais, en ce qui concerne 7, il faut séparer et l’on obtient, dans le paragraphe C qui se rapporte à <p, les trois subdivisions «, 3 et 7.
- A. — Valeurs de S
- On a p = ——— : le plan central de l’anneau est z = — — ——— + z,. Donc on a, dans
- z 2 z\ 22
- le plan central où est placé le centre de l’excitateur : ~ ^ et p (z—zi)= ~ •
- Comme arguments des fonctions Z = sinp (z—z\) et Z' = cos p (z—zA), on a donc des multiples entiers de n/2. On trouve les résultats suivants :
- 1°) Excitateur vertical : s = 0, 2, 4... (s pair)
- E- a un maximum à l’excitateur par rapport à s (neutre); Ej. et Ef ont un nœud à l’excitateur par rapport à s ;
- E- possède cos s ~ en facteur : donc, on doit avoir s = 0,2,4
- 2°) Excitateur radial: s — 1, 3, 5... (s impair)
- E3 a un nœud à l’excitateur par rapport à z
- Er et E-f ont un ventre à l’excitateur par rapport à s ;
- E3 possède cos s - en facteur : donc on doit avoir s = i,3,5. . .
- 3°) Excitateur tangentiel : s= 1, 3, 5... (s impair)
- E- a un nœud à l’excitateur par rapport à z;
- Er et Ep ont un ventre à l’excitateur par rapport à s ;
- E- donne comme dans le cas précédent les valeurs s — i,3,5. ..
- Ces considérations s’appliquent pour les valeurs de w en R, au moins pour les anneaux de faible courbure, dans lesquels les images des lignes de force par rapport à r sont semblables aux images trouvées pour z. Cela résulte de la considération du cas limite d’une courbure infiniment petite, que nous avons prise comme point de départ dans le §21. Les résultats peuvent être rapportés au cas d’anneaux à forte courbure si l’on suppose l’excitateur placé non plus exactement à égale distance des parois rK et /’2, mais décalé du côté de la paroi intérieure. Pour des anneaux à très forte courbure ou pour des espaces cylindriques, ces considérations perdent leur valeur car les nœuds de la fonction R (rr), formée au moyen des deux intégrales particulières Jn et K,M pour des valeurs correspondantes à différentes valeurs œ, 11’ont pas besoin de concorder à l’intérieur de l’intervalle compris entre et r2, comme cela est nécessaire pour nos considérations, et comme cela a lieu pour les fonctions trigonométriques. Pour les faibles courbures, les écarts possibles des différents nœuds par rapport les uns aux autres et par rapport à la position des centres de l’excitateur n’ont que de faibles valeurs et sont négligeables.
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- B. — Valeur 5 de w
- Pour des anneaux à faible courbure, introduisons les valeurs approximatives (87) pour R et R' dans les équations (91) : puisque, pour la courbure O ou pour * =30, on a
- hm . (w) = _y_^—, on obtient des résultats tout à fait analogues à ceux obtenus pour s dans
- y. — 20 r2 — r) 0 1
- le paragraphe A.
- 1°) Excitateur vertical : u’=l, 3, 5... (m impair)
- Er a un nœud à l’excitateur par rapport à r;
- et Ep ont un ventre à l’excitateur par rapport à r.
- 2°) Excitateur radial : w == (0), 2, 4... (w pair)
- Er a un ventre à l’excitateur par rapport à r;
- E- et Ef ont un nœud à l’excitateur par rapport à r.
- 3°) Excitateur tangentiel : w = 1, 3, 5... {w impair)
- E,- a un nœud à l’excitateur par rapport à r;
- E- et Ep ont un ventre à l’excitateur par rapport à r.
- A chaque fois, l’on a cos ~ en facteur, ce qui donne les résultats indiqués.
- G. — Valeur s de n
- Il faut distinguer ici entre les différents cas de l’anneau complet, du demi-anneau et de l’anneau à paroi transversale pour lesquels on obtient des valeurs différentes pour n. Le choix entre les systèmes (91, I) et (91, II) dépend de la position de l’excitateur à l’origine des angles y0.
- «) Anneau complet : n = 0, 1, 2, 3...
- Par suite de la condition de périodicité, n ne prend que des valeurs entières. Toutes les valeurs entières sont possibles puisqu’il n’y a pas de conditions limites.
- Excitateur au point ? = ?0.
- 1°) Excitateur vertical : système II
- E f a un nœud à l’excitateur par rapport à p;
- E- et Er ont un ventre à l’excitateur par rapport à p ;
- 2°) Excitateur radial : système II
- Ep a un nœud à l’excitateur par rapport à p ;
- E^ et Er ont un ventre à l’excitateur par rapport à p.
- 3°) Excitateur tangentiel : système I
- Ep a un ventre à l’excitateur par rapport à p;
- E- et Er ont un nœud à l’excitateur par rapport à p.
- Si, en particulier, on a y0 = 0, c’est-à-dire si l’excitateur est au point y0 == 0? Iss fonctions 4* et sont un peu plus simples.
- P). Demi-anneau : n entier
- L’excitateur doit être à égale distance des parois transversales qui limitent le demi-anneau, auxquelles E- et Er doivent avoir un nœud. Nous supposerons que l’excitateur est au point «p0 = 0 et les parois transversales aux points y = -f- ^rj2 et ? =— n/2.
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- 1°) Excitateur vertical : système II : n = 1, 3, 5... (n impair)
- E- et Er ont en facteur cos n?. Donc (aux parois transversales) on a cos ^ = o.
- 2°) Excitateur radial : système II : n = 1, 3, 5... [n impair)
- E3 et Er ont en facteur cos n? comme dans le cas précédent,
- 3°) Excitateur tangentiel : système I : n = 0, 2, 4... (n pair)
- E- et Er- ont en facteur sin f : on doit donc avoir (aux parois transversales) sin = o.
- 7). — Anneau complet avec une paroi transversale : n entier ou fractionnaire de
- la forme n = v-\-ij2 où v=0, 1, 2, 3... L’un ou l’autre cas se produit suivant la position de l’excitateur.
- Les positions de l’excitateur peuvent être les suivantes :
- a) Excitateur éloigné de W2 de la paroi de séparation : n entier.
- Ce cas correspond exactement au cas |3 du demi-anneau : au point de la seconde paroi transversale absente il y a des nœuds.
- b) Excitateur éloigné de n de la paroi de séparation.
- Il peut y avoir deux formes pour n. Nous supposerons que l’excitateur est placé au point y = 0 et nous placerons en ce point l’origine f0 =0. Donc l’excitateur est en ®0 ; la paroi transversale est ày = ± n de l’excitateur.
- 1 3 5
- 1°) Excitateur vertical: système II : n = -»->-------
- 1 J 222
- E- et Er ont cos nf en facteur : on a, pour la paroi transversale, cos rnt = o.
- 1 3 5
- 2°) Excitateur radial : système II: /& = ->-»-----
- ' J 2 2 2
- E- et Er ont cos nf en facteur comme précédemment.
- 3°) Excitateur tangentiel : système I : n — 1, 2, 3... [n entier).
- E- et Er ont sin nf en facteur : on a donc (à la paroi transversale) sin nn = o.
- Quand l’excitateur est tangentiel, on trouve donc le même résultat que si, dans le cas de l’anneau complet en A, il n’y avait aucune paroi transversale.
- Les résultats obtenus dans ce paragraphe indiquent seulement quelles sont les oscillations qui peuvent se produire pour un état initial donné. C’est la forme spéciale de l’allure des lignes de force à l’excitateur qui détermine quelles sont celles de ces oscillations qui sont contenues d’une façon notable ^lans l’état oscillant résultant. L’étude mathématique d’un cas concret serait très pénible et l’étude expérimentale, basée sur la prédétermination théorique des périodes d’oscillations possibles, doit pouvoir être employée avec plus de succès. Pour s’appuyer, dans les expériences, sur les résultats acquis dans cette étude, il ne faut pas perdre de vue que les oscillations expérimentalement réalisables sont amorties dans l’espace par suite de la conductibilité finie du métal, et aussi surtout dans le temps par suite de la conductibilité imparfaite de l’étincelle dans les excitateurs ordinaires,
- A, Kajahïîe,
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- SUR UN ÉLÉMENT AU CHARBON
- Le problème de la production directe de l’énergie électrique par l’oxydation électrolytique du carbone, soit à la température ordinaire, soit à des températures beaucoup plus élevées, est à l’ordre du jour, et aura, quand il sera résolu, des conséquences économiques considérables. Il nous semble donc qu’il ne faut pas négliger les résultats même les plus modestes obtenus dans cet ordre d’idées et que l’élément dont il s’agit dans cette étude, tout en donnant des courants trop faibles pour être d’une utilité pratique quelconque, présente néanmoins un certain intérêt théorique. L’explication que je me permets de hasarder sur les causes de productions du courant dans ce couple est peut-être incomplète et peu scientifique ; elle n’a d’ailleurs pas la prétention d'être irréfutable ni définitive ; c’est plutôt un point d’interrogation destiné, si j’ose m’exprimer ainsi, à annoncer une discussion sur des phénomènes encore peu étudiés et à provoquer ce choc des idées d’où naît fréquemment la lumière.
- Ayant entrepris en 1902 d’étudier le courant thermoélectrique qui se manifeste entre deux corps bons conducteurs semblables séparés par de l’eau rendue conductrice au moyen d’un acide ou d’un sel, je fis construire, par la Société « le Carbone », deux plaques rectangulaires en charbon V très dense et très <aggloméré>, homogène, de 20 cm. de côté et munies de bornes en cuivre. L’épaisseur des plaques était d’environ 0cm. 75 et les bornes étaient vissées sur des ailettes laissées à cet effet à l’un des angles de chaque plaque (fig. 1).
- En les superposant et en les séparant par une feuille de papier Fig. i.
- buvard imprégnée d’eau salée, il était presque toujours possible
- de constater un courant quand on les mettait en circuit avec un galvanomètre à boussole. Diverses expériences permirent, par ailleurs, de constater que la force et la direction du courant étaient peu ou point affectées si les plaques étaient portées à des températures différentes.' Là n’était donc pas la cause de la force électromotrice. Je remarquai cependant bientôt que, des deux plaques, l’élément étant posé à plat sur une table, la plaque supérieure était presque toujours le pôle positif de la pile, et que quand celle-ci se polarisait, après avoir été mise en circuit pendant une ou deux heures avec le galvonomètre, on pouvait rendre sa f. é. m. à l’élément en passant une éponge mouillée sur le dos de cette plaque.
- Pour contrôler ce premier résultat, un disque de charbon aggloméré, percé d’un trou dans lequel était fixée une tige de même substance, fut placé au fond d’un bocal, la tige dépassant de quelques millimètres l’ouverture du bocal et étant recouverte, depuis son point d’insertion dans le disque jusqu’à son sommet, d’un morceau de tube de caoutchouc, pour empêcher toute action électrolytique. L’autre électrode était une plaque de charbon plongeant à moitié dans l’électrolyte (eau salée) : ses électrodes étaient munies de bornes en cuivre. Au bout de trois ou quatre jours de formation, cet élément donna un faible courant et le disque joua, suivant mes prévisions, le rôle d’électrode négative : mise en cours circuit, la pile ne tardait pas à se polariser complètement ; mais il suffisait de la laisser en repos quelques heures pour voir remonter sa force électromotrice. Celle-ci était d’environ 1/3 de volt.
- L'élément construit en dernier lieu est au laboratoire de mon ami, le comte H. Plater-
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- Syberg : on verra plus loin les résultats obtenus avec cet élément ; la surface des électrodes est considérable et le débit est, par conséquent, relativement élevé. Il consiste en un bocal rempli aux deux tiers avec du coke concassé dans lequel est enfoncé un bâton de charbon, recouvert comme dans l'élément déjà décrit, sur une certaine section de sa longueur, d’un tuyau de caoutchouc. Ce bâton dépasse de 2 à 3 centimètres le sommet du bocal.
- Cette première couche de coke est recouverte d’un disque de feutre ou de drap épais, d’un diamètre un peu supérieur à celui du vase, dans lequel est aménagé un trou pour laisser passer le bâton de charbon. Une deuxième couche de coke recouvre le disque et achève de remplir le bocal. Elle est également munie d’une borne en charbon aggloméré. Les deux bornes sont garnies de têtes en cuivre. — L’électrolyte (de l’eau salée) atteint la moitié de la hauteur de la deuxième couche de coke, (fig.2)
- Une pile de ce genre demande parfois deux ou trois jours de repos pour se former. Avant ce laps de temps elle ne donne qu’un faible courant dont on ne peut d’ailleurs
- prévoir le sens, ou encore, elle ne manifeste aucune force électromotrice. — Ceci, à mon avis est dû à la grande quantité d’air occlus dans les grains de coke et qui dépolarise également les deux électrodes. Mais si on lui laisse le temps nécessaire à la dissolution des gaz de l’air dans l’électrolyte, on ne tarde pas à constater une f. é. m. grandissante entre les deux masses de coke, et la couche exposée à l’air joue, comme dans les cas précédents le rôle de pôle positif. Comme on le verra d’après les résultats obtenus par M. le comte Plater-Syberg avec cet élément, la f. é. m. est d’environ 1/3 de volt. — Quant au débit il est trop faible pour qu’on puisse songer à lui demander un travail au moins sous sa forme actuelle.
- L’expérimentateur a mesuré la force électromotrice de cette pile au moyen d’un galvanomètre à miroir sur une résistance de 100.000 ohms E = 0t’.25, puis il a réuni les deux pôles de la pile aux deux pôles d’un voltmètre à sulfate de cuivre (solution très concentrée) muni de deux larges électrodes en cuivre distantes l’une de l’autre d’environ 15 mm. Les deux électrodes en cuivre étaient semblables, leurs dimensions étaient les suivantes :
- Hauteur — 82mm ; largeur — 60mm ; épaisseur — lmm,5.
- Ces électrodes avaient été soigneusement nettoyées avant l’opération puis pesées. Après l’opération elles ont été de nouveau bien lavées à l’eau distillée, séchées puis repesées.
- ELECTRODE N" I • ELECTRODE N° 2
- Z"''
- Fig.-2. — Elément d’essai.
- Avant opération........... 63 gr. 3684 Avant l’opération.......... 5o gr. 4s5i
- Après opération........... 63 gr. 3o22 Après l’opération.......... 5o gr. 5141
- Perte................ o gr. 0662 Gain................. o gr. 0890
- Durée de l’opération : 112 heures.
- Prenant comme base de calcul le cuivre déposé sur l’électrode n° 2, et tenant compte que l’ampère heure dépose lm,1925 de cuivre on arrive à une dépense totale de
- °,o8-^ = 0,0^4 amp. heures et, en admettant une marche régulière au point de vue débit électrique, on arrive à une intensité de courant I = =0.0066ampères.
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- La force électro-motrice mesurée immédiatement après les 112 heures de marche a donné E = 0\06 : elle est devenue :
- Après 2 jours de repos E == (K 18
- » 3 » » E = 0V.20
- » 4 » » E — 0V.22
- » 5 » » E == 0\235
- » 6 » » E = 0V.240
- » 7 » » E = 0\255 .
- » 8 » » E = 0v.255
- » 10 » » E = 0V.27
- De cet examen sommaire on peut tirer deux conclusions :
- 1° Que cette pile a une force électro-motrice réelle puisque après être tombée presque à 0V, elle se relève spontanément.
- 2° Que cette pile est très polarisable et que, une fois le circuit fermé, le débit devient presque nul.
- Dans une nouvelle série d’expériences, l’expérimentateur a recherché :
- 1° Une nouvelle preuve de la réalité de la f. é. m. de cet élément en lui demandant le travail d’une électrolyse.
- 2° La cause déterminante de la f. é. m. de cet élément, c’est-à-dire si c’est réellement la réaction ou plutôt les réactions chimiques suivantes qui l’engendrent.
- Pôle -J- Pôle —
- (Oxygène de l’air)
- O + 2«H20 = nCo2 + 3P---------------------------->> 2«H2 -f- 2«0 = 2«'H20
- Pour cela, il a recouvert d’abord la couche liquide de l’élément d’une couche de pétrole lampant, d’environ 2 cm.6, d’épaisseur afin d’empêcher complètement l’accès de l’oxygène de l’air puisa relié les deux bornes de l’élément aux deux bornes d’un voltmètre argent-nitrate d’argent-argent et a laissé fonctionner le tout pendant 35 jours, ou 840 heures. Ensuite il a démonté le voltmètre, lavé soigneusement les lames d’argent formant les électrodes, séché et pesé. Les résultats ont été les suivants :
- POIDS après électrolyse POIDS avant électrolyse GAIN 1 PERTE
- Lame n° 1 igs1" 7082 19.2468 OSr 4025
- Lame n° % i8sr 6888 19.192! osr 5o33
- En admettant 4 gr. 025 comme poids d’argent déposé par un ampère-heure et une durée de 840 h. cela nous donne une intensité moyenne de courant.
- , °.i
- 1 = — o amp. 00012
- Le premier point est donc tranché d’une façon affirmative. L’élément a une f. é. m. réelle puisqu’il produit du travail.
- 2° Après avoir laissé travailler ainsi la pile et démonté le voltmètre, l’expérimentateur a branché la pile sur un galvanomètre à miroir très sensible et a observé la f. é. m. qui, au début, était à peu près égale à 0V.00. Cette f. é. m. remonte lentement mais d’une
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- façon régulière (courbe figure 3) sans que l’oxygène dissous dans le liquide de la pile puisse se renouveler; il y a donc deux possibilités à envisager.
- a) ou bien il y a encore un résidu d’oxygène dissous dans le liquide qui n’est pas complètement épuisé.
- b) ou bien l’origine delà f. é. m. constatée ne réside pas dans la réaction présumée.
- (Oxygène de l'air)
- H2 -f O = H20.
- Pour être certain que la condition a ne peut être invoquée, l’expérimentateur a réuni les deux bornes del’élémenten court-circuit avec le moins de résistance possible et a laissé la pile s’épuiser (ceci fera le sujet d’une troisième série d’expériences).
- La f. é. m. de cet élément étant évidemment trop élevée pour qu’on puisse attribuer au courant une origine thermo-électrique, ce qui d’ailleurs ne serait possible que si les deux
- masses de coke se trouvaient à des températures très différentes, il me semble qu’on ne peut lui trouver d’autre cause qu’une oxydation du carbone dans l’électrolyte et que cette pile se rapproche à certains points de vue de celle que M. D. Tommasi présenta en 1884 à l’Académie des sciences et dont la description se trouve dans le supplément du numéro de Y Eclairage Electrique du 19 novembre 1904. Rappelons qu’elle se compose d’un vase de verre rempli de coke concassé (électrode négative) au centre duquel se trouve un bâton de charbon entouré d’une pâte de peroxyde de plomb et renfermé dans un sac en toile (électrode positive). L’électrolyte est de l’eau salée et la f. é. m. atteint de 0.6 à 0,7 volt. D’après l’inventeur, le charbon décomposerait l’eau en circuit fermé et les réactions seraient les suivantes :
- G + a H2 O = C O2 + 4 H.
- Pb 02 + 4 H = Pb + 2 H2 O.
- Fig. 3. — Courbes obtenues avec l’élément au charbon.
- La somme algébrique des effets thermiques est positive et = + 39,46 cal., ce qui théoriquement donnerait 0,85 volt.
- Dans l’élément qui fait l’objet de cette étude nous avons en somme une électrode (la masse de coke exposée à l’air) dont la dépolarisation est plus rapide et plus complète que celle de l’autre, et qui, par’ conséquent, jouera le rôle de pôle positif et la f. é. m. dépendra de la différence que les électrodes présente! ont sous ce rapport. Nous pouvons écrire les réactions :
- G + 2 H2 O = C O2 -f 4 H.
- 2 O + 4 H = 2 H2 O.
- La dépolarisation se fait par l’oxygène dissous dans l’eau, soit que le gaz se combine directement avec l’hydrogène provenant de la décomposition de l’eau par le charbon, soit
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- qu’il forme d’abord avec l’eaule composéhypothétique auquel on a donné le nom d’oxydryle.
- O + H20 = aOH
- et alors la seconde réaction serait :
- 40H + 4H = 4H20.
- Il est difficile de ne pas attribuer à l’oxygène de l’air un rôle important dans le fonction-, nement de cette pile. Il suffit, en effet, de verser sur l’électrolyte une couche de quelques millimètres de pétrole pour constater que l’élément se polarise beaucoup plus rapidement et que la f. é. m. de la pile laissée en repos ne remonte qu’avec une extrême lenteur (voir courbe figure 4).
- Mais si les dernières expériences du Cle Plater ont fait ressortir d’une façon indiscutable le fait que l’oxygène contribue à la production du courant dans une pareille combinaison galvanique, j’avoue qu’elles me laissent très perplexe sur le rôle exact joué par ce gaz. J’avais, en effet cru, tout d’abord, que la couche supérieure de coke était dépolarisée plus rapidement à cause de son voisinage de l’atmosphère et surtout parce que l’électrode étant à moitié immergée, le plan de séparation entre l’électrolyte et l’air étant un milieu, pour ainsi dire idéal, pour la combinaison des ions d’hydrogène avec l’oxygène atmosphérique. J’avais d’autant plus de raisons d’être de cet avis qu’une expérience tentée l’an dernier, et qui consistait à immerger complètement dans l’électrolyte la couche de coke supérieure, avait eu pour effet d’arrêter la production du courant, et que celui-ci n’est revenu à sa valeur primitive qu’une fois le vase débarrassé de son trop plein d’électrolyte.
- Il est plus difficile d’expliquer ce qui se passe quand l’électrolyte est privé de tout contact avec l’air par une couche de pétrole. Si l’on s’en rapporte à la courbe fi g. 4, la pile n’en continue pas moins, pour cela, de manifester une différence de potentiel entre les électrodes. Il est vrai que la f. é. m. croit beaucoup plus lentement et n’atteint pas la valeur constatée dans la première expérience. Elle n’en existe pas moins et les choses se passent comme si l’oxygène atmosphérique encore dissous dans le liquide, se trouvait soit en plus grande abondance dans les couches superficielles de celui-ci, soit dans des conditions d’affinité plus grande pour l’hydrogène résultant de la décomposition de l’eau. Ce qui m’encourage dans cette manière de voir, c’est que, autant que j’ai pu en juger dans mes premières expériences, la f. é. m. de la pile est peu ou point influencée par le plus ou moins de profondeur à laquelle on porte l’éleclrode négative. Il suffit qu’un des charbons soit complètement immergé dans l’électrolyte pour jouer le rôle d’électrode soluble. La partie du liquide qui jouit de propriétés dépolarisantes est à la surface de celui-ci et parait n’avoir qu’une très faible épaisseur.
- Je terminerai cette communication, déjà trop longue, en rappelant qu’on trouve mentionné dans le traité de physique d’Edmond Becquerel (Paris, 1855) le fait que si l’on plonge dans un électrolyte deux morceaux de charbon semblables et qu’on agite un de eeux-
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- Fig. 4. — Courbes obtenues avec l’élément au charbon.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- ci dans le liquide, il se produit un courant et le charbon fixe joue le rôle d’électrode négative. De son côté, du Moncel, dans les écrits duquel on trouve d’ailleurs un grand nombre d’observations intéressantes sur les phénomènes galvaniques, avait constaté (communication à l'Académie des sciences, 1872) que l’on pouvait construire une pile consistant en deux électrodes en charbon, dont l’une est entourée de coke concassé. Cette dernière joue, dans l’élément, le rôle de pôle positif. En Allemagne, les expériences tentées par Coehn, avec une électrode de charbon opposée dans de l’eau acidulée à une plaque d’accumulateur chargée, couple dont la f. é. m. atteignait 1, 03 volt et par les Docteurs Ostwald et Zettel, avec des électrodes positives en platine recouvert de noir de platine (f. é. m. = 0,50 volt), présentent, à mon avis, un intérêt théorique très grand.
- Le problème est posé et les résultats partiels obtenus par plusieurs expérimentateurs montrent qu'il n’est pas absurde de croire à sa solution.
- A. de Geofroy.
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur le spectre de la lumière des rayons-canal dans l'azote et dans l’hydrogène. — Stark et Hermann. — Physikalische Zeitschrift, i,r février 1906.
- La lumière des rayons-canal est celle qui est émise par un gaz derrière une cathode perforée quand il passe en ce point exclusivement des rayons-canal et non des rayons cathodiques. Goldstein a indiqué que, dans tous les cas étudiés par lui, les rayons en arrière de la cathode ont présenté le spectre pur des quatre raies. Wullner a trouvé que le spectre des rayons-canal dans l’oxygène ne présente aucune bande, mais contient un grand nombre de raies claires invisibles dans le spectre des rayons cathodiques. L’un des auteurs de la présente étude a depuis longtemps émis l’hypothèse que le spectre des raies d’un élément a pour support les atomions positifs de cet élément et que le spectre de bandes se produit lors de la décomposition des atomions positifs avec des électrons négatifs. D’après cette hypothèse, on doit s’attendre à ce que la lumière des rayons-canal présente simultanément un spectre de raies et de bandes, car, d’une part, les rayons-canal sont des atomions positifs qui subissent des collisions, et d’autre part ils ionisent le gaz derrière la cathode et donnent lieu à des
- recombinaisons : on doit s’attendre également à ce que le spectre de raies paraisse d’autant plus intense par rapport au spectre de bandes que la vitesse des rayons-canal est plus élevée.
- Les auteurs ont employé, pour analyser la lumière des rayons-canal, le spectrographe à prisme déjà décrit par l’un d’eux. Les tubes à décharges employés étaient cylindriques et avaient un diamètre de 3 à 6 millimètres. La cathode occupait entièrement la section du tube et était constituée par un disque d’aluminium percé d’un grand nombre de trous de 0,5 à 1 mm. de diamètre : ce disque était soudé à une bague d’aluminium qui le maintenait en place. L’anode était formée par un disque non perforé placé à une distance de la cathode comprise entre dix et trente centimètres. Le tube était vidé au moyen d’une pompe à huile. Le courant était fourni par deux batteries à haute tension donnant des différences de potentiel de 1.800 et 3.000 volts. Le circuit contenait une résistance liquide : l’intensité du courant était comprise entre 0,005 et 0,03 ampère. Des soins particuliers étaient pris pour l’expulsion de toute trace de vapeur d’eau ou d’hydrocarbures dans le tube.
- La figure 1 montre trois spectrogrammes obtenus avec l’azote. Le spectrogramme I représente le spectre de la colonne lumineuse positive non stratifiée, le spectrogramme II repré-
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- sente le spectre de la lueur négative, et le spec-trogramme III le spectre des rayons-canal pour une chute cathodique de 1.500 volts. Les chiffres marqués au-dessus du spectrogramme I donnent les longueurs d’ondes des bords des groupes de bandes « positives » : l’indication B donne la position des bandes « négatives ». Comme on le voit, la lueur négative émet, à côté des bandes positives, de nouvelles bandes « négatives ». Ce fait connu a été expliqué par l’un des auteurs par l’hypothèse que la production des bandes négatives était la conséquence d’une ionisation plurivalente de l’atome d’azote: les rayons cathodiques dans la lueur négative ayant une vitesse plus considérable que dans la colonne lumineuse positive, ils peuvent séparer d’un atome neutre plus d’électrons négatifs dans la première région que dans
- Fig. 11. — Spectrogrammes obtenus dans l’azote.
- la seconde. Les rayons-canal possèdent la même énergie cinétique que les rayons cathodiques de la lueur négative; on doit donc s’attendre à ce qu’ils produisent, comme ceux-ci, une ionisation plurivalente et aussi l’émission des bandes négatives. En réalité, le spectrogramme III de la lumière des rayons-canal présente, à côté des bandes positives, les bandes négatives de l’azote : les rayons-canal produisent donc l’émission du premier et du second spectre de bandes.
- Comme on le voit sur d’autres spectrogrammes (celui de la figure 1 n’est pas assez net pour qu’on puisse le distinguer), la lumière des rayons-canal dans l’azote contient aussi le spectre de raies de ce gaz, quoiqu’avec une faible intensité. Dans le spectrogramme, on a indiqué la position des raies suivantes : 5679,8 — 5005,7 — 5002,7 — 4630,8 — 4152,5 — 3995,3.
- Outre les raies et les bandes de l’azote, le
- spectrogramme III des rayons-canal présente encore les raies de l’hydrogène H^, Hy, IL, les raies principales du mercure, et deux raies de l’aluminium.
- Les résultats obtenus dans d’autres séries de mesures et avec l’hydrogène ont été analogues. On peut résumer tous ces résultats en disant que la lumière des rayon-canal dans un gaz donne le spectre de bandes de ce gaz qui est amené à l’émission par des rayons cathodiques rapides : en outre, il donne le spectre de raies du gaz d’une façon d’autant plus intense que la vitesse des rayons-canal est plus grande. A côté des raies du gaz, il apparaît dans le spectre de la lumière des rayons-canal des raies de l’hydrogène, du mercure, ou du métal cathodique, c’est-à-dire d’éléments qui forment facilement des ions positifs.
- Les résultats qui précèdent ne permettent pas de distinguer de quelle façon les particules neutres du gaz et les particules positives des rayons-canal participent à l’émission de la lumière. Cette question a été résolue par l’observation d’un effet de doublet sur les rayons-canal. On a trouvé que les particules des rayons-canal émettent elle-mêmes des spectres de raies et non des spectres de bandes. Les raies du gaz sont en partie émises par les rayons-canal du gaz et en partie aussi, vraisemblablement, par les atomions positifs qui sont produits à nouveau derrière la cathode par ionisation d’atomes neutres. Les raies desimpuretés (II, Ilg) devraient au contraire provenir exclusivement de rayons-canal des éléments considérés.
- Charge spécifique des rayons-canal. — Dans ses premières expériences sur les rayons-canal, Wien a mis hors de doute que ceux-ci sont, au moins en partie, des atomes chimiques chargés positivement. Il a montré d’abord que le champ magnétique décompose un faisceau de rayons-canal en trois faisceaux différents : pour les charges spécifiques de ceux-ci, il a donné les valeurs £/p, <.1,01.10* ; s/y2 < 1,01.103 ; z/H < 3,636.10b L’un des auteurs, pour expliquer ce résultat, a fait l’hypothèse que, dans les rayons-canal, il existe à côté des atomions positifs des groupes de molécules plus gros portant une charge po sitive (molions). Plus tard, Wien a observe qu’un faisceau de rayons-canal est décomposé d’une façon continue aussi bien dans le champ magnétique que dans le champ électrique et
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- T. XLVI. — N° il.
- trace alors sur la paroi de verre une bande fluoreseencente continue.
- Les différents rayons d’un faisceau de rayons-canal non homogènes subissent dans une même atmosphère gazeuse des absorptions d’intensité différente. On doit s’attendre à ce que les rayons soient d’autant plus fortement dispersés par la même atmosphère gazeuse que leur masse est plus considérable. En étudiant un mélange de rayons du mercure et de l’hydrogène, les auteurs ont observé les phénomènes suivants. L’axe central du faisceau de rayons présentait surtout la couleur rouge des rayons de l’hydrogène ; la partie périphérique, au contraire, présentait la couleur blanche des rayons du mercure : cette dernière coloration était d’autant plus faible par rapport à la coloration rouge de l’axe que la section du faisceau de rayons observé était plus éloignée de la cathode.
- Comme l’a montré Ewers, les rayons-canal dans un gaz parcourent une longueur d’autant plus grande que la densité du gaz est plus faible. Si on laissait des rayons du mercure de même vitesse se propager dans differents gaz (H2, N2, O2, CO2) ceux-ci pénétreraient d’autant plus loin ou seraient d’autant moins absorbés que la densité du gaz serait plus faible. Il se produit un phénomène qui peut jouer un rôle dans la détermination de la charge spécifique des rayons-canal. Comme on l’a déjcà dit, l’effet de doublet se produit avec les rayons-canal; ceux-ci émettent donc de la lumière en possédant une grande vitesse; il doit donc s’exercer sur les particules des rayons-canal une pression dirigée en sens inverse du mouvement. Si l’on ne tient pas compte de celle-ci, elle produit une augmentation apparente de la masse des particules.
- Spectre de la lumière des rayons x. — Les substances radioactives ionisent le gaz qui les entoure. Les rayons x produisent par unité de volume une forte ionisation à cause de leur forte absorption : la lumière émise par un gaz à proximité d’une substance radioactive doit donc être due principalement à l’action des rayons x et peu à l’action des rayons j3. Or, les rayons « possèdent la même nature que les rayons-canal et doivent, comme eux, pr oquer l’émission du spectre de bandes du pôle négatif. Ce fait a été observé par plusieurs expérimentateurs. De même le gaz traversé doit, par
- analogie avec les résultats observés pour les rayons-canal, émettre aussi le spectre de raies des particules a. Ce fait n’a pas encore été observé, mais cela tient sans doute à l’effet de doublet. Pour pouvoir observer nettement les raies des particules «, il faudrait produire un faisceau parallèle de rayons « et observer l’émission possible normalement à leur direction.
- r. v.
- Sur les durées comparées d’une émission de rayons X et d’une étincelle en série avec le tube producteur de rayons. — Brunhes. — Académie des Sciences, 12 février 1906.
- Les expériences récentes de M. Broca (*) ayant ramené l’attention sur le problème de la durée de décharge dans les tubes à rayons X, l’auteur rappelle, en la complétant sur un point, la communication qu’il a présentée à l’Académie le 9 avril 1900.
- L’auteur a mesuré, par une méthode de disque tournant, la durée d’émission de divers tubes à rayons de Rôntgen. Un disque de fer percé de nombreux trous circulaires de 4lilm à 5mm de diamètre étant interposé entre le tube et un écran fluorescent, les trous, visibles sur l’écran, apparaissent allongés dans le sens du mouvement quand on imprime au disque une rotation rapide.
- Depuis lors, l’auteur a photographié l’image de ces trous, en ayant recours à une émission unique de rayons X, et en ayant soin de photographier en même temps, dans un autre secteur du disque tournant, les trous identiques éclairés par l’étincelle d’un micromètre en série avec le tube producteur de rayons. Le résultat constant a été que, tandis que, sur la plaque éclairée par l’étincelle, les trous ne sont jamais allongés dans le sens du mouvement d’une façon appréciable, les images des trous éclairés par les rayons X sont allongées dans le sens du mouvement, d’une longueur qui conduit à des valeurs de l’ordre du dix-millième de seconde pour la durée de l’action des rayons X. Il serait intéressant de répéter les mesures galvanométrique et électrodynamométrique de M. Broca sur le courant qui actionne le tube de Rôntgen quand il y a, en série avec le tube, un micromètre à étincelles.
- P) Voir Eclairage Electrique, t. XLVI, 3 mars 1906, p. 344.
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- Etude photographique de la durée de la décharge dans un tube de Crookes. — Broca et Turchini.
- — Académie des Sciences, séance du 19 février 1905.
- Les auteurs ont étudié la durée de la décharge dans un tube de Crookes en photographiant l’image produite dans un miroir tournant par une petite étincelle introduite dans le circuit comprenant le tube et une soupape de Villard. Tous les clichés montrent un début brusque de la décharge qui reste relativement forte pendant 0sec,00025, puis elle continue beaucoup plus faible, pour se terminer asymptotiquement au bout de 0sec,0008 environ. Ce temps est notablement plus long que celui qui a été mesuré électriquement (0sec,0005), mais il est du même ordre de grandeur. La photographie montre bien d’ailleurs la raison de cette divergence ; la décharge n’est, en effet, pas uniforme et l’à-coup brusque du commencement doit évidemment raccourcir le temps calculé au moyen de l’intensité efficace avec l’hypothèse de sa constance pendant la pulsation du courant.
- Les résultats précédents correspondent au régime de décharge purement cathodique déjà établi au moyen de la méthode électrique. Avec les tubes mous (de moins de 10cm d’étincelle équivalente), on observe la même forme de décharge, mais un allongement proportionnel de tous les temps.
- Phénomène observé sur de minces couches isolantes. — Greinacher et Herrmann. — Drudes Annalen, décembre 1906.
- Dans des expériences sur la polarisation d’un élément à gaz dans lequel un pôle était formé par une plaque métallique (cuivre ou argent) recouverte de radiotellure et l’autre pôle par une plaque d’un autre métal (magnésium, zinc, etc.) les auteurs ont observé un remarquable phénomène de charge électrique. Les bandes métalliques étaient soudées dans un tube de verre à 2 mm. environ l’une de l’autre. Après avoir placé dans un renflement du tube un peu de Pb203, on soudait celui-ci. Ensuite on chauffait pendajit une heure environ à 150°-170° pour enlever la pellicule d’eau recouvrant les plaques. Si alors on faisait passer dans l’élément un courant polarisant, les bandes métalliques présentaient, après la rupture de ce courant, la même différence de potentiel, atteignant GO
- volts. Cette « tension de charge » dépend de l’intensité du courant et de la durée de son passage et croît avec celle-ci d’abord proportionnellement puis de plus en plus lentement pour atteindre sa valeur finale. On 11’a pu constater aucune différence au point de vue de la charge entre les différents métaux employés. Les différences de potentiel finales étaient comprises entre 10 et 60 volts. En élevant la différence de potentiel du courant de charge de 110 à 220 volts, on ne modifiait pas sensiblement la différence de potentiel finale.
- Si on court-circuitait ou si l’on abandonnait à lui-même l’élément après la charge, la différence de potentiel allait en diminuant. Dans un élément (zinc et argent recouvert de radiotellure), la différence de potentiel avait encore, au bout d’une demi-heure de court-circuit, une valeur égale à la moitié de la valeur initiale. Pendant un intervalle de temps sensible, l’élément produisait un courant de l’ordre de grandeur du courant de charge (environ 10“10 ampère). La différence de potentiel de charge disparaît au contraire instantanément si Ton ouvre le tube de verre et si on y laisse pénétrer de l’air atmosphérique. La cause de ce phénomène doit être attribuée à la formation d’une couche mince d’oxyde sur les plaques métalliques. L’expérience réussit aussi quand on recouvre les feuilles métalliques d’une couche de gomme laque extrêmement mince, quoique cette couche diminue l’intensité du courant, même quand elle n’a que 0,05 mm. d’épaisseur.
- R. Y.
- Accroissement de conductibilité des diélectriques sous l’action des rayons du radium. — Becker. — Physikalische Zeitschrift, i5 février 1906.
- Dans une étude récente, le Professeur Righi a indiqué qu’une série de diélectriques liquides acquièrent une certaine conductibilité sous l’action des rayons de radium. Pour les isolants solides, il n’a pas pu déceler la même influença des rayons qui, d’après lui, doit être extrêmement faible.
- L’auteur rappelle des résultats d’expériences publiés par lui en 1903, dans lesquels il a montré que les isolants solides tels que la paraffine, la gomme laque, le buis, l’ébonite, le mica, présentent une faible conductibilité quand ils sont soumis à la radiation du radium. Cette
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- conductibilité est très petite, mais a pu être décelée avec une certitude absolue au moyen du dispositif employé. Le courant de conduction, qui suit à peu près les mêmes lois que dans les gaz, était approximativement proportionnel à la différence de potentiel pour des valeurs de celle-ci comprise entre zéro et 128 volts. Un résultat important est que la conductibilité n’atteint pas immédiatement une valeur constante quand la radiation atteint l’isolant, mais qu’elle croît d’abord rapidement, puis peu à peu pendant un temps assez long, jusqu’à atteindre finalement un maximum déterminé : de même, quand la radiation cesse d’agir, la conductibilité ne diminue pas brusquement, mais d’abord progressivement pour revenir à l’état normal. Ce dernier fait a été aussi observé par M. Becquerel, et le Professeur Righi l’a signalé également pour les isolants liquides.
- En outre, dans les expériences dont il s’agit, l’auteur a pu montrer que la conductibilité ainsi présentée par les isolants est due à l’action des rayons jS difficilement absorbables, c’est-à-dire des rayons cathodiques rapides, car l’action était la même quand une feuille mince de verre ou d’aluminium était interposée entre la préparation de radium et l’isolant. Les rayons y ne semblent pas jouer de rôle, car une feuille de plomb ou une feuille d’aluminium un peu épaisse interposée fait cesser l’action.
- R. Y.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Dimensionnement des alternateurs au point de vue des variations de tension. — Witteck. — Elek-trotechnik und Maschinenbau, 4 février 1906.
- La valeur d’une machine à courants alternatifs est, en pratique, déterminée par la variation de tension, le rendement et réchauffement en marche permanente. Si l’on se donne, pour un projet d’alternateur, la valeur de la variation de tension, on peut déterminer par le calcul les dimensions principales de la machine. Le rendement et réchauffement prévus sont faciles ensuite à obtenir par un choix approprié des surfaces de refroidissement et du degré d’utilisation des matériaux employés.
- L’auteur indique une méthode de calcul des alternateurs basée sur la valeur de la variation
- de tension. Des machines ainsi établies présentent des caractéristiques analogues, les rapports entre les abscisses et les ordonnées correspondantes conservant une valeur invariable.
- Soient (fig. 1) les caractéristiques normales d’après lesquelles on doit établir un groupe de machines. La courbe I désigne la caractéristique à vide, la courbe II la caractéristique en court-circuit, la courbe III la courbe ralative à l’air et la courbe IV la caractéristique en charge inductive pour cos f = 0 et courant normal, courbe parallèle à la caractéristique à vide et déplacée par rapport à elle dans la direction 2 3 = 2' 3'. Le déplacement est déterminé d’après
- Volt
- Fig. 1. — Courbes caractéristiques.
- la ligne III, la chute de tension inductive (tension de dispersion) 12 = l'2' et les contre-ampère-tours (réaction d’induit) 13 = l'3\
- Les machines à construire doivent être semblables entre elles, c’est-à-dire que leurs dimensions principales doivent être proportionnelles à une variable, par exemple le diamètre d’alésage. Il en résulte l’égalité des rapports : pas polaire/largeur de la machine ; arc polaire/pas polaire ; arc polaire/largeur de la machine. Pour plus de simplicité, on suppose la même induction dans l’entrefer et le même rapport d’encoches (largeur/profondeur),
- Par suite de l’invariabilité des rapports des ordonnées, le flux et tout ce qui en dérive directement par suite des hypothèses faites, c’est-à-dire le diamètre de la machine, la largeur et les dimensions des bobines induites, doivent être choisis de telle sorte que la chute
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- REVUE D’ELECTRICITE
- 425
- de tension inductive (tension de dispersion) 12 = T2' exprimée en % de la tension normale soit la même dans toutes les machines.
- Soient :
- N le flux par pôle,
- e la tension par phase,
- i le courant par phase,
- z le nombre de phases,
- /3 le nombre d’encoches par pôle et par phase, x le facteur de forme,
- c la fréquence,
- p le nombre de paires de pôles,
- n le nombre de fils dans une encoche,
- ___a™n . le nombre d’ampère-tours par pôle et par phase,
- awg les contre-ampère-tours par pôle, . es la tension de dispersion par phase, l la largeur totale de la machine,
- le la largeur réelle de la machine, couronnes de yen-
- tilation et isolement déduits,
- P l’arc polaire,
- t le pas polaire,
- « = ///e,
- B, = N/P/ = induction dans Pair, s = P/l rapport de la tête du pôle, h =P/t.
- Le flux est donné par l’équation connue :
- N — e-'°‘
- x. 2/3. c ,p. n
- Si l’on multiplie le numérateur et le dénominateur par i z et si l’on pose la puissance de
- la machine par pôle et période
- obtient l’équation : N = —
- aw
- , f.io8
- 2pc
- En outre :
- N
- ou
- zx
- = w
- P
- kBi
- = Ç , on (>)
- (i a) (2)
- (2a)
- U,-----,
- le
- Pour la tension de dispersion, on a esz=mle(jin)* 2 3 *p 2 tt c i 1 o~8 volts
- où m = 0,4 7r k est une fonction des dimensions des bobines induites et des encoches, c’est-à-dire une fonction de six ou quatre variables :
- m — f
- le b
- r ’ h
- /3, z
- C)
- P) Les valeurs de m = 0,4 -n k sont indiquées dans le tra-
- vail précédent de l’auteur: h’ Eclairage Electrique tomeXLVI,
- 3 mars 1906, p. 354.
- Ces valeurs s’appliquent pour z = 3. c’est-à-dire pour le cas
- des machines triphasées.
- Si l’on multiplie par i z les deux membres de l’équation donnant les tensions de dispersion, la puissance apparente pour le pôle et la période est = z.7?j./g.a«,2.7r. io-8 watts
- 2pc
- Pour le groupe de machines à construire, la chute de tension inductive ou la tension de dispersion pour le courant normal (1 2 ou 1' 2* sur la figure 1) doit être égale à y % de la tension normale.
- On en tire z.m.le.aw2.^. io~8 =— £
- 100
- ou bien d = le.àw%
- 7 y.f.io6
- ou
- 2 . 111 . 7T
- (3)
- (3a)
- Des trois équations 1, 2 et 3, on tire les trois
- inconnues l, N et aw :
- 1 3/-
- le — e V«
- 3U
- m .7T. 10'
- (f *
- ?/î
- N = fW,
- 7?î27T2. IO20
- Vf,
- s =
- *ya.«.BO r).io/«
- (4) (4 a)
- (5)
- (5a)
- (6)
- /6al
- De l’équation (4) on tire directement la largeur totale de la machine: l = a..e\!ï, (7)
- On a en outre: P =/e = oce 5 Vf, (8)
- «es 3 L .
- I=TVf'
- Le diamètre de la machine (alésage) est donné par l’équation d = — = \A (10)
- On peut évidemment s’appuyer sur l’équation (5) pour calculer les autres dimensions. Des deux équations N/B,, =P/ et P/l = e, on dé-
- duit les relations suivantes :
- ^ , /pl« (II)
- p=Vb7
- nr (12)
- ~ V bTTï
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- 426
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI.
- N° 11.
- - 1 4 /Nï
- Z~l\
- t/5
- TT ’ TzhV
- ( 13)
- 04)
- Si l’on introduit, dans les relations pour la constante de grandeur KYA = C,, D2 l u io~6 les valeurs
- des équations 7
- et 10 pour l et D, on obtient 7tz;rV.A2B f y
- Ci = G.
- i, 2 m. ioy h?B\y
- z,x et « étant rassemblés en une constante.
- Un exemple montrera l’application des relations trouvées au projet de deux groupes de machines triphasées avec des rapports différents de têtes de pôles, c’est-à-dire différents diamètres.
- Soient à établir les machines ayant pour rapports de têtes de pôles e = 1/3 et s = 1, pour 94 tours par minute et une fréquence de 50 périodes, la chute de tension inductive étant de
- 10 %. On a z = 3, 2p = 64, c = 5o et y— io.
- Soient B^ = 75oo, h~ o,6, «=1,22, x~ 2,18. Soit 0,5 le rapport des encoches (largeur-profondeur). On a, d’après ces hypothèses, les chiffres indiqués par le tableau I pour les différentes grandeurs. Le tableau II indique les dimensions des deux groupes de machines triphasées pour 360 jusqu’à 5,120 kilowatts.
- TABLEAU I
- PO i ï = 3 et fi— 2 JR e = I et /3 1= 2 | /3 z=: 3
- P le h. r* 0 0 1.22
- 1.48 0.4Q2
- T \ m. . . 6.2 8.5 7.8
- /•. . . O.C>7q4. IO6 0.068.IO6 0.0642.IO6
- e . . . 4.62 2.47 2.40
- g- • • 192.5 224.9 « 00 CO «
- TABLEAU II
- s = J ; Pôles ovales S = 1 ; Pôles ronds
- << ? D l D l
- > ! 3 £ s /3 N. io-6 aw awg (0 Gj /3 N.io~6 aw awg G*
- W atts cm cm cm cm
- I 36o 112.5 23,3 4.83 2 i.85 3o8 27.2 93o 977 1.49 2 i.58 493.5 14 • 5 1084 1 i4o 1.09
- 2 533 166.7 3o.3 5.5o 2 2.40 351 3i .0 1060 1113 1.49 2 2,06 562.0 16.6 1238 i3oo 1.09
- 3 800 2ÔO 39-7 6.3o 2 3.15 402 35.5 1212 1272 1-49 2 2.70 642.5 19.0 1416 1487 1.09
- 4 1067 333.3 48.1 6.93 2 3.82 442 . 39.1 1334 i4oo 1.49 2 3.27 707.0 20.9 i558 1637 1.09
- 5 1600 5oo 63.o 7-9 ^ 2 5.00 5o6 44-7 i528 1610 1.49 2 4.28 810.0 23.9 1784 1880 1.09
- 6 2400 750 82.6 9-°9 2 6.55 58o 5i. 2 1750 i84o 1.49 3 5.3o 902.0 26.6 2160 2270 1.18
- 7 3520 1100 io6.5 10.3 2 8.45 658.5 58.2 1987 2085 1.49 3 6.84 1025 3o.2 2460 2586 1.18
- 8 5120 1600 i36.8 10.7 2 10.9 747-0 66.0 2200 236o 1.49 3 8-79 1162 34.3 2787 2925 1.18
- (i ) su», = 0,5 aw.
- On voit sur ce tableau que le flux varie beaucoup moins sensiblement que le diamètre des machines. Le poids du stator et du rotor est donc plus petit pour les faibles diamètres des machines pour les mêmes valeurs des inductions magnétiques. Le poids des pôles est un peu plus élevé pour les faibles diamètres, tandis que le poids total de cuivre est plus faible dans les petites machines. Les machines de petit diamètre sont donc, à rendement égal, plus légères et moins coûteuses.
- Les machines étudiées dans le tableau pour 1600 kilowatts (n° 5) furent soumises à un calcul plus exact et les dimensions de détail
- furent choisies de telle façon que les caractéristiques fussent semblables et que les pertes totales fussent les mêmes.
- Les caractéristiques correspondent à celles de la figure 1. Les rapports des valeurs caractéristiques des abscisses sont les suivantes :
- aw&ir __ awg 0'5 i3 100 2,33
- (IWy ide 0'4 100 : 2,33
- aw g i3 '43'“
- ClWynux (^) 0'3 _ *79 _
- aw vide i3 43
- (0 Pour cos jj = 0 et le courant normal, on a an'max
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- Le courant de court-circuit pour l’excitation
- à vide est :
- J*:
- o;4
- 03
- norm
- 0'4
- Oi -f-13
- J
- norm
- T,— j
- j*—----------------Ji
- y ,
- ---aw air + awe
- IOO 6
- ----2 J n<
- irm •
- L’élévation de tension est de 6,8 % pour cos ? = 1 et de 14,8 % pour cos f = 0,8. Pour les deux machines, l’induction dans le corps du stator est B = 7.500.
- On a choisi la meilleure forme du noyau polaire correspondant au rapport de la tête du pôle, c’est-à-dire la forme ronde pour s = 1 et la forme ovale pour s = 1/3. La hauteur du noyau
- polaire a été choisie telle que la charge des bobines inductrices en watts par cm2 soit la même dans les deux cas. Les enroulements inducteurs ont été calculés de telle façon que, à chaud, l’excitation pour une charge purement inductive suffit avec le courant normal pour la tension normale.
- Les deux machines sont donc comparables entre elles autant que cela est possible, puisqu’elles sont équivalentes aux points de vue de la variation de tension, du rendement et de réchauffement.
- Les données exactes de ces deux machines sont indiquées sur le tableau III.
- TABLEAU III
- 1600 KVA, Fréquence = 5o, 94 tours par minute
- ' = 1 € — 1
- Tension 7.240 Y 7.23o V
- Diamètre extérieur 5.33i mm 8.47 8»!^
- intérieur 5.o6o » 8.100 »
- Largeur totale 447 » 23g mm
- Encoches 384 384
- Dimensions d’encoches 20.5 X 44 • 5 mm 22 X 43
- Conducteurs pour encoches 6 7
- Action des conducteurs 47 • 3 mm2 4o. 7 mm2
- Densité de courant .. . . amp. 3.5 Amp*
- mm* mm*
- Bobines induites : longueur d’enroulement .... 1. q3 m 1.81 m
- Entrefer 4.4 mm 5.1 mm
- Hauteur des noyaux polaires 169 » 160 »
- Section des noyaux polaires 12.5 X 3o. 4 cm = 346 cm2 19.2 cm $ (290 cm2)
- Nombres de tours par pôle 44 66
- Section de cuivre 29.6 mm2 3o.8 mm2
- Longueur moyenne d’enroulement 0.81 m 0.67m
- Tension d’excitation 23o V 23o V
- Section de la culasse 1^3 cm2 i45 cm2
- / Fer •. 37.300 W 38.5oo W
- Pertes ] Cuivre de l’induit 16.15o » > 2o.65o »
- ( Excitation 32.900 » 27.200 »
- Pertes totales, non compris les frottements.. . . 86.35o » 86,35o »
- Rendement non compris les frottements 9-5 o/0 p. COS ? = 1 95 %pcos? = 1
- Poids des tôles du stator 5.312 kg 6.g3o kg
- Poids du cuivre de l’induit ' 937 » 882 »
- Poids des pôles. 3.462 » 2.765 »
- Poids du cuivre de l’inducteur 597 777 »
- Poids du noyau du rotor I.960 » 2.720 »
- Poids total de fer actif 10.734 » I2.4J5 »
- Poids total de cuivre actif I.534 » 1.659 »
- Poids total de matériaux actifs 12.268 14.074 »
- La machine possédant le diamètre le plus grand est environ de 15 % plus lourde. En admettant un rapport de 1/4 entre le prix du fer ouvragé et celui du cuivre ouvragé, on voit que la plus grosse machine est de 13 % plus
- coûteuse. 11 est évident que, pour un certain rapports de la tête des pôles, le prix d’une machine de qualités déterminées doit atteindre un minimum. Pour trouver ce minimum de prix de revient, il faudrait calculer, pour différentes
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- valeurs de e, un certain nombre de machines. Il y a lieu de remarquer que le minimum de prix est généralement obtenu pour une valeur du rapport inférieure à 0,5.
- On ne peut pas, dans beaucoup de cas, adopter des valeurs très petites pour le rapport s, par exemple dans des machines à grande vitesse de rotation et de faible puissance dans lesquelles on est généralement obligé de choisir la valeur de ce rapport supérieure à l’unité, à cause du cuivre inducteur. Il faut faire le possible pour arriver à un faible diamètre, la machine devenant ainsi plus légère et moins coûteuse, et l’encombrement plus faible. Au point de vue mécanique également, les diamètres de faible valeur doivent être préférés, car la vitesse périphérique du rotor est plus faible.
- La valeur de l’entrefer est S = 4,4 mm. ou 0,87 °/00 du diamètre du stator, pour la machine où £ = 1/3. Si, pour des raisons mécaniques, l’entrefer ne devait pas avoir une valeur plus considérable en % du diamètre, il ne devrait pas être inférieur à 7 mm. Pour un même poids de cuivre inducteur la forme de la caractéristique à vide serait moins bonne au point de vue de la variation de tension, ou bien, pour une même valeur de celle-ci, il faudrait plus de cuivre.
- L’auteur indique que la machine basée sur le minimum de prix de revient devrait être prise comme machine normale, contrairement aux machines de diamètre exagéré telles que les alternateurs volant que l’on emploie souvent. Pour une même valeur pratique, ces machines sont plus lourdes et plus coûteuses et il vaut beaucoup mieux employer un volant séparé claveté sur l’arbre de l’alternateur, dispositif très répandu maintenant en Amérique. Pour éviter des torsions de l’arbre, il est bon de relier rigidement le volant au noyau du rotor. Le diamètre du volant pouvant avoir une valeur élevée, le poids total de la machine équivalente est beaucoup plus faible que le poids d’un alternateur volant.
- Le dimensionnement des moteurs triphasés peut être établi sur les mêmes bases. L’obten-tioh d’une caractéristique normale et d’une chute de tension inductive déterminée correspond à l’obtention d’un rapport déterminé entre le courant magnétisant et le courant de court-circuit, rapport qui détermine entièrement les propriétés du moteur.
- L’auteur indique la nécessité de réagir contre une opinion répandue, d’après laquelle on n’obtient de bonnes machines, présentant une faible chute de tension inductive, qu’en choisissant un diamètre considérable et une faible largeur. Le tableau II montre que cette opinion est erronée.
- B. L.
- Essais de démarrage et d’arrêt pour la détermination du moment d’inertie d’une machine électrique. — Rœhle. — Elektrotechnische Zeitschrift, 25 janvier 1906.
- La détermination du moment d’inertie d’induits à courant continu ou de volants montés sur des moteurs à courant continu peut être effectuée avec exactitude au moyen de la courbe d’arrêt. Cette méthode est inutilisable [quand il s'agit de moteurs triphasés.
- Comme l’on sait, on mesure à une certaine vitesse de rotation les pertes à vide qui se produisent encore après rupture du circuit du moteur et l’on détermine le moment d’inertie d’après l’accélération négative qui se produit. Mais tandis que, dans un moteur à courant continu dont le circuit est coupé et dont l’excitation est maintenue, les pertes à vide restent les mêmes aussitôt après la rupture du circuit (abstraction faite des pertes Joule dont on peut tenir compte facilement), dans un moteur triphasé les pertes à vides varient par suite de la suppression des pertes relativement importantes dans le fer et le cuivre du stator : il n’est pas possible de calculer les pertes d’après les dimensions des moteurs, de les retrancher des pertes à vide mesurées et de poursuivre le calcul, comme l’on fait pour les machines à courant continu.
- Dans les groupes de démarrage, du type ligner, qui généralement ne sont accouplés que sur place avec les volants correspondants, il est très utile de pouvoir déterminer le moment d’inertie et l’on peut y parvenir, même quand il s’agit d’un moteur triphasé, en faisant un essai d’arrêt et un essai de démarrage.
- Démarrage. — Soit m la masse de la partie tournante rapportée à un rayon quelconque r, v la vitesse de cette masse à la vitesse de rotation n par minute, K l’effort moteur, Kr l’effort résistant des frottements, supposés tous deux
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- rapportés au rayon /• : on a les équations :
- dv
- K = Kr -|- m — ; K. r — = couple du moteur
- d t
- d’où Mrf = Kr.r-(- mr
- dt 6o' ' dt
- = Kr.r-J-(/u;-2).
- d<>’ 27? du
- it 6o
- 2 77 dn 6o dt
- Dans cette équation, le couple du moteur est donné à un moment quelconque pour une vitesse déterminée ; ^ est déterminé expérimentalement par les variations de la vitesse de rotation avec le temps. Pour le calcul du moment d’inertie m r2 il faut donc déterminer le couple des pertes Kr. ce qui est possible par un essai d’arrêt.
- Arrêt. — Si l’on abandonne à elle-même la masse tournante, l’arrêt progressif est produit par les frottements. En affectant de l’indice 1 les vitesses et les valeurs de rotation pour l’arrêt,
- ,,, . dvi Tr , 27T drii
- on a 1 équation : m — r — Krr = (mr2) — •
- En introduisant cette expression dans l’équation du démarrage, on a :
- M d = (mr2
- 27T dn,)
- 6o dt
- + (,ur2)
- 27? dn 6o dt
- d’où
- (m,-2)
- Md
- 27? /dn) dn\
- 6o \ dt ' dt )
- OSCILLATIONS HERTZIENNES
- & TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- Sur les corn ants de haute fréquence et les ondes électriques. — Fleming.— The Electrician, 12, 19 janvier, 2 et 9 février 1906.
- L’auteur a fait, à la Society of Arts, une série de communications dans lesquelles il passe en revue les méthodes de mesure propres aux oscillations de grande fréquence et les résultats de ces méthodes.
- Il définit d’abord la capacité et indique une méthode simple pour mesurer la capacité ordinaire d’un conducteur par exemple. On charge le conducteur et on le décharge un certain nombre de fois par seconde, cent par exemple : ces nombreuses décharges sont équivalentes, dans leurs effets, à un courant continu passant dans le galvanomètre intercalé sur le circuit. En appelant V le potentiel de charge, C la capa-
- II est avantageux de maintenir, pendant le démarrage, le couple du moteur invariable (intensité, fréquence et différence de potentiel constantes), ce que l’on obtient facilement par l’emploi de résistances de démarrage liquides. Le couple correspondant à l’intensité du courant est donné par le diagramme du moteur. Il est bon aussi de maintenir le couple au voisinage du couple normal : il n’est pas nécessaire de faire démarrer le moteur jusqu’à la vitesse normale, car il suffît d’une faible portion de la courbe de démarrage pour pouvoir déterminer
- le rapport • La courbe d’arrêt doit s’étendre
- jusqu’à la vitesse pour laquelle on a déterminé, sur la courbe de démarrage, la valeur du rap-dn
- p ondi
- cité en microfarads et V le nombre de décharges par seconde, on a les équations A =? CNV, N étant le nombre d’interruptions produites au moyen d’un commutateur tournant spécial entraîné par un petit moteur électrique. Avec cette méthode, l’auteur a trouvé que la capacité d’une bouteille de Leyde de grandeur moyenne est de 1/700 microfarad, et que la capacité d’une antenne simple de télégraphie sans fil de 30 mètres de hauteur constituée par un fil de 2,5 mm. de diamètre, est de 1/5.000 mfd.
- L’auteur définit ensuite l’inductance d’un cir-cuit. 11 donne une méthode de mesure indiquée par Anderson et modifiée par lui. Le conducteur dont il s’agit de déterminer l’inductance forme l’un des bras d’un pont de Wheatstone que l’on complète comme l’indique la figure 1. Une résistance variable r est en série avec le galvanomètre, et le condensateur C est placé entre
- B. L.
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- l’un des sommets du pont et une borne du galvanomètre. Un interrupteur électromagnétique Z interrompt et rétablit rapidement le circuit de la batterie un grand nombre de fois par seconde (200 ou 300 par exemple), et un téléphone T, placé dans le circuit du pont, peut être substitué au galvanomètre G. Soit C la capacité dans le pont (en microfarads) ; l’inductance L est donnée par la formule :
- L= ioooG [rR-J-S + RQ] centimètres,
- en appelant P, Q, R et S les résistances des bras du pont en ohms. L est l’inductance du bras du pont dont la résistance est R.
- Les courants de haute fréquence passent entièrement par la surface des conducteurs. Ainsi une baguette en bois recouverte de feuilles d’or le plus mince possible présente pour les courants de haute fréquence une aussi bonne conductibilité qu’un conducteur plein de même diamètre. Lord Rayleigh a indiqué une formule permettant de calculer la résistance R’qu’oppose aux courants de haute fréquence un conducteur non magnétique à peu près rectiligne de diamètre d, quand on connaît la résistance R à courant continu. Cette formule est R’ = 1/2 R7vd\jn. Pour une fréquence de 106 et un diamètre de 1 cm., on a à peu près R' = 40 R. D’autre part, si d = 1/40 cm., on a pour la même fréquence R' = R. Il faut noter que cette formule s’applique à des conducteurs rectilignes ou à peu près rectilignes, et non à des conducteurs circulaires.
- Une autre mesure d’une importance considérable est celle de la résistance d’une étincelle électrique. Si l’on peut déterminer le nombre d’étincelles par seconde, on connaît la puissance en watts fournie au condensateur, puisque celle-ci est égale à 1/2 NCV2 10—6, . en appelant N le nombre de décharges par seconde, C la capacité en microfarads et Y le potentiel de charge en volts. Si l’on admet que la bobine d’inductance présente une résistance ohmique négligeable, toute la résistance du circuit est concentrée dans l’étincelle, et sa résistance en ohms est donnée par le quotient de la puissance fournie au condensateur par le carré du courant en ampères passant dans le circuit du condensateur. Pour mesurer le nombre d’étincelles par seconde, l’auteur a construit un appareil qui fonctionne de la façon suivante. Un petit mo-
- teur électrique porte sur son arbre une poulie à gorge plate sur laquelle passe une bande de papier semblable à celle des télégraphes Morse. Au dessus de cette poulie est placée une roulette dont l’arbre est supporté par un électroaimant. Quand cette roulette est soulevée, la bande de papier n’est pas entraînée par la poulie, mais quand la roulette s’abaisse, la bande est appliquée contre la poulie et entrainée par elle à la vitesse du moteur. Cette bande de papier passe entre les boules d’un éclateur et, à chaque étincelle, elle est percée d’un trou. Le circuit primaire de la bobine d’induction contient un interrupteur qui peut être fermé par un électro-aimant. Un pendule battant la seconde rompt un circuit électrique pendant une seconde, ce qui provoque l’abaissement de la roulette pendant une seconde ; en même temps le pendule ferme le circuit primaire de la bobine d’induction pendant une seconde. La bande de papier porte alors un nombre de perforations égal au nombre d’étincelles par seconde.
- On trouve, en calculant par cette méthode la résistance de l’étincelle, que celle-ci est une fonction de plusieurs grandeurs. Une étude très complète de la résistance de l’étincelle a été faite par Slaby(1) qui, en particulier, a trouvé que cette résistance dépend énormément de la capacité du circuit. L’auteur a répété les expériences de Slaby avec une légère modification du dispositif expérimental. Au lieu d’employer, comme cet auteur, une résistance de comparaison en graphite, il s’est servi d’un tube en U contenant de l’acide sulfurique dilué et muni de deux pistons mobiles plongeant dans les branches de l’U. Un thermomètre placé dans ce tube, indiquait la température, d’après laquelle on déduisait la résistance de la colonne liquide interposée entre les pistons. Au lieu de court-circuiter la coupure explosive par un tube de sulfate de cuivre, l’auteur a employé une bobine d’inductance, et a disposé l’ampèremètre de façon à mesurer avec cet appareil uniquement le courant passant dans l’éclateur.
- Ces expériences furent faites avec des électrodes en différents métaux, et ont montré que la résistance est plus élevée quand on emploie des électrodes en fer que quand on emploie des électrodes en zinc ou en laiton. Pour des
- (i) Voir Eclairage Electrique, t. XLII, 7 janvier 1905, p. 30.
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- longueurs d’étincelles atteignant 5 à 6 millimètres, la résistance de l’étincelle entre sphères de fer est presque le double de la résistance de l’étincelle entre sphères de laiton ou de zinc : ce fait doit être sans doute attribué au point de fusion plus élevé du fer. Des expériences récentes faites par Rempp ont montré que la résistance de l’étincelle présente une valeur minima correspondant à une longueur d’environ 4 à 5 mm., la résistance croissant rapidement pour les longueurs inférieures à celle-ci et croissant moins rapidement pour les longueurs supérieures à celle-ci. 1
- Mesures du courant et de la tension. — L’auteur a enregistré, au moyen d’un oscillographe bifilaire, les courbes de décharge d’un condensateur. Le dispositif était le suivant. L’arbre d’un alternateur présentant une fréquence de
- É
- Corn
- ü
- 80 environ supportait un disque en matière isolante dans lequel étaient encastrés des secteurs en laiton. Trois balais formés de fils de laiton appuyaient sur le disque de telle façon que, quand l’alternateur tournait, le balai moyen fût alternativement connecté avec l’un et l’autre des balais extrêmes pendant une durée égale à une demi-période de l’alternateur. Le commutateur était intercalé, comme le montre la figure 2, dans un circuit contenant un condensateur G, une batterie d’accumulateurs B et le circuit de l’oscillographe O : le courant de l’alternateur, sur l’arbre duquel était monté le disque du commutateur, servait pour éclairer le miroir de l’oscillographe. On obtenait ainsi sur l’écran de cet appareil les courbes de décharge du condensateur. Ces courbes montrent, comme on le sait, que l’amplitude des oscillations va en décroissant graduellement en progression géométrique quand le temps augmente en progression arithmétique. Le logarithme du rapport
- c
- O
- Fig. 2.
- entre deux amplitudes successives est le décrément logarithmique et est désigné par la lettre S : le rapport R/2L est le facteur d’amortissement, et est désigné par la lettre a. La quantité y VCL est la constante d’oscillations du circuit. Entre la première amplitude É du courant, la capacité du condensateur G et le potentiel V, il existe la relation I1=CV/?10—6, en posant p = 2xn2.
- Pour toutes les applications pratiques, on peut considérer comme nulles les oscillations lorsque l’amplitude est réduite à 1% de la valeur initiale. Le nombre complet d’oscillations M dans un train d’ondes est donné par la for-
- mule M
- 4,6o6 -|- 5 2§
- Pour mesurer l’intensité
- efficace du courant de décharge, on peut se servir d’un fil fin placé dans un thermomètre à gaz. Le carré de la valeur efficace du courant est donné par la formule J2 = NIi/4« = NI? L/2R = NI?/4 n S.
- Si l’on relie les bornes secondaires d’une bobine d’induction à un éclateur et à un circuit oscillant contenant un ampèremètre capable de mesurer les courants de haute fréquence ; si d’autre part le dispositif décrit plus haut permet d’enregistrer sur une bande de papier le nombre d’étincelles, si enfin l’on a mesuré, au moyen des méthodes indiquées, la capacité et la self-induction du circuit oscillant, on connaît C, L, V, I, et l’on peut en déduire la fréquence n, le décrément S, la résistance R en ohms et le nombre d’oscillations N par train d’ondes. Pour cela, il suffît d’employer les formules :
- b = — v» = v ÉG—
- io6 v/Lio-9
- : V
- R:
- NLI?
- 2J9.109
- R.IO9
- 4«L
- M:
- 1000G
- L
- 4,6o6 -
- 25
- La dissipation d’énergie est due à différentes causes : la résistance du circuit inductif ; la résistance de l’étincelle ; l’hystérésis magnétique dans le métal du circuit ; l’hystérésis diélectrique dans le condensateur ; la radiation d’énergie du circuit. Cette dernière cause est généralement la plus importante. Dans un circuit oscillant fermé ou presque fermé contenant un éclateur, la décroissance des oscillations est due principalement à la résistance qui se réduit en pratique à celle de l’étincelle. Le décrément par demi-période est de l’ordre de 0,01 à
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-
-
-
- 432
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- T. XLVI. — No il.
- 0,001. Au contraire, dans un circuit oscillant ouvert tel qu’une antenne de télégraphie sans fil, le décrément par demi-période est beaucoup plus considérable et est de l’ordre de 0,1 à 0,2, ce décrément étant dû non pas à la résistance, mais principalement à l’énergie dissipée sous forme d’ondes électriques. La valeur du décrément peut être déterminée de différentes manières, et il faut distinguer entre la partie du décrément due à la résistance et la partie dûe à la radiation, nommée décrément de radiation. Une étude très complète du décrément a été faite par Drude (1). Quant à l’amortissement dû à la radiation dans une antenne, on peut employer la formule de Hertz :
- q _ 713 — °>54
- .. a/i 4 ti
- A étant la hauteur de l’antenne et d son diamètre. Par exemple, pour une antenne de 50 mètres de hauteur et de 2,5 mm., de diamètre, le décrément a pour valeur 0,12. On voit qu’il ne peut pas y avoir plus d’une douzaine d’oscillations complètes dans ce cas.
- Une autre mesure importante en pratique est la détermination du rapport de l’énergie dissipée dans l’étincelle à l’énergie radiée. On peut montrer que le rapport de l’énergie radiée à l’énergie dépensée dans l’étincelle est égal au rapport du décrément de radiation au décrément de résistance. Avec une antenne aérienne ordinaire et une étincelle de 5 mm. de longueur par exemple, le rapport du décrément de radiation au décrément de résistance est environ égal à 10 : le rendement de l’antenne est donc de 90 % . Si une telle antenne a, par exemple, une capacité de 1/5000 microfarad et est chargée 50 fois par seconde à un potentiel de 15.000 volts correspondant à la distance explosive de 5 mm., la puissance de l’antenne est de 1,25 watt, ce qui, avec un rendement de 90 % , donne une puissance radiée de 1 watt environ. Une telle antenne peut agir à 160 kilomètres sur un récepteur convenable. D’autre part, pour alimenter cette antenne, on emploie par exemple une bobine d’induction dont le primaire absorbe 10 ampères sous 16 volts et, quoique le rendement de l’antenne soit élevé, il y a une perte d’énergie considérable. Cette perte d’énergie (*)
- (*) Voix- Eclairage Electrique, tome XLIII, 27 mai, 3, 10 et 17 juin 1905, p. 283, 321, 361 et 411.
- est due à la bobine d’induction et à l’arc de décharge qui accompagne l’étincelle à haute tension : la conclusion estdoncque, pour augmenter le rendement d’une installation de télégraphie sans fil, il faut augmenter le rendement du dispositif produisant l’étincelle.
- (A suivre.) R. Y.
- ÉCLAIRAGE
- L’intensité lumineuse hémisphérique et le photomètre sphérique. — Ulbricht. — Elektrotechnische Zeitschrift, 18 janvier 1906.
- L’auteur a étudié les applications du photomètre sphérique à la détermination de l’intensité lumineuse hémisphérique.
- S’il s’agit d’une source lumineuse approximativement ponctiforme, on peut déterminer son intensité hémisphérique à n’importe quelle distance, c’est-à-dire, par exemple, en enlevant une calotte sphérique du photomètre par une coupe horizontale (figure 1) et en plaçant la source lu-
- Fig. 2.
- Fig. 1.
- mineuse dans le plan. La quantité de lumière que reçoit la partie restante de la sphère est exactement celle de l’hémisphère inférieur. Le rayons du cercle suivant lequel est faite l’intersection entre le plan et la sphère peut être petit. Bien entendu il suffît, au lieu d’enlever la calotte sphérique, de noircir celle-ci ou de la recouvrir d’une étoffe noire (fig. 2).
- On peut employer la même méthode sans erreur sensible, quand la source lumineuse ponctiforme est entourée d’un globe en verre clair: il faut seulement déterminer ensuite l’absorption du verre.
- Lorsque le corps lumineux présente une surface assez importante, ou s’il est entouré d’un globe de verre fortement dispersant, qui agit lui-même comme un corps lumineux et empêche la majeure partie delà radiation lumineuse d’agir directement, les mesures ne peuvent,
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- d’une façon générale, présenter une exactitude suffisante que si elles sont faites à de grandes distances. La possibilité d’éviter ces erreurs est liée à la question suivante : à quelle hauteur doit-on placer le plan horizontal limitant l’hémisphère de mesure.
- Si l’on considère le plan du cercle d’intersection de rayon on voit que l’hémisphère de mesure recevra trop peu de lumière des parties de la source lumineuse située au-dessus de ce plan et en recevra trop de la partie située au-dessous. En examinant (fig. 3) l’actiou d’une source lumineuse ponctiforme émettant dans toutes les directions des rayons lumineux d’intensité J et placée aune distance y au-dessus du centre du cercle d’intersection, on voit que les rayons lumineux qu’elle produit en dehors du plan du cercle d’intersection jusqu’au
- Fig. 3.
- plan horizontal EE sont perdus pour la mesure hémisphérique.
- Cette perte est donnée par l’expression :
- 2 - Jr
- • >/r'{ + f
- (0
- Pour une série de sources lumineuses J, J2... placées sur la même verticale à des distances y2---, il y a une perte totale :
- une plaque horizontale F, celle-ci reçoit de la
- source lumineuse J un éclairement .......... ^ •
- + y2
- Dans le cas dont il s’agit, on peut employer pour cette expression la forme approchée.
- Jr Jr
- --- OU --------' •
- ’lv'.l + iV' r,,<3- s/'i + f
- On voit que, lorsque la plaque horizontale F est à une distance r2 = y 3 de la verticale du corps lumineux, son éclairement pour une valeur constante de r2 est directement propor-
- tionnel à la valeur
- Jr
- Y ' t + T
- Si donc l’on emploie cette plaque F (figure 4) avec une série de sources lumineuses verticales J^, J2, J2..., et si l’on fait en sorte que, à la distance r2 = r^ yâ de la verticale des sources lumineuses son éclairement soit le même sur les deux faces, la plaque est à la hauteur cherchée du plan du cercle d’intersection de rayon /q, pour laquelle 20 = £„.
- L’erreur provenant de l’emploi de la formule approchée peut être négligé tant que le rapport de y à /qy3 ne dépasse pas la valeur 1/2.
- L’égalité des deux éclairements peut être déterminée facilement par la méthode de la tache d’huile.
- Pour évaluer la valeur des erreurs que l’on
- Fig. 4.
- 27rJv
- 2j v/,-2
- Pour que le résultat *de la mesure soit le même que si la distance était infinie, cette somme doit être nulle. On obtient ce résultat en disposant les sources lumineuses de part et d’autre du plan du cercle d’intersection.
- Si l’on désigne par S0 la somme des pertes pour les points lumineux placés au-dessus du plan et par la somme des pertes pour les points lumineux placés au-dessous du plan, il faut que l’on ait : S0 = 2„. (2)
- Si l’on place à une distance /*2 de O (figure 3)
- Fig. 3.
- peut commettre en opérant d’après la méthode précédente, l’auteur donne un exemple numérique. Les deux sources lumineuses et J2 (figure 5) ont, par hypothèse, les intensités :
- = 688,88 ; J2 = 2i7,02.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 11.
- Leur distance est de 50 cm. A la distance = 50 cm. doit passer le cercle d’intersection qui limite l’hémisphère de mesure.
- L’intensité hémisphérique inférieure doit être, mesurée. A la distance r2 = 50 y/3, on fait l’expérience avec la feuille de papier portant une tache de graisse. L’égalité d’éclairement est obtenue pour une distance de 10 cm. au-dessous de la source lumineuse supérieure Jr Si l’on place le cercle d’intersection exactement à cette hauteur, et si l’on photomètre à 50 cm. de distance, l’erreur est :
- différentes hauteurs, mais possèdent à une même hauteur des intensités superficielles égales, ce corps, vu à la distance ?•,, y/3 à laquelle est placé l’écran à tâche d’huile, est semblable à un disque circulaire B2 placé devant le centre de la sphère à une distance
- D2
- e —-----• (4)
- 4r< y/3
- Le diamètre B^ B2 de ce disque est égal à
- Dy/^Â
- ( 4oJ2 ioR \
- 2TT ! - ^ -----_____ \ — 2 qn
- \ vho2 -)- 4 o2 y/5o2 -)- io2/
- L’intensité hémisphérique exacte étant alors dans ce cas, vers le haut et vers le bas 2^-(J^ —j— J 2) = 5629, on commet une erreur de 0,05 % .
- Si, au contraire, on avait fait passer le plan du cercle d’intersection par la source lumineuse J0 par exemple, on aurait trouvé comme intensité hémisphérique inférieure 6.656 au lieu de 5.629, d’où une erreur de 17 % . Au contraire un déplacement horizontal de l’écran à tache d’huile de 10 % par rapport à la distance y/3 ne modifierait le résultat de la mesure que de 0,5 % . Il est donc inutile d’observer rigoureusement cette distance. Il faut veiller évidemment avec grand soin à ce que l’écran à tache d’huile ne soit pas éclairé par des radiations étrangères telles que celles provenant du plafond ou du sol.
- L’exactitude de la méthode qui résulte de la mesure d’une série de sources lumineuses ponc-tiformes émettant Une radiation égale dans toutes les directions et placées sur une même verticale est moins grande quand les sources lumineuses s’écartent du centre et se recouvrent partiellement. Mais, même dans ce cas, on peut obtenir une exactitude suffisante pour les besoins de la pratique.
- Tant que l’on peut encore remplacer approximativement l’action d’un corps lumineux étroit par l’action d’une série verticale de points lumineux, on peut employer la méthode simple indiquée. Mais, si l’on a affaire à un corps lumineux plus large, il faut étudier la question pour savoir si l’on peut encore opérer de la même manière. Si l’on se donne un corps lumineux sphérique de diamètre D (figure 6) dont les parties superficielles sont différentes aux
- Si, au point de vue d’une action aussi complète que possible des parties de la surface de la sphère et au point de vue de la limite d’emploi de la formule approximative du début, on admet
- u-b
- Fig. 6.
- comme plus petite valeur de le diamètre D du corps lumineux, on a :
- D
- e =----- et
- 4V3
- B,B2 — D
- Ce diamètre BB^ n’est donc que de 4 % plus petit que D.
- La même valeur de e serait valable pour une ligne lumineuse de longueur B^2B en laquelle on peut se figurer le disque si aplati quel’action sur l’écran à tache d’huile reste invariable. Mais, même au point de vue de la radiation qui entraîne des erreurs pour la mesure hémisphérique à la distance rK — D, l’action d’un tel disque ou ligne n’est pas très différente de celle d’un corps lumineux sphérique.
- Si Ton suppose avoir affaire à cette ligne lumineuse, et si Ton a trouvé une ligne telle que, avec la plus grande approximation possible, elle remplace la sphère dans son action au point de vue de l’éclairement de l’écran à tache d’huile, sa distance de O n’est pas très différente de e Si onia suppose à cette dis-
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- tance e, il en résulte, pour la détermination de r2 que cette distance, aù lieu d’être égale à D \!$ , est approximativement égale à e —f— (D — e) \j7d , c’est-à-dire doit être prise de e (y3 — l) plus petite que si la ligne lumineuse passait par le centre de la sphère.
- Si e est égal à -y- , la distance admise au 4 y3
- début i\ — iq </3 est de ^ v ^ ^---—
- 12
- plus grande
- que la mesure calculée en dernier e -f- (D — e) \/3 .
- La différence atteint 6 % , et, même si la valeur de e atteignait le quart du diamètre de la sphère, la différence ne serait que dé 10,6 % , différence qui, d’après ce qui précède pour la détermination de la hauteur du cercle d’intersection, n’a aucune importance.
- Il n’y a donc pas d’inconvénient, pour la détermination de r2, de supposer que la ligne lumineuse passe par le centre de la sphère et de poser ici aussi : r2 = ?q . On y est d’autant plus autorisé que, généralement, les surfaces sphériques du globe de la lampe n’émettent pas seules de la lumière, mais que la source lumineuse, placée dans presque tous les cas sur l’axe vertical du globe, agit toujours en partie par radiation directe à travers le globe et que, par suite, la ligne lumineuse équivalente passe par le centre. Pour un globe entièrement transparent, on aurait e = 0.
- Pour les lampes à répartition lumineuse circulaire uniforme, on peut donc supposer les parties lumineuses remplacées par une ligne lumineuse placée dans l’axe vertical de la lampe et employer la méthode décrite qui donnera des résultats très satisfaisants pour les besoins de la pratique si la valeur de/q n’est pas plus petite que le diamètre D du globe de la lampe.
- Mais la radiation d’une lampe étant en général différente dans les différentes directions, il faut déterminer dans les cas douteux la hauteur du plan du cercle d’intersection pour trois positions décalées de 120° ou quatre positions décalées de 90° les uns sur les autres.
- Pour les corps lumineux qui n’ont pas la forme sphérique, on peut prendre comme diamètre D le diamètre de la plus petite sphère dans laquelle on peut inscrire ces corps.
- Plus est faible la distance de la source lumineuse au plan du cercle d’intersection, et plus
- est petite l’erreur que produit une diminution de /q.
- La hauteur exacte du plan du cercle est importante, et cela d’autant plus que /q est plus petit* L’erreur que subit la mesure hémisphérique quand on fait passer ce plan par le point lumineux de la lampe à arc est approximativement:
- I00.27’,|.7T,d_ iood
- 2r'f.7r fq
- Dans beaucoup de lampes à globe opale dont le point lumineux est haut, on peut avoir d = 0,2 D, de sorte que l’on peut commettre une erreur de 2 % en photométrant à une distance ;q = 10 D.
- On peut résumer ce qui précède de la façon suivante, pour les cas qui se présentent le plus souvent en pratique.
- La mesure de l’intensité hémisphérique à faible distance suppose la détermination préalable de la hauteur du plan limitant l’hémisphère de mesure.
- Cette détermination est facile à faire avec un écran à tache d’huile à une distance de l’axe vertical de symétrie du corps lumineux égale à \/3 fois le rayon de l'hémisphère de mesure.
- Dans le plan ainsi déterminé, on peut s’approcher jusqu’à une distance de l’axe de symétrie égale au double du diamètre de la sphère circonscrite au corps lumineux.
- Dans les mesures de l’intensité hémisphérique avec le photomètre sphérique, il est nécessaire de ne pas perdre ces points de vue. Il faut prendre un diamètre de sphère au moins égal au double du diamètre du cercle d’intersection. Vu de la fenêtre opale, l’écran qui porte ombre doit tomber aussi complètement que possible dans le plan du cercle d’intersection. Pour les lampes à globes dispersants, le rapport du diamètre de la sphère du photomètre au diamètre maximum du globe ne devrait pas être inférieur à 6. 11 est . avantageux, pour diminuer l’écran, d’employer une fenêtre opale de petites dimensions, quelques centimètres par exemple.
- Même pour les mesures sans photomètre sphérique, les résultats qui précèdent ne doivent pas être perdus de vue.
- E. B.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 11.
- Appareil pour déterminer la consommation spécifique des lampes à incandescence. — Hyde et Brooks.— Electrical World and Engineer, 2g décembre igo5.
- La consommation spécifique « d’une lampe est définie par le rapport des watts absorbés W à la puissance lumineuse normale en bougies k. Les watts W sont indiqués par le watt-mètre et l’intensité k est mesurée au photomètre. Les deux appareils sont reliés entre eux de telle sorte que, au lieu de W, on lit directement le rapport W//i ou un multiple de ce rapport. Pour cela, les auteurs ont placé dans le circuit de la bobine de tension du wattmètre, outre la résistance w, une résistance auxiliaire r dont la valeur dépend de la position du banc du photomètre. La résistance auxiliaire est déterminée de la façon suivante :
- Déviation avec la résistance auxiliaire= const. X v- pour une résistance w-\-r.
- Déviation sans résistance auxiliaire = W pour une résistance w ;
- W „r
- d ou Ion tire : const. X « = const. X ~r = —;— W •
- k w r
- w -f- r_const.
- w k
- On peut exprimer k par la position de l’écran du photomètre et déterminer, pour chaque position de l’écran, la valeur correspondante de r. De l’équation ci-dessus, il résulte pour une constante égale à 10, que, pour k — 10, r = o et, pour k= 20, r—w. La résistance auxiliaire a la forme d’une bobine sur laquelle glisse un contact : la forme de la bobine est telle que la résistance intercalée corresponde à chaque fois à la position de l’écran du photomètre. Le wattmètre ne doit pas être influencé par le magnétisme terrestre et doit posséder une bobine de compensation pour la consommation de la bobine de tension. Les expériences faites avec un wattmètre Weston avec w — 2630 ohms, combiné avec un banc photométrique de 250 cm. ont donné, pour une lampe de 16 bougies et pour a compris entre 2,4 et 4,8, une erreur inférieure à 1 % .
- R. R.
- ÉLÉMENTS GALVANIQUES ET ACCUMULATEURS
- Sur l’élément de Wedekind à oxyde de cuivre et zinc. — Arendt. — Elektrotechnische Zeitschrift,
- 11 janvier 1906.
- Les éléments Lalande et Edison à oxyde de cuivre-zinc possèdent la propriété de pouvoir produire un courant très intense sous une différence de potentiel invariable, et de pouvoir être régénérés à peu de frais en un temps assez court quand il sont épuisés. Ces avantages particuliers, que présentent ces éléments par rapport aux autres éléments primaires, ont engagé un certain nombre d’inventeurs à donner à l’élément oxyde de cuivre-zinc une forme qui réponde à tous les besoins.
- La force électromotrice obtenue en employant de l’oxyde de cuivre comme électrode positive et du zinc comme électrode négative dans un électrolyte alcalin tel qu’une lessive de soude ou de potasse est d’environ 0,8 volt. La résistance intérieure de l’élément est extrêmement faible, quand la disposition de celui-ci est convenablement choisie. Penclantladécharge, l’oxyde de cuivre perd son oxygène, et le zinc se transforme en hydroxyde de zinc. Le cuivre poreux produit par la réduction de l’oxyde de cuivre s’oxyde de nouveau à l’air quand on le chauffe. Lalande employait comme électrode positive un récipient cylindrique en tôle de fer mince rempli d’oxyde de cuivre. Pour des capacités élevées, il remplaçait le récipient en tôle mince par une auge en fonte recevant tout l’élément. L’oxyde de cuivre était placé sur le fond de cette auge et l’électrode de zinc, formée par une plaque de 3 mm. d’épaisseur, était supportée par le couvercle. Les inconvénients de l’élément Lalande résidaient dans la résistance de passage élevée existant entre l’oxyde de cuivre et le récipient, et la mauvaise conductibilité de celui-ci, ainsi que dans les difficultés que l’on éprouvait à réduire le cuivre spongieux. L’inventeur a ensuite essayé d’employer des plaques d’oxyde de cuivre avec un mélange de chlorure de magnésium. Edison, de son côté, a réalisé des plaques d’oxycle obtenues par une compression de 300 atmosphères à la presse hydraulique : l’oxydation des plaques déchargées était toujours difficile. Bœttcher est parvenu à réaliser des plaques d’oxyde de cuivre si poreuses qu’une
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- exposition de deux ou trois jours à l’air suffît pour les régénérer. La maison Umbreit et Mathes a employé des plaques analogues pour la fabrication de l’élément nommé cupron-élément.
- Récemment, Wedekincl est parvenu a établir des éléments oxyde de cuivre-zinc remarquables. Au lieu de recourir à une adjonction de charbon dans les plaques positives, il mélange de l’oxyde de cuivre pur ou de la poudre de cuivre avec une solution de chlorure de cuivre et forme une pâte épaisse qu’il porte pendant une demi-heure à 100° de façon à la rendre solide et dure. Les électrodes ainsi constituées possèdent, après l’oxydation, une grande solidité aussi bien vis-à-vis des courants de forte intensité que vis-à-vis des chocs : après la décharge elles sont suffisamment molles et poreuses pour s’oxyder rapidement. Avec un échauffement moyen, l’oxydation se produit en six à huit heures. Chaque plaque peut être placée dans une pochette en tôle ondulée perforée ou être munie d’un grillage pour augmenter la rigidité.
- Dans le nouvel élément Wedekind, la masse . d’oxyde de cuivre n’est plus employée sous forme de plaques, mais estfîxée d’une façon permanente au récipient en fer. Les éléments ainsi construits sont extrêmement robustes. Les récipients en fonte portent, sur les deux grands côtés opposés, un grand nombre de protubérances cylindriques de 4 mm. de diamètre et de quelques millimètres de hauteur. La masse active d’oxyde de cuivre est étendue sur ces côtés puis est durcie. A l’extérieur, les récipients sont émaillés ou recouverts de laque noire. Avant l’application de la matière active, on recouvre l’intérieur des parois d’un dépôt de cuivre, qui assure une bonne conductibilité et une faible résistance de passage. Les électrodes négatives sont formées de plaques de 5 mm. d’épaisseur environ en zinc bien amalgamé et sont supportées par le couvercle maintenu par deux boulons dont l’un sert en même temps de borne positive. Un joint au caoutchouc empêche toute sortie de l’électrolyte et protège celui-ci contre l’action de l’air extérieur. Les gaz formés peuvent s’échapper par une petite soupape vissée dans le couvercle. L’électrolyte est une solution à 25 % de soude caustique pure. La f. é. ni. j d’un élément nouvellement monté atteint 1,1 volt. Quand l’élément débite, la différence
- de potentiel aux bornes tombe rapidement et reste pendant longtemps à peu près invariable entre 0,7 et 0,5 volt. Les débits très intenses n’abi-ment que peu les éléments : même après une décharge en court-circuit, on peut, après oxydation, retrouver la même capacité. Un élément de 38 kgr. présenteune capacité de l.OOOampère-heures au régime de décharge de 5 ampères et environ 400 ampère-heures au régime de décharge de 20 à 25 ampères : à ce dernier régime, on n’a pas observé d’usure du cuivre ni d’échauffement après un usage prolongé. Le zinc se dissout régulièrement.
- E. B.
- DIVERS
- Etude des dispositifs à appliquer aux machines et appareils électriques en vue d’éviter les explosions de grisou. — Goetze. — Elehtrotechnische Zeitschrift, 4 et 25 janvier igoô.
- On sait toute l'importance que présente, dans les mines grisouteuses, l’emploi d’appareils de protection contre l’inflammation du grisou. Ce gaz est composé d’un mélange de méthane CH4 avec de l’air et s’enflamme à 650°-700° : il est explosif pour des teneurs de CH’1 comprises entre 5,5 et 13,5 % , et le maximum d’intensité d’explosion est atteint quand la teneur en méthane est de 9,5 %, tandis que le maximum d’inflammabilité est présenté par les mélanges dont la teneur est comprise entre 7 et 8 % .
- Il est important, pour comprendre l’efficacité d’un certain nombre de dispositifs, de savoir que le mélange gazeux met un certain temps avant de prendre feu, lorsque la température à laquelle il s’enflamme est atteinte : il y a là une sorte de phénomène de retard, que ne présente pas du tout le gaz d’éclairage pour lequel l’inflammation a lieu aussitôt que la température nécessaire est atteinte. On voit immédiatement que, pour l’étude expérimentale des dispositifs et appareils à employer, on ne pourra pas opérer avec du gaz d’éclairage, pur suite de cette différence de propriétés.
- Les prescriptions généralement adoptées dans les mines grisouteuses pour éviter les accidents résultant de l’emploi de l’électricité, sont j à peu près les suivantes.
- Les lampes à incandescence ne doivent pas consommer une intensité supérieure à 0,6 am-
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- père et fonctionner sous une tension supérieure à 150 volts. Chaque lampe doit être entourée d’un globe de protection en verre épais. On ne doit pas employer des lampes à arc. Les interrupteurs, les coupe-circuits fusibles, les démarreurs et, en général, tous les appareils dans lesquels il peut se produire une étincelle électrique doivent être enfermés dans des coffrets hermétiques et solides. Les moteurs à courant continu doivent être. enfermés, tout au moins en ce qui concerne les parties susceptibles de donner lieu à des étincelles.
- Toutes les étincelles visibles doivent être évitées avec le plus grand soin. La plupart du temps, dans les puits reconnus grisouteux, on rejette radicalement l’emploi de moteurs électriques à collecteur.
- L’auteur a fait une série d’expériences sur des moteurs à courant continu et à courants alternatifs, ainsi que sur les transformateurs, les résistances, les interrupteurs, coupe-circuits de fabrication et d’origine différentes. Pour les machines électriques, il s’est limité à des puissances de 30 chevaux car, dans des puits grisouteux, on n’a jamais à employer en pratique de machines de puissance plus considérable.
- Le gaz employé provenait du puits Consolidation III, IV aux mines Bismark. Il contenait en chiffres ronds 70 % de méthane et était à la pression atmosphérique : une tuyauterie l’amenait à un ajutage qui permettait de le mélanger avec la quantité d’air nécessaire, puis le mélange ainsi obtenu était accumulé dans un gazomètre. De là les gaz, traversant
- Comme on pouvait s’y attendre, les plus fortes pressions sont atteintes pour des mélanges contenants à 10,5 % de méthane. La plus grande surpression observée est de 6,5 atmosphères. Théoriquement on peut calculer que, pour une température de combustion de 2.000° et une température initiale de 27°, la pression est de 7,7 atm. abs. ou 6,7 atmosphères de surpression. La concordance avec la valeur expérimentale est, comme on le voit, tout à fait bonne. Pour un mélange à 8 % , ayant donné une surpression de 6,5 atmosphères, on a trouvé que l’explosion
- un compteur, étaient amenés dans une chambre d’expériences de forme ogivale, ayant 1 m. 80 de hauteur, 1 m. 40 de largeur et 4 m. de longueur. Les parois de cette sorte de cabane étaient formées de trois couches de planches de pitchpin maintenues par des fers en U. Les deux.extrémités étaient fermées par des écrans en papier maintenus dans des cadres en fer à ressorts de forme appropriée. Un serpentin à vapeur permettait de porter la température à la valeur qu’elle a habituellement dans les puits de mine. Du courant continu à 550 et à 110 volts, ainsi que des courants triphasés à 500 volts permettaient de faire les expériences. Avant chaque expérience, on remplissait la chambre de gaz détonnant dont on prélevait un échantillon dans un cylindre de verre. L’intensité de l’explosion dans ce verre d’épreuve donne un excellent moyen pour apprécier avec exactitude la composition du mélange gazeux. Un ventilateur, placé dans la chambre d’expériences, assurait un bon mélange. Les expériences faites ont eu pour but d’élucider un certain nombre de points précis.
- 1° Expériences faites sur des espaces fermés : mesures de pression.
- Ces expériences avaient pour but d’indiquer sur quelle pression il faut compter dans une explosion de grisou se produisant à l’intérieur d’une enveloppe hermétique. Pour cela^ on employa une bombe fermée avec une capsule de plomb et munie d’un indicateur. Les résultats ont été les suivants :
- avait duré 1/5 seconde environ : pour le mélange à 5,2 %, la durée de l’explosion a été de 3/4 seconde. Pour le mélange à 13,8 % , elle a été de 9/10 seconde. On voit donc que c’est avec le gaz le plus actif que l’explosion se produit le plus rapidement.
- Les expériences faites sur des récipients de différentes tailles ont montré qu’en pratique la pression par unité de surface résultant d’une explosion est toujours la même et qu’il n’y a pas lieu de distinguer, comme on l’a fait souvent, entre les espaces de petit volume et de grand volume.
- Teneur en méthane : °/0 5,2 5,7 6,o 5,7 7,° 7>° 8,o 8,i 8,7 8,8 9,66 9j 8 10,7 11,8 12 ,q 4,47 i3,5 i3,8
- Surpression maxima en atmosp. 3,3 3,3 4,83 4,5 5,9 4,5 6,5 5,8 5,67 6,2 6,0 6,0 5,8i 5,43 4,0 3,7
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- Quelques observations faites sur des moteurs ont amené à supposer que, dans certaines circonstances, les pressions d’explosion 'pouvaient s’élever à une valeur plus considérable. Dans les mesures qui précèdent, on avait opéré avec des mélanges immobiles et dans un espace non subdivisé. Deux causes peuvent modifier les phénomènes, un mouvement violent du mélange pendant l’explosion, comme cela se produit dans les moteurs, ou une subdivision de l’espace en plusieurs petits compartiments communiquant entre eux, comme cela se produit dans les moteurs, les interrupteurs et autres appareils.
- Les expériences, faites pour élucider ce point, ont montré qu’il n’y a pas d’augmentation de la pression maxirna, mais qu’il y a une diminution de la durée de l’explosion, diminution qui peut atteindre le 1/3 de la durée d’explosion d’un gaz immobile.
- Les résultats des expériences faites sur des espaces subdivisés sont surprenants. La courbe de pression en fonction du temps est oscillante et ressemble à une courbe d’oscillations électriques amorties. Le maximum de la première oscillation est élevé et la surpression a atteint 10 atmosphères. La durée de l’explosion est réduite à 1/20 seconde. Les phénomènes qui se produisent dans les différentes parties des enveloppes de protection renfermant des moteurs, interrupteurs ou résistances électriques augmentent donc le travail mécanique auquel sont soumises ces différentes parties.
- 2° Expériences avec des toiles métalliques
- Les lampes de mineur ont été perfectionnées peu à peu par suite de l’expérience journalière : \actuellement, il est bien établi que la meilleure toile métallique à employer est celle qui contient /144 mailles par cm2 de surface et dont le fil constituant a un diamètre de 0,35 mm. En outre, la surface de cette toile métallique doit être dans un certain rapport avec le volume intérieur. On considère généralement que la pro. tection assurée par les toiles métalliques provient de ce que les gaz chauds abandonnent leur chaleur aux fils métalliques constituant la toile et ne sont plus assez chauds pour provoquer l’inflammation du grisou situé à l’extérieur de la lampe. Pour que la toile, métallique produise tout l’effet qu’on peut en obtenir, il faut :
- 1°) Que la durée du passage des gaz de l’explosion à travers la toile métallique soit suffisante pour que la température soit assez abaissée.
- 2°) Que la masse métallique de la toile soit assez finement subdivisée pour que la quantité de chaleur nécessaire soit dissipée dans le temps voulu.
- 3°) Que la solidité de la toile ne soit pas compromise par réchauffement et par la force de l’explosion.
- A ce dernier point de vue, les fils d’acier devraient être préférés pour la constitution des toiles métalliques, mais ce métal se rouille rapidement dans l’atmosphère des mines et l’on emploie uniquement des toiles métalliques en laiton.
- L’auteur a fait des expériences avec des enveloppes cylindriques ou en forme de calottes de différentes surfaces. Il a trouvé comme premier résultat qu’il est nécessaire de munir ces enveloppes de côtes et de nervures de soutien, sans quoi elles se déforment complètement sous l’effet de la chaleur dégagée lors d’une explosion. Toute soudure est à éviter : il ne faut employer que des vis et des rivets pour faire les jonctions. Comme second résultat il a trouvé que, quand on n’emploie qu’une seule épaisseur de toile métallique, il faut que la surface de la toile ait 10 cm2 par litre de mélange détonnant contenq à l’intérieur de l’enveloppe. Enfin il a trouvé qu’il y a un très grand intérêt à placer plusieurs toiles métalliques les unes derrière les autres à un intervalle quelconque, pourvu qu’il ne soit pas trop petit. Non seulement on peut répartir entre ces différentes toiles la surface de 10 cm2 nécessaire par litre de mélange, mais, dans le cas où l’on emploie plusieurs toiles en série, cette valeur de la surface diminue.
- Les expériences ont montré que, quand il se produit dans l’enveloppe en toile métallique une légère surpression, la force d’expansion est considérable et qu’il faut compter alors, non plus 10 cm2, de surface par litre de mélange, mais 50 cm2. Si l’on tient compte de ce que, dans les moteurs et les appareils électriques, il se produit presque toujours des surpressions, et qu’en outre le phénomène de l’explosion est accéléré par les mouvements tourbillonnaires du mélange, on doit, pour avoir toute sécurité,
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- compter sur une surface de toile métallique de 150 cm2 par litre de mélange explosif. Tous ces résultats s’appliquent seulement à la toile métallique présentant 144 mailles par centimètre carré et faite en fils de 0,35 mm. de diamètre.
- En ce qui concerne la place du point d’inflammation par rapport à la toile métallique, les expériences ont montré qu’il ne faut pas faire l’enveloppe trop large, de façon que les points où il peut se produire des étincelles soient assez rapprochés de la toile. Naturellement il faut éviter avec soin toute solution de continuité.
- L’auteur a étudié un phénomène particulier qui se produit après une explosion et ce qu’il a appelé « combustion subséquente ». Après l’explosion, les gaz frais sont aspirés dans l’intérieur de l’enveloppe et y brûlent : les gaz chauds s’échappent par un autre point de la toile métallique, et il se forme ainsi un courant. Cette combustion offre des dangers, car elle peut amener la détérioration de la toile métallique et aussi la détérioration des machines ou appareils protégés par cette toile. On peut éviter ce phénomène en donnant au point de sortie des gaz chauds une section très faible, de façon à créer un étranglement qui amène la rupture du courant gazeux.
- Des expériences faites avec des tôles perforées ont montré que, dans certains cas, on peut obtenir d’assez bons résultats dans cette voie. Les tôles essayées avaient 0,75 mm. d’épaisseur. Des expériences ultérieures auront pour but de voir quelle peut être exactement l’application de ces tôles métalliques.
- (A suivre.) E. B.
- Recherches sur l’action des conducteurs électriques incandescents et de l’étincelle électrique dans les mélanges grisouteux. — Couriot et
- Meunier. — Congrès des mines de Liège.
- Les auteurs ont fait un grand nombre d’expériences pour déterminer l’action de conducteurs incandescents sur le grisou. Ils ont trouvé que ceux-ci ne font pas détonner le grisou mé-
- langé à l’air, même dans les conditions les plus favorables à l’explosion. Les conducteurs incandescents -essayés étaient constitués par les métaux les plus différents et possédaient des températures très élevées : les auteurs ont trouvé que, tant que le conducteur n’est pas rompu, il n’y a pas explosion du mélange détonnant. Des lampes à incandescence remplies de grisou n’ont pas présenté d’explosion, même pour des courants et des différences de potentiel de valeurs élevées. L’explosion n’a pu se produire que sous l’effet d’une étincelle suffisamment forte jaillissant entre deux parties d’un filament rompu.
- Ces expériences montrent la très grande différence qui existe entre les propriétés du grisou et celles du gaz d’éclairage ou autres gaz artificiels possédant une composition chimique semblable. Les auteurs attribuent cette différence de propriétés à l’ionisation différente du gaz, MM. Langevin, Towsend et Bloch ayant montré que les gaz préparés chimiquement ne contiennent que des ions de gros volume et de faible mobilité.
- En ce qui concerne l’action de l’étincelle électrique, les auteurs ont observé que des étincelles non accompagnées de fusion ne produisent pas d’explosion. Ils ont été amenés à conclure que l’explosion se produit uniquement quand le fil se rompt et que le champ électrique disparaît. Il n’est même pas nécessaire que le fil soit incandescent au moment de la rupture, comme le montrent des expériences faites suides fils de plomb. D’autres expériences ont montré que l’étincelle se produisant sur un circuit unique, dont la rupture entraîne l’interruption complète du courant, provoque sûrement l’explosion. On peut éviter cette explosion en reliant par un circuit dérivé les deux points des conducteurs entre lesquel se produit l’explosion. Il faut que la résistance de cette dérivation ne soit pas trop élevée ; plus cette dérivation présente de self-induction, et moins on a de chances d’explosion et inversement.
- E. B.
- SERS. — sociims NOUVELLE DE l’iMPlUMKRlK MfFlIAM, t, HUE DE LA BERTAÜCHE
- Le Gérant : J.-B. Nouet.
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- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- ENERGIE
- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D’ARSONVAL, Professeur au College de France, Membre de l’Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’Ecole des Ponts et Chaussées. — ERIC GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. LIPPIV1ANN, Professeur â la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MONNIER, Professeur à l’Ecole central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- COMMUTATION PARFAITE
- DANS LES MACHINES A COURANTS ALTERNATIFS A COLLECTEUR
- La commutation des machines à courants alternatifs à collecteur est sujette à deux causes principales de troubles qui sont :
- 1° la force électromotrice de self-induction de la spire provoquée par le renversement du courant dans cette spire au moment de la commutation.
- 2° la force électromotrice d’induction développée par le flux tournant ou alternatif dans la spire commutée au moment de sa mise en court-circuit par le balai.
- La première cause qui existe aussi dans les machines à courant continu est facile à neutraliser: il suffit de créer sur la zone de commutation un champ proportionnel au courant à commuter et en phase avec lui ce qui se réalise de diverses façons (pôles auxiliaires, prépondérance du champ compensateur sur le champ de l’induit).
- La deuxième cause, particulière aux machines à courants alternatifs est plus difficile à combattre et il n’a pas été donné jusqu’ici de solution satisfaisante ; cette cause perturbatrice s’exerce proportionnellement à la fréquence relative du flux dans la spire : dans les machines à champ tournant, elle est proportionnelle à la différence entre la vitesse du rotor et celle du champ, par suite, elle s’annule au synchronisme ; dans les machines à champ alternatif (par exemple le moteur monophasé série compensé) la cause persiste à toutes les vitesses bien qu’atténuée par l’effet de réactance de la spire qui se fait d’autant plus sentir que la fréquence de commutation est plus grande j1).
- P) Dans les moteurs monophasés série à deux balais on arrive à obtenir, suivant des procédés brevetés récemment par Latour, etc. , une commutation parfaite en vitesse en créant dans le moteur, suivant la ligne des balais, un champ alternatif auxiliaire en quadrature avec le champ principal normal à cette ligne, et en réglant les amplitudes l'elatives de ces deux champs de telle sorte que la f. e. m. d'induction dynamique développée par le champ auxiliaire dans la
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- On a proposé pour combattre cet effet d’induction de la spire commutée, des artifices tels que les connexions résistantes ou les circuits en parallèle. Les connexions résistantes pour être efficaces, ont l’inconvénient d’introduire une perte ohmique additionnelle dans la machine, de même ordre que la perte ohmique de l’induit et par conséquent très sensible. Le second artifice, qui consiste à bobiner le rotor avec p -j- i circuits en parallèle et à employer des balais dont la largeur est inférieure à celle qui correspond à p touches du collecteur, évite bien le court-circuit de spire mais, en plus de l’inconvénient d’exiger une grande précision dans ala position des balais de polarité différente, il a celui d’augmenter la perte ohmique dans le rotor et en outre la commutation se trouve affectée par la variation de résistance ohmique de l’induit qui offre au passage du courant alternativement p et p -f- 1 circuits en parallèle.
- Le procédé suivant est théoriquement susceptible de détruire complètement cette cause d’étincelles, dans certaines conditions définies.
- il consiste en principe à substituer à la commutation de spire une permutation de phase et à utiliser la variation de la résistance ohmique dans le rotor au moment où se fait cette
- permutation pour compenser l’effet de la f. e. m. d’induction créée dans les circuits par l’alternance du flux au même moment.
- Considérons un rotor triphasé bipolaire (fîgl) muni d’un collecteur ayant 6 x(2ft-j-l) lames et portant deux enroulements parallèles (n est nombre entier).
- Supposons ce rotor alimenté à 6 phases (ce qui se réalise facilement au moyen d’un transformateur de réglage sur une distribution à 3 phasesj ; si les balais ont une largeur égale ou inférieure à celle des touches du collecteur, chaque enroulement du rotor sera alimenté à 3 phases tantôt par les 3 balais A,B,C tantôt par les 3 balais A'B'C' et il sera ainsi soumis à une véritable permutation de phase évitant le court-circuit de spire.
- Au moment où se fait cette permutation, c’est-à-dire lorsque les balais chevauchent sur les deux enroulements, il est à remarquer que chaque zone du rotor comprise entre deux balais voisins tels que AA' constitue un circuit fermé AaA'a'A (fig 2) comprenant (/z -f-1) sections de l’enroulement n°l et n sections de l’enroulement n° 2 ; une force électromotrice 71 E
- égale à agit dans ce circuit (E étant la f. e. m induite entre balais opposés (A et
- B’) et tend à y dépenser une certaine puissance ; si Pi est la résistance de l’induit entre pôles, on trouve facilement que la puissance totale virtuellement dépensée dans tout le rotor sous l’action des f. e. m. qui s’éxercent dans chacun des circuits fermés tels que A a A' a'A s’exprime par : * 1
- _ 772-E2 (I)
- 8.(2n -{- i)2.R
- spire commutée soit égale et de sens contraire à la f. e. m. d induction statique développée par le champ principal dans la même spire.
- Il est facile de reconnaître que cette condition de commutation parfaite est obtenue lorsque le rapport entre l’amplitude du champ auxiliaire et celle du champ principal est égal au rapport de la vitesse synchrone à la vitesse considérée.
- 1 d
- Par suite, ce procédé ne peut pas agir au démarrage et il ne devient pratique qu’à partir d’une vitesse de l’ordre de ^ ou | de la vitesse synchrone.
- Fig. 2.
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- Mais au moment où les deux enroulements sont mis en parallèle par les balais, chacun d’eux se trouve alimenté à 6 phases. Or, en passant de l’alimentation à 3 phases (fîg 1) à l’alimentation à 6 phases (fig2), la résistance ohmique du rotor diminue, de sorte que, pendant la permutation de phase, une diminution de la puissance ohmique consommée dans le rotor tend à se produire.
- En appelant W la puissance apparente totale sur le rotor, la puissance ohmique perdue pendant l’alimentation à 3 phases s’exprime par :
- 3*SxB.
- tandis que la puissance ohmique perdue pendant l’alimentation à 6 phases est exprimée 4 W2
- Par:9X-pXR(b
- Il en résulte qu’en passant de l’alimentation à 3 phases à Ealimentation à 6 phases une puissance i32 = "X^ XRse trouve virtuellement libérée. (2)
- Lorsque la puissance pt qui tend à être absorbée dans l’induit du fait de la fluctuation de f. e. m. dans les circuits sera égale à la puissance p2 qui tend à être libérée du fait de la fluctuation de résistance ohmique, il est certain que la permutation se fera sans étincelles (à condition toutefois que l’effet de réactance de la spire soit annulé indépendamment).
- Car, on peut énoncer le principe suivant : les étincelles qui tendent à se produire dans la commutation sont la conséquence d’une fluctuation de la puissance absorbée ou développée par l’induit au passage d’une lame à l’autre ; quand il n’y a pas de fluctuation de puissance, il n’y a pas d’étincelles.
- Donc, la suppression des étincelles aura lieu lorsque pK = pa, d’où il résulte :
- (2 «+ 0 =
- tt y/3
- 4 V'2
- E2
- WR
- Or le terme est le rapport de la f. e. m. induite, entre balais opposés, à la chute
- de tension par résistance ohmique dans le rotor au régime considéré ; en désignant ce
- rapport par q on devra avoir (2) : (^n-\-i)=.^-~. q, (3)
- 4 v'2
- et le nombre total de lames du collecteur sera : 6x(a«+i).
- La formule (3) permet de faire aussitôt cette remarque importante : pour une machine de dimension donnée le nombre de lames du collecteur pour lequel la, commutation est parfaite est indépendant de la tension adoptée.
- (1) En général, w désignant le nombre de phases ou d une façon plus précise le nombre de lignes d’alimentation équidistantes, la puissance perdue par effet Joule dans le rotor est exprimée par :
- 4 W2 --------X~XR.
- „ . „ rt E3
- (3) En général pour m phases, la formule (3) devient :
- (an-f i)=g .m. \J 1
- 27T
- cos — . q
- le nombre total de lames étant : m (2n + 1). On voit par là que pour réduire le nombre de lames du collecteur il faut réduire le nombre de phases, mais en revanche la perte ohmique augmente.
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- Le même procédé de permutation de phase est également applicable aux machines à champ alternatif telles que le moteur série compensé. Pour cette application un tel moteur sera établi par exemple suivant le dispositif de la fig. 3 : le rotor est à deux enroulements parallèles et le courant est amené au collecteur par deux jeux de balais calés de telle sorte qu’un jeu prenne contact avec le premier enroulement lorsque l’autre jeu prend contact avec le second enroulement. L’alimentation peut se faire par deux circuits en parallèle sur le stator et sur le secondaire du transformateur, ou plus simplement il suffît, comme l’indique la figure, de sectionner en 4 parties égales l’enroulement compensateur et de les disposer symétriquement pour compenser la tension statique développée par le flux alternatif entre les balais de même polarité.
- Soit comme dans le cas précédent (2n 1) le nombre de lames comprises entre deux balais D et D' de même polarité et m (2n -f- 1) le nombre total de lames sur le collecteur.
- L’angle « de calage relatif des deux jeux de balais est ainsi exprimé para=^-
- Soient de plus : w, la fréquence;
- L, le coefficient d’induction sous le flux principal de l’enroulement d’excitation F ;
- N, le nombre de spires de cet enroulement qui est supposé embrassant l’arc DE';
- I, le courant traversant le moteur ;
- D
- par section de l’induit.
- Le raisonnement tenu pour la machine polyphasée s’applique ici presque identiquement. Lorsque les balais de même polarité D et D' sont chacun en contact avec les deux enroulements, la zone comprise entre ces deux balais forme un circuit fermé D d D'd' D comprenant (n-(-1) sections de l’un des enroulements et n sections de l’autre et le flux alter-
- s
- . natif induit dans ce circuit une f. e. m égale à IwLx^ La résistance de ce circuit a pour
- valeur 8R/'/«. Par suite, comme il y a deux circuits semblables sur le rotor, la puissance virtuellement absorbée par le rotor du fait de l’induction statique dans ces circuits est exprimée par : . .
- P\ = NT-Xx /X3 • W
- yLa R, la résistance ohmique
- ax-d’ de l’induit (mesuré au dia-
- XQ. mètre, les deux enroule-
- ments en parallèle);
- Fig. 4. S, le nombre de spires
- N2X 4R
- Mais du fait que les balais primitivement en contact chacun avec un seul enroulement (fig. 3) sont venus en contact avec les deux enroulements (fig. 4), la résistance ohmique
- du rotor est passée en même temps de la valeur R à la valeur R^i —
- Il s’ensuit qu’une puissance :
- a été virtuellement libérée grâce à la diminution de résistance ohmique.
- (5)
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- Lorsque = &>2, l’effet d’induction statique développé par le flux principal dans les circuits est évidemment annulé et si, indépendamment, on s’arrange pour que la tension de réactance de la spire soit aussi annulée, ce qui est facile à obtenir, la commutation devient parfaite.
- La condition w, = w2 se traduit par m=2\2
- . 1 wLS
- Si l’on pose : m (2 n -j- 1) S = 4 «N, (4#) étant le rapport arbitraire entre le nombre de spires de l’induit et le nombre de spires de l’enroulement d’excitation F) on obtient :
- , >- waL
- ')='2 ir•
- (6)
- L’angle a peut être choisi arbitrairement mais il convient de le prendre assez petit pour ne pas diminuer sensiblement l’utilisation de l’induit ; une bonne proportion consistera à prendre « = ^de la division polaire.
- Pour un moteur de dimension donnée le rapport ^ est à peu près déterminé et ce
- rapport varie peu d’un moteur à l’autre quelle que soit la puissance ; toutefois pour que ce rapport soit le plus réduit possible, il faut adopter un grand flux, un nombre de spires relativement réduit, un faible entrefer, et un circuit magnétique saturé.
- La formule (6) montre que le nombre de lames au collecteur augmente en même temps que la fréquence; il y a donc intérêt à diminuer celle-ci.
- Comme dans le cas de la machine triphasée, l’équation (6) indique que le nombre de lames correspondant à la commutation parfaite est indépendant de la tension adoptée. Cette conclusion très importante qui à première vue semble paradoxale est explicable si on considère que le collecteur se comporte sous les balais comme les touches d’un rhéostat uniforme qui serait parcouru par un courant constant.
- Dans le moteur monophasé, l’équation de commutation parfaite est indépendante de la vitesse et de l’intensité (autant que L reste constant) par suite cette condition est maintenue à tous les régimes du moteur, démarrage compris.
- En pratique, cependant, L n’est pas constant ; sa valeur diminue lorsque l’intensité augmente; il est tout naturellement indiqué de satisfaire à l’équation (6) pour la valeur de L qui correspond à l’intensité maximum.
- Remarques. I. — Dans les machines ordinaires à commutation par mise en court-circuit de la spire, le courant de court-circuit est un courant démagnétisant et son effet est d’augmenter le courant dewatté demandé à la ligne ; cet effet est très sensible au démarrage et il est de nature dans les moteurs shunt polyphasés, par exemple, d’apporter de grandes pertubations dans le régime de marche de ces moteurs en même temps qu’il abaisse leur rendement. Avec le procédé de permutation de phase cet effet démagnétisant est considérablement atténué et devient négligeable.
- IL— On pourrait craindre à priori que l’application de ce procédé ne nécessite une précision mathématique dans la position des balais : il n’en est cependant rien et il suffit pour que la théorie précédente ait toute sa valeur, qu’un même balai ne puisse court-circuiter à la fois deux sections du même enroulement et qu’a un moment donné tous les balais d’un jeu soient en contact avec un enroulement et tous les balais de l’autre jeu en contact
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- avec l’autre enroulement ; il est facile de se rendre compte que ces deux conditions sont faciles à réaliser en pratique car cette réalisation est compatible avec un écart égal au moins à une demi-section du collecteur, dans un sens ou dans l’autre, entre la position réelle d’une ligne de balais et sa position théorique.
- J. Perret.
- LE PHÉNOMÈNE DE L’ÉLECTROLYSE (Suite) (1>
- Mobilité des ions et concentrations correspondantes aux électrodes
- Nous avons mis en évidence dans une étude précédente le mécanisme de la conductibilité électrolytique, et nous avons vu qu’il y avait un temps T pendant lequel il passe q coulombs par file d’ions en activité, temps que l’on pouvait prendre pour unité et appeler la période de vibration de la file d’ions.
- Nous examinerons aujourd’hui le cas plus général où la mobilité des ions (+) et (—) n’est pas la même, c’est-à-dire où la vitesse de déplacement dans le milieu électrolytique considéré de Pion (-+-) est différente de celle de l’ion (—-), et nous en verrons l’influence sur la concentration aux électrodes.
- Considérons une file d’ions orientés en état de vibration électrolytique. %
- En appelant v et v' la valeur moyenne des vitesses de déplacement des ions (—) et (+), les espaces parcourus pendant le même temps T sont :
- Espace parcouru par l’ion (—) pendant le temps T ; s c >< T.
- — - (+) - — e' = /XT.
- Il suit de là que pour qu’il y ait accord dans les vibrations des ions têtes de files pour le renversement périodique de l’orientation des ions intermédiaires, les distances s et s'de ces ions têtes de files aux électrodes doivent satisfaire aux deux relations ci-dessus, c’est-à-
- dire que l’on doit avoir : - = L —t ou : é = ex - •
- En effet, si les distances s été ne satisfaisaient pas à cette relation, si elles étaient égales, par exemple, un ion tête de file vibrant plus vite que l’autre ion tête de la même file, il n’y aurait pas accord entre les vibrations des tètes de files pour renverser périodiquement l’orientation des ions intermédiaires.
- Au contraire, cet accord de vibration est spontanément produit, si les espaces à parcourir sont inversement proportionnels aux vitesses moyennes de déplacement des ions : c’esLee qu’indique la relation ci-dessus.
- Les distances relatives des ions intermédiaires dans la file d’ions, n’ont pas à satisfaire à cette relation, et peuvent être quelconques, puisque ces ions reprennent exactement leur position initiale après le double renversement périodique de l’orientation des ions, cela par un pivotement simplement excentré, expliqué parle schéma de la figure 1.
- Le point C, centre de vibration et de pivotement fictif du groupe des deux ions, ne se trouve pas au milieu, mais à des distances des deux ions proportionnelles à s et à é, comme l’indique suffisamment la construction graphique.
- (') Voir Eclairage Electrique, 1905, t. XLII, nos 3, 4 et 5,
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- Supposons, par exemple, pour fixer les idées : v' = 2e. Alors :c-' = sX^ = '‘X^=2s, et la
- distance à l’électrode négative de l’ion (+) tête de file sera double de la distance de l’ion (—) tête de file à l’électrode positive, pour toute file d'ions orientés en état de vibration électrolytique.
- Par conséquent, le déplacement des ions têtes de file est proportionnel au nombre de files d’ions en état de vibration électrolytique, et par suite au nombre d’équivalents électrochimiques d’électrolyte intéressés par période de temps T. Or, ce nombre d’équivalents électrochimiques est évidemment proportionnel à l’intensité I du courant (loi électrochimique de Faraday). Il en résulte que le déplacement des ions aux électrodes est proportionnel à l’intensité I, et par suite qu’il y a un rapport constant entre le nombre d’équivalents électrochimiques libérés aux électrodes et le nombre d’équivalents électrochimiques déplacés au voisinage des électrodes, par unité de temps.
- L’expérience vérifie cette conclusion théorique; nous y reviendrons tout à l’heure.
- Ainsi, nous venons de le voir, autant il y a de files d’ions en activité, en état de vibration électrolytique, autant il y a d’équivalents électrochimiques d’électrolyte libérés aux électrodes, autant il y a en même temps d’ions têtes de files déplacés aux électrodes pour réaliser la relation :
- S _v
- £ V
- Quelle est la distance des ions (+) et(—) dans le voisinage immédiat de ces ions têtes de file? Il y a équilibre physicochimique : la concentration des ions (+) est donc égale à celle des ions (—).
- Il suit de là que les ions avoisinant les ions têtes de file, devant avoir la même concentration qu’eux, pour satisfaire à la condition d’équilibre chimique, seront par suite aux mêmes distances £ et s', et nous aurons la concentration de l’électrolyte non ionisé, en ces points, en écrivant encore une fois la loi de l’équilibre chimique, qui se traduit, suivant Ostwald, par la relation :
- Q2
- C,
- = constante.
- G; = concentration des Cs= — de r
- Nous verrons prochainement, dans l’étude de la résistivité des électrolytes et des non électrolytes pat* la formule : p= k2 T, si cette expression de l’équilibre chimique entre
- lésions et l’électrolyte non ionisé ne serait pas plutôt donnée parla relation : ^ = constante,
- plus conforme à la théorie, (un ion n’étant qu’une demi-molécule et noU Une molécule tout entière).
- Quant au reste des ions intermédiaires de la file d’ions, leur concentration pourrait être quelconque, si l’on agit par exemple extérieurement pour la faire varier, (diaphragmes, agitation, circulation, etc). Mais, en général, et sans l’intervention d’une action extérieure, elle correspondra aux lois delà diffusion'entre les deüx électrodes où lés concentrations
- ions
- électrolyte non ionisé
- au même point.
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- se trouvent maintenues différentes par le phénomène même de l’électrolyse, par suite de la mobilité différente des ions (+) et (—).
- Il existe donc entre les deux électrodes un faisceau de files d’ions plus ou moins épanouies suivant les cas, qui les relie, constituant une sorte de tube de lignes de forces, et dont on peut se faire une [idée représentative en considérant les lignes dessinées par de la limaille de fer entre les pôles de surface inégale d’un aimant.
- Ainsi, chaque file d’ions en activité laisse passer q coulombs (q coulombs étant la charge égale mais de signe contraire des ions (+) et (—), par période de temps T et par section P à une électrode ;s'2 à l’autre électrode.
- Si donc, par période T, il passe Q coulombs, il y a m files d’ions en état de vibration électrolytique, ni équivalents électrochimiques d’électrolyte intéressés, et m ions déplacés à chaque électrode, m est donné par la relation:
- car on peut écrire :
- I X T i X T
- I
- i
- Q = I X T,
- q = i X T,
- T étant ce que nous avons convenu d’appeler la période de vibration de la file d’ions.
- Si la densité de courant est faible, les phénomènes de diffusion et d’équilibre chimique peuvent masquer le phénomène de déplacement des ions tètes de file. Au contraire, quand la densité de courant est élevée, et atteint une valeur telle que toutes les files d’ions sont en vibration, il s’établit au voisinage des électrodes des concentrations limites dont nous allons déterminer les valeurs.
- Toutes les files d’ions étant en activité, tous les ions avoisinant les électrodes sont aux distances e et s', et l’on a :
- Au pôle —: Ci = ^, et comme la relation d’équilibre chimique est ^ = constante = A, on
- en déduit : Cs(-) = jX C/ = ^x^ •
- On a, de même, au pôle: 0 = 4» et par suite : CS(+) = j x -r d’où l’on déduit : = V
- £ A K S —) £
- (+) = concentration de l’électrolyte non ionisé au voisinage de l’anode ;
- C$ (—) = concentration de l’électrolyte non ionisé au voisinage de la cathode.
- Si l’on remarque que l’on a : v- =7 » on en déduit : ^ = 4 •
- Le rapport peut être très facilement déterminé par l’expérience directe, et ainsi
- le rapport des vitesses de déplacement des ions (+) et (—) d’un électrolyte donné peut être connu.
- Maximum de densité de courant possible aux électrodes. —Phénomène de la Polarisation. — Soit S la surface totale de l’électrode (positive ou négative) électrolytiquement accessible au courant.
- Nous avons vu par l’analyse précédente du phénomène d’électrolyse qu’il pouvait passer q coulombs, par période de temps T, par sections e2 et é2 ; c’est là un maximum absolu, et il est théoriquement évident qu’on ne peut pas le dépasser.
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- En appelant Q le nombre de coulombs que l’on fait passer par période de temps T de la surface de l’électrode S dans l’électrolyte, on a par conséquent l’inégalité :
- 5 ^ \ > pour l’électrode—,
- ou : ^ l2 pour l’électrode -J-, et comme on peut écrire :
- Q = IX T, î = iXT,
- ces inégalités peuvent s’écrire : i ^ 4, à la cathode ;
- O
- k ^ -4 à l’anode.
- S sÀ
- Le maximum de densité de courant possible a lieu au moment où la densité de courant cathodique ou anodique est telle que l’inégalité correspondante est devenue l’égalité. C’est la limite que rien ne saurait faire dépasser, et à partir de laquelle se manifeste le phénomène delà polarisation, ainsi que nous l’avons déjà vu dans des études précédentes. La polarisation ne se manifeste donc pas toujours pour les deux électrodes en même temps. Si, comme nous l’avons supposé, les surfaces cathodique et anodique sont égales (S), la polarisation apparaîtra d’abord à l’électrode pour laquelle s est le plus grand : on le voit manifestement par les inégalités ci-dessus.
- Au contraire, la polarisation se manifestera simultanément aux deux électrodes (de même surface S), si s = *’, c’est-à-dire dans les cas où il n’y a pas production du phénomène de déplacement des ions têtes de fde, c’est-à-dire lorsque les deux natures d’ions ont la même vitesse de vibration.
- Supposons maintenant qu’en faisant varier convenablement la surface d’une électrode, nous amenions la polarisation à se produire simultanément aux deux électrodes.
- On a alors :
- S
- l
- d’où l’on déduit :
- V
- V
- C’est là un procédé assez délicat à mettre en pratique pour déterminer 4 ou v-, mais
- qu’il est très possible de réaliser. Nous en avons trouvé un autre un peu plus haut, d’où il résulte, qu’au moment de la polarisation simultanée aux deux électrodes, on a la relation :
- L’égalité
- C«(+) _ * /S(-) . C,H) V S'(+)
- «a _ _S
- «'a ~ S'
- signifie que les surfaces cathodique et anodique sont telles que malgré l’épanouissement du faisceau de files d’ions et l’écartement inégal des têtes de files, le même nombre de files d’ions y aboutissent. Le bon sens montre que dans ces conditions la polarisation se produira en effet simultanément aux deux électrodes.
- Le phénomène de déplacement des ions têtes de files, dont nous venons de déduire l’existence de la théorie, lorsque les ions (-)-) et (—) n’ont pas la même vitesse de déplace-
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- ment dans lè milieu électrolytique, a été expérimentalement constaté pour un grand nombre de solutions salines. Il est, en effet, peu facile d’admettre une même vitesse pour des ions essentiellement différents.
- Ce phénomène est souvent désigné sous le nom de « Transport des ions ». Nous avons soigneusement évité cette appellation, évidemment impropre et dont l’explication donnée jusqu’à présent ne pouvait satisfaire la raison, caries lois de l’équilibre chimique ne nous permettent pas de concevoir des ions d’un seul signe, cheminant dans l’électrolyte vers leurs électrodes de prédilection avec des vitesses différentes. L’équilibre chimique ne nous permet de concevoir un ion (-(-) qu’en présence d’un ion (—) et de l’électrolyte non ionisé, et le système devant satisfaire à la relation universelle d’état de minimum d’énergie potentielle :
- pnp''1'..
- Log -—j-p----= constante, a température constante.
- D’ailleurs, le transport des ions tel qu’on l'expliquait serait contraire à la réalité : ce ne serait pas un simple changement de concentration qui se produirait aux électrodes, mais bien un changement de nature, la solution anodique devenant acide, la solution cathodique devenant basique, faits contraires à l’expérience directe, ces réactions acides et basiques, lorsqu’elles se produisent, étant dues à des réactions secondaires des produits misen liberté aux électrodes.
- D’autre part, encore, si le transport des ions était bien le phénomène réel, la vitesse d’un ion donné (-[-) ou —), (G/) par exemple, serait indépendante de celle de son partenaire ; son « nombre de transport » dans un électrolyte comparable serait donc constant. L’expérience montre qu’il n’en est pas ainsi, que l’ion partenaire aune influence certaine, et cela concorde avec ce que nous avons trouvé :
- G*(+)
- C,(_)
- G-(+)
- G(-)
- oc ;
- £
- £
- S* y
- a, p, -y liant les deux ions associés et n’ayant pas forcément de rapports simples entre eux.
- Les tableaux expérimentaux déduits des recherches de Kohlrausch confirment ces résultats et donneront une idée de la variation de concentration aux électrodes spontanément produite par le phénomène de l’électrolyse.
- L’étendue de ces tableaux ne nous permet malheureusement pas de les reproduire ici.
- Dans ces tableaux, n est la fraction d’équivalent perdu à la cathode ; (1 — «), la fraction d’équivalent perdu à l’anode, pour 1 équivalent électrochimique d’électrolyte intéressé.
- Ainsi, pour le sulfate de cuivre, par exemple, on a :
- h = o, 66;
- i — n — i — o,66 : - o,33 ; et :
- n o,66
- ----=~2-ôô= 2’
- i — n o,oo
- c’est-à-dire que par le passage du courant, la perte de concentration à la cathode est deux fois plus grande que la perte de concentration à l’anode.
- On remarque immédiatement sur ces tableaux que la perte de concentration à l’anode est très sensiblement constante, quelle que soit la concentration absolue : les vitesses différentes de vibration des deux ions têtes de file n’ont aucune raison de varier et conservent leurs valeurs différentes, à peine modifiées par les variations de viscosité de l’électrolyte avec la concentration.
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- Au contraire, si l’on considère un même anion, (Cl) par exemple, on constate que son « nombre de transport » est très variable suivant le cathion auquel il se trouve opposé. Si la théorie du transport des ions était exacte, c’est ici que devrait être constant le nombre de transport de l'anion, puisqu’il cheminerait vers son électrode de prédilection avec une certaine vitesse absolue, indépendante du cathion opposé. L’expérience montre qu’il n’en est pas ainsi, et nous en avons vu plus haut la raison : c’est le rapport des vitesses de vibration qui intervient, et ainsi l’anion n’est pas indépendant, mais est lié au cathion qui lui est opposé, dans le phénomène de déplacement des ions têtes de file.
- VALEURS DE H A DIFFERENTES TEMPERATURES (1)
- ELECTROLYTES TEMPÉRATURE n TEMPÉRATURE n
- NaCl 0 c. 20 o, 608 0 C. 95 0,551
- KGI • 20 o, 496 74 0,509
- CaCl2 20 0,602 95 0,549
- BaCl2 20 o,58o 80 0,572
- CdCl2 20 0,570 96 0,570
- SO'-Cu l5 0.638 76 0,622
- Az03Ag 10 o,53o 90 o,5io
- L’élévation de température, en activant les vitesses de vibration, tend à les égaliser et fait tendre leur rapport vers l’unité.
- On voit, d’autre part, dans le tableau relatif à l’influence de la température sur la perte de concentration aux électrodes, qu’une élévation de température tend à égaliser les pertes de concentration à l'anode et à la cathode. C’est" ainsi qu’il y a une diminution de n avec l’élévation de température pour NaCl, — une augmentation de «, au contraire, pour KC1 ; — ces deux variations tendant vers n = 0,5. Et il en est de même de toutes les autres variations.
- On ne s'expliquerait pas, avec la théorie du « Transport des ions », cette action différente de la température suivant les cas. Au contraire, activant les vitesses, l’élévation de température devrait accroître les différences de concentrations aux électrodes.
- Or, l’élévation de la température, en accroissant les vitesses de vibrations v et e’ suivant une même loi, a pour effet de faire tendre le rapport et par suite le rapport *- vers
- l’unité. Ce fait d'expérience, contraire à la théorie du « transport des ions », est donc encore une vérification de la théorie développée précédemment.
- La dissolution d’un électrolyte dans l’eau provoque un abaissement et non une élévation
- du point de fusion
- L’expérience montre que les solutions aqueuses de la plupart des sels minéraux ont un point de congélation inférieur, et non supérieur, à celui de l’eau pure, 0°C., et que les solutions salines bonnes conductrices du courant présentent un abaissement, et non une élévation, du point de fusion, d’autant plus prononcé qu’elles sont en général meilleures conductrices du courant. En un mot, l’ionisation provoque un abaissement du point de fusion. Ün peut se demander la raison de ce phénomène, et pourquoi il ne se produirait
- P) Bein. Wied. Ann., t. XLVI (1892), p. 29.
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- pas, au contraire, une élévation du point de fusion. On conçoit que Fionisation produise une variation du point de fusion : on n'en voit pas à priori le sens. Nous allons, par cette étude, le mettre en évidence, et montrer pourquoi Fionisation provoque un abaissement du point de fusion de l’eau.
- On établit en thermodynamique, en considérant le phénomène de la vaporisation, par exemple, une loi des changements d’état, connue sous le nom de formule de Clapeyron :
- l \dp
- T = A(U-„,)3£1.
- expression dans laquelle :
- l représente la chaleur dégagée dans le changement d’état, fusion ou vaporisation ;
- T est la température absolue ;
- A = l’équivalent calorifique du travail ou l’équivalent thermique du kilogrammètre :
- A = ^ = 7^7 calorie, E 4^6 ’
- u = volume spécifique du corps, à l’état solide par exemple, ) U) = — — — — liquide — )
- pour le changement d’état : « fusion ».
- Dans cette formule : l est >0.
- u—U\ est <0 pour les corps ayant un maximum de densité à l’état liquide, ce qui est le cas de l’eau. Le volume spécifique uK au moment de la solidification est plus grand que le volume spécifique u du liquide, puisque la glace flotte sur l’eau.
- Par conséquent, pour l’eau, ^ est < 0.
- Si donc la pression croit, le.point de fusion décroît et s’abaisse.
- C'est là l’explication bien connue du phénomène du regel, de celui du glissement des glaciers, et le principe de la soudure de deux morceaux de glace.
- Faisons une application numérique de cette formule au cas de l’eau.
- On a :
- l = 79,25 calories ; T = 273 (t = 0° C.) ;.
- a = 0,m3001. (Volume de 1 kilogramme d’eau) ; uK — 0,m3001083. (Volume de 1 kilogramme de glace).
- On trouve alors :
- dT .
- xr = Ax(.
- o,02265g 33760,5
- 0,000.000.67 1
- la pressionp étant évaluée en kilogs par m2,
- ou- : ^ = — 0OC,0067, la pression p étant évaluée en kilogs par cm2.
- C’est là le coefficient d’abaissement du point de fusion de l’eau en fonction de.l’accroisse-ment de pression : le point de fusion s’abaisse de 0OC,0067 par atmosphère d’accroissement de pression.
- Or, nous avons vu précédemment que l’expérience faisait constater une contraction par le phénomène de l’ionisation, contraction expliquée par l’existence de charges électriques contraires pour les ions, qui est d’environ 10 cm3 pour 1 ion-gramme dans 1 litre d’eau.
- (]) L'Eclairage Electrique, 21 janvier 1905, t. XLII, n° 3, p. 85.
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- La dissolution d’un sel dans l’eau et l’ionisation qui en est la conséquence immédiate produisent donc le même effet qu’une compression de plusieurs dizaines ou centaines d’atmosphères, suivant la concentration, et doivent par conséquent entraîner un abaissement, et non une élévation du point de fusion de l’eau.
- A titre d’indication approximative, on peut calculer une valeur approchée voisine de l’abaissement réel du point de fusion de l’eau produit spontanément par l’ionisation.
- La compressibilité de l’eau liquide étant telle que 1 cm3 se contracte de 0cm3,050 environ lorsque la pression passe de 1 à 2 atmosphères, en supposant approximativement une loi de proportionnalité, on voit qu’une contraction de 10 cm3 par litre, produite spontanément par l’existence d’un ion-gramme dans 1 litre d’eau, correspond à un accroissement de pression pour cette eau de 1 à 400 atmosphères, et par suite à un abaissement du point de fusion voisin de : 0°,0067 X 400 = 2°,68.
- Il est remarquable de trouver ainsi une valeur qui est de l’ordre des chiffres donnés par l’expérience directe.
- Sur l’exactitude de la loi èlectrochimique de Faraday
- Un électrolyte, avons-nous vu, est essentiellement caractérisé par la présence des ions dans un diélectrique. Mais si résistant électriquement que soit un diélectrique, cette résistance n’est pas absolue. Une partie du courant, si faible soit-elle, ne passerait-elle pas électriquement par le diélectrique, et par suite sans manifestation électrolytique ? En d’autres termes, la loi électrochimique de Faraday est-elle rigoureusement exacte?
- Ayons recours à l’expérience directe. Si une partie du courant passait électriquement par le diélectrique, si la totalité du courant ne passait pas électrolytiquement par les ions, il n’y aurait évidemment pas conservation de l’équivalent électrochimique avec différentes densités de courant, puisque avec une tension plus élevée, une plus grande partie du courant passerait par le diélectrique. Or, la loi de Faraday se trouve expérimentalement vérifiée, à la sensibilité actuelle des expériences, quels que soient la densité du courant et "'l’écartement des électrodes dont l’influence est immédiate cependant sur la tension. Il est bien entendu qu’aux tensions élevées, il y a électrolyse d’un mélange, et qu’il faut tenir compte de l’hydrogène dégagé tout comme du métal déposé, par exemple.
- Nous reviendrons plus loin sur ce sujet, Y électrolyse des mélanges, qui est d’une importance capitale. I
- D’autre part, les équivalents électrochimiques trouvés expérimentalement ne seraient pas les mêmes pour un même corps, et toujours proportionnels au poids moléculaire multiplié par - > (v étant le nombre de valences rompues à partir des ions dans l’électrolyte,
- dans la réaction moléculaire la plus simple), quand on passerait de l’électrolyse d’une solution très bonne conductrice du courant, KOH, S04H2, par exemple, (tension faible appliquée sur le diélectrique), à une solution bien plus résistante, comme' l’acide acétique, l’acide borique, etc. (tension beaucoup plus forte appliquée sur le diélectrique).
- Ainsi, l’expérience vérifie la loi de Faraday et montre que même pour une tension inférieure à la tension normale de décomposition de l’électrolyte, le courant passe encore par les ions, en décomposant par conséquent l’électrolyte, et non parle diélectrique.
- Nous avons expliqué ce dernier fait en montrant la présence constante dans l’électrolyte d’un faible nombre d’ions n’ayant pas encore acquis leur tension définitive. Si l’on considère, d’autre part, que les ions ont pour caractéristique de posséder une charge électrique, alors que les molécules du diélectrique sont essentiellement neutres, on conçoit facilement que
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- par suite de l’attraction des charges électriques contraires, la surface des électrodes se trouve tapissée d’ions, et par suite sans contact direct avec le reste de l’électrolyte qui constitue le diélectrique, dont les molécules n’éprouvent pas une attraction comparable à celle des ions.
- On peut se figurer matériellement ce fait en ayant recours à un phénomène analogue : il suffit de plonger un aimant dans un mélange de limaille de fer et de cuivre, par exemple, et, en agitant l’aimant dans le mélange, compenser dans cette figuration grossière l’absence presque complète de mobilité des parcelles du mélange, et se rapprocher ainsi des conditions réelles d’un électrolyte.
- Les particules de fer auront tôt fait de s’accrocher à l’aimant, en dessinant les lignes de force entre les deux pôles, — les files d’ions entre les deux électrodes, — et la limaille de cuivre n’aura nulle part de contact direct avec les pôles de l’aimant.
- C’est le même phénomène qui se produit dans un électrolyte, et le courant ne passe pas électriquement sur le diélectrique, parce que les molécules du diélectrique ne peuvent pas toucher les électrodes et se mettre à vibrer. Une première couche d’ions isole l’électrode du diélectrique.
- C’est ainsi qu’une solution aqueuse d’acide chlorhydrique conduira électrolytiquement et seulement électrolytiquement, à cause de la présence des ions, — alors que la solution du même corps (HCl) dans un hydrocarbure de substitution, (CH3Ç1, par exemple), ne possédant pas d’ions, conduira électriquement, et seulement électriquement. La solution aqueuse de HCl réalise le moins résistant de tous les électrolytes, et la solution de HCl dans l’hydrocarbure de substitution constitue au contraire un diélectrique des plus résistants.
- Nous retrouverons cette première couche d’ions, tapissant l’électrode, dans 1 ’électro-lyse des mélanges.
- La loi électrochimique de Faraday ne peut donc être que rigoureusement exacte, et il est rationnel de croire à cette rigoureuse exactitude.
- Calcul approché de la force électromotrice des réactions.
- Ionisation et calorimétrie.
- Nous avons donné précédemment (4) une expression de la Force électromotrice d’une réaction au fur et à mesure de son accomplissement, jusqu’à établissement de l’état d’équilibre chimique, qui est le terme de la réaction et cette expression nous a permis de faire l’étude de différents couples électrochimiques et d’en donner les courbes de décharge dans des conditions intéressantes (2).
- Dans bien des cas, on ne désire avoir qu’une valeur approchée de la force électromotrice.
- Nous avons vu- que l’on avait :
- f = 4,32X10-* XQ + TX^|-
- On néglige alors le coefficient thermique, et on calcule la force électromotrice d’après la chaleur de la réaction, Q. La plupart des formulaires, Y Annuaire du Bureau des Longitudes, en particulier, donnent les valeurs de Q pour un grand nombre de réactions, mais
- (!) L'Eclairage Electrique, 1903, t. XXXIV, n° 5, p. 156. (2) L’Eclairage Electrique, 1903, t. XXXV, n* 22, p. 324.
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- il y a lieu d’appliquer avec attention ces valeurs, et de tenir compte des phénomènes d’ionisation.
- Cherchons, par exemple, la force électromotrice approchée de formation ou de décom-sition de l’eau légèrement acidulée ou alcalinisée, pour la mettre en état d’ionisation. L’élecrolyse réelle s'exprime par la réaction :
- (H)+(0H)->H* + 0,
- c’est-à-dire libération des ions sous forme de molécules libres, et non par celle-ci :
- H20 H2 + O
- électrolyse réelle de l'eau, puisqu’il y a ionisation.
- Or, on a :
- (H) -j- (OH) —^ H20 -j- i3.5oo calories.
- H2 -f- O —H20 -|- 69.000 calories.
- D’où l’on déduit :
- cal, cal. cal.
- (H) -}- (OH) —H2 -j- O -}- i3.5oo — 69.000 = — 55.5oo.
- La force électromotrice approchée correspondante a pour valeur :
- volt
- ? — 4)32 x io~& X- X 55.5oo — -’3a >555’5 — I 1988,
- 2 100 X 2
- et non :
- volt
- f _ 4,32 X io~5 X-X 69.000 —1,49.
- 2 100X2
- C’est ainsi qu’un élément Daniell suffit comme tension pour décomposer sensiblement l’eau légèrement acidulée ou alcalinisée, et ne pourrait pas le faire si la tension normale de décomposition de l’eau était réellement voisine de 1,5 volt.
- C’est pour la même raison que la force électromotrice approchée calculée pour la plupart des piles est en général plus grande que celle mesurée par l’expérience directe, d’une valeur d’environ :
- volt
- 4,32 X io_5 X - X i3.5oo — ————— = 0,2916 ;
- 2 100 X 2 ’ v ’
- c’est que l’on compte, en effet, à tort, la formation de l’eau par H2 dit de polarisation et le dépolarisant pour 69.000 calories, au lieu d’une valeur comprise entre 55.500 calories et 69.000 calories, une partie de l’eau s’ionisant en effet. 1
- L’expression ci-dessus montre qu’il faut 46.296 calories pour 1 volt, soit 46.300 calories en chiffres ronds.
- Il n’est pas sans intérêt de voir d’où vient le facteur constant de transformation :
- 4,32 x 10 & x - •
- 'j
- Ce multiplicateur constant n’est pas autre chose que l’équivalent électrochimique de la calorie.
- Nous avons, en écrivant la loi de la conservation de l’énergie, pour le. passage de 1 coulomb :
- ï coulomb X f1011*5 ~ J X « X G,
- expression dans laquelle :
- J = 4,17 joules, facteur de transformation,
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- a = fraction constante d’électrolyte décomposée ou combinée, intéressée en un mot, par le passage de I coulomb.
- a = i ,o35 x i o~5.
- C = chaleur de formation de l’électrolyte en grandes calories par équivalent électro-chimique en kilogs, à partir des ions, c’est-à-dire des éléments séparés par l’électrolyse.
- Par définition, l’équivalent électrochimique est le quotient du poids moléculaire j\I par le nombre des valences rompues à partir des ions, v, dans la réaction moléculaire la plus simple.
- En appelant Q la chaleur de formation en grandes calories pour le poids moléculaire M, en kilogs, on a, par conséquent :
- C = - = Q,
- V
- soit finalement :
- p = JX«X-Q = 4,i;X i,o35 x io~5 x - X Q = 4,32X io~5 X - Q = _, 3> /ft •
- v ' y v v 20140
- Influence de la lumière sur la conductibilité électrique.
- Nous avons émis l’hypothèse qu’il y avait dans cette influence de la lumière production d’un véritable phénomène d’interférence, la lumière augmentant la rapidité de vibration des molécules, et en diminuant par suite la période de vibration.
- D’expériences récentes (Q, il résulte que la coloration de la lumière n’est pas, en effet, sans influence sur la variation de la conductibilité électrique du sélénium, et que cette action est d’autant plus énergique sur le sélénium que la radiation lumineuse est plus voisine du violet dans la gamme du spectre, c’est-à-dire possède une période de vibration plus petite.
- Il serait intéressant de chercher la relation qui doit exister entre l’indice de réfraction d’une substance et sa conductibilité électrique, et de relier ainsi les vitesses de propagation dans un même milieu des ondes lumineuses et électriques.
- Georges Rosset.
- LA TRACTION ÉLECTRIQUE AU SIMPLON
- La commission suisse, chargée d’étudier la question de la traction dans le tunnel du Simplon, a adopté, comme on le sait déjà (2) la traction électrique par courants triphasés. Au début de la construction du tunnel, les ingénieurs chargés de l’étude de la traction sur cette question si importante d’une voie internationale, avaient conclu à l’adoption de locomotives à vapeur croyant, d’une part, que la ventilation du tunnel serait suffisamment assurée et, d’autre part, qu’à l’époque de l’achèvement du tunnel, le problème delà traction électrique sur les voies ferrées ne serait pas encore résolu d’une façon suffisamment complète et certaine pour permettre l’adoption de l’électricité sur une voie internationale à service intense. Depuis lors, les choses ont complètement changé : en premier lieu, la question delà ventilation nécessaire avec l’emploi des machines à vapeur aurait entraîné à des difficultés telles
- (q L'Eclairage Electrique, t. XLII, 11“ 10, 11 mars 1905, p. 392.
- (2) Voir Eclairage Electrique, tome XLV, 16 décembre 1905, p. GXXIX.
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- que l’on a dû y renoncer; en second lieu, les progrès considérables réalisés dans l’application de la traction électrique aux voies ferrées importantes ont permis d’adopter ce système en toute sécurité et dans les conditions de service les plus dures. Pour ces deux raisons, on a été amené, presqu’au dernier moment, à décider que les vingt kilomètres de voie reliant Brig et Iselle seraient équipés électriquement, etque les trains seraient remorqués, sur cette section, par des locomotives électriques d’une puissance de 1.000 chevaux environ.
- La décision définitive n’ayant été prise que dans les derniers mois de l’année 1905 et la mise en service du chemin de fer du Simplon devant avoir lieu au printemps 1906, le temps a fait tout à fait défaut pour étudier d’une façon spéciale une solution particulièrepro-pre à assurer le maximum d’avantages que l’on aurait pu tirer de l’emploi de la traction électrique. On ne pouvait pas songer à établir et à construire, dans un laps de temps aussi restreint, des locomotives d’un modèle nouveau, et on a résolu d’employer les machines à courants triphasés exécutées’ pour les chemins de fer italiens, et qui devaient être affectées à la ligne de laValteline (1). Deux de ces locomotives, construites par la maison Brown Boveri et Gie, de Baden, étant terminées, assureront le service dès le 1er juin 1906, concurremment
- Fig. 1. — Locomotive triphasée Brown Boveri de 1.000 chevaux.
- avec les dernières locomotives livrées par la maison Ganz et Cie à l’administration des chemins de fer italiens.
- La figure 1 représente l’une des locomotives de la maison Brown Boveri qui, par rétablissement du tramway de Lugano, des chemins de fer du Gornergrat, de la Jungfrau, de Stansstadt—Engelberg, de Burgdorf Thun et de Schwyz, s’est fait, ainsi que la maison Ganz et Cie, une spécialité de l’application des courants triphasés à la traction. Gomme le montre la figure 1, les locomotives comportent trois essieux moteurs accouplés et deux essieux porteurs formant bogies avec les deux essieux moteurs extrêmes. Deux moteurs triphasés, disposés sur le châssis entre les essieux, entraînent ceux-ci par l’intermédiaire de manivelles, d’une bielle et de deux barres d’accouplement : il n’y a aucun train d’engrenages. Le palier central de la bielle, qui entraîne l’essieu du milieu, est muni de glissières de façon à permettre le déplacement vertical du châssis, supporté par des ressorts, par rapport aux essieux.
- Les deux moteurs, établis pour des groupements en cascade avec deux moteurs secondaires, permettent deux vitesses de 64 et de 32 kilomètres à l’heure : à la vitesse normale, l’effort de traction aux crochets de la locomotive est de 3,5 tonnes, et, à la petite vitesse, il est de 6 tonnes. Le poids total d’une locomotive est de 62 tonnes, et le poids adhérent atteint
- P) Voir, pour la description détaillée de ces locomotives, Eclairage Electrit/ue, tomj XL1II, 24 juin et 1er juillet 1905, p. 454 ct487.
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- 42 tonnes. Le poids total des trains de voyageurs s’élèvera à 365tonnes, et le poids des trains de marchandises à 465 tonnes. La ligne du tunnel présente des rampes qui atteignent 10°/oo sur de faibles longueurs : en outre, la partie nord de Brig jusqu’au milieu^du tunnel présenta une rampe continue de 2°/00 et la partie sud, depuis le milieu du tunnel jusqu’à Iselle, présente une rampe continue de 7°/o0. La durée du trajet doit s’élever à 20 minutes dans le sensBrig-Iselle et à 30 minutes dans le sens inverse. Pour les trains de marchandises, la durée du trajet sera de 40 minutes dans l’un et l’autre sens. Les essais de parcours auront lieu pendant les mois d’avril et mai et seront entièrement terminés pour le 1er juin.
- L’énergie électrique sera amenée aux locomotives par deux lignes aériennes en fil de cuivre soutenues par des suspensions transversales fixées à des crochets cimentés dans les parois. Ces suspensions transversales seront placées à 25 mètres les unes des autres : il a paru inutile de réduire à une plus faible valeur cette distance, car la température à l’intérieur du tunnel et, par suite, la dilatation du fil, est à peu près invariable. Le troisième conducteur nécessaire pour les courants triphasés sera constitué par les rais de roulement qui, à cet effet, ont été éclissés électriquement au moyen des joints Brown Boveri. Au milieu du tunnel est disposée une voie d’évitement prévue pour lès croisements qui pourraient éventuellement être nécessaires par suite du retard d’un train : en service normal il ne doit pas se produire de croisement. La voie d’évitement est équipée électriquement et à ses extrémités sont placés des interrupteurs permettant de subdiviser la ligne de contact du tunnel. De même, aux stations de Brig et d’Iselle où se produira le changement de locomotives, on a prévu cinq voies de manœuvres équipées électriquement : les lignes aériennes desservant ces voies sont supportées par des suspensions transversales fixées à des poteaux en fer : à la station d’Iselle, on a employé la suspension caténaire des fils aériens avec câbles d’acier.
- Les courants triphasés sont fournis, sous une tension de 3.300 volts et à la fréquence de 15 périodes par seconde, par deux usines hydro-électriques installées à Brig et à Iselle aux entrées du tunnel. Ces installations hydro-électriques avaient été effectuées dès le début des travaux du Simplon pour fournir l’énergie électrique nécessaire aux nombreuses machines-outils et machines accessoires employées pour le percement du tunnel. Tant que la portion de ligne exploitée électriquement ne dépassera pas les vingt kilomètres du tunnel, ces usines génératrices seront amplement suffisantes pour produire l’énergie électrique nécessaire. Les alternateurs travaillent directement sur les lignes de contact, sans interposition de transformateurs ni de feeders.
- Il est très vraisemblable qu’au bout d’un temps relativement court, lorsque le service de la ligne électrique du tunnel sera assuré normalement et régulièrement et que l’on aura pu apprécier les bienfaits de la traction électrique, on prolongera peu à peu, aussi bien du côté de la Suisse que du côté de l’Italie, l’équipement électrique de cette portion d’une voie internationale appelée à prendre une grande importance. Les gouvernements suisse et italien sont tout à fait favorables à l’emploi de la traction électrique qui permet d’utiliser les richesses hydrauliques de leurs deux pays et de se passer du charbon de provenance étrangère : on peut donc espérer voir dans un avenir prochain une extension considérable de l’installation actuelle, et ce sera un pas important vers l’électrification des voies de grande communication.
- A. Solier.
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- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Le mécanisme de la luminescence. — J.-J. Thomson. — Royal Institution.
- L’auteur rappelle que, quand un courant électrique traverse un gaz, la couleur de la lumière et le caractère du spectre ne dépendent pas seulement de la nature chimique du gaz, mais aussi de la nature du courant, le spectre étant souvent tout à fait différent avec une décharge en arc de ce qu’il est pour une décharge en étincelles. Quelquefois même, la couleur du spectre peut être complètement différente dans les différentes parties d’un seul et même tube : ce fait se présente quand on se sert d’un tube formé de deux parties réunies par une portion capillaire.
- L’auteur a fait un certain nombre d’expé-
- Fig. l.
- riences sur la façon dont varie la nature de la luminescence avec les différents voltages et, pour cela, il s’est servi d’un tube muni d’une cathode • à oxyde incandescent, permettant d’obtenir des décharges brillantes avec une diffé rence de potentiel comprise entre 18 et 100 volts. Le dispositif expérimental employé est représenté par la figure 1. Une goutte d’oxyde de baryum était déposée sur un fil mince en platine soutenu par des conducteurs de forte section amenant le courant de chauffage : un fil indépendant, aboutissant au centre de la cathode, servait d’électrode négative.
- Une particularité de la décharge est la brusquerie avec laquelle la luminescence change d’aspect. Une différence de un centième de volt suffit pour que le tube entièrement obscur
- devienne le siège d’une décharge brillante. Cette décharge s’établit instantanément, et ne débute pas par une faible luminescence augmentant graduellement d’intensité. Ce fait amène l’auteur à conclure que, par suite du bombardement des atomes du gaz résiduel par les corpuscules en mouvement, l’énergie interne des atomes est accrue. Cet accroissement d’énergie a besoin d’un certain temps pour être radié et, si les chocs se succèdent avec une rapidité suffisante, la valeur de l’énergie interne augmente jusqu’à une valeur critique pour laquelle l’équilibre devient instable: la décharge jaillit alors, amenant en vibration le reste de l’atome et donnant une émission de lumière qui est la conséquence directe de l’instabilité atomique.
- Ces vues sont confirmées par le fait que les corpuscules négatifs, émis quand des rayons Rôntgen tombent sur un métal, ont le même pouvoir de pénétration quelle que soit l’intensité des rayons Rôntgen tandis que, s’ils étaient arrachés de l’atome par le champ électrique des rayons, leur vitesse et leur pouvoir de pénétration augmenteraient avec l’intensité de la radiation. Ce n’est pas le cas puisqu’en augmentant l’intensité des rayons Rôntgen, on augmente seulement le nombre des corpuscules libres, mais non leur pouvoir de pénétration. Lenard a montré en outre que les corpuscules émis quand de la lumière ultra-violette tombe sur des métaux ont une vitesse indépendante de l’intensité de la lumière, ce qui prouve que l’instabilité créée dans l’atome est la cause réelle de l’expulsion, l’action des rayons ultra-violets produisant une sorte de détente.
- Quand un corpuscule rencontre un atome dans un tube à vide, l’énergie interne de cet atome augmente et peut atteindre une valeur critique. Dès que le gaz devient lumineux, il se produit un accroissement énorme du courant, une différence d’un centième de volt produisant une augmentation de courant égale à soixante fois la valeur primitive. Le moment où la luminescence se produit dépend beaucoup de la température, le phénomène lumineux apparaissant, par exemple, pour une différence de 55 volts
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- à une température élevée et pour une différence de potentiel de 100 volts à une basse température.
- Quand on augmente la densité de courant, la décharge lumineuse est facilitée puisque chaque atome rencontre un plus grand nombre de corpuscules dans un temps donné. En outre, l’action d’un champ magnétique tendant à concentrer la décharge, le tube doit devenir lumineux pour une différence de potentiel plus faible que quand il n’y a pas de champ magnétique. Si de simples collisions suffisaient pour rendre un atome lumineux, l’intensité lumineuse devrait croître proportionnellement au courant, mais cela n’est pas le cas, l’accroissement d’intensité lumineuse étant beaucoup plus rapide que l’accroissement du nombre des particules cathodiques.
- Donc, pour obtenir la luminescence, il faut pouvoir augmenter l’énergie interne de l’atome jusqu’à une certaine valeur critique, et l’atome ne doit pas pouvoir abandonner trop vite l’éner-
- Fig. 2.
- gie ainsi reçue, sans quoi la valeur critique ne
- peut jamais être atteinte. Si l’on appelle a la
- quantité d’énergie reçue par l’atome et si l’on
- suppose que la quantité d’énergie radiée est
- proportionnelle à l’énergie interne totale, la
- quantité dont l’énergie augmente pendant un
- intervalle de temps t est donnée par l’expression
- dE „ ,,, . . ,
- ^ = a — j3 E et 1 energie interne totale a un
- instant quelconque est E = -(i—e ^ ). La va-
- r
- leur maxima que peut atteindre E après un intervalle de temps infini est a/j3. Les courbes typiques de E sont données sur les figures 2 et 3.
- D’après l’auteur, il y a deux systèmes radiants dans l’atome. L’un d’eux reçoit peu d’énergie des corpuscules et en radie peu ; l’autre au contraire absorbe beaucoup d’énergie et en radie beaucoup, de sorte que la valeur de la fraction a/|3 pour ce dernier système est plus petite que pour le premier. Pour l’un ou l’autre système, il faut qu’une* valeur critique déterminée de E soit atteinte pour qu’il y ait production de lumière :
- pour plus de simplicité, on peut supposer cette valeur critique identique pour les deux systèmes.
- Si l’on suppose (figure 2) que l’accroissement d’énergie est fourni d’une façon lente mais continue, la courbe supérieure représente le cas d’un mauvais absorbant et mauvais radiateur, tandis que la courbe inférieure représente le cas d’un bon absorbant et bon radiateur. Si l’on trace (ligne ponctuée) la valeur critique de E pour laquelle la luminescence apparait, on voit que la courbe du mauvais absorbant et mauvais radiateur coupe la ligne de la valeur critique, tandis que la courbe du bon absorbant et bon radiateur reste au-dessous de la valeur critique. Si, au contraire, on suppose que l’accroissement d’énergie est produit d’une façon plus rapide, on obtient les courbes de là figure 3, et ces deux courbes dépassent la valeur critique, lacourbe du bonradiateuiT’atteignantlapremière.
- Fig. 3.
- Si l’apport d’énergie cesse à ce moment, on voit que le système du mauvais radiateur et mauvais absorbant n’aura pas le temps d’atteindre l’état critique, de sorte que le spectre correspondant au second système vibratoire entrera seul en jeu.
- D’après ces considérations, on peut expliquer le passage du spectre de l’arc au spectre de l’étincelle, et aussi l’influence qu’ont sur le spectre l’inductance et la capacité. Avec la décharge par arc, on a un courant intense dont la valeur moyenne est pratiquement la même que la valeur maxima. Avec la décharge par étincelles, la valeur moyenne du courant est faible, mais la valeur maxima, existant pendant un temps extrêmement court, est très grande. Quand les décharges passent dans un tube capillaire, la densité de courant est élevée, et l’énergie interne d’un atome rencontré peut être augmentée par de nombreux chocs, de telle sorte que le second Système peut être mis en vibration : au contraire, dans les parties larges du tube, le premier système seul atteint son état critique. Le
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- spectre des décharges est donc différent dans les deux portions du tube.
- Les mêmes considérations s’appliquent à la modification produite dans le spectre par une modification de la capacité et de l’inductance dans le circuit. Une augmentation de capacité augmente la vitesse maxima avec laquelle l’énergie afflue dans le circuit, tandis que la self-induction produit 'un effet contraire et donne lieu à des décharges sous forme d’arc. Ce fait a été nettement mis en évidence par Sir Crookes au moyen de tubes à vide contenant de l’argon, qui produisent une lumière d’une coloration tout à fait différente suivant les valeurs relatives de l’inductance et de la capacité introduites dans le circuit.
- Quand la capacité a une valeur importante, la coloration est rouge, et quand la self-induction prédomine, la couleur est bleue. De même, un tube à néon produit une lumière jaune quand l’inductance du circuit est faible et une lumière verte quand cette inductance a une certaine valeur.
- D’après ce qui précède, on voit la possibilité d’expliquer le double spectre de l’argon sans supposer aucune décomposition de l’atome du gaz. Les deux systèmes vibratoires sont inhérents à chaque atome, et l’un ou l’autre entre en vibration suivant le caractère de la décharge. Il était d’un grand intérêt d’étudier les propriétés présentées par le gaz en augmentant graduellement la valeur de l’inductance pour voir si la modification du spectre se produit graduellement ou si toutes les raies du nouveau spectre apparaissent simultanément. Quelques expériences ont été faites dans cette voie par le Professeur Wood. La luminescence de la vapeur de sodium était produite par l’action de la lumière, et l’expérimentateur a trouvé que la couleur du spectre dépend de la longueur d’ondes de la lumière incidente. Pour une certaine longueur d’ondes, on a observé un spectre contenant certaines raies : quand on modifiait la longueur d’ondes de cette lumière incidente, le spectre disparaissait entièrement, puis un spectre entièrement différent apparaissait d’une façon brusque, toutes les lignes devenant visibles simultanément. D’après l’hypothèse faite par l’auteur, on devait s’attendre à ce résultat. L’un ou l’autre des systèmes vibratoires émet simultanément, quand le point critique est
- atteint, toutes les vibrations qu’il peut émettre.
- Il y a lieu de noter que la quantité d’énergie reçue par l’atome sous l’effet d’un choc dépend de la nature des projectiles autant que de leur énergie cinétique. Si ceux-ci sont des corpuscules en mouvement, il existe une vitesse particulière pour laquelle la quantité d’énergie communiquée au système vibratoire est maxima. Plus est courte la période naturelle du système, et plus est élevée la vitesse à laquelle le corpuscule doit se déplacer pour que l’apport d’énergie atteigne la valeur maxima. La vitesse des corspuscules dépend de la pression existant à l’intérieur du tube et augmente quand la pression diminue, de sorte qu’une modification de pression peut déterminer une modification de spectre.
- Si, au lieu de supposer que les projectiles bombardant l’atome sont des corpuscules, on suppose qu’ils ont des dimensions atomiques, le spectre produit est très différent.
- L’auteur a employé, pour montrer ce fait, le tube représenté par la figure 4 dans lequel un cylindre métallique percé suivant son axe peut être employé comme anode ou comme cathode.
- Dans ce dernier cas, l’électrode supérieure étant anode, un faisceau de particules positives de dimensions atomiques passe à travers le cylindre creux et tombe sur une couche de sels de lithium déposée sur la plaque inclinée : cette couche produit alors une lumière rouge. Si, au contraire, l’électrode supérieure est prise comme cathode, les particules négatives beaucoup plus petites frappent la couche de sels de lithium, et la fluorescence est bleu-vert.
- En résumé, d’après la théorie de l’auteur, la luminescence est due à l’état critique de l’énergie interne d’un atome. D’autre part, la température détermine l’énergie de translation d’un atome : un certain équilibre doit exister entre cette énergie de translation et l’énergie interne ; pour une augmentation suffisante de l’énergie de translation, on doit pouvoir transformer une partie suffisante de celle-ci en énergie interne pour produire une augmentation de luminescence. L’avantage qu’on trouve à exciter la luini-
- Fig. 4.
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- nescence par une méthode électrique est que l’énergie s’ajoute directement à l’énergie interne de l’atome et que l’équilibre de celle-ci et de l’énergie de translation s’établit par la transformation d’une partie de l’énergie interne.
- R. Y.
- Sur la fluorescence de la vapeur de sodium sous l’effet d’une lumière monochromatique. — Wood. — Physikalische Zeitschrift, i5 février 1906.
- L’auteur a déjà signalé les curieuses variations d’aspect que présente le spectre de fluorescence de la vapeur de sodium quand la longueur d’ondes de la lumière excitatrice varie.
- L’auteur a étudié d’une façon particulière ce phénomène. Il a employé pour cela, d’une part la radiation monochromatique intense que produisent les lampes à arcs métalliques dans des
- Fig. 1.
- tubes de quartz (1) expérimentées par Stark, et d’autre part la radiation d’un gros tube à hélium. Au moyen d’une lampe à cadmium, on peut observer facilement quelques-unes des modifications remarquables indiquées par l’auteur. Une de ces lampes prodiiit une radiation aveuglante dont les longueurs d’ondes — 5.085, 4.799 et 4.676 — peuvent toutes exciter la fluorescence.
- Pour décomposer la radiation, l’auteur a employé l’appareil monochromatique de Fuess; on peut aussi, quoique avec moins de succès, se servir d’écrans absorbants.
- L’aspect du spectre de fluorescence pour l’excitation par la lumière directe du tube à cadmium est absolument différente de l’aspect du spectre obtenu quand la fluorescence est produite par l’action de lumière blanche. Ce spectre se compose d’une quantité de raies nettes et brillantes, et l’aspect cannelé fait tout
- à fait défaut. Les raies sont parfaitement nettes et distinctes dans les régions où elles sont très faibles ou absentes pourl’excitation au moyen de lumière blanche.
- L’aspect du spectre de fluorescence en général, pour l’excitation au moyen de lumière monochromatique, est reproduit sur la figure 1.
- La longueur d’ondes de la lumière excitatrice est indiquée par une flèche dans chaque cas particulier. L’excitation au moyen de la raie violette du cadmium Cd (4.676) donne un groupe de raies à l’extrémité jaune du spectre de fluorescence et deux ou trois raies brillantes dans le voisinage de la raie excitée.
- L’excitation avec la longueur d’ondes 4.799 donne une série de raies uniformément réparties. Quelques-unes de celles-ci sont très peu visibles (série B de la figure 1).
- Si l’on excite la vapeur de sodium au moyen de la lumière verte de longueur 5.085, on obtient un spectre de fluorescence composé d’une série de raies uniformément réparties, qui deviennent de plus en plus faibles du côté du jaune. Ces raies sont beaucoup plus rapprochées que celles obtenues quand on excite la fluorescence au moyen de lumière bleue.
- R. Y
- Sur l’action de fluorescence des rayons secondaires produits par le radium. — Siégl. — Physikalische Zeitschrift, i5 février 1906.
- L’auteur a étudié l’action des rayons secondaires produits par une substance sur laquelle tombaient les rayons du radium. Une capsule en plomb contenant du bromure de radium était placée sur l’envers d’un écran à platino-cyanure de baryum. L’ouverture de cette capsule de plomb étant tournée du côté opposé à l’écran. De l’autre côté de l’écran, c’est-à-dire sur la couche active, était placé, en face de la capsule de radium, un disque en papier noir pour éviter complètement la faible fluorescence que pouvait produire le radium. Au-dessus de l’écran étaient placées les plaques sur lesquelles devaient tomber les rayons Rôntgen : la distance entre celles-ci et la capsule de radium était comprise entre 1 et 2 centimètres.
- L’auteur a étudié la radiation secondaire des substances suivantes : bois, aluminium, ébonite, verre — fer, nickel, cuivre, zinc, argent, étain,
- f1) Voir Eclairage Electrique, tome XLIV,26 août 1905, p. 303.
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- platine, or, mercure, plomb. On peut trouver une différence sensible dans la radiation de ces différents groupes, le bois présentant la plus faible radiation et le plomb la plus forte. Une comparaison entre les poids spécifiques et les poids atomiques des différents éléments montre que la radiation secondaire ne croît pas avec le poids spécifique mais avec le poids atomique. Le thorium et l’uranium métallique devraient émettre une radiation secondaire plus intense que le plomb, car ces deux éléments présentent le poids atomique le plus élevé : l’auteur ne possédait malheureusement pas d’échantillons de ces substances.
- L’intensité de la fluorescence dépend aussi de l’épaisseur de la plaque radiante. Si, par exemple, on étudie la fluorescence de feuilles d’étain de 0,02 mm. d’épaisseur, on constate une augmentation continue de l’intensité quand on augmente peu à peu, jusqu’à environ 50, le nombre I des feuilles d’étain. Les rayons secondaires ne sont donc pas dus à un effet superficiel, mais proviennent de profondeurs assez notables; la limite de cette profondeur est différente pour les différentes substances et est plus considérable, par exemple, pour l’aluminium que pour le plomb.
- Si l’on interpose sur le passage des rayons primaires, devant l’ouverture de la capsule de radium, une feuille d’ébonite de 1 mm. d’épaisseur, l’affaiblissement de l’intensité de fluorescence des rayons secondaires qui en résulte est plus fort pour l’aluminium que pour le plomb. Les rayons secondaires de l’aluminium sont donc engendrés par des rayons (3 plus facilement absorbables que ceux qui engendrent la radiation secondaire du plomb.
- Si l’on interpose un obstacle sur le trajet des rayons secondaires directement derrière l’écran fluorescent, on ne trouve pas de différence sensible dans l’absorption des rayons secondaires de l’aluminium ou du plomb. Les rayons secondaires de tous les corps semblent donc posséder le même pouvoir de pénétration ; la quantité seule des rayons agissant est différente pour les différentes substances.
- R. V.
- Les rayons cathodiques dans le champ magnétique. — Villard. — Société Internationale des Electriciens, février 1906.
- L’auteur a repris les expériences d’Hittorf et celles de Plücker sur l’enroulement sous forme d’hélice des rayons cathodiques dans un champ magnétique. Il montre par le calcul que les corpuscules constituant les rayons cathodiques doivent décrire sous l’action d’un champ magnétique uniforme, des hélices enroulées sur des cylindres concentriques et tournant dans le sens des aiguilles d’une montre. Si le champ magnétique n’est pas uniforme, les courbes d’enroulement des rayons cathodiques sont analogues à des hélices, mais l’enroulement ne se fait plus sur un tube de force.
- Indépendamment de l’enroulement, simple ou composé, des rayons cathodiques, le champ magnétique fait apparaître un phénomène différent, entrevu par Plücker et signalé par Rirke-land. Pour une certaine valeur de la force magnétique à la cathode, celle-ci émet, par toute sa surface, des rayons qui suivent les lignes de force et se terminent à une certaine distance de la cathode sans cause apparente: les deux faces de la cathode émettent des faisceaux identiques. Le champ magnétique modifie donc profondément la décharge électrique en abaissant le voltage explosif et en changeant complètement le régime de l’émission. L’auteur a trouvé que, si on fait passer entre deux plateaux parallèles, entre lesquels on crée un champ électrostatique, les rayons qui suivent les lignes de force, ceux-ci sont déviés parallèlement aux plateaux, c’est-à-dire que la déviation est perpendiculaire aux lignes de forces électriques. L’auteur appelle ces rayons « magnétocathodi-ques » et indique la loi suivante : quand un rayon cathodique est placé dans un champ magnétique intense, tous ces points émettent des rayons magnétocathodiques en lesquels il finit par se résoudre complètement.
- L’auteur termine en donnant une explication des aurores boréales basée sur les résultats de ces expériences : il suppose qu’il existe .dans l’atmosphère des rayons cathodiques qui, sous l’action du champ magnétique terrestre, tendent à s’enrouler autour de celui-ci.
- R. V.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — 12.
- Sur la recombinaison des ions des vaoeurs salines. — Moreau. — Académie des Sciences, ie janvier 1906.
- L’attraction mutuelle des ions de signe contraire, dans les vapeurs salines ionisées par la chaleur, provoque, par collisions, upe recombinaison progressive des charges donnée par la formule dnjdt — — «n2, en appelant n la densité des charges positives ou négatives et « le coefficient de recombinaison.
- L’auteur a employé la méthode de Townsend pour mesurer les valeurs de «. Il a trouvé que, à une température donnée, le coefficient de recombinaison « varie sensiblement comme l’inverse de la racine carrée de la concentration. 11 diminue avec la température. Les valeurs trouvées pour les mobilités, ainsi que les valeurs trouvées pour le coefficient a, montrent que les ions des vapeurs salines, pour des températures comprises entre 170° et 0°, se classent entre les ions des gaz ordinaires et les gros ions dus à l’oxydation du phosphore.
- E. B.
- Sur le gaz le plus léger. — Schmidt. — Phjsi-kalische Zeitschrift, icr février 1906.
- Depuis plusieurs années, l’auteur a indiqué que le principe de la conservation de l’énergie dans la gravitation conduit à admettre l’existence d’un gaz interplanétaire de poids moléculaire assez faible et de conductibilité calorifique assez élevée pour pouvoir transmettre par conductibilité la chaleur du soleil. Si l’on étudie ce gaz hypothétique, on arrive à des résultats intéressants sur son poids moléculaire.
- Soit T0 la température absolue de l’espace interplanétaire, T, la température à la limite de l’atmosphère terrestre, et T2 la température à la limite de l’atmosphère solaire : soient e0 e2 les vitesses moléculaires du gaz interplanétaire en ces trois points, celle de l’hydrogène étant de 1840 m. pour T = 273°. Il faut considérer T2 comme une température idéale, correspondant à la valeur potentielle sur la surface du soleil, qui apparaîtrait si la radiation et les courants verticaux cessaient. La température effective du soleil sera alors comprise entre deux valeurs qui seront entre elles comme les chaleurs spécifiques cv et cp du gaz interplanétaire supposé mono-atomique, cv et cp désignant ces chaleurs spéci-
- fiques à volume constant et à pressiôn constante. On doit avoir cvJcp = 1/1.666, et la température idéale doit être supposée égale à 1,333 fois la température effective. Comme vitesse potentielle à la surface du soleil, vitesse d’un corps tombant de l’infini avec une vitesse initiale nulle, l’auteur prend le chiffre de 608.000 mètres : comme vitesse potentielle à la surface de la terre, il prend non pas 11.200 mètres comme on le fait habituellement, mais 43.000 mètres. On a :
- To/TUT2 = ',uAi/',1 v% ~ «’§ — 600.ooo2 et v\ — v- = 43ooo2 .
- Le poids moléculaire y est donné par la formule : - = 184o2 4;
- 2 2yO l’j
- d’où l’on tire :
- __________2.l84o2_______ _
- ^ 2-j'à (608.ooo2 — 43ooo2) 1 1
- = 0,000000067434 (T2 — T^).
- Mendelejeff suppose la température égale à 193, ou — 8O0.
- Pour la valeur de T2 on peut compter environ 6.000 ou 7.500 degrés.
- On a alors, pour
- T2 — Tj = 6000° y. = o,ooo4o5
- T2 — T, = 7000° y. = 0,000472
- T2 — Tj = 80000 /jl = o.ooo54o
- Ce résultat concorde d’une façon surprenante avec le poids moléculaire des électrons calculé par Wiecherts.
- R. Y.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Sur le démarrage des moteurs monophasés à collecteur. — Richter. — Elektrotechnische Zeitschrift, i5 février 1906.
- Dans tous les moteurs monophasés à collecteur, les bobines court-circuitées par les balais sont traversées par un flux alternatif : on est arrivé à une bonne compensation quand l’induit tourne, mais on n’a pas trouvé de moyen pour compenser, au démarrage, la f. é. m. nuisible induite statiquement dans le rotor. Cette f. é. m. engendrée dans la bobine court-circuitée produit un courant qui augmente les pertes et qui occasionne des crachements au collecteur pendant le démarrage.
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- Au moment du démarrage, le moteur monophasé présente des inconvénients sérieux sur le moteur à courant continu : à ce point de vue, les différents moteurs monophasés, série, à répulsion ou compensés sont équivalents. Considérons le moteur série sans dispersion avec réaction d’induit compensée et négligeons d’abord l’influence des conducteurs induits court-circui-tés. On peut construire pour le démarrage le diagramme polaire de la figure 1 sur lequel la flèche placée à gauche et vers le bas désigne la direction de e et i. F représente le flux excitateur, e la tension d’induction de l’enroulement excitateur, J la chute ohmique totale du moteur, K la différence de potentiel aux bornes et « l’angle formé par le courant J et le flux F. Comme l’on sait, « peut servir de mesure pour les pertes dans le fer, et cos a diffère peu de l’unité. Le couple est directement proportionnel
- Fig. 1.
- à JF cos «. Pour pouvoir évaluer directement le cosinus du décalage entre le courant et le flux, et le décalage entre le courant et la différence de potentiel aux bornes, on a tracé le cercle auxiliaire passant par l’origine du diagramme polaire et dont le centre est sur la direction du courant.
- L’influence de la bobine d’induit court-cir-cuitée est visible sur le diagramme de la figure 2. Le courant de court-circuit i dans la bobine court-circuitée est, à l’arrêt du moteur, pres-qu’en phase avec la f. é. m. induite, car la dispersion de la bobine d’induit est tout à fait négligeable par rapport à la résistance de passage non inductive des balais en charbon. Le courant de court-circuit J2 rapporté au circuit primaire décale le courant primaire de l’angle ,3 — «. Il en résulte que, pour le même couple, le courant du moteur et les pertes Joule qu’il produit augmentent sensiblement : en outre, le courant de court-circuit i entraîne des pertes im-
- portantes données parle produit e i, en appelante laf. é. m. induite dans la bobine court-circuitée. Les figures 1 et 2 ont été tracées pour un même couple de démarrage JF cos a = J’F cos t6 : le courant du moteur devient 1,9 fois plus élevé et la puissance absorbée K’J’ cos? est six fois plus élevée. Les résultats d’expérience montrent que l’exemple de la figure 2, qui semble exagéré, correspond bien à la réalité pour une fréquence élevée du courant alternatif (environ 50 périodes par seconde), si l’on ne prend pas des précautions particulières pour empêcher ce phénomène. Dans ces conditions, l’avantage souvent signalé pour les moteurs monophasés de traction de ne pas entraîner de pertes an démarrage est fréquemment illusoire : en outre l’intensité de courant élevée absorbée au démarrage est très
- Fig. 2.
- incommode, aussi bien pour le réseau que poulie moteur. Les balais sont soumis à des densités de courant exagérées, car il sont traversés aussi par le courant de court-circuit, qui peut être un multiple du courant principal.
- L’auteur étudie en détail les résultats d’expérience de démarrage d’un moteur série monophasé à pôles saillants principaux et pôles de commutation dont l’inducteur est représenté par la figure 3, de façon à déterminer la grandeur réelle de la réaction des bobines d’induit court-circuitées et ses inconvénients.
- Les caractéristiques principales de ce moteur sont les suivantes :
- Paissance normale en service per-
- manent......................... 28 chevaux à 1.000
- tours par minute
- Couple normal..................... 20 kgm
- Différence de potentiel aux bornes. 110 volts Courant normal (pour 28 chevaux). 240 ampères
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
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- Fréquence...................... 5o périodes par se-
- conde
- Nombre de pôles................ 6
- Diamètre de l’induit............ 4oo mm.
- Longueur efficace de l’induit.. 170 mm.
- Entrefer simple................ 1 mm.
- L’induit porte un enroulement ondulé à courant continu avec a— 1 et avec un tour pour chaque lame de collecteur. La résistance de l’enroulement induit est d’environ 0,012 ohm. Entre l’enroulement induit et le collecteur sont placées des jonctions résistantes de 0,011 ohm chacune : la résistance totale du circuit en court-circuit est 0,023 ohm, non compris la résistance de passage des balais. Le pas des lames du collecteur est de 6,8 mm., la largeur des lames est de 6 mm., la vitesse périphérique du collecteur atteint
- Fig. 3.
- 13 mètres par seconde pour une vitesse de rotation de 1.000 tours par minute. Sur le collecteur frottent six lignes de balais portant chacune quatre blocs en charbon de 14 mm. d’épaisseur : la surface de contact d’une ligne de balais est de 4x14x18 ou 1.000 mm2. La f. é. m. induite statiquement entre deux lames de collecteur voisines placées sous les balais est de 8 volts environ pour un couple normal.
- L’auteur évalue la grandeur du courant circulant sous les balais. La résistance de passage de balais en charbon est rarement supérieure à 0,1 ohm par centimètre carré quand le collecteur est immobile. On a donc
- W/t = 0,023 -f- ^ ] g’ 0 6 = ohm et, par
- suite, pour le couple normal, A = 8/0,069 = 116 ampères dans chaque moitié d’une ligne de balais. Par contre, le courant principal pour chaque moitié est 240/2.3 ss 40 ampères. Le
- courant de court-circuit est donc trois fois plus élevé dans ce cas, et, s’il n’y avait pas de jonctions résistantes, il serait 4,3 fois plus grand que le courant normal rapporté à chaque moitié d’une ligne de balais.
- Le calcul des courants, des ampère-tours et des pertes de puissance dans les circuits court-circuités est très incertain par suite de la variation de la résistance de passage et par suite de la dispersion. Le tracé des diagrammes polaires est pénible et relativement inexact; pour pouvoir obtenir des valeurs suffisamment approchées de la réalité, il faut faire un grand nombre de mesures et prendre les valeurs moyennes des résultats.
- -La méthode de mesure qui suit a été trouvée la plus commode. Le moteur est chargé au moyen d’un frein à corde et on augmente peu à peu la différence de potentiel aux bornes jusqu’à ce que le rotor tourne.
- Au moment où le rotor possède une vitesse faible, mais invariable, on mesure la différence de potentiel aux bornes K, la tension d’excitation Ee et le courant J, et on détermine leurs phases. Perpendiculairement à la tension d’excitation Ee est situé le flux primaire et, en phase avec lui (si l’on néglige l’influence des pertes dans le fer), les ampère-tours correspondant à la tension d’excitation pris sur la caractéristique à vide (déterminée avec les balais soulevés). On obtient ainsi les ampère-tours Am. Les ampère-tours primaires Am sont déduits du produit du courant et du nombre de tours de l’enroulement excitateur. La: ligne de jonction AmA/(l -f- tJ des extrémités de ces deux vecteurs représente alors approximativement les ampère-tours de la bobine induite court-circuitée. La direction de F2 est à peu près la phase du flux secondaire dans lequel sont placés les conducteurs induits (cette direction donnerait exactement la phase du flux si la partie du circuit court-circuité par les balais, qui est en dehors des encoches de l’induit, était dépourvue d’induction).
- On voit sur le diagramme polaire de la figure 4 combien le courant J différé en phase du flux F2. Le cosinus de l’angle entre J et F2, auquel le couple est à peu près proportionnel, n’est que 0.3 sur le diagramme. Cette valeur faible du cosinus entraîne une.augmentation considérable du courant par rapport à la valeur
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- qu’aurait celui-ci s’il était en phase avec le flux. L’augmentation du courant augmente aussi la tension de dispersion de l’enroulement induit et de l’enroulement compensateur, ainsi que la différence de potentiel aux bornes de l’induit. La tension de dispersion E* est trois fois plus grande que la tension d’excitation Ee, quoique le flux de l’induit fût aussi complètement que possible compensé par un enroulement compensateur en court-circuit. On ne doit donc jamais, dans l’étude des moteurs monophasés à collecteur négliger cette dispersion d’induit, tout au moins quand il s’agit de l’étude du démarrage. Le diagramme de la figure 4 se rapporte au cas de charbons très mous et pour un couple de 13,6 kgm. Le couple calculé sur le diagramme polaire d’après iv F2 et cos (J.,, F2) est sensible-
- Fig-, 4.
- ment inférieur au couple mesuré. Cette différence est due en partie à ce que la phase du flux nécessaire pour le calcul du couple n’est pas exactement celle de F2 : d’autre part, les courants de court-circuit passant dans les conducteurs induits court-circuités exercent avec le flux de l’induit incomplètement compensé un couple qui agit dans le même sens que celui des autres conducteurs induits ; ce couple n’est pas négligeable et atteint 3 kgm dans le cas actuel. Sans cette influence des conducteurs court-circuités, le démarrage serait encore plus mauvais.
- En traçant la courbe de la puissance électrique absorbée au démarrage en fonction du couple utile, et la courbe de la puissance absorbée en marche normale, on voit que, au démarrage, on absorbe presque la même puissance électrique qu’en marche, et cela sans tenir
- compte des pertes dans le transformateur de démarrage. Si l’on tient compte de ces pertes, on trouve que les pertes totales au démarrage sur courant alternatif avec transformateur de démarrage sont plus considérables que sur du courant continu avec résistances ohmiques.
- Pour améliorer les conditions de démarrage, il existe plusieurs moyens différents que l’auteur passe successivement en revue.
- B. L.
- Nouvel alternateur auto-excitateur. — Alexan-derson. — American Institute of Electrical Engineers, janvier 1906.
- L’auteur indique d’abord les solutions déjà données par d’autres inventeurs, et, en particulier par Heyland et Latour, pour la réalisation d’un alternateur auto-excitateur. Ces solutions reposent sur l’emploi d’un grand nombre de bobines et d’un collecteur à grand nombre de lames dans lequel le courant est commuté comme dans un induit de [machine à courant continu.
- L’alternateur auto-excitateur de l’auteur ne contient pas de bobines multiples ni de collecteur à grand nombre de lames, mais possède simplement un commutateur-redresseur. En outre, le réglage de la différence de potentiel aux bornes de l’alternateur est produit par un mode d’emploi spécial du rhéostat de champ. Tandis que, dans les machines ordinaires, l’intensité du courant inducteur est modifiée par un réglage à la main, l’auteur emploie un rhéostat de champ triphasé dans lequel la chute de tension est automatiquement limitée à la valeur voulue par un courant triphasé passant à travers le rhéostat dans la direction opposée à celle du courant inducteur. Ce courant auxiliaire est pris sur un transformateur connecté en série avec les circuits induits. De cette façon, l’intensité du courant inducteur est réglée aussi bien en fonction du facteur de puissance qu’en fonction du courant débité par l’alternateur.
- Les principes sur lesquels doit reposer l’établissement d’un alternateur auto-excitateur com-pound sont les suivants :
- La commutation doit être satisfaisante à toutes charges, inductives ou non, sans décalage des balais; le compoundage doit être tel que la réaction d’induit soit compensée non seulement pour
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- toutes les charges, mais aussi pour tous les facteurs de puissance.
- Ces deux conditions peuvent être satisfaites sans aucune complication au moyen d’un enroulement inducteur simple du type ordinaire dont les deux extrémités sont reliées au commutateur-redresseur. Tout enroulement inducteur tels que ceux employés d’une façon habituelle actuellement pourrait être employé avec ce système. Le schéma généraldes connexions del’alter-nateur auto-excitateur de l’auteur est représenté par la figure 1. Le courant d’excitation est produit par un enroulement auxiliaire triphasé placé dans les mêmes encoches que l’enroulement induit principal. Les extrémités de cet enroule-
- Fig. 1. — Schéma des connexions de l’alternateur auto-excitateur.
- ment auxiliaire sont connectées à trois lignes de balais qui frottent' sur un commutateur-redresseur d’un type spécial. Ce commutateur possède un segment actif par pôle, couvrant pratiquement deux tiers du pas polaire :1e troisième tiers est isolé. De deux en deux, tous les segments sont reliés à une extrémité de l’enroulement inducteur, le groupe des autres segments étant relié à l’autre extrémité. Avec ce dispositif, on peut rendre la commutation indépendante de la réactance qui est inhérente aux types ordinaires d’enroulements inducteurs, et tous les phénomènes de la commutation se produisent dans des circuits stationnaires.
- La tension induite dans l’enroulement auxiliaire suffit pour fournir le courant nécessaire pour l’excitation à 'pleine charge inductive, et
- l'excitation est ajustée d’après la valeur instantanée de la charge, grâce à un rhéostat triphasé intercalé au point neutre de l’enroulement auxiliaire. Un transformateur série, connecté au rhéostat, fait passer dans celui-ci un courant opposé au courant d’excitation et produit le compoundage automatique. Le courant secondaire du transformateur série est en phase avec le courant de ligne, tandis que le courant d’excitation est pratiquement en phase avec la tension. La valeur du survoltage dans le circuit inducteur dépend donc, non seulement de la valeur du courant secondaire, mais aussi du facteur de puissance de la charge. L’action du rhéostat influe d’une façon importante sur la commutation, comme on le verra plus loin.
- Les phénomènes de la commutation sont très différents de ceux qui se produisent 'dans un collecteur ordinaire à lames multiples de machine à courant continu : il n’est donc pas sans intérêt d’entrer dans quelques détails sur la théorie de la commutation du nouvel alternateur.
- Le courant dans les trois phases du circuit inducteur n’est pas un courant alternatif ordinaire de forme sinusoïdale, mais est un courant redressé. La commutation se produit quand un balai vient en contact avec un segment et qu’un autre balai quitte le même segment :à ce moment, le courant dans le premier balai doit passer de zéro à la valeur totale du courant continu, et le courant dans le second balai doit passer du maximum à zéro. La commutation doit se produire un peu après le moment où les tensions induites sont égales dans les deux phases en question. Si le circuit fixe possède une réactance élevée, la variation brusque du courant induit une Lé. m. entre le balai et le segment, et produit une étincelle. L’instant de la commutation doit être retardé de telle façon que la différence de tension entre les deux phases commence à faire passer un courant direct dans le circuit complet formé p£ir les deux phases et le rhéostat. Aussitôt que les deux balais entrent en contact avec le même segment, ils divisent le courant inducteur, mais le courant direct du circuit qui se superpose au courant inducteur affaiblit ce courant dans une des phases et le renforce dans l’autre. Si, par exemple, la valeur du courant direct est égale à la moitié du courant inducteur au
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- moment de la rupture, une des phases fournit le courant total et il ne passe plus de courant dans le balai qui quitte le segment. De cette façon, la commutation se produit entièrement avant que le balai quitte le segment, et, par conséquent, il ne se produit aucune étincelle. Ee temps nécessaire pour que le courant auxiliaire atteigne une valeur égale à la moitié du courant inducteur dépend de la réactance et de la résistance du circuit fixe extérieur. D’après ce qui précède, il est évident que, quelles que soient les valeurs de ces quantités, on peut trouver pour les balais une position pour laquelle la commutation se produit sans étincelle : il est également évident qu’un faible déplacement des balais peut produire des crachements importants si les cicuits ne sont pas bien établis. Pour obtenir de bons résultats, il faut établir le circuit générateur avec une réactance aussi faible que possible et avec une forte résistance.
- L’alternateur auto-excitateur peut parfaitement être employé comme moteur synchrone, com-pouncl ou non. Le démarrage s’effectue comme pour les moteurs synchrones ordinaires jusqu’à ce que la vitesse normale soit atteinte.
- R. R.
- Nouveau survolteur automatique. — Tilney. — The Electrician, 26 janvier 1906.
- Le procédé de réglage employé par l’auteur sur les survolteurs intercalés entre l’une des barres omnibus et la batterie d’accumulateurs d’une usine génératrice est basé sur l’emploi d’un rhéostat automatique ,agissant sur les bobines inductrices shunt des survolteurs. Les pôles de ces derniers sont, de préférence, lamellés, pour que les variations de flux suivent plus rapidement les variations du courant d’excitation.
- Le diagramme des connexions est indiqué par la figure 1. La manette du rhéostat de réglage S est montée sur l’induit (armature) d’un petit moteur qui tourne dans un sens ou dans l’autre sous l’action des quatre bobines inductrices 1,2, 3A et 3B. Cette manette porte deux paires de blocs de contact à ressorts, l’une établissant le contact entre les secteurs 1 et 2, et l’autre paire établissant le contact entre les secteurs. 3 et 4 (figure 2). L’inversion du courant d’excitation et la décharge des bobines inductrices avant cette inversion est effectuée par les contacts mar-
- qués SS (figure 1 et 2) pour lesquels les bobines sont court-circuitées : en pratique, on 11e voit pas trace d’étincelle, même quand l’inversion se produit rapidement. Le demi cercle figuré en pointillé sous la bobine 3A (figure 1) est un shunt variable.
- Les bobines inductrices du petit moteur sur l’arbre duquel est calée la manette de rhéostat sont excitées de la façon suivante. La bobine 1,
- . Fig. 1.
- branchée aux bornes d’un shunt analogue à un shunt d’ampèremètre, est parcourue par un courant proportionnel au courant total ; ce shunt étant branché entre les rails de retour et la barre négative du tableau. La bobine
- n° 2 produit un nombre d’ampère-tours proportionnel au débit des machines en service dans l’usine, et le circuit de cette bobine est modifié au moyen du régulateur intercalé sur lui quand le nombre des machines en service varie. La bobine 3A est intercalée dans le circuit inducteur du survolteur lorsque celui-ci charge la batterie : la bobine 3B est intercalée dans ce circuit quand la batterie se décharge, le remplacement de l’une par l’autre étant effectué par le secteur intérieur du rhéostat, après la
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- mise en court-circuit des inducteurs aux points SS. La bobine 3A est munie d’un shunt prévu pour compenser l’augmentation de voltage de la batterie. En pratique, sauf dans le cas où les éléments sont complètement déchargés ou quand on veut leur donner une charge prolongée, ce shunt ne doit pas être touché. L’induit du moteur est prévu pour un courant de 0,5 ampère, mais est parcouru généralement par un courant de 0,3 ampère. La bobine n° 1 est prévue pour un courant de 50 ampères au maximum, correspondant aux plus grands débits de l’usine : elle a 40 tours et produit par conséquent, au maximum, 2.000 ampère-tours. La bobine n° 2 a 1.000 tours et est parcourue par un courant de 2 ampères. Le régulateur placé dans le circuit de cette bobine comprend 20 touches et permet de faire varier le nombre d’ain-père-tours entre 100 et 2.000. La bobine 3A a 1.000 tours et est parcourue par un courant de 2,5 ampères au maximum. La bobine 313 a 2.000 tours et est prévue pour un courant maximum de 2 ampères.
- Le fonctionnement de l’appareil est très simple et repose sur le fait que tout mouvement de la manette modifie non seulement le champ inducteur du survolteur, mais change en même temps la valeur des bobines 3A et 3B et tend à produire un flux nul dans le petit moteur du rhéostat. Les bobines 1 et 2 agissent à l’opposé l’une de l’autre. La bobine 3A agit dans le même sens que la bobine 1 et la manette tend à se déplacer vers la position de charge jusqu’à ce que le flux dû aux bobines
- 1 et 3A soit égal au flux produit par la bobine 2. A la décharge, la bobine 3B agit, la bobine 3A étant hors circuit : son action renforce celle de la bobine 2, et la manette tend à se déplacer jusqu’à ce que le flux dû aux bobines
- 2 et 3B soit égal au flux produit par la bobine 1.
- Naturellement, pour des survolteurs possédant des caractéristiques très différentes, il est nécessaire de modifier le nombre de tours de bobines 3A et 3B, mais, dans la plupart des cas, cette modification est inutile. Si l’on veut sur-compounder pour compenser la chute de tension dans les feeclers, il suffit de modifier légèrement la valeur de la bobine 2 et de placer un shunt sur la bobine 3A.
- L’auteur indique que l’énergie absorbée par
- ce mode de réglage est insignifiante. A pleine charge totale, les pertes dues à la bobine 1 et à son shunt s’élèvent au plus à 1.000 watts ; les pertes dues à la bobine 2 s’élèvent à 600 watts I au maximum ; et les pertes dues à l’induit du moteur sont de 750 watts : les pertes totales ne dépassent donc pas 1750 watts.
- R. R.
- Survolteur réversible. — Turnbull. — The Elec-trician,Ç) février 1906.
- Cet appareil, inventé par l’auteur et par M. Mac Leod, présente l’aspect extérieur d’une génératrice tétrapolaire entraînée par un moteur tétrapolaire shunt ordinaire. Cette génératrice possède quatre enroulements inducteurs distincts : l’un est un enroulement shunt branché aux bornes du survolteur; le deuxième est un enroulement shunt relié aux barres générales de l’usine : le troisième est parcouru par le courant total du générateur et agit en sens inverse de la bobine précédente; le quatrième enroulement est en série avec l’induit du survolteur.
- Les combinaisons du survolteur avec une batterie d’accumulateurs peuvent être réalisées des façons suivantes :
- 1°) Survolteur et batterie travaillant sur les barres omnibus avec le générateur maintenant la charge de celui-ci constante entre des limites étroites.
- 2°) Survolteur et batterie travaillant sur les barres omnibus avec le générateur, mais avec des bobines réglées pour que l’action soit relativement faible. Cette méthode est employée quand la charge normale sur la ligne est faible avec des pointes accidentelles. Dans ces conditions, le groupe batterie-survolteur fournit toutes les pointes, mais reste à peu près inactif pendant que la charge est faible, quand il n’est pas nécessaire que la batterie se charge.
- 3°) La batterie peut être reliée sans survolteur quand la charge devient faible.
- 4°) Le survolteur peut être employé uniquement à la charge ou uniquement à la décharge par simple réglage des bobines inductrices 2 et 3.
- 5°) Le groupe batterie-survolteur peut être relié seul aux barres omnibus sans aucun générateur. La tension de service peut être réglée
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- par un réglage à la main de la bobine inductrice 2.
- 6°) La batterie et le survolteur peuvent être reliés aux barres générales et réglés pour qu’il se produise un survoltage quand la charge augmente.
- Tous ces montages peuvent être d’un emploi courant et être réalisés par l’emploi d’interrupteurs disposés sur le tableau.
- Le survolteur est complété par deux disjoncteurs. Le courant de la batterie passe par les deux disjoncteurs en série mais traverse seulement le solénoïde d’un seul disjoncteur dit de batterie. Le second disjoncteur est le disjoncteur du moteur. Un excès de courant sur la batterie provoque la rupture du disjoncteur de batterie, mais n’arrête pas le moteur qui est alimenté par la batterie. Un excès de courant sur le moteur produit la rupture du circuit de la batterie mais n’arrête pas le moteur qui est alimenté alors par les barres omnibus. Pour que l’action de ces disjoncteurs soit un peu différée, on emploie un circuit non inductif en parallèle. Par exemple, on sépare en deux branches parallèles le conducteur dans lequel passe le courant principal, et on entoure l’une des branches d’un aimant lamelle en fer à cheval muni d’une armature. Une augmentation brusque de courant produit une augmentation immédiate de courant dans la branche non inductive et une augmentation lente dans la branche inductive. Quand le courant atteint dans cette branche une certaine limite, l’armature est attirée et ferme un contact qui produit l’excitation du solénoïde du disjoncteur. »
- R. R.
- Régulateur automatique pour le réglage des survolteurs. — The Electrician, 16 février 1906.
- La méthode de réglage des survolteurs dont il s’agit, repose sur l’emploi d’un appareil spécial contenant un certain nombre de piles de disques de charbon soumis à une pression variable sous l’action d’un levier. L’une des extrémités de ce levier porte le noyau en fer d’un solénoïde traversé par le courant total du générateur : l’autre extrémité porte un ressort à boudin dont la tension peut être réglée à la main et contrebalance l’effet du solénoïde pour une charge quelconque des machines. Les variations de charge, positives ou négatives par rapport à la charge normale, produisent une
- modification dans la pression à laquelle sont soumis les disques de charbon empilés: ces variations de pression produisent une variation de résistance qui sert à modifier le courant inducteur du survolteur de la batterie.
- Le schéma des connexions habituellement employées est indiqué par la figure 1. GG représentent les génératrices principales : le solénoïde du régulateur, parcouru par le courant principal, est figuré en H ; la batterie XYZ est en série avec l’induit du survolteur D et est reliée aux barres générales : l’inducteur F du survolteur est excité par une petite excitatrice E entraînée, soit par un petit moteur, soit par le moteur du survolteur, non représenté sur la figure. Les connexions employées avec les piles de charbon K et L pour modifier le
- A C B
- Fig. 1. — Régulateur automatique de survolteur à disque de charbon.
- courant inducteur de l’excitatrice sont visibles sur le schéma, et constituent un pont de Wheatstone dans lequel N et Y sont les points milieux de la résistance variable et de la batterie.
- On voit que la construction du survolteur est considérablement simplifiée par l’absence des bobines inductrices série généralement employées dans ces machines. La charge constante des génératrices de l’usine peut être réglée à volonté par réglage de la tension du ressort qui équilibre l’action du solénoïde : la batterie peut ainsi fonctionner en tampon, ou se charger peu à peu, ou bien se décharger peu à peu.
- Dans le cas de régulateurs établis pour courants très intenses, une armature en U renversé est suspendue au-dessus d’une des barres générales qui remplace le solénoïde. Le régulateur à disques de charbon répondant à des variations très faibles de charge, le système n’exige aucune prédétermination ni aucun réglage exact
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- et donne de bons résultats dans toutes les circonstances. La sensibilité du régulateur est considérable dans des conditions de charge très fortes aussi bien qu’au moment des faibles charges, avantage que ne présentent pas les survolteurs dans lesquels les enroulements inducteurs doivent être shuntés quand la charge augmente.
- L’emploi de la résistance réglable à piles de disques de charbon permet de modifier comme l’on veut la sensibilité du réglage, ce qui permet à l’électricien de service de maintenir, quand c’est nécessaire, une charge constante sur les machines, ou bien, à d’autres moments, de partager les fluctuations de la charge à volonté entre la batterie et les génératrices.
- L’action du levier sur les piles de disques est limitée de part et d’autre par des butoirs fixes qui peuvent être établis de façon à limiter la charge ou la décharge de la batterie au maximum que l’on veut. Quand cette limite est atteinte, les machines seules supportent la variation de charge. Le survolteur est ainsi protégé contre des surcharges excessives au moment des fluctuations anormales, et la capacité de surcharge des générateurs intervient seule alors pour supporter la fluctuation, sans que le disjoncteur de la batterie déclanche. C’est là un avantage très appréciable qui empêche tout incident lors des variations de charge trop brusques.
- R. R.
- milieu du balai par rapport au milieu du pôle exerce aussi une influence. Par suite, on a négligé kA.
- Le flux total d’un pôle de commutation est donné par l’équation = C. BN. lw bw, dans laquelle bw désigne la largeur du pôle de commutation, pour laquelle Bw est à peu près constant, et C une constante, supérieure à l’unité, qui tient compte de la dispersion du flux de commutation au delà de la zone de commutation de largeur bw et de la dispersion du pôle de commutation lui-même par rapport à la culasse. Généralement C a une valeur supérieure à 1,5 et quelquefois supérieure à 2. Si la longueur lw du pôle de commutation est plus petite que la longueur de fer de l’induit, le flux de l’induit n’est pas annulé sur une longueur l—lw, et il faut, pour que la compensation soit
- obtenue, rendre supérieur à la valeur - AC le
- nombre des ampère-tours de compensation d’un pôle auxiliaire, de sorte que la valeur de BN est
- augmentée de ^^ B9, B^ désignant l’induc-
- tion relative au flux de l’induit dans la zone de commutation. On a donc, puisque B^ = 2 >,yAC :
- 2 J-nw
- U AG
- — fi — P
- l , • k n l L
- ----1- 2/çrAC —r—
- lw lw
- Pour lw = lK on retombe sur l’équation (8) précédemment donnée.
- Sur la commutation et les pôles auxiliaires. — Arnold. — Elektrotechnik und Maschinenbau, 18 février 1906.
- L’auteur complète ou rectifie les indications qu’il a données dans une précédente étude (f). L’équation (7) doit être remplacée par l’équation suivante :
- Le dernier terme dans la parenthèse donne, d’après l’ancienne formule, des valeurs trop faibles. Dans celle-ci, il ne donne encore qu’un résultat approximatif, car le rapport de la largeur du pôle de commutation au pas des dents n’entre pas en ligne de compte. La position du
- (') Voir Eclairage Electrique, tome XLYI, 13 janvier 1906, page 65.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES TÉLÉGRAPHIE & TÉLÉPHONIE SANS FIL
- Sur les courants de haute fréquence et les ondes électriques. — Fleming (Fin) (1 ). — The Electrician, 12 et 19 janvier, 2, 9 et 23 février 1906.
- Un circuit électrique contenant un condensateur et une inductance exécute une série d’oscillations dont la période est déterminée par la valeur de la capacité et de l’inductance. Ce circuit peut être comparé à un pendule dont la période d’oscillations dépend de la longueur. Si l’on place à proximité l’un de l’autre deux circuits contenant une inductance et une capacité, les oscillations de l’un induisent dans
- P) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, 17 mars 1906, p. 429.
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- l’autre des courants oscillants, et les deux circuits sont accouplés inductivement. Les phénomènes en jeu peuvent être comparés à ceux que l’on observe dans le cas de deux pendules acèouplés mécaniquement. L’accouplement des circuits est dit parfait ou imparfait (lâche) suivant que l’inductance mutuelle a une valeur élevée ou faible : le coefficient d’accouplement k est égal au rapport M/^NL en appelant M l’inductance mutuelle de deux circuits, et L et N les inductances de chacun des deux circuits.
- Si les deux circuits sont syntonisés, c’est-à-dire s’ils ont la même période propre d’oscillations, et si, au moyen d’un ampèremètre thermique, on mesure la valeur efficace du courant dans le second circuit, on constate que cette valeur efficace présente un maximum. A mesure que les périodes propres des deux circuits diffèrent plus l’une de l’autre, les valeurs efficaces du courant dans le second circuit décroissent de plus en plus, et l’on obtient une courbe dite courbe de résonance : la forme de cette courbe dépend de la nature de l’accouplement. Si l’accouplement est très faible, la courbe de résonance ne présente qu’un maximum : si l’accouplement est plus parfait, il y a deux bosses accentuées. Quand l’accord des deux circuits n’est pas tout à fait exact, il existe dans le circuit deux groupes d’oscillations superposées, et l’oscillation résultante est la somme de ces deux oscillations. Quand les deux circuits ne sont pas accouplés rigidement et sont accordés sur la même période n0, les fréquences nK et n2 des deux oscillations résultantes dans le circuit secondaire sont données par les formules nK —n0\ i—Æ et «2 = n0 \ i -)- k, k étant le facteur d’accouplement.
- On peut vérifier tous ces résultats théoriques au moyen d’un ondomètre, et en particulier, au moyen du kummètre de l’auteur (1). En appelant X la longueur d’ondes, on a ni = 3 X 1010 : la fréquence elle-même est donnée par la formule n = 5 X 106 VCL. Connaissant la constante d’oscillations de l’antenne, on peut facilement déterminer la longueur d’ondes 1 = 3/5 X 105 X \/GL7. En appelant no la fréquence naturelle de l’antenne et 1 la fréquence correspondante, on a X^ = 10 i k.
- (!) Voir Eclairage électrique, tome XLIV, 8 juillet 1905, p. 30,
- et ).2 = ).0 y i — k. L’onde la plus longue est la moins amortie et possède la plus grande quantité d’énergie. Les deuxlongueurs d’ondes etX2 sont liées à la longueur d’ondes X0 par la relation -j- X? — 2 >o : le coefficient d’accouplement est donné par le rapport k = (X^—l'f)/(^ + X?). On peut montrer que, pour certaines raisons, les meilleurs résultats sont obtenus dans le cas d’antennes accouplées inductivement, lorsque le coefficient d’accouplement k a une valeur telle que l’une des ondes radiées ait une longueur trois fois plus grande que la seconde. I)rude a trouvé que, en appelant le décrément du circuit primaire seul et §2 celui de l’antenne seule, les décréments et D2 .des deux ondes de longueur 14 et X2 sont donnés par les formules
- Ces formules montrent que, si l’accouplement est rigide (k voisin de l’unité), on peut faire en sorte que l’une des ondes radiées par l’antenne ait un amortissement beaucoup moins considérable que dans le cas d’une antenne simple seule. Ce résultat montre l’importance de l’accouplement inductif de l’antenne avec un circuit oscillant.
- On peut, avec l’ondomètre, montrer expérimentalement que les courants de haute fréquence passent uniquement par la surface des conducteurs. Si l’on prend une boucle de fil de cuivre et une boucle de fil de fer, on peut étudier les oscillations électriques dans la première, mais non dans la seconde qui présente un amortissement énorme. Si, au lieu de fil de fer ordinaire, on prend du fil de fer galvanisé, on peut étudier les oscillations comme sur la boucle de fil de cuivre ou de zinc.
- On peut aussi employer l’ondomètre pour comparer les constantes diélectriques : on voit ainsi que la constante diélectrique du verre diminue quand la fréquence des oscillations augmente. Une formule simple donnant la capacité d’un condensateur plat à air est la suivante : capacité en microfarads = surface de la plaque en centimètres carrés divisée par l’épaisseur de la couche d’air en centimètres multipliée par 11.060.000. Les résultats obtenus par l’auteur dans un grand nombre de cas avec cette formule sont suffisamment exacts.
- L’auteur étudie ensuite les ondes stationnai-
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- res dans les fils métalliques et les compare aux ondes acoustiques avec lesquelles on est tout à fait familiarisé. Il indique comment on peut, au moyen d’un ondomètre et d’un tube à vide à néon, déterminer les nœuds et les ventres des ondes stationnaires le long cl’un fil. La distance d’un ventre à un ventre ou d’un nœud à un nœud est égale à la demi-longueur d’ondes, La vitesse, de propagation des ondes est, pour ainsi dire, beaucoup plus faible dans un fil enroulé en hélice que dans un fil rectiligne, parce que le premier a une inductance élevée par .unité de longueur. Par exemple, dans une
- bobine de 210 cm. de longueur formée de 3.470 tours de fil guipé sous soie, répartis sur une seule couche, la vitesse de propagation de l’onde électrique est égale à 773.106 cm. par seconde. La capacité de cette bobine par unité de longueur est C = 45.106 ou 210 microfarads, et l’inductance par unité de longueur est L = 32.1066 ou 210 cm. environ. Les relations entre la capacité, l’inductance, la fréquence calculée n, la longueur d’ondes observée 1/k et la vitesse de propagation des ondes calculée W =nl pour l’hélice dont il vient d’être question, sont données par le tableau I.
- TABLEAU I
- OSCILLATION CAPACITÉ EN mfd C INDUCTANCE EN Cm L FRÉQUENCE CALC. n LONGUEURDONDES observée en cm VITESSE DE L’ONDE calculée en cm/sec.
- Fondamentale o,oo5835 110.000 0,197.io6 (871) (172. IO6)
- i'r harmonique 0,002887 35.000 0,588. — 292 172. —
- 2e — 0,001461 18.000 °>977• — 175 172. —
- 3e — ......... .. o,ooi464 9.000 1>379- — 124 171. —
- 4e - 0,001461 6.000 1,70 — 95 163. —
- 5e — 0,001461 5.000 ï»9 — 80 IÔ2 .
- On voit, d’après ce tableau, que la longueur d’ondes du premier, du seéond et du troisième harmonique sont à peu près exactement dans le rapport de 3 : 5:7 pour 292 x 3 =876, 175 x 5 = 875 et 124X7= 868. La longueur de l’onde fondamentale doit donc être 871. Si l’on adopte cette valeur et qu’on calcule la vitesse de l’onde pour la fréquence fondamentale, on trouve 172 X 106 cm. par seconde ou exactement la même valeur que celle obtenue par les trois premières harmoniques. Cette valeur de 172 X 106 cm. est en bonne concordance avec la valeur calculée directementde 173X106.
- L’auteur indique comment on peut employer une telle bobine à la mesure de la longueur d’ondes d’une antenne. Pour cela, on relie la bobine à l’antenne par l’intermédiaire d’un petit condensateur, et l’on place sur la bobiné un contact glissant relié à la terre. On ajuste la position de ce contact jusqu’à ce que, au moyen du tube à néon, on ait décelé fine onde stationnaire complète : on peut mesurer la longueur de cette onde et, connaissant la vitesse de propagation le long de l’hélice de fd formant la bobiné, on peut calculer la fréquence des oscil-
- lations. Cette fréquence doit être la même que celle des oscillations dans l’antenne, et, puisque la longueur de l’onde radiée par l’antenne est égale numériquement art quotient de la vitesse de la lumière par la fréquence, on obtient de cette manière la mesure de la longueur de l’onde radiée. La bobine de multiplication du Professeur Slaby est basée sur le même principe que cette hélice qui constitue l’ondomètre de l’auteur, niais, au lieu d’employer un contact glissant, cet expérimentateur emploie la main et, au lieu d’un tube à néon, il Utilise une matière fluorescente contenant des parcelles de feuilles d’or et fixée sur dü papier placé à proximité de l’extrémité libre de l’hélice. Ces deux appareils réalisent des ondomètres à circuit ouvert : on péut établir également des ondomètres à circuit fermé, tel que celui de Dônitz ou le second ondomètre de l’auteur dans lequel là valeur d’une bobine de self-induction et d’une capacité sontsimultanément modifiées au moyen, d’un contact glissant.
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- Mesures de radiation faites sur des résonateurs dans la région des ondes courtes. — Paetzold. — Drudes Annalen, janvier igo6.
- Les expériences de Kirehner sur les propriétés optiques des émulsions de Lippmann ont abouti au résultat surprenant que les propriétés optiques de telles plaques varient quand celles-ci sont humides : dans ce dernier cas, le maximum d’absorption est déplacé vers les ondes plus courtes et la valeur absolue de l’absorption devient sensiblement plus faible. Pour expliquer ce phénomène, Kirehner a supposé que les particules d’argent contenues dans la gélatine agissaient comme des résonateurs et que la période propre d’oscillations de ces particules était diminuée par suite de l’augmentation de leur distance due à l’humidité. Cette explication a trouvé un appui sérieux dans une étude théorique de Planck. Mais il était nécessaire de vérifier les résultats de cette étude au moyen des oscillations électriques, dont les longueurs d’ondes et l’amortissement peuvent être mesurés d’une façon relativement simple. C’est là le but que l’auteur s’est proposé, mais il a fallu un certain nombre d’expériences préliminaires dont les résultats font l’objet de cette publication.
- Le courant était produit par trois accumulateurs qui alimentaient le primaire d’ilne bobine d’induction munie d’un interrupteur à turbine. Les bornes secondaires de cette bobine portaient deux fils minces distants de 4 à 5 cm. et aboutissant à l’excitateur aux électrodes sphériques duquel ils étaient soudés. La distance entre l’excitateur et la bobine d’induction atteignait environ 2 mètres. L’intensité du courant primaire était maintenue invariable et égale à 1 ampère au moyen d’une résistance. Le nombre des interruptions était d’environ 30 par seconde.
- L’excitateur rectiligne (fîg. 1) était constitua par deux tiges de laiton de 4 mm. de diamètre portant des sphères de 6 mm. de diamètre :-ces tiges traversaient les couvercles a a en ébonite fermant un cylindre en verre rempli de pétrole. L'une des tiges (celle du dessus) était mobile à frottement dur dans le couvercle : l’autre était fixe.
- L’étude de là radiation était faite au moyen de résonateurs rectilignes en fils très fins de fer et de constantan, constituant un thermoélément de Klemencic et placés dans un tube vide d’air. La sensibilité d’un tel résonateur est environ trois fois plus considérable pour une pression d’air de 0,004 mm. que pour la pression atmosphérique. En outre, après un échauf-fement,-un thermoélément placé dans le vide reprend environ cinq fois plus vite sa température initiale qu’un thermoélément placé dans l’air. Comme appareil de mesure, l’auteur employait un galvanomètre de Bois-Rubens : une déviation de 1 division correspondait à une intensité de courant de 1,4.10—9 ampères.
- Expériences faites sur un oscillateur excité par induction. — Le montage était celui de Blondlot (fig. 2) avec lequel on peut admettre que le circuit primaire n’émet pas de radiation. Ce circuit primaire était le siège de courants de Tesla. Pour réaliser l’accord, on plaçait au point a (fîg. 2) au-dessus des fils parallèles un tube luminescent : On déterminait de même le nœud d’oscillations voisin, on coupait les fils au milieu de l’intervalle entre le point et ce nœud, et on le recourbait perpendiculairement au plan du circuit primaire de part de d’autre de ce plan. La longueur totale du transmetteur était alors égale à une demi longueur d’«ondes.
- Avec ce dispositif, oii constata dans les courbes de résonance une bosse due à une influence perturbatrice que l’on pouvait éviter en intercalant, d’après la méthode de Lindmann, des fils de fer de faible section produisant un fort amortissement. Mais, pour les expériences dont il s’agit, l’emploi de tels résonateurs amortis aurait entraîné une source d’erreurs, et l’on dut revenir à l’emploi d’un oscillateur rectiligne qui, malgré ses inconvénients, présente l’avantage de donner une oscillation ayant une longueur d’ondes nettement déterminée.
- Etude de la radiation d’excitateurs « secondaires ». — L’auteur a étudié la radiation d’un ou plusieurs résonateurs. En premier lieu, il a fallu déterminer là modification que subissent
- Fig. 1.
- Fig. 2.
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- les oscillations de chaque résonateur individuel par suite de la proximité d’autres résonateurs. Pour cela, on peut tracer les courbes de résonance et en déduire simultanément la longueur d’ondes et l’amortissement. Lindmann a indiqué une méthode pour étudier la radiation d’.un résonateur rectiligne dans le champ d’un excitateur également rectiligne. Cet expérimentateur avait observé que l’excitation d’un résonateur rectiligne de mesure suit la loi :
- E — a cos2 fy
- quand on le fait tourner autour de son axe, de la position verticale parallèle à l’excitateur vers la position horizontale (a désignant l’intensité mesurée dans la position verticale et tp l’angle de rotation). En se basant sur cette loi, il a pu étudier la radiation d’un résonateur mis en vibration par un excitateur, en plaçant le résonateur de mesure sous un angle de 90° et 1’ « excitateur secondaire » sous un angle de 45° par rapport à l’excitateur. De cette façon, le résonateur de mesure était entièrement soustrait à l’action de l’excitateur. Cette méthode de mesure repose sur l’hypothèse d’une oscillation polarisée rectilignement. En réalité, la loi E = <2 cos2^ n’est pas tout à fait rigoureuse et, pour f = 0, on observe encore une faible intensité, mais l'intensité de cette composante perturbatrice est si faible par rapport à l’oscillation à mesurer qu’on peut la négliger.
- Les mesures faites, d’après la méthode indiquée, sur la radiation d’excitateurs secondaires commencèrent avec un seul résonateur rectiligne de 1 mm. : les courbes obtenues étaient très nettes et pouvaient servir à la détermination de l’amortissement et de la période. Mais, dès que l’on approchait du premier résonateur un second résonateur exactement semblable, les courbes perdaient leur forme caractéristique et présentaient un étalement du maximum au lieu de deux maxima nets.
- Passage des ondes électriques à travers des systèmes de résonateurs. On réalisa un système de résonateurs en plaçant, dans un cadre léger en bois, un grand nombre de fils de cuivre rectilignes égaux de 1,5 mm. de diamètre et 1,8 mm. de longueur placés parallèlement les uns aux autres en plusieurs séries et à égale distance les uns des autres. Ce système fut entouré d’un écran circulaire en tôle et interposé
- sur le trajet des rayons. A grande distance en arrière (1 mètre) était placé le résonateur de mesure, ainsi que l’excitateur et le résonateur du système, disposés verticalement. On pouvait alors admettre qu’avec le thermo-élément, on ne mesurait que la partie de la radiation de l’excitateur ayant traversé le système de résonateurs.
- On fit les expériences en employant un excitateur et des résonateurs de mesure accordés de différentes périodes, et en déterminant pour chaque longueur d’ondes la proportion ( % ) d’énergie absorbée. Pour cela, on mesurait d’abord l’excitation du résonateur de mesure pour la radiation libre, puis on interposait le système de résonateurs et l’on déterminait l’excitation du résonateur de mesure ; finalement on renouvelait, comme contrôle, la première expérience. Le résultat obtenu a été exactement contraire aux prévisions : quand on s’attendait à obtenir un minimum, on obtenait au contraire un renforcement de l’excitation et le maximum était souvent plus élevé que quand il n’y avait pas de système de résonateurs interposé. Il était donc probable que l’on n’avait pas affaire à des phénomènes d’absorption, et que l’action de la radiation propre des éléments de la grille entrait en jeu.
- En présence de ce résultat, l’auteur a cru intéressant de reprendre les expériences de Aschkinass et Schafer. Ces auteurs avaient employé des systèmes de résonateurs placés dans un plan. Pour voir si une telle modification dans la disposition des résonateurs exerce une influence quelconque, l’auteur a fait une expérience avec une « grille » formée d’une grande feuille de papier mince tendue sur un cadre de bois et portant des bandes de papier d’étain de 18 cm. de longueur et de 1,5 cm. de largeur. Ces bandes étaient disposées en cinq rangées superposées contenant chacune quatorze éléments : l’écart entre les éléments était de 8 centimètres. Les résultats obtenus ont présenté une forte dépendance entre 1’ «absorption », si l’on peut employer ce mot, et la longueur des ondes incidentes. Cette absorption diminuait jusqu’à un minimum pour une longueur d’ondes de 43 cm. et croissait ensuite jusqu’à un maximum pour une longueur d’ondes de 27 cm., puis tombait ensuite rapidement,
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- Après cette expérience, l’auteur s’est rapproché autant que possible du dispositif expérimental employé par Aschkinass et Schâffer et a étudié la radiation d’un excitateur de Rubens polarisée d’abord par une grille : la radiation traversait ensuite une grosse bouteille ronde remplie de pétrole et tombait sur le système de résonateurs, puis traversait un diaphragme et tombait finalement sur un miroir creux qui entourait le résonateur de mesure. Les résultats obtenus n’ont pas été les mêmes que ceux d’Aschkinass et Schàfer. Le maximum d’« absorption » fut obtenu pour une longueur des éléments de la grille égale à 5 cm. D’après les théories de Garbasso, Aschkinass et Schàfer, on devait s’attendre à ce que, en employant au lieu d’un résonateur de mesure de 5 cm. de longueur un résonateur de mesure de 7 cm. de longueur, le maximum d’absorption serait obtenu avec une grille de résonateurs ayant 7 cm. c’est-à-dire une longueur d’ondes d’environ 14 cm. L’expérience n'a pas donné du tout ce résultat : pour des longueurs d’ondes des éléments de la grille compris entre 4 et 20 cm., le maximum de l’absorption était resté à peu près à la même place et était encore plus élevé que précédemment.
- Devant ces résultats, l’auteur a cherché s’il existait une cause perturbatrice quelconque ou bien si les résultats étaient dus seulement à l’action des résonateurs. Ni l’éloignement de la grille de polarisation, ni une modification du diaphragme, ni la suppression du réflecteur du résonateur de mesure ne purent modifier le caractère de la courbe. La cause des résultats obtenus doit donc être cherchée dans les phénomènes qui se produisent dans la grille elle-même. Des expériences faites dans ce but ont montré que, lorsqu’on diminue l’intervalle séparant les éléments de la grille, le maximum de la courbe de résonance est déplacé du côté -des courtes longueurs d’ondes : cette variation de longueur d’ondes ne peut être attribuée qu’à une action de capacité.
- En résumé, les résultats obtenus jusqu’ici par l’auteur dans ses mesures de radiation sont les suivants :
- 1° Pour produire une oscillation d’intensité suffisante et relativement peu amortie, l’emploi d’un oscillateur excité par induction est à recommander, quand les expériences à effectuer
- permettent d’amortir une oscillation perturbatrice, en apparence inévitable, que produit le circuit primaire.
- 2° Avec un excitateur rectiligne, on peut mesurer encore dans le plan perpendiculaire une composante d’oscillations décalée de 90° environ sur la composante régulière.
- 3° Les propriétés des systèmes de résonateurs dans le champ de radiation d’un excitateur dépendent de l’écartement entre les éléments constitutifs. Si cet écartement est de l’orde de grandeur de la demi-longueur d’ondes ou plus, la période d’oscillation des résonateurs individuels est invariable. Si l’on diminue l’écartement, la période semble modifiée. Cependant cette action n’a pas pu être nettement étudiée.
- 4° Les expériences d’Aschkinass et Schàfer, et vraisemblablement aussi celles de Garbasso ne doivent pas être considérées comme des mesures d’absorption ; les résultats proviennent sans doute de l’action simultanée de la radiation de l’excitateur et de l’oscillation produite par la grille.
- R. V.
- MESURES
- Sur une méthode permettant de déterminer la constante d’un électrodynamomètre absolu à l’aide d’un phénomène d’induction. —G. Lippmann. — Académie des Sciences, 8 janvier 1906.
- S’il s’agit d’un électrodynamomètre-balance, composé d’un système de bobines mobiles et de bobines fixes, il fautdéterminer la constante dP/dx, P étant le potentiel du système fixe sur le système mobile, et x étant le déplacement de ce dernier. Pour cela, il suffit de connaître la valeur de P pour une valeur quelconque de x. A cet effet, l’auteur suppose que l’on ait construit un appareil à induction voltaïque dont la constante L soit bien connue : L est le potentiel réciproque des deux bobines de l’appareil à induction. On mesure exactement le rapport de P à L, et par conséquent l’on connaît P. On détermine ainsi la valeur P0 que prend P quand l’électrodynamomètre est au zéro ; puis la valeur P/j correspondante qui a lieu quand le système
- p __
- mobile a été déplacé de Acm. Le quotient -1
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- t
- est égal à-^ , c’est-à-dire à la constante de T électrodynamomètre-balance.
- La mesure du rapport P/L peut se faire avec une très grande précision par la méthode de zéro suivante. Un courant est envoyé dans la bobine inductrice del’appareil à induction et interrompu ïi fois par seconde. Si l’on fait passer les courants induits de rupture à travers un circuit de résistance R, la quantité totale d’électricité induite par seconde est-Jp> I étantl’intensité maxi-
- ma du courant inducteur. Si l’on fait passer en même temps le courant inducteur à travers les bobines fixes de l’électrodynamomètre et si l’on ferme la bobine mobile sur une résistance R/,
- la quantité d’électricité induite est : les deux
- circuits induits comprennent les deux bobines
- d’un galvanomètre différentiel • on dispose de R
- et de R' de manière que le galvanomètre reste au
- , T ... , .... nLI «PI
- zéro. La condition d équilibré es^“p_:='pr' Les
- valeurs de n et del sont les mêmes de partetd’au-tre ; ces grandeurs disparaissent donc de l’équation ; on n’a pas à s’en occuper, et l’équation.
- R
- d’équilibre se réduit à P = L X : il reste donc
- seulement à mesurer la valeur de
- R
- E. B.
- DIVERS
- Etude des dispositifs de protection des machines et appareils électriques propres a empêcher les explosions du grisou (Suite — Gœtze. — Elektro-technische Zeitschrift, 25 janvier et 22 février 1906.
- Les toiles métalliques permettent un refroidissement rapide des gaz chauds de l’explosion par suite de la grande subdivision de la masse métallique assurant le refroidissement. L’auteur a cherché à produire le même résultat au moyen de tubes métalliques de 30 à 50 mm. de diamètre fixés au couvercle de la bombe d’expériences. Il a d’abord opéré avec un tube de 49 mm. de diamètre intérieur et de 1.210 mm. de longueur. L’allumage du mélange était produit en quatre points différents de plus en plus rapprochés de l’orifice du tube. Quand le point d’inflammation était l’un des trois premiers, il n’y avait pas d’explosion ; quand au contraire, le
- mélange gazeux était enflammé au quatrième point (le plus voisin de l’orifice du tube), il se produisait une explosion. Cette expérience montre que le refroidissement produit par le tube est assez faible et que le courant chaud des gaz brûlés doit être subdivisé pour que le refroidissement se produise d’une façon satisfaisante. L’auteur a alors fixé dans le couvercle de la bombe douze tubes de 500 mm. de longueur ; de nouveau, l’explosion ne s’est pas produite pour les trois premiers points d’inflammation, mais s’est produite pour le quatrième point, et l’auteur a renoncé à ce dispositif qui, pour être efficace, exigeait une très grande longueur et un très grand nombre de tubes. Cependant l’expérience montre que l’on peut obtenir de bons résultats en ménageant un grand nombre de canaux de refroidissement parallèles formant un des chemins assez longs pour l’évacuation des gaz de l’explosion.
- Une autre solution de la question pourrait peut-être être obtenue par l’emploi de labyrinthes ou de serpentins. Les expériences ont montré que ces dispositifs ne permettent pas d’obtenir un refroidissement suffisant : il se produit fréquemment des explosions. Pour avoir des résultats convenables, il faut compter sur une section de trous de 0,26 cm2 et sur une section de canaux de 0,39 cm2 par litre de mélange détonnant. Les mélanges faibles sont plus dangereux que les mélanges forts, car la pression pendant l’explosion reste plus faible, le refroidissement pendant l’expansion est plus faible et la vitesse de l’onde explosive est petite. Finalement, la position du point d’inflammation joue un rôle important : elle joue sur la sécurité un rôle inverse de celui qu’elle joue lorsqu’il s’agit de toiles métalliques. Si l’on veut employer en pratique des labyrinthes, il faut donc faire en sorte que l’inflammation ne puisse se produire qu’à une certaine distance de ceux-ci.
- Dans les expériences faites sur l’effet des labyrinthes constitués par plusieurs tôles perforées superposées, l’auteur a diminué peu à peu le nombre de ces tôles et augmenté leur éloignement. Il est arrivé finalement à un labyrinthe formé seulement de deux tôles distantes de 44 mm. sans obtenir d’explosion, puis a enlevé la dernière tôle, de sorte que la bombe était en communication avec l’air extérieur par cinq ouvertures de 200 mm2 de section totale. A la
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- grande surprise de l’auteur, il ne s’est pas produit d’explosion dans ces conditions, et il a été ainsi amené à étudier la protection obtenue avec des trous. Les expériences ont montré qu’on ne peut pas obtenir une sécurité suffisante avec ce dispositif, mais les résultats constatés ont eu une grande utilité en jetant quelque clarté sur les phénomènes des explosions de grisou dans des espaces protégés de façons différentes. La bombe était munie d’un couvercle dans lequel une fenêtre à diaphragme réglable permettait de laisser subsister un trou de grandeur variable et de section rectangulaire. Pour quelques expériences, on a employé, au lieu de cette fenêtre, des plaques perforées présentant un nombre variable de trous. La grandeur de l’ouverture de passage était augmentée jusqu’à ce que l’explosion se produisit : la pression à ce moment était donnée par un indicateur. Le tableau des résultats obtenus montre combien ceux-ci sont extraordinairement variables pour une même section du trou, des trous de grande section ayant pu être employés sans aucune explosion, et des petits trous ayant donné lieu à des explosions violentes. Si l’on trace les courbes de la pression d’explosion en fonction de l’ouverture de passage, on voit qu’il existe entre ces deux grandeurs une relation assez nette : en revanche, il est impossible de trouver une relation simple entre la propagation de l’explosion au dehors et la valeur de la pression constante dans le lieu de l’explosion. D’une façon générale, on peut conclure des résultats d’expérience que la sécurité contre la propagation de l’explosion à l’extérieur croît avec la valeur de la pression de l’explosion, mais il y a un grand nombre d’exceptions à cette règle générale, car pour une pression de 2,1 atmosphères il s’est produit une fois une propagation de l’explosion, et, une autre fois, pour une pression de 1 atmosphère, il ne s’est rien produit.
- Pour expliquer les phénomènes qui se produisent au moment de l’explosion à l’intérieur d’un espace clos en relation par une ouverture avec l’air environnant, l’auteur donne les indications suivantes. Au moment de l’explosion, il se produit un grand dégagement de chaleur qui écarte les unes des autres les molécules gazeuses. Les gaz chauds ne peuvent pas se détendre avec une vitesse égale à celle que possède la propagation de l’explosion. Il se produit alors une
- pression qui atteint une valeur d’autant plus élevée que l’ouverture est plus petite. La courbe de pression correspondant à une bombe munie d’une ouverture de 177 mm2 s’approche de ceile obtenue pour une bombe fermée. Quand les gaz chauds sous pression se répandent par l’ouverture dans l’atmosphère environnante, ils se détendent et se refroidissent, en dissipant ainsi le travail de l’explosion : ce refroidissement est important. Si la température des gaz sortant par l’ouverture de la bombe est inférieure à 650° ou 700°, point d’inflammation du grisou, l’explosion ne peut pas se propager. Mais, d’après les lois de l’écoulement des gaz, on peut prévoir que, même pour d’assez faibles surpressions, la température la plus élevée des gaz d’explosion dans le plan de l’ouverture doit atteindre, pour des mélanges fortement détonnants, la valeur de 1600° environ. Dans la plupart de ces cas, le jet gazeux sera donc suffisamment chaud à proximité de l’ouverture après l’explosion pour pouvoir allumer le grisou existant à l’extérieur. Ce n’est qu’à une certaine distance que le jet gazeux est suffisamment refroidi pour qu’il ne puisse pas se produire d’allumage par suite de la température du gaz. Si, malgré cela, il ne se produit souvent pas de propagation de l’explosion, cela tient à une autre cause qu’à la température, et cette cause est la vitesse des gaz qui s’échappent. Pour toutes les pressions dans la chambre d’explosion, atteignant plus du double de celle de l’atmosphère environnante, il se produit à la section de sortie unepression égale environ à la moitié de la pression intérieure. À partir de l’ouverture, la pression s’égalise peu à peu par rapport à celle de l’atmosphère environnante. La vitesse des gaz qui s’échappent est alors, tant qu’il s’agit d’ouvertures simples, à peu près indépendante de la pression et approximativement égale à la vitesse du son, c’est-à-dire présente une valeur de quelques centaines de mètres par seconde. Si la pression d’explosion est inférieure au double environ de la pression extérieure, la vitesse d’échappement diminue d’une façon correspondante, mais, même pour une surpression d’une demi-atmosphère, elle atteint encore 200 mètres par seconde. A de telles vitesses, les molécules gazeuses chaudes qui s’échappent traversent si rapidement les gaz froids environnants et restent si peu de temps en contact avec ceux-ci qu’il ne peut pas se produire d’échauffement préalable
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- qui, comme on Ta vu, est nécessaire pour provoquer l’explosion du grisou.
- D’après cela, l’abaissement de température est dû à la détente des gaz et à la vitesse de ceux-ci agissant l’un et l’autre. Si la section de l’ouverture est petite, la pression d’explosion est élevée et l’action protectrice est due à la vitesse élevée. Pour une faible pression, au contraire, c’est vraisemblablement l’abaissement de température qui joue le rôle principal. En tout cas, pour le trou unique comme pour les toiles métalliques, la position du point d’inflammation est très importante. Quand le point d’inflammation est voisin de l’orifice de sortie, les gaz de l’explosion sortent avant d’avoir acquis une pression suffisante et possèdent une faible vitesse ainsi qu’une température élevée, conditions favorables à la propagation de l’explosion. Etant donnée l’importance du refroidissement des gaz, l’auteur a cru intéressant d’étudier la protection que permet d’obtenir un dispositif dans lequel les gaz sont laminés entre deux parois parallèles assez voisines pour que la couche mince comprise entre elles subisse un refroidissement énergique. Pour cela, il a employé une bombe cylindrique dont les rebords des deux couvercles étaient placés à une certaine distance (1,2 mm.) des bords recourbés du corps cylindrique. La section de passage totale était d’environ 1.250 mm2, c’est-à-dire de 30 mm2, par litre de mélange détonnant. La faible épaisseur de la couche gazeuse a suffi à refroidir suffisamment les produits de la combustion pour que l’explosion ne se propage pas au dehors : les essais ont été faits pour trois positions différentes du point d’inflammation et ont donné les mêmes résultats concordants. On voit que ce dispositif peut être appliqué utilement et efficacement à un grand nombre d’appareils électriques tels que interrupteurs, fusibles, résistances, etc.
- Une autre série d’expériences, basées sur le même principe, a été faite avec des plaques parallèles placées à une faible distance les unes des autres entre lesquelles les gaz étaient forcés de passer pour s’échapper. Les gaz sont ainsi obligés de former une série de couches minces ;
- J les tôles employées avaient 0,5 mm. d’épaisseur j 100 mm. de diamètre intérieur et 200 mm. de diamètre extérieur : la distance entre plaques était de 0,5 mm. Ce dispositif est évidemment équivalent, comme principe, à une toile métallique, puisqu’il permet la décomposition du jet gazeux en une série de faisceaux parallèles de faible épaisseur : les expériences ont montré qu’il est très efficace, mais à condition que l’épaisseur des plaques soit faible et que leur écartement ne dépasse pas 0,5 mm. Quand ces conditions sont remplies, on a une sécurité absolue, quel que soit le point d’inflammation du mélange détonnant. L’action de refroidissement des gaz est tout à fait marquée, puisque, avec 100 plaques présentant 15.700 mm2 de section de sortie, l’indicateur n’a décelé aucune surpression mesurable. L’influence de a détente et de la vitesse est donc absolument supprimée, et tous les bons effets du dispositif doivent être attribués uniquement au refroidissement des gaz. Si les toiles métalliques ne se comportent pas exactement de même, cela tient à la faible masse métallique de celles-ci : on a vu que la limite de sécurité avec les toiles métalliques est atteinte pour une surface de 50 mm2 par litre de mélange détonnant : cela correspond à une masse métallique de 0,12 kgr. par litre de mélange. Au contraire, avec les plaques parallèles, on obtient une masse métallique de 0,9 kgr. en chiffres ronds par litre de mélange. En outre, le dispositif de protection avec plaques parallèles offre sur le dispositif à toile métallique l’avantage d’une beaucoup plus grande solidité mécanique. Son emploi est tout indiqué pour des moteurs électriques, par exemple, dans lesquels on peut disposer des ailettes de ventilateur assurant une circulation de l’air telle que la puissance efficace du moteur ne soit pas réduite par la présence d’une enveloppe. D’après les résultats des expériences qui précèdent, les Sociétés Siemens et llalske et A. E. G. ont entrepris la construction d’appareils et de moteurs électriques intéressants que l’auteur décrira dans une prochaine étude.
- (A suivre.) E. B.
- SENS. «— SOCIETE NOUVELLE DE L*IMPRIMER1E MtRtAM, 1, RUE DE LA. BERTA.UCHE
- Le Gérant : J.-B. Noüet.
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- Tome XLVI.
- Samedi 31 Mars 1906.
- 13’ Année. — N° 13..
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- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- L’ÉNERGIE
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- BIBLIOTHÉOljési
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- DIRECTION SCIENTIFIQUE
- A. D'ARSONVAL, Professeur au Collège de France, Membre de l’Institut. — A. BLONDEL, Ingénieur des Ponts et Chaussées, Professeur à l’Ecole des Ponts et Chaussées. — ERIC GÉRARD, Directeur de l’Institut Electrotechnique Montefiore. — M. LEBLANC, Professeur à l’Ecole des Mines. — G. Ll PPM AN N, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — D. MQNNIER, Professeur à l’Ecole central des Arts et Manufactures. — H. POINCARÉ, Professeur à la Sorbonne, Membre de l’Institut. — A. WITZ, Ingénieur des Arts et Manufactures, Professeur à la Faculté libre des Sciences de Lille.
- MOTEURS MONOPHASÉS COMPENSÉS SANS BALAIS D’EXCITATION
- (Suite)
- Résultats d’essais
- Parmi les observations que nous avons pu recueillir sur des moteurs montés suivant le schéma de la figure 1 (*), nous choisissons, à titre d’exemple, les résultats d’essais qui ont été obtenus avec un petit moteur de 5 chevaux du type N 131 de la Société Alsacienne de Constructions Mécaniques. Ces résultats nous paraissent particulièrement intéressants au point de vue compensation, la saturation dans le fer et la dispersion magnétique étant relativement élevées pour ce modèle. Ce moteur avait été enroulé pour 6 pôles, 110 volts et 50 périodes. Pour les essais on a mis cependant Penroulement en quantité et adopté une fréquence moitié moindre afin de pouvoir mieux affronter les vitesses hypersynchrones.
- Nous donnons dans la figure 4, en fonction de la tension d’alimentation, le courant à vide *^,0les balais étant levés, ainsi que le courant en court-circuit 3VC les balais étant court-circuités et ramenés au calage zéro.
- On voit qu’à la tension de 20 volts pour laquelle les courbes de fonctionnement représentées dans les figures 5, 7 et 8 ont été relevées, le coefficient de dispersion apparent (pertes ohmiques comprises) atteint environ 13%. Ce chiffre est relativement élevé, comparé aux valeurs correspondantes qu’on obtient avec des moteurs plus grands et qui, au-dessus de 15 chev. sont généralement comprises entre 5 et 7 % . Il convient de remarquer cependant qu’à 25 périodes le cos y du courant de court-circuit est très élevé, attei-
- P) Voir le A'0 51 du 23 décembre 1905, page 441, tome LXV.
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- gnant par exemple dans le cas présent presque la valeur de 0,7, de sorte que le coefficient de dispersion magnétique proprement dit est sensiblement inférieur au rapport des courants à vide et en court-circuit.
- A côté de ces deux courbes caractéristiques, il peut être [intéressant de connaître les
- courbes de fonctionnement du moteur en montage non-compensé. Dans la figure 5 sont portées les courbes du courant d’alimentation ^ et du cos y en fonction de la vitesse, le moteur marchant comme moteur à répulsion simple avec son meilleur calage e0= 17° environ. Durant tout l’essai la tension d’alimentation a été maintenue constante à 20 volts. On voit que le courant primaire décroît à mesure que la vitesse augmente, tandis que le facteur de puissance passe par un maximum un peu au-dessus du synchronisme pour décroître de nouveau à des vitesses plus élevées. Il importe de noter que ce dernier fait cadre rmal avec les prévisions théoriques, suivant lesquelles le facteur de puissance
- devrait d’autant plus se rapprocher de l’unité que la vitesse augmente. Cette divergence s’explique cependant par le fait qu’en théorie on ne tient généralement pas compte des contre-effets des courants de commutation qui s’affirment, à mesure que l’on s’éloigne du synchronisme, par leur action magnétisante en dessous et démagnétisante au-dessus
- Fier. 4.
- de la vitesse synchrone. Cette propriété des courants de commutation est d’ailleurs commune à tous les moteurs à balais court-cicuités, dépourvus bien entendu d’artifices de commutation spéciaux. Au synchronisme cependant, on peut s’attendre à une concordance plus satisfaisante et, de fait, la valeur cos y = 0,87, donnée par l’essai, correspond à peu
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- près avec ce que l’on obtient avec le diagramme en tenant compte des résistances.
- En montage composé plusieurs essais ont été faits en variantles angles 6 et « ainsi que l'inductance dans le circuit de compensation. Nous nous bornons à communiquer les courbes obtenues avec le calage précédent 0 = 17° et deux angles « différents, la tension d’alimentation étant toujours maintenue à 20 volts. La caractéristique du rhéostat de compensation reproduite dans la figure 6 répond sensiblement au cas x = 1 . On s’est servi d’ailleurs de la même inductance dans les deux essais.
- Les courbes qu’on a relevées avec e = 17°, « = 38° *et X = l,<s = 20 volts sont représentées dans la figure 7, en fonction de la vitesse, comme précédemment. On voit que le courant d’alimentation décroît dans le rapport de un à deux si de 350 tours on monte à 800. L’allure générale de la courbe se rapproche sensiblement de ce qu’on a obtenu en montage ordinaire (fîg 5). Il est à remarquer cependant qu’à partir de 300 tours l’effet de la compensation se manifeste très nettement : à 500 tours le facteur de puissance est déjà supérieur à 0,95 et se rapproche très vite de l’unité au-dessus du syn-
- volts
- cosf
- 1,0
- 0,9
- 0,8
- 0,7
- 0,6
- 0.5
- V
- A
- \
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- V b
- A i
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- volL ?
- 20 X
- A
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- eos<'P' N
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- vols
- P
- A
- 300
- ampe
- 200
- amper<
- 100
- amperi
- 250
- 500 Fig. 8.
- 750
- 1000 tours
- chronisme. Le courant de compensation J3 augmente également avec la vitesse, mais de moins en moins si on tourne vite. Sa valeur n’est que 15% du courant à 300 tours, mais à 500 tours déjà elle atteint30% et 50% à 750 tours. On a figuré aussi dans la même épure la tension aux bornes du rhéostat &3 qui répond sensiblement à la caractéristique fig. 6.
- Avec les mêmes angles a et 0 on a relevé des courbes semblables en variant X. Pour) =0,4 par exemple, on obtenait déjà à 380 tours un facteur de puissance de 0,94, tandis que pour x = 1,5, le cos <pmax atteint était de 0,975 à 720 tours. Gela paraît confirmer ce qui avait déjà été prévu à priori, qu’une diminution de X avance la compensation tandis qu’une augmentation de X la retarde.
- Les courbes relatives au deuxième essai avec 6 = 17°,k == 90°,X — l,ê== 20 volts sont celles représentées par la figure 8. La courbe du courant d’alimentation 3K décroît si la vitesse augmente comme dans les essais précédents. Le facteur de puissance, tout en étant supérieur à celui du moteur à répulsion ordinaire, reste sensiblement en dessous des valeurs trouvées avec le montage « = 38°.
- La courbe du courant de compensation J3 présente un intérêt tout particulier. On peut
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- remarquer en effet que j3 décroît nettement et cela d’autant plus que le moteur s’accélère cependant que la tension s3 aux bornes du rhéostat ne varie que peu. Il résulte de là que l’inductance du circuit de compensation aux vitesses élevées est plus forte qu’aux vitesses lentes. Cela ne peut s’expliquer autrement que par l’apparition, en vitesse, d’un harmonique d’ordre supérieur dans le circuit de compensation, et qui relève évidemment des intégrales particulières signalées plus haut. On ne saurait donc étudier exactement le montage «=90° sans établir les solutions générales des équations différentielles relatives aux trois circuits. •
- [A suivre.) Dr Th. Lehmann.
- LA MESURE DES HAUTES TEMPÉRATURES
- La mesure des hautes températures a pris, dans l’industrie moderne, une importance très considérable. La fabrication de l’acier par exemple, et particulièrement des aciers spéciaux de différentes qualités, exige une connaissance exacte de la température pour que la trempe ait le degré de précision voulue; dans les installations de hauts fourneaux, les récupérateurs de Cowper, dans lesquels on utilise la chaleur des gaz qui s’échappent, nécessitent également, pour leur bon fonctionnement, une connaissance relativement exacte de la température ; enfin dans les verreries, porcelaineries, et, en particulier, dans les fabriques d’isolateurs (*), on a reconnu la nécessité de remplacer les anciens moyens empiriques, ou « trucs du métier » par des mesures précises.
- L’appareil communément employé pour la mesure des basses températures étant le thermomètre, on a d’abord songé à étendre son application à la mesure des températures plus élevées. La maison Richard, par exemple, a établi un modèle d’appareils thermométriques formé d’un tube elliptique en cuivre de section méplate hermétiquement fermé et plein d’un liquide dilatable. Les variations de forme que subit ce tube sont transmises par un levier articulé à une aiguille qui peut être simplement indicatrice ou enregistreuse. Un autre modèle, établi par la même maison, comprend un réservoir communiquant, par un tube de faible diamètre, avec un manomètre de Bourdon : le tout est rempli d’un liquide dont la dilatation produit une augmentation de pression qui agit directement sur le manomètre. Cette action est d’autant plus forte et d’autant plus sûre que le liquide est plus privé d’air et plus incompressible. Les thermomètres ainsi établis sont munis, en outre, d’un compensateur qui annule les effets de la température ambiante sur la partie vitale de l’appareil. Ce type d’appareils peut fonctionner jusqu’à 350° et donne des résultats très satisfaisants.
- Pour les températures allant jusqu’à 700°, les appareils thermométriques établis parla maison Richard se composent d’un réservoir en fer de 25 mm. de diamètre environ sur 50 cm. de longueur communiquant par un tuyau filiforme avec un tube de manomètre. L’appareil est construit et gradué d’après le principe que la pression de l’air sous volume constant double pour une élévation de température de 273°. Le fonctionnement repose uniquement sur la dilatation du gaz et sur l’action de la pression ainsi produite sur le manomètre. Comme gaz, on emploie de l’azote sec et on règle le pyromètre par comparaison car,
- (') Voir Eclairage Electrique, t. XLIV, 12 août 1905, p. 223.
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- quand on emploie de l’air atmosphérique, l’oxygène est absorbé parle fera la température du rouge.
- Un autre type d’appareils pyrométriques, qui se rattache au type thermométrique, est le pyromètre à courant d’eau système F. de Saintignon construit par la maison Richard. Cet appareil peut être employé pour toutes les températures comprises entre 0 et 2.500°. Il repose sur le principe suivant. Un tube métallique double, placé dans le foyer dont on veut mesurer la température, est parcouru par un courant d’eau dont la vitesse est connue et suffisante pour éviter la vaporisation : la différence des températures de l’eau à l’entrée et à la sortie, indiquées par deux thermomètres, donne la température du foyer. L’eau provient d’un réservoir à niveau constant et on règle sa vitesse au moyen d’un robinet : un tube manométrique en indique la pression. Les deux thermomètres, placés côte à côte, sont munis d’un curseur dont on amène le zéro sur la température de l’eau à l’entrée dans le tube. Cet appareil peut être utilement complété par un enregistreur différentiel, composé de deux thermomètres métalliques à dilatation de liquide, disposés de façon que leurs deux indications se retranchent toujours l’une de l’autre.
- A côté des appareils du type thermométrique dont il vient d’être question, on emploie de plus en plus maintenant les pyromètres thermo-électriques, auxquels le pyromètre Le Châtelier a donné naissance. La méthode thermo-électrique consiste à employer un petit thermo-élément placé au point dont on veut connaître la température, et à mesurer la différence de potentiel entre les bornes de cet élément, différence de potentiel qui est fonction de la différence de température entre les parties en contact des deux métaux et les extrémités libres de l’élément. Cette méthode est ancienne : elle avait été proposée en 1835 par Becquerel, puis reprise par Pouillet et par Régnault. Les couples thermo-électriques employés par ces physiciens étant le fer et le palladium ou le platine et le palladium. En 1887, M. Le Châtelier montra qu’on peut obtenir d’excellents résultats avec certains métaux, tels que le platine et ses alliages avec le rhodium ou l’irridium. Ces appareils sont d’un emploi très simple et sont susceptibles de rendre d’excellents services : aussi leurs applications se généralisent-elles très rapidement.
- M. Ducretet construit un modèle de pyromètre Le Châtelier dont le thermo-élément est formé par un fil de platine pur et un fil de platine rhodié constitué par un alliage de platine avec 10 % de rhodium. Les indications d’un tel couple sont pratiquement invariables ; les fils sont soudés ou simplement tordus ensemble à leur extrémité, sur une longueur de quelques millimètres. Ils sont ensuite logés à l’intérieur d’un tube de porcelaine dans lequel ils sont maintenus par des tubes en terre réfractaire : leurs extrémités libres aboutissent à des bornes auxquelles on relie un galvanomètre sensible. Ce galvanomètre, du modèle Ducretet, est à aimants circulaires superposés horizontalement: les déviations sont lues, soit sur un cadran sur lequel se déplace une aiguille, soit au moyen d’un rayon lumineux réfléchi par un miroir que porte l’équipage mobile. Le galvanomètre est étalonné en plaçant le thermo-élément successivement dans l’eau bouillante (100°), dans le plomb fondu (325°), dans le mercure bouillant (358°), dans le soufre en ébullition (448°), dans l’aluminium fondu (625°), dans le sélénium en ébullition (665°), dans l’or foiidu (1.045°), et dans du sulfate de potasse fondu (1.015°). Pour protéger l’élément thermo-électrique, on le place dans un petit creuset en plombagine ou on l’entoure d’un petit cylindre d’argile. On peut employer également, avec le pyromètre Le Châtelier, un galvanomètre enregistreur. Dans celui-ci, le mouvement d’horlogerie commande une roue à rochet dont le nombre de dents est tel qu’une came, suivant le mouvement de la denture, fasse une chute brusque toutes les minutes environ. Cette came entraîne un cadre P qui possède une certaine élasticité et qui
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- tombe sur l’aiguille à chaque chute de la came, l’obligeant ainsi à inscrire sur un tambour, au moyen d’une plume encrée, un point correspondant à la température à l’instant donné. Le cadre se relève aussitôt après et l’équipage mobile reprend toute sa liberté.
- La maison Chauvin et Arnoux construit également, pour les températures supérieures à 1.000°, des pyromètres thermo-électriques à couple platine-platine iridié formés de fds de 1,5 mm. de diamètre. Le couple est enfermé dans une enveloppe en porcelaine prolongée par un tube de fer dans lequel passent deux fils de cüivre qui prolongent les deux fds du thermo-élément jusqu’à la poignée portant les connexions. Cette poignée est munie, en outre, d’un thermomètre permettant de faire subir aux indications du galvanomètre une correction due à ce que la température ambiante n’est pas invariable. Au point de raccordement de la porcelaine et du fer, point dont la température ne doit pas être supérieure à 800°, est placé un couple compensateur en série avec le couple de mesure. Pour les températures inférieures à 1.000°, l’appareil se compose simplement d’un tube en fer de 14 à 22 mm. de diamètre à parois épaisses dans lequel est placé un fil en alliage spécial, soudé à l’extrémité du tube et isolé de celui-ci sur le reste de sa longueur. Dans ces pyromètres, pour températures supérieures ou inférieures à 1.000°, la moitié de la résistance totale est représentée parle cadre galvanomètre et les cordons de jonction : il faut donc faire subir une correction aux lectures quand la température ambiante est trop variable ou très différente de la température d’étalonnage. On peut éviter le calcul de correction en employant un shunt magnétique commandé par un bouton de réglage gradué en températures correspondant à la température ambiante. Il suffit de tourner ce bouton jusqu’à ce que l’index indique la température lue sur le thermomètre pour que la correction soit réalisée automatiquement.
- M. J. Carpentier construit également pour les températures comprises entre 500° et 1.600°, un modèle de pyromètre Le Châtelier avec couple thermo-électrique platine-platine rhodié. Ce couple est enfermé dans des tubes en porcelaine réfractaire protégés par un tube extérieur en acier : il occupe toute la longueur de l’appareil, et les connexions avec les conducteurs aboutissant au galvanomètre sont faites à l’extérieur, sur une poignée de bois. Pour les appareils moins précis, le couple employé par M. Carpentier est le couple platine-platine iridié ; pour les températures peu élevées, le thermo-élément ‘est constitué par un fil de platine et un fil de constantan ou par un fil de fer et un fil de eonstantan. Il est nécessaire, comme dans tous les pyromètres thermo-électriques, de maintenir la partie froide du couple à une température bien déterminée, en la plongeant dans la glace fondante par exemple.
- Le galvanomètre,' avec lequel on mesure la force thermo-électrique engendrée dans l’élément par la différence de température, est à cadre mobile et est bobiné pour constituer un millivoltmètre de grande sensibilité. Sa résistance est assez élevée pour que la majeure partie de son circuit puisse être établie en métal à coefficient de température négligeable. Au moyen de deux mesures, on peut déterminer la courbe d’étalonnage reliant la force électromotrice produite à la différence de température : cette courbe répond à l’équation log e = « log £ + e étant la différence de potentiel, t la différence de température, et à et b deux constantes. La figure 1 représente la disposition des appareils : le galvanomètre est suspendu au mur et l’échelle, avec la lampe d’éclairage, sont placées sur une planchette à la distance de un mètre. On peut aussi, et c’est la solution généralement adoptée dans l’industrie, employer un galvanomètre à aiguille à lecture directe.
- Le pyromètre Grompton contient, pour des températures voisines de 1.000°, un couple thermo-électrique nickel-acier. Pour les températures voisines de 500°, le couple thermo-
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- électrique est formé par un élément cuivre-constantan. L’appareil est protégé par un tube en acier, et ses bornes sont reliées à un galvanomètre à lecture directe.
- La société Siemens et Halske a fait des applications très étendues des pyromètres thermo-électriques, dont elle a établi des types tout a fait appropriés aux besoins industriels. Pour les températures inférieures à 600°, le couple thermo-électrique est formé par un fil
- de cuivre et un fil de constantan : pour les températures comprises entre 300° et 1.600°, le couple thermo-électrique employé est celui de Le Chatelier, avec platine et platine rhodié. Les thermo-éléments employés dans ces deux types d’appareils sont étalonnés à l’Institut physicotechnique (Reichsans-talt) où sont tracées les courbes de la tension en fonction de la différence de température entre la
- soudure et les extrémités libres. Ces courbes d’étalonnage se rapportent à une température des extrémités libres égale à 0° : pour l’emploi des pyromètres, il faut faire subir aux lectures une correction d’après la température à laquelle se trouvent les extrémités libres ; cette correction est faite, en pratique, en ajoutant à la lecture faite sur le galvanomètre la moitié de la température des extrémités pour les éléments platine-platine rhodié, et cette température entière pour les éléments cuivre-constantan.
- Les éléments ther-
- Fig. 2. — Schéma'des connexions d’un thermo élément
- mo-électriques établis par la société Siemens sont formés de fils longs et minces, de 0,5 ou 0,6 mm. de diamètre : la longueur des thermo-éléments cuivre-cons-
- 1
- iUJ
- w
- tantan ont généralement de 2 X 2 mètres et ceux en platine-platine rhodié ont une longueur de 2 X 1,5 ou 2X1 mètres : la force électromotrice .des premiers est d’environ 4 millivolts [par cent degrés, et celle des seconds est d’environ 1 millivolt par cent degrés de diffé rence de température. L’appareil pyrométrique (fjg. 2) pst formé de deux tubes concentriques en porcelaine spéciale qui présente une grande résistance à la chaleur : ces tubes maintiennent séparés les deux fils sur toute leur longueur et les isolent l’un de l’autre. Après l’extrémité du tube intérieur se trouve ménagée une petite chambre dans le bout du tube extérieur fermé, et c’est là qu’est placée la soudure active : le tube extérieur, assez fragile, peut être protégé contre le choc par un tube étiré sans soudure en acier pour les températures ne dépassant pas 1.000°, et en nickel pour les températures atteignant 1.200'. Le pyromètre complet, ainsi constitué, est représenté par la figure 3.
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- Fig. 3. — Pyromètre complet avec tube protecteur.
- Comme nous l’avons déjà dit, la température des extrémités libres présente de l’importance, et il est nécessaire de la maintenir aussi uniforme et aussi basse que possible. LaSociété Siemens emploie pour cela un récipient réfrigérant représenté par la figure 4 : Celui-ci est traversé par une circulation d’eau et contient des tubes de verre par lesquels on fait passer les extrémités libres des fils. Un autre dispositif réfrigérant consiste en une pièce de porcelaine fixée à l’extrémité du tube de porcelaine et parcourue par une circulation d’eau.
- Le galvanomètre employé par la Société Siemens avec ce type de pyromètre est un un appareil de précision à bobine mobile et à inducteurs fixes muni d’une suspension uni-
- filaire. L’échelle est graduée en millivolts et en degrés centigrades. Cette dernière échelle, établie d’après les indications de la Reichsanstalt est exacte à ± 5° près à 1.000°, pour les thermo-éléments platine-platine rhodié et à =L 0,5° près pour les thermo-éléments cuivre-constantan. Par suite de la résistance élevée du galvanomètre, qui atteint 25 ohms en moyenne par millivolt, on peut négliger la résistance des fils de connexion tant qu’elle est inférieure à 2 ohms.
- On peut aussi employer un galvanomètre enregistreur que représente la figure 5. Un mouvement d’horlogerie entraîne une feuille de papier et un ruban encreur placé au-dessous de celle-ci : un cadre métallique flexible tombe à intervalles réguliers sur l’aiguille de l’appareil dont l’extrémité, appuyant sur le papier, y imprime un point bleu indiquant la température à l’instant donné. Les indications de l’appareil sont enregistrées toutes les minutes : on pourrait les enregistrer à des intervalles de temps plus courts en employant, pour provoquer l’abaissement du cadre, un électro-aimant excité par l’intermédiaire d’une roue à contacts qui ferme son circuit.
- Il est évident qu’on peut, dans le cas du galvanomètre à aiguilles, employer un seul appareil pour plusieurs pyromètres, un commutateur permettant d’effectuer successivement les connexions nécessaires. La Société Siemens a réalisé un dispositif qui permet d'employer également un seul galvanomètre enregistreur avec plusieurs pyromètres. Ce dispositif consiste essentiellement en un commutateur auto-
- Fig. 4. — Récipient réfrigérant.
- matique actionné, comme le dispositif d’enregistrement du galvanomètre, par un électroaimant qu’excite le courant d’une pile sèche, par l’intermédiaire de deux roues à contacts placées dans l’axe du mouvement d’horlogerie qui produit le déroulement du papier. Le schéma des connexions est indiqué par la figure 6. L’enregistrement est effectué de la façon suivante. Le commutateur relie avec le galvanomètre l’un des pyromètres, après quoi il ne se produit aucun enregistrement pendant une minute afin que l’aiguille s’arrête bien sur la température de ce pyromètre. Ensuite, la position de l’aiguille est enregistrée quatre fois, de douze en douze secondes, puis le commutateur ferme le circuit sur un nouveau pyromètre. Un cycle complet, comprenant la commutation, la période d’attente et l’enregistrement, dure deux minutes pour chaque pyromètre : au bout de dix minutes, les températures des quatre appareils sont donc enregistrées et le cycle recommence. Les fragments de courbe ainsi tracés sur la feuille de papier de Ténregistreur sont très faciles à suivre et à démêler les uns des autres.
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- On peut mesurer la force électromotrice d’un thermo-élément par la méthode de compensation de Poggendorf si l’on veut obtenir une exactitude particulière. Pour cela, on oppose à la force électromotrice inconnue du couple thermo-électrique une différence de potentiel réglable. Le schéma des connexions est indiqué par la figure G. Un accumulateur A, un rhéostat réglable W, un milli-ampèremètre M, le thermo-élément T et un galvanomètre b,
- Hg. 5. — OalvanonicU'C-ciu'eg’isU'car pour pyromelre.
- sont placés dans le même circuit. Une résistance transversale de 0,1 ohm produit une chute de tension qui compense la différence de potentiel aux bornes du pyromètre.
- Pour les applications dans lesquelles on n’a pas besoin d’une grande exactitude, telles que
- Fig. 6. —- Schéma de montage de 5 tliermo-
- éléments avec un pyromètre enregistreur.
- 'W\AAWWVV\/VV\A
- Fig. 7. — Mesure de la f. é. m. par la méthode de compensation.
- la mesure des températures des fours à recuire et à décaper, la société Siemens, construit un modèle de pyromètres thermo-électriques moins délicats. Le couple thermo-électrique de celui-ci est constitué non plus par du platine et du platine rhodié, qui constituent un élément délicat et assez coûteux, mais par du platine et du platine iridié. L’un des appareils est représenté par la figure 8 : il peut-être muni d’un tube protecteur simple, pour son emploi dans les fours à coupelle, ou d’un tube protecteur double pour fours à recuire.
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- On a reproché au pyromètre thermo-électrique simple l’altération que subit, d’une façon relativement rapide, le thermo-élément qui est en contact direct avec les corps chauds. L’état physique et l’état chimique des métaux constituant le couple électrique s’altèrent tous deux et l’appareil ne reste plus toujours comparable à lui-même : en outre, la soudure se détériore assez rapidement. Aussi un certain nombre de physiciens ont-ils recouru à l’emploi d’une basse température auxiliaire, rendue artificiellement proportionnelle à la température à mesurer, et à laquelle ils soumettent' le thermo-élément. Ce type de pyromètre, employé surtout dans les mesures de laboratoire pour déterminer l’émission des corps, repose sur l’emploi d’une lunette ou d’un télescope qui concentrent sur un thermo-élément les rayons éma nant d’un corps incan descent.
- Un pyromètre de ce type, dont les résultats sont excellents,
- a été établi par M. Féry et est construit par la Compagnie pour la fabrication des compteurs. Dans cet appareil, le point de soudure du couple thermo-électrique n’est jamais porté à une température supérieure à 80° : il ne subit donc ni détérioration ni altération. Le pyromètre Féri est établi en deux modèles, l’un servant aux températures comprises entre 500° et 1.100° et l’autre destiné à la mesure des températures comprises entre 900° et 3.500°. Le thermo-élément de ces appareils est constitué par des fils méplats de fer et de constantan.
- Le pyromètre destiné à la mesure de température comprise entre 500° et 1.100° se compose d’un télescope et d’un galvanomètre. Le miroir M (figure 9) du télescope est percé d’une ouverture centrale qui permet de faire la mise au point au moyen de l’oculaire O.
- Le couple thermo-électrique est placé sur l’axe optique du télescope et est formé par deux fils aplatis de fer et de constantan maintenus parallèles l’un à l’autre et réunis en leur milieu par une goutte de soudure. Les deux fils plats sont réunis aux lames en laiton R et D qui aboutissent aux deux bornes b et ô’ de l’appareil auxquelles on fixe les conducteurs aboutissant au galvanomètre. Les fils plats ont 0,2 mm. de largeur et 0,003 mm. d’épaisseur et sont obtenus par aplatissement d’un fil rond de 0,05 mm. de diamètre. On met au point en visant par l’oculaire O le corps incandescent ou l’ouverture d’un four et en amenant 1 image de ce corps ou de cette ouverture sur la soudure du thermo-élément, recouverte de noir de fumée pour absorber le plus complètement possible les rayons réfléchis sur elle. L’image du corps observé est réfléchie sur l’oculaire O par un système de deux miroirs placés près du couple. Ces miroirs servent à la mise au point et sont disposés de telle façon que l’image du corps semble coupée en deux parties qui ne coïncident que lorsque la mise au point est exacte. Un petit cylindre creux, dont l’axe coïncide avec l’axe optique du télescope, limite le cône des rayons réfléchis sur le thermo-couple et maintient constant l’angle de ce cône. La température de l’image qui se forme sur la soudure est proportionnelle à la quantité de chaleur pénétrant dans le télescope. La soudure prend très rapidement la
- Fig. 9. — Télescope pyrométrique Féry
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- température de l’image par suite de sa faible masse, et la différence de potentiel aux bornes d’un thermo-élément, mesurée au moyen d’un galvanomètre très sensible, est proportionnelle à la température du corps rayonnant, Pour pouvoir effectuer ou mesurer des températures entre d’assez larges limites, on a placé à l’extrémité du télescope un diaphragme d’ouverture variable.
- Le second modèle de pyromètre Féry est constitué par une lunette. Les rayons calorifiques provenant du corps à étudier sont concentrés sur le couple thermo-électrique par deux lentilles A’ A (figure 10) dont la première est plan-convexe et la seconde concave-convexe. Un diaphragme E limite les rayons concentrés sur le plan de la soudure du couple DC de sorte que le cône présente toujours un angle constant «. Un diaphragme à secteurs placé en G, en avant du thermo-élément, limite la partie de celui-ci soumise aux rayons. La mise au point se fait en avançant ou reculant les lentilles A A’ au moyen du pignon P. Dans la mise au point, l’image de la partie du four visée ou du corps chaud doit couvrir complètement la soudure, qui se présente à l’œil sous la forme d’un disque occupant le milieu de la croix que l’on aperçoit au centre de l’oculaire. L’étendue de l’échelle de température varie suivant les limites que l’on veut se fixer. Par exemple on peut réaliser les échelles suivantes : 900° à 1.600° ; 1.100° à 1.900° ; 1.500° à 2.500° ; 2.100°à 3.500°.
- Le galvanomètre employé avec le pyromètre Féry est du type Meylan d’Arsonval et consiste en un cadre mobile porté par une lame de tension, fixée à un ressort : ce cadre se déplace dans un entrefer unique. La graduation est établie d’après la loi de Stefan, d’après laquelle la quantité de chaleur rayonnée par un four ou par un corps noir est proportionnelle à la quatrième puissance de la température absolue du corps rayonnant. On remarquera que, par suite, les indications du pyromètre ne sont rigoureusement exactes que quand la radiation du corps chaud répond à celle du corps noir, En pratique, il en est suffisamment ainsi pour qu’on puisse négliger cette source d’erreurs.
- Nous arrivons à une autre classe de pyromètres, celle des lunettes permettant l’observation directe de la nuance lumineuse d’un corps incandescent ou la comparaison d’une bande monochromatique du spectre du corps avec une bande monochromatique correspondant à la longueur d’onde et provenant d’une source étalon.
- Au premier type de ces appareils se rattache la lunette pyrométrique de MM. Mesuré et Nouel, construite par M. Ducretet. Le principe de cette lunette est le suivant : Si chaque nuance lumineuse était constituée par une lumière homogène, elle serait définie par sa longueur d’ondes. Celle-ci pourrait être déterminée par la mesure de la rotation du plan de polarisation du rayon traversant une lame de quartz perpendiculaire à l’axe : en effet, d’après Biot, un faisceau de lumière polarisé, qui traverse une lame de quartz taillée perpendiculairement à l’axe, est encore polarisé, mais dans un autre plan dont l’angle avec le plan primitif est proportionnel au carré de la longueur d’ondes. Si l’on applique ce principe à la lumière non homogène d’un corps incandescent, à laquelle on fait traverser un polariseur, une lame de quartz et un analyseur, on ne peut pas, comme cela aurait lieu pour un rayon simple, obtenir l’extinction du rayon émergeant, mais la rotation de l’analyseur fait apparaître une série de teintes de couleurs et d’intensités variables, Dans le cas de la lumière blanche, une des teintes ainsi observées est la a teinte sensible » violacée qui
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- tourne au bleu ou au rouge pour une très faible rotation de l’analyseur dans l’un ou l’autre sens. La lumière des corps incandescents donne, de même, une teinte sensible, et l’angle de rotation qui le fait apparaître varie avec la composition de la lumière et, par suite, avec la température des corps. La mesure de cet angle peut donc servir à définir cette température.
- La lunette pyrométrique basée sur ces principes comprend un polariseur P (figure 11 et 12) et un analyseur A dont le réglage à l’extinction donne le zéro de la graduation d’un cercle divisé CC. Le cercle est divisé en degrés et est mobile devant l’index fixe I : entre les deux niçois P et Q est disposée une lame de quartz Q d’épaisseur et de rotation convenables. Cette lame de quarlz peut être enlevée facilement pour la vérification du réglage des niçois P et A. Au moyen d’une loupe L, on vise l’ouverture G garnie d'une glace polie ou dépolie. Pour les températures extrêmement élevées, la teinte sensible se rapproche du gris violacé et tourne du rouge au blanc ; pour les températures moins élevées, la teinte semble prise du rouge au vert et sa couleur est gris citron ; pour les températures
- encore plus basses on n’obtient plus que le passage du rouge au jaune vert et, finalement, l’extinction des rayons rouges. La lunette pyrométrique est destinée moins à mesurer avec exactitude la température d’un corps qu’à pouvoir suivre comparativement la variation de chaleur des corps ou à déterminer un point de repère pour la température qui convient à une opération individuelle et à toujours retrouver ce point lors d’une nouvelle opération.
- La seconde catégorie de lunettes pyrométriques, basée sur la comparaison de l’éclat d’une bande monochromatique de la lumière du corps à étudier avec la bande correspondante d’un étalon, est représentée par le pyromètre à absorption de M. Féry. Dans cet appareil, on examine le corps incandescent au moyen d’un verre monochromatique et on réalise l’égalité d’éclat de cette image avec celle de la source étalon en absorbant par une lame de verre d’épaisseur variable une partie de la radiation du corps étudié. Le calcul montre que l’épaisseur de la lame de verre est une fonction linéaire de l’inverse de la température absolue. La lunette, construite par M. Pellin, contient comme lame absorbante d’épaisseur variable un système de deux prismes de même angle en verre glissant l’un et l’autre. La source étalon est une lampe à essence de pétrole.
- Il existe un assez grand nombre de pyromètres autres que ceux dont nous avons donné rapidement la description, mais tous peuvent se ranger dans l’une des catégories principales que nous avons énumérées et dont nous avons donné des exemples. Il serait donc superflu d’y insister plus longuement, le but de cette rapide description étant seulement de donner une idée des moyens employés dans l’industrie pour la mesure des hautes températures.
- E. Ballots.
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- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- THÉORIES ET GÉNÉRALITÉS
- Sur les rayons-canal. — J.-J. Thomson. — Cambridge Philosophical Society, 31 janvier 1906.
- L’auteur a étudié les rayons-canal produits en arrière d’une cathode perforée. Quand ces rayons frappent un solide, ils provoquent l’émission de rayons cathodiques de faibles vitesses. On le voit facilement par la production d’un faisceau de rayons faiblement lumineux, qui sont déviés par un courant. Les rayons-canal ionisent le gaz qu’ils traversent, et la présence d’électrons est nettement mise en évidence par la déviation d’une portion des rayons entre des plaques chargées. Quand les rayons-canal, consistant en ions positifs, ont perdu une certaine partie de leur vitesse, ils se combinent avec des électrons pour former des molécules neutres ou des atomes. Cette vitesse critique est de l’ordre de 108 cm. par seconde environ, mais est plus élevée pour les rayons a du radium. Les rayons-canal produisent la pulvérisation d’une plaque métallique contre laquelle ils se heurtent : après un bombardement prolongé de la plaque, les parois du tube au voisinage de celle-ci sont couverts d’un dépôt de métal. Quand les rayons-canal tombent sur un sel de sodium, celui-ci donne une lumière jaune dans laquelle la raie D est très nette. Quand les rayons-canal tombent sur du sodium métallique lui-même, cette raie n’apparaît pas. Un miroir de sodium avec des taches d’oxyde présente un aspect remarquable quand il est soumis à l’effet des rayons. Les taches d’oxyde produisent une lumière vert-jaune très brillante, tandis que la surface du métal est terne.
- R. R.
- Contribution à l’étude de l’ionisation produite par les rayons Rontgen et les rayons cathodiques. — Herweg. — Drudes Annalen, février 1906.
- Relation entre l’ionisation produite par les rayons Rontgen et la température. — On sait qu’un gaz n’est que très faiblement ionisé quand on se contente simplement d’élever la température. Ce fait peut être observé jusqu’à 500°, température au-dessus de laquelle il est très j
- difficile ou presque impossible d’opérer car, il faut enfermer le gaz dans des récipients qui, au delà de 500°, émettent beaucoup d’ions.
- L’auteur s’est proposé d’étudier si l’ionisation d’un gaz, produite par des rayons Rontgen, reste invariable ou si elle varie avec la température. L’appareil consistait en deux récipients de laiton placés l’un dans l’autre. Dans le récipient intérieur étaient disposées deux sondes isolées par des tubes de verre. La sonde reliée à l’électromètre était isolée d’une façon particulière par un bouchon d’ébonite. Par suite de la mauvaise conductibilité calorifique du tube de verre, l’isolement du bouchon d’ébonite se maintenait suffisamment bon aux températures élevées. Un thermomètre permettait de déterminer la température. Une fenêtre d’aluminium laissait les rayons Rontgen pénétrer dans le récipient intérieur. L’une des sondes était maintenue constamment à un potentiel de 70 volts par une batterie d’accumulateurs. Pour faire l’expérience, on faisait d’abord agir les rayons pendant 10 secondes, et, quand l’ionisation était constante, on mesurait la déviation de l’électromètre en 20 secondes. Ensuite on chauffait au moyen d’un brûleur Bunsen le récipient extérieur et, quand la température avait atteint une valeur constante, on mesurait à nouveau.
- Les résultats obtenus sont donnés par le tableau I.
- TABLEAU I
- Température 23° IOO°
- Déviation en 20 secondes. 138 I I 2
- Température 22° IOOO
- Déviation en 20 secondes. i35 io5
- Température 22° IOO°
- Déviation en 20 secondes. 117 O9
- Température 20° 2O90
- Déviation 86 54
- Température 20° 3oo°
- Déviation 82 42
- Température. 24° 4o4°
- Déviation 80 3o
- On voit que, quand la température augmente, l’ionisation diminue : le récipient n’étant pas fermé, il ne faut pas perdre de vue que la densité du gaz diminuait proportionnellement à
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- la température. D’après Rutherford, l’ionisation est proportionnelle à la densité du gaz qui est
- candescent est la même dans l’air ionisé par les rayons Rôntgen que dans l’air non ionisé.
- elle même inversement proportionnelle à la température. Or, si l’on étudie les chiffres du tableau I, on voit que les intensités d’ionisation sont inversement proportionnelles aux températures absolues ou directement proportionnelles aux densités. Donc cette expérience prouve que l’ionisation produite par les rayons Rôntgen jusqu’à 400° est indépendante de la température.
- Ionisation simultanée par des rayons Rôntgen et un fil incandescent. — Comme on l’a rappelé plus haut, un gaz très chaud est très peu ionisé ; mais si l’on place dans ce gaz un fil incandescent, l’ionisation augmente d’une façon considérable. L’auteur s’est proposé d’étudier si cette action du fil incandescent varie quand le gaz est ionisé par des rayons Rôntgen. Les conducteurs aboutissant à l’électromètre furent Soigneusement isolés et placés dans des tubes métalliques connectés à la terre afin d’éviter toute perturbation. A l’intérieur du récipient était tendu un fil de platine relié à une batterie d’accumulateurs et soigneusement isolée Tout le système pouvait être amené, au moyen de* la batterie, à un potentiel positif ou négatif de 70 volts. Pour faire une mesure, on amenait le fil à l’incandescence et on le chargeait en même temps au potentiel de 70 volts. Au bout de 10 secondes quand l’ionisatiort était devenue constante, on mesurait la déviation de l’électromètre en 20 secondes. De même, on mesurait la déviation quand le fil n’était pas incandescent et quand les rayons Rôntgen seuls produisaient l’ionisation. Finalement, on mesurait la déviation, quand les deux ionisateurs agissaient simultanément. Le tableau III donne les résultats obtenus : f
- TABLEAU II
- DÉVIATION EN 20 SECONDES POUR
- le fil incandescent seul les rayons Rôntgen seuls le fil incandescent et les rayons Rôntgen
- 9° io3 210
- ioo 1 12 2l5
- IOO 95 i85
- On voit qu’il se produit une simple s uperposition des ionisations. L’action cathodique du fil in-
- Action des rayons Rôntgen et des rayons cathodiques sur la production de la décharge par effluves. — L’auteur a trouvé que la valeur du potentiel explosif est abaissée par les rayons Rôntgen et les rayons cathodiques, tout au moins pour la décharge par effluves. Lè récipient à décharges était la cloche d’une pompe à air. La différence de potentiel nécessaire était produite par une batterie d’accumulateurs à haute tension subdivisée en groupes de 40 volts : une résistance à sulfate de cuivre combinée avec une batterie à 70 volts permettait dé graduer plus progressivement les variations de la différence de potentiel. Un galvanomètre de Kohl-rausch permettait de mesurer cette différence de potentiel. Les rayons Rôntgen pénétraient dans la cloche par une petite fenêtre en aluminium, Le vide était mesuré au moyen d’une jauge et était fait par une pompe à huile. Les tableaux III et IV indiquent les résultats de mesures faites avec une pression d’environ 0,4 mm. de mercure environ.
- TABLEAU III
- Potentiel de l’électrode -|-
- TENSION DE DÉCHARGE EN VOLTS
- pression en mm sans rayons Rôntgen avec rayons Rôntgen
- o,36 520 5i6
- 522 5i6
- 022 516
- TABLEAU iv
- Potentiel de l’électrode —
- PR CSSION EN MM
- Tension de décharge en volts
- sans rayons Rôntgen
- avec rayons Rôntgen
- 45o 444
- 447 444
- 450 446
- 452 446
- 453 448
- 456 44o
- On voit que le potentiel explosif diminue de 5 volts environ soit, 1%.
- Le tableau Y indique les valeurs du potentiel
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- explosif en fonction de la pression avec et sans rayons Rôntgen.
- tableau y
- TENSION DE DECHARGE EN VOLTS
- PRESSION en mm sans rayons Rôntgen avec rayons Rôntgen Diminution (moyenne)
- 0,93 Ô20 5ig Ô20 5io 5i 1 5i 1 9
- °;7° 5oi 502 5o3 495 495 499 1
- 0,48 5oo 5oo 4g8 491 4g5 495 6
- 0,3i 5o4 5o3 5o8 496 5oo 5oi 6
- 0,16 55o 55i 549 546 545 544 5
- On voit que, pour 0,5 mm. de mercure, il existe un minimum du potentiel explosif, aussi bien sans rayons Rôntgen qu’avec rayons Rôntgen. Ce minimum est déterminé par les dimensions du tube. L’abaissement du potentiel explosif diminue avec la pression du gaz.
- Avec des rayons cathodiques, l’auteur a obtenu les résultats indiqués par le tableau VI.
- TABLEAU VI
- TENSION DE DECHARGE EN VOLTS
- PRESSION EN MM sans rayons avec rayons
- cathodiques cathodiques
- 0,4 671 678 673 538 53o 534
- 0,44 557 502 502 417 422 417
- Expériences faites pour étudier s’il existe des électrons primaires dans Vionisation par les rayons Rôntgen. — Un cylindre en laiton de 2 mm. d’épaisseur, 5 cm. de hauteur et 10 cm. de diamètre contenait une électrode carrée placée en face des deux électrodes symétriques rectangulaires. Ces trois électrodes étaient isolées au moyen de laque et mastiquées dans le cylindre. Dans une paroi du récipient était ménagée une fenêtre à lame d’aluminium par laquelle pénétraient les rayons Rôntgen : cette fenêtre n’était pas tout à fait symétriquement placée par rapport à la première électrode et aux deux autres. Le vide était fait dans le récipient : les rayons Rôntgen agissaient ensuite pendant 10 secondes, puis on mesurait la déviation en 30 secondes. Les expériences étaient faites avec des potentiels positifs ou négatifs de la première électrode. Les résultats trouvés sont résumés par les tableaux VII et VIII.
- TABLEAU VII
- Pression : 6 mm
- POTENTIEL -|- volts DÉVIATION de l’électron POTENTIEL volts DÉVIATION de l’électron
- 4 22 4 61
- 8 34 8 67
- 16 38 16 68
- 24 4i 24 70
- 32 43 32 71
- 4o 46 4o 70
- 48 48 48 67
- 56 49 56 70
- 60 48 64 69
- 64 5o
- TABLEAU VIII
- Pression : 0,9 mm
- POTENTIEL -{- DÉviATION POTENTIEL — DÉVIATION
- volts de l’électron volts de l’électron
- 2 3 2 12
- IO 5 10 i3
- 20 6 20 12
- 3o 7 3o ï3
- 4» 1 4« 12
- 60 9 60 12
- 80 12 80 12
- IOO i5 IOO i3
- 120 18 120 i3
- i4o 26 i4o i3
- 200 12
- 2ÔO i5
- On voit que, pour une pression de 6 mm., l’intensité mesurée par la déviation de l’électro-mètre est toujours plus petite pour un potentiel positif de la première électrode que pour un potentiel négatif. Ce résultat est en concordance avec le calcul fait, au moyen des équations de J-J. Thomson, sur la conduction de" l’électricité dans les gaz ionisés. Le calcul fait d’après ces équations montre que, dans ces expériences, on a bien réellement affaire à des particules négatives dont la vitesse est considérablement plus élevée que celle des particules positives. En ce qui concerne la grandeur de ces particules, on n’avait aucune preuve immédiate qu’elle coïncidât avec celle des électrons. L’auteur a alors placé le récipient cylindrique entre les pôles d’un électro-aimant de telle façon que les lignes de force magnétiques fussent perpendiculaires aux lignes de force électriq 3 ® Les
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- résultats obtenus sont indiqués par le tableau IX.
- TABLEAU IX
- Pression en mm. Tension 5o Vols Dévi de l’élec sans champ magnétique ation tromètre avec champ magnétique
- + 10 26
- 1 i5 o,5
- ' + 20 5i
- 2 3o 4
- + 37 9*
- — 53 22
- Q + 68 i5o
- 87 71
- U 8 + 10 24
- *3 ce n , 0 G G a 16 + 15 16 23 12 3i 23
- ce 0 33 XD 32 + 25 4o
- <v U G 0 32 36
- G ^G O G- xn 2 *> < 64 + 32 39 45 47
- G .2 a ce U cn 0 j 1 128 + 4» 47 47 53
- 0 G O ce G cr 260 1 57 60 61 65
- < X G 620 + 98 107
- ce 100 108
- Ces résultats sont extrêmement intéressants en ce qui concerne l’action du champ magnétique. Pour une pression de 1 mm., la déviation de l’électromètre représentant l’intensité du courant est égale à 26 divisions pour un potentiel positif de la première électrode, est égale à 0,05 division, c’est-à-dire est presque nulle, pour un potentiel négatif de la première électrode. La différence entre les intensités correspondant à une charge positive et à une charge négative diminue quand la pression augmente. Si les particules négatives étaient de l’ordre de grandeur d’atomions ou de molions, la déviation due à la présence d’un champ magnétique serait très faible : si au contraire elles sont de l’ordre de grandeur des électrons, la déviation doit être considérable, et c’est ce que l’on observe en réalité. Ce fait, ainsi qu’un calcul fait par l’auteur et dont les résultats concordent avec les résultats expérimentaux, montre qu’on a bien affaire à des électrons.
- En outre, les chiffres du tableau montrent, pour un potentiel positif, une augmentation de l’intensité du courant quand le champ magnétique agit. Pour 1 mm. de mercure on a, sans champ magnétique, une déviation de 10 divisions, et, avec un champ magnétique, une déviation de
- 20 divisions. Ce phénomène est dû à la trajectoire suivie par l’électron qui, par suite de son énergie cinétique, sépare en ions les molécules neutres qu’il rencontre. La trajectoire est relativement courte quand il n’y a pas de champ magnétique, et est beaucoup plus longue quand le champ agit.
- R. Y.
- Sur la théorie ionique de la décharge électrique. — Von Wesendonck. — Physikalische Zeitschrift, i5 février 1906.
- L’auteur examine la théorie ionique de l’arc développée par plusieurs auteurs et, en particulier, par Stark; il étudie les points sur lesquels elle a besoin d’être complétée ou revue. L’un de cës points est le retard de l’étincelle électrique observé dans les décharges. .Au début de l’application du champ électrique, le nombre d’ions et le courant qui traverse le gaz sont faibles : au bout de peu de temps, le nombre d’ions et le courant augmentent rapidement jusqu’à ce qu’un état final stable soit atteint. Au contraire, dans beaucoup de cas, le passage de l’étincelle est précédé par des décharges partielles ou préliminaires qui produisent sur le galvanomètre de faibles impulsions se succédant à des intervalles courts. Un autre point qui mérite d’être étudié est l’action de soupape obtenue entre une pointe et une sphère comme électrodes. L’auteur estime que si la décharge est une simple étincelle, l’action des deux électrodes est semblable et indépendante de la polarité. Particulièrement quand la distance entre une pointe et une plaque est très grande, la différence de polarité en faveur des ions négatifs tend à disparaître, ou même à s’inverser, comme on le voit par la projection intense d’ions positifs dans la décharge Tesla.
- R. Y.
- Décharge produite par du platine chauffé. — Richardson. — Cambridge Philosophical Society. — 3i janvier 1906.
- L’hydrogène possède, comme l’on sait, la propriété d’augmenter la dispersion négative des métaux. L’auteur montre que cette action ne provient pas de l’intérieur du platine, mais est une action superficielle. Pour cela, il a mesuré le courant de saturation allant de l’extérieur d’un tube de platine chaud à un cylindre concen-
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- trique, d’une part quand de l’hydrogène, passant dans le tube, était diffusé par le métal, et, d’autre part, quand il n’y avait pas d’hydrogène. L’air environnant oxyde naturellement l’hydrogène au fur et à mesure de sa diffusion et cela maintient la surface danslin état constant. Même quand l’hydrogène se diffuse à travers le tube à la vitesse de 2 centimètres cubes par minute par centimètre carré de surface à la pression de 76 cm., on ne peut pas observer de modification dans la valeur de la dispersion négative. Ce résultat montre que l’augmentation de l’ionisation observée dans une atmosphère d’hydrogène n’est pas due à la présence de l’hydrogène dans le métal en tant qu’hydrogène, mais à quelque altération produite dans les régions superficielles de métal. L’hydrogène agit en produisant une modification dans le métal. Ce résultat semble pouvoir être expliqué par l’hypothèse que l’hydrogène positivement chargé a formé une double couche à la surface de platine qui augmente l’émission d’électrons. La dispersion positive, d’autre part, est directement proportionnelle à la quantité d’hydrogène diffusé.
- R. R.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Sur le démarrage des moteurs monophasés à collecteur. — Richter. — (Suite) (*) Elektrotechnische Zeitschrift, i5 février 1906.
- Pour améliorer les conditions des démarrages, on peut employer différents moyens que l’auteur passe en revue.
- 1°) Petit nombre d’ampere-tours de court-circuit. — Pour réduire le nombre des ampère-tours de court-circuit, il est évidemment nécessaire avant tout de réduire à une faible valeur la f. é. m. induite dans l’enroulement court-circuité. Pour que le moteur présente une bonne utilisation des matériaux actifs, il faut que l’induction dans l’entrefer ne soit pas trop faible. Pour des dimensions données de l’induit et une induction donnée dans l’air, la f. é. m. e pour une bobine induite diminue quand le nombre de pôles augmente. Pour une vitesse de rotation donnée, la force électromotrice induite par la rotation diminue dans la
- (P Voir Eclairage Electrique, tome XLYI, 24 mars 1906, page 464.
- 1 même proportion que la f. é. m. e. Pour une puissance donnée et une vitesse de rotation donnée, le courant dans l’induit a une intensité d’autant plus grande que e est plus faible. Une faible f. é. m. e entraîne donc l’adoption d’un gros collecteur : on atteint donc assez rapidement une limite dans l’abaissement possible de la f. é. m. e : celle-ci est dans la plupart des cas déterminée par les dimensions qu’il est possible de donner au collecteur, quel que soit le genre d’enroulement adopté. La tension e étant ainsi réduite à sa valeur minima, il existe différents moyens pour abaisser les ampère-tours de court-circuit.
- 2°) Emploi de balais à résistance de passage élevée (charbons durs). La résistance de la bobine court-circuitée est en général négligeable vis-à-vis de la résistance de passage des balais en charbon. Donc, d’une façon générale, s’il n’existe pas de fonctions résistantes entre les bobines et le collecteur, le courant de court-circuit et les ampère-tours de court-circuit doivent être inversement proportionnels à la résistance de passage des balais. Dans les machines à courant continu, on est obligé, pour un courant principal donné, d’augmenter la surface de contact des balais quand on emploie des charbons durs et l’on perd ainsi en grande partie l’avantage de la résistance de passage élevée. Mais, comme on l’a vu, dans les moteurs monophasés à collecteur, la charge des balais est déterminée beaucoup plus, au démarrage, par les courants de court-circuit que par le courant d’alimentation : les charbons peuvent donc, dans la plupart des cas, être dimensionnés seulement au point de vue des courants de court-circuit, et il est inutile d’augmenter la surface des balais quand on emploie des charbons durs. L’avantage que présente cet emploi est donc à première vue assez sensible. Si l’on trace les diagrammes relatifs au cas où l’on emploie des charbons durs, on trouve que les ampère-tours de court-circuit, le décalage entre le flux et le courant de l’induit, le courant, et la différence de potentiel aux bornes ne diminuent que faiblement, aussi bien quand il n’y a pas de jonctions résistantes au coUecteur que quand le moteur est muni de jonctions résistantes. L’expérience donne un résultat inattendu, c'est que la consommation des moteurs est plus forte, quand des résistances de 0,011 ohm sont intercalées entre
- -K *
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- T. XLVI. — no 13.
- l’enroulement et le collecteur, que quand les connexions sont en cuivre : en tous cas elle montre que l’emploi de charbons durs ne permet pas de diminuer à volonté le nombre d’ampère-tours de court-circuit et que la réaction des bobines court-circuitées se fait toujours sentir d’une façon fâcheuse.
- b) Jonctions résistantes entre le collecteur et l’enroulement induit. Si l’on s’impose des conditions relativement strictes pour le courant de démarrage et la puissance consommée, on ne peut pas éviter l’emploi de connexions résistantes, on peut évidemment réduire autant qu’on le veut le courant de court-circuit, de sorte que le démarrage du moteur monophasé est alors équivalent au démarrage du moteur continu. La difficulté consiste à réaliser des résistances qui présentent un bon fonctionnement en étant parcourues à intervalles réguliers par le courant principal en marche normale et en étant soumises pendant une durée relativement longue au courant de démarrage. Il existe pour chaque moteur une valeur déterminée de la résistance pour laquelle les pertes totales d’énergie, produites par le courant de court-circuit et par le courant principal se réduisent à un minimum. Si chaque balai couvre 4 lames et si le moteur a 1p pôles et autant de lignes de balais, les pertes totales de court-circuit Yu peuvent être données par l’expression suivante pour un induit à enroulement série :
- Yk = 2Y^Pn~1^+('Pn~3)a + (Pn—5)2+ —•]> (0
- e étant la f. é. m. à l’arrêt entre deux lames voisines du collecteur et w la résistance totale d’un circuit en court-circuit. Si l’on néglige la résistance d’une bobine et la résistance de passage, la résistance d’une jonction au collecteur est m/2. Parmi les termes entre crochets, il ne faut envisagée que ceux pour lesquels on obtient des nombres positifs, le nombre de ces termes; égal au nombre des circuits en court-circuit, est donné par /m/2 si pu est un nombre pair, et par (pn-i)/2 si pn est un nombre impair.
- Pour les pertes dues au courant principal dans les jonctions résistantes et dans les balais, on a l’expression :
- où J représente le courant du moteur et np le
- nombre des lames du collecteur parcourues ensemble en parallèle parle courant principal. La somme des pertes Y*-f-V* atteint la valeur mi-nima quand
- w—w^—e-Ssj'1-~ y/(pn— if4-Qcm—i3)2-j-(/m—i5)2+-... (3)
- S’il y a, non pas 2p lignes de balais, mais 2 lignes de balais, on doit poser p = 1. Pour les enroulements imbriqués et aussi pour l’enroulement ondulé sans jonction entre les balais de même polarité (ce dernier cas, envisagé plus loin, est celui d’un dispositif de l’A. E. G.) on obtient pour les pertes du court-circuit une valeur un peu plus faible :
- Y\=z2e- p[(n — i)2 + (n — 3)2 -f- (n — 5)2 -f . . .] (4)
- On suppose pour cela que les différents balais embrassent un multiple entier de lames. Les pertes V'*-f-Va atteignent une valeur minima pour
- w = tr'0 = jp \J2r1 \'(n — i)2 -f- (n — 3)2-[-(tt — 5)2.
- Pour p =3 et n — 2, m '0 est de 12 % environ plus petit que (formule 3) et, pour/» =3 et n — 4 de 3 % environ plus petit.
- Si la largeur des balais est égale à m fois le pas des lames du collecteur, les balais couvrent alternativement m et m -J- 1 lames. Si la résistance de passage était nulle, il faudrait introduire n — 1 dans le calcul de et «*'0 : si au
- contraire la résistance du circuit en court-circuit consistait uniquement en la résistance de passage, il faudrait m — n. En réalité, la valeur est comprise entre ces deux limites. Une détermination exacte de «'0 n’est d’ailleurs pas nécessaire car, dans tous les cas pratiques, on supposera la résistance du circuit en court-circuit plus petite que ne l’indique l’équation 3 ou 5. En effet on obtient en général des valeurs si élevées pour que l’on ne peut plus placer de telles résistances dans le moteur : d’autre part le minimum des pertes totales est si aplati que l’on peut rester un peu au-dessous ou au-dessus de la résistance la plus avantageuse, sans que les pertes au démarrage dépassent sensiblement la valeur minima.
- Pour le moteur d’essais avec p = 3, on trouve, pour n = m = 2 :
- e /-----5 \/52'
- «'0 = j V 2.2.0 -----
- • 32 —j— 1
- :6,82-t
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- REVUE D’ELECTRICITE
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- Pour n — m -f- i = 3, on obtient la râleur :
- v0 = j V 2.2.3
- V 82 4- 62 + 42 _|_ 22
- l5’5J
- Pour le couple normal, on a environ e = 8 volts et J = 240 amp. : il en résulte que «4 est compris entre 0,228 ohm et 0,518 ohm. Vis-à-vis de cette valeur de «4, la résistance de passage des balais, évaluée précédemment à 0,046 ohm, est négligeable. En traçant les courbes des pertes calculées en fonction de la résistance dans le circuit court-circuité, on voit nettement l’effet favorable de résistances de jonction sur la valeur des pertes d’énergie. Pour des jonctions non résistantes et une résistance de passage «' = 0,03 ohm, ces pertes atteignent, dans le moteur d’essais pour n= 2, 8,3 kw ou 40 % de la puissance utile à pleine vitesse et pour le même couple. Pour n—m 4-1=3, dans ce même moteur, la valeur des pertes atteindrait 3,43 fois la valeur précédente, soit 140 % de la puissance utile ! Avec des jonctions résistantes de valeur «4 = 0,228 ohm, les pertes d’énergie sont réduites au quartdeleur valeur précédente. Si l’on trace le diagramme de fonctionnement on voit que grâce aux jonctions résistantes, la valeur des ampère-tours de court-circuit est considérablement ab^ssée quoique le flux secondaire soit devenu plus grand. Le courant de démarrage diffère peu du courant normal pour un même couple utile.
- (A suivre.) B. L.
- Moteurs à collecteur à courant monophasé. — Niethammer. — Elektrotechnik und Maschinenbau, 18 février 1906.
- Dans son étude sur la commutation des moteurs monophasés à collecteur (*), l’auteur est arrivé à ce résultat qu’il n’existe, au démarrage, pour aucun des types de moteurs employés, une compensation satisfaisante, c’est-à-dire que, au démarrage, la commutation est également mauvaise dans tous les moteurs à collecteur. La cause de la production d’étincelles au démarrage étant due à la f. é. m. et induite statiquement comme dans un transformateur, on ne peut théoriquement la compenser qu’au moyen d’une tension induite statiquement par un pôle auxiliaire double. L’emploi pratique d’une
- f1) Voir Eclairage Electrique, tome XLVI, pages 81, 136 et 161.
- telle disposition présente des difficultés assez considérables, car l’action de cette f. é. m. eu induite statiquement doit rester limitée entièrement ou presqu’entièrement aux bobines en court-circuit.
- Supposons que le pôle principal et le pôle auxiliaire produisent des flux rectangulaires qui, par conséquent, restent limités aux pôles correspondants. Soit (figure 1) l’induction au pôle principal et B2 l’induction au pôle auxiliaire, J le courant utile dans l’induit et JÆ le courant dans les bobines court-circuitées. Soit en outre Z,, le nombre des conducteurs de longueur active l placés directement sous les pôles principaux; soient Z2 le nombre de conducteurs parcourus par le courant J et Z* le
- Fig. i.
- nombre de conducteurs parcourus par le courant J*, tous de longueur active l, placés sous les pôles de commutation : le couple du moteur est donné par l’expression : .
- M = G/([BJZd 4- [B2JZ2] 4- [CB2JkZk]).
- Les crochets entre lesquels sont placés les termes indiquent qu’il s’agit d’une addition géométrique, car les inductions et les courants peuvent être décalés les uns sur les autres. En réalité, C devrait être à peu près nul car les bobines en court-circuit sont soumises aussi bien à -j— B2 qu’à — B2 : de plus le signe de la seconde expression entre crochets doit être à peu près inverse de celui de la première expression, c’est-à-dire que l’on doit avoir, en faisant l’addition algébrique :
- M = GZ(B1 JZ< — B2JZ2).
- Si l’on a Z2 =0, il reste l’expression ordinaire M = C/B^JZr Plus est grand et plus est petit le couple résultant. Si les pôles auxiliaires sont entièrement en dehors des tours court-circuités, ce qui est tout à fait défectueux, on a :
- BtJZ.| = B2JZ.| ou M = o.
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- T. XLVI. — No 13.
- car le flux = B^ doit être, pour une compensation complète, égal à K2 = B2 <72, étant la section de l’entrefer relative au pôle principal et q2 la section relative au pôle auxiliaire. Au point de vue théorique, la question est ainsi complètement résolue. En pratique, on fera l’arc polaire du pôle principal relativement petit, comme par exemple dans le premier moteur Finzi, et l’on adoptera des inductions très élevées sous le pôle auxiliaire, cpii doit avoir une forme particulière : en outre, il
- faut court-circuiter un nombre relativement considérable de tours pour le démarrage, puis réduire ce nombre une fois le démarrage effectué, en soulevant l’un des deux balais de la figure 1.
- B. L.
- Essais sur des turbines à vapeur Brown-Boveri-Parsons. — Elektroiechnik und Maschinenbau, 25 février 1906.
- Des expériences intéressantes ont été faites
- TABLEAU I
- PRESSION MOYENNE de la vap. en atm. TEMPÉRATURE moy. de la vapeur TEMPÉRATURE de l’eau de réfrigération CONSOMMATION de vapeur kgr. -heure PUIS. MOYENNE en kilowatts CONSOMMATION en kgr. par kilowatt-heure CONSOMMATION ramenée à une température de vapeur de 320° en kgr par kw-li.
- 8.82 186.9 9.0 4592 455.6 10.08 _
- 8.90 i85.8 9.5 3671 357.0 10.28 —
- 9. i5 182.1 10.5 3146 295.3 io.65 —
- Unité ,9-°7 i85.0 10.7 1888 i5o. 4 12.55 —
- de 700 à 876 k\v. 9.31 3o6.1 11.0 38o8 445.7 8.54 8.34
- 9.o3 3o6.2 11.2 3o86 349.4 8.83 8.62
- 9.16 307.0 11.5 2704 3oo. 1 9.01 9.01
- 9.36 297.0 11.3 1620 l52.2 10.64 10.23
- 8.73 190.0 9.3 8115 903.2 8.98
- 8.86 192.0 10.7 6o5o 724.2 9.18 — '
- l 8-95 i86.5 11.3 5711 592.9 9.63 —
- Unité -8.43 192.8 12.4 3370 3o6,8 10.98 —
- de 35o à 44° kw. 9-0° 3o6.5 8.0 6574 918.0 7.16 7.00
- ' 9.12 3o5.6 9.0 5548 718.0 7.72 7.54
- 9.22 297.5 9.5 4704 606.0 7.76 7 • 47
- \ 8.98 296.0 11.8 2668 291.6 9-l5 8.78
- Sans surchauffe,
- Avec surchauffe.
- Sans surchauffe.
- Avec surchauffe.
- pour le compte de la marine allemande sur des turbines à vapeur Brown-Boveri-Parsons. Deux unités, de 700 à 800 kilowatts et deux unités de 350 à 440 kilowatts ont été essayées dans différentes conditions. Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau I.
- Pour des unités de plus forte puissance, on peut citer les résultats obtenus par la Société d’Electricité du Pays de Liège, à Sclessin, sur des turbines Brown-Boveri-Parsons de 1.500 à 1.800 kilowatts. Les résultats sont résumés par le tableau IL
- TABLEAU II
- s 2
- 12,10
- Ces chiffres sont des chiffres normaux d’exploitation courante. B. L.
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- REVUE D’ELECTRICITE
- 501
- Sur les frais de production du courant électrique. — Gif fin. — Street Rciilway Journal.
- Dans chaque installation, il faut séparer les pertes constantes des pertes qui varient avec la charge. Les calculs de l’auteur se rapportent à une installation avec groupes électrogènes à vapeur de 1.000 kilowatts.
- Soit P le rapport de la pleine charge à la charge mesurée à la chaufferie : pour le cas donné d’une charge quelconque, le rapport du rendement à pleine charge au rendement à la charge considérée est y 0,69 -f- 2P — P2 — 0,3 quand les chaudières ont entre la demi-charge et la surcharge de 50 % , un rendement égal à 0,9 fois le rendement à pleine charge.
- Les frais K relatifs au combustible par kilowatt-heure peuvent être déterminés par une expression analogue, telle que
- K = o,3435
- P2 -f 2,32
- P + 0,14
- Parmi les frais totaux de combustible, environ 52 % sont relatifs au charbon et à l’eau (2 % ) et varient avec la forimile ; 39 % sont constants (salaires, réparations, etc.), et 9 % sont proportionnels à la charge.
- Si l’on tient compte du facteur total de charge F d’une usine génératrice, les frais de production par kilowatt-heure sont les suivants, par exemple pour F = 0,716 et pour une usine contenant des groupes électrogènes à vapeur de 1.000 kilowatts :
- °,0I(P2 -(- 2,3)C -F 0,lP2 -j- I ,2P —)— 7,36 “b p
- C étant le prix du charbon en francs par tonne. Pour différentes valeurs de P on peut porter les frais par kilowatt-heure en ordonnées et le prix C du charbon en abscisses. On peut ainsi trouver pour différentes charges les frais par kilowattheure. Quand il s’agit de moteurs à gaz, dont le rendement est très supérieur à celui des machines à vapeur, il faut diviser par deux les prix du charbon équivalents. Quand on a affaire à une installation hydroélectrique, il suffit de poser égal à zéro le prix du charbon.
- R. R.
- ÉCLAIRAGE
- Expériences sur l’arc électrique. — Hiecke. — Elektrotechnik und Maschinenbau, 25 février 1906.
- L’auteur revient sur des expériences de M. Dyke (*) et les résultats d’après lesquels le rendement de l’arc à courant alternatif, mesuré en bougies moyennes sphériques par watt avec un charbon supérieur à mèche de 12 mm., et un charbon inférieur homogène de 10 mijti. a été trouvé supérieur au rendement d’un arc à courant continu dans les mêmes conditions, dès que la longueur de l’arc descend au-dessous de 2,7 mm. De la publication de M. Dyke, il résulte que :
- 1°) Les expériences furent faites avec une sorte de charbon possédant des propriétés différentes de celles des charbons ordinairement employés, avec lesquels les données sur la valeur de l’intensité lumineuse moyenne sphérique par watt seraient impossibles à atteindre, tout au moins avec du courant continu.
- 2°) Si l’on représente les résultats de M. Dyke sous forme de courbes construites d’une façon differente des siennes, on trouve que les sources d’erreurs sont beaucoup plus considérables qu’il ne paraît sur les courbes publiées.
- 3°) Les résultats d’expérience cités par M. Dyke sont confirmés par un calcul qui, si on le discute attentivement, perd toute sa force pour les expériences en question.
- L’auteur appuie la première de ces affirmations en publiant huit courbes des résultats de M. Dyke dans lesquelles les ordonnées sont proportionnelles à l’intensité lumineuse sphérique moyenne et les abscisses à la puissance absorbée en watts pour huit longueurs d’arc différentes de 1,6, 2,4, 3,2, 4,8, 6,4, 8, 9,5 et 11,1 mm. La courbe à courant continu relative à la longueur d’arc de 1,6 mm. coupe l’axe des abscisses en un point qui correspond à une puissance de 163 watts : un arc de puissance inférieure à 163 watts ne pourrait donc pas fonctionner sous une longueur de 1,6 mm. Avec des charbons normaux Siemens marque A, on peut cependant obtenir, pour cettte longueur, des arcs de puissance électrique beaucoup plus faible. Par exemple, avec les diamètres de
- (!) L'Eclairage Electrique, tome XLV, 4 novembre 1905, page 191.
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 43.
- charbons indiqués par Dyke, l’auteur a pu obtenir les résultats suivants :
- Ampères Volts W atts Longueur d’arc en mm. Intensité lumineuse sphérique moyenne bougies
- 2 5o 100 1,6 70
- 3 46 i38 1,6 125
- 4,2 4i 172 1,6 200
- Les mêmes dimensions de charbons sont, de plus, employées d’une façon générale pour les lampes à arc de 4,5 ampères montées par deux en série sur 110 volts avec une résistance additionnelle de 8 ohms. Dans ces conditions, la différence de potentiel aux bornes de l’arc est de 37 volts et la puissance ne dépasse pas 167 watts. D’après M. Dyke, la puissance lumineuse de ces lampes devrait être nulle. Les chiffres de M. Dyke, qui, par exemple, trouve pour une intensité de courant de 6,4 ampères et une longueur cl’arc de 1,6 mm. une différence de potentiel de 50,0 volts sont surprenants. Ce résultat ne peut pas être considéré comme isolé et exceptionnel puisqu’il concorde avec les autres résultats de M. Dyke et représente la moyenne d’un très grand nombre d’observations faites par cet expérimentateur. A moins d’admettre que le voltmètre dont il s’est servi fut faux, il faut en conclure que les charbons employés par M. Dyke sont tout à fait différents des sortes de charbons employées en général. On peut d’ailleurs citer les résultats obtenus en 1891 par une commission d’études de Francfort, résultats relatifs à des charbons Burk-hardt et à du courant continu.
- Ampères Volts Watts Longueur (l’arc en mm. Intensité lumineuse sphérique moyenne Diamètre des charbons en mm.
- supér. inférieur
- 3,9! 32,2 126 1,1 112 i3,1 7-°
- 5, o3 38,7 194 3,o 211 13,1 7,o
- 8,5g 46,2 397 3,o 609 18,0 11,1
- 11,10 49,2 547 3,6 768 18,0 ">7
- Ces résultats sont presque complètement concordants avec ceux obtenus par l’auteur et présentent la même différence que ceux-ci avec les résultats de M. Dyke. Pour le courant alter- I
- natif, la commission a trouvé les chiffres suivants :
- Ampères Volts Watts Intensité lumineuse sphérique moyenne Remarque
- 7,4 30,2 222 96 Les diamètres des
- 7-4 3o,7 228 110 charbons et la Ion-
- 9-3 3i,9 296 i35 gueur d’arc ne sont
- 9-3 32,4 317 i56 pas indiqués.
- A l’appui de sa deuxième affirmation, l’auteur a tracé, d’après les résultats de M. Dyke, les courbes ayant pour abscisses la longueur d’arc et pour ordonnées les intensités lumineuses en bougies sphériques moyennes. L’une des courbes est relative à une puissance de
- 500 watts absorbée dans l’arc, et l’autre à une puissance de 750 watts. L inspection de ces courbes montre nettement qu’il entre, dans les résultats de M. Dyke des sources d’erreurs plus importantes que ne l’indiquent les courbes publiées, sous une autre forme, par cet expérimentateur.
- Enfin, en ce qui concerne le troisième point, M. Dyke attribue les différents rapports entre la puissance lumineuse de l’arc alternatif et de l’arc continu à l’obstacle que rencontre, dans la présence de la pointe du charbon opposé, la radiation du cratère de l’arc. Adoptant les notations indiquées sur le schéma de la figure 1, il trouve une formule pour le rapport des' intensités moyennes sphériques 5W et Jg. sur courant alternatif et sur courant continu en supposant que chaque électrode produit 707 bougies dans l’arc alternatif et que l’électrode positive produit 1.400 bougies dans l’arc continu. Cette formule est :
- .Q i4oo sin2 a ________ sin2 v.
- Jm, 707 sin2 a -j- sin2 /3 1 sin2 a -j- sin2 /3
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- 503
- Les valeurs de sin2 « et sin2 jS peuvent être calculées d’après les formules
- (a + x)
- (a -|- or)2 -f- o,25a2
- etsin2/3 =
- (b -)- a;)2
- (b -f- a:)2 -f- o,.25è2 ’
- rage ordinaire, l’intensité lumineuse hémisphérique intervient beaucoup plus que l’intensité lumineuse sphérique, et, à ce point de vue, l’arc à courant continu est bien supérieur à l’arc alternatif.
- formules dans lesquelles a = 12 et b = 10 représentent les diamètres du charbon inférieur et du charbon supérieur de la longueur d’arc en mm. On ne voit pas à première vue pourquoi les deux cratères à courant alternatif émettent plus de lumière qu’un cratère de même consommation à courant continu. On pourait plutôt penser que deux cratères présentent des pertes de chaleur plus considérables qu’un seul. Malgré tout, cette hypothèse sera conservée dans le calcul suivant. Si Ton calcule pour une série d’arcs la longueur pour laquelle le rapport igjiw est très voisin de l’unité, on obtient les résultats suivants :
- Longueur d’arc en mm. o,5 i 2 3 5 10
- Jg’/J W o,991 0,998 o,999 1 1,001 1
- Le calcul ne donne donc aucune preuve du fait indiqué par M. Dyke.
- Enfin l’auteur indique que, même si Ton admettait les résultats de M. Dyke, l’arc à courant continu serait encore supérieur à l’arc à courant alternatif. M. Dyke dit lui-même que la courbe de l’arc alternatif pour la longueur d’arc avantageuse de 1,6 mm. ne peut pas être prolongée car le sifflement se produit. On se trouve donc à la limite du fonctionnement stable. Par suite, cette longueur d’arc est inadmissible en pratique car l’arc d’une lampe autorégulatrice est très variable et doit être réglé pour une longueur moyenne assez éloignée de la longueur limite de stabilité. Donc, pour l’arc à courant alternatif, on est obligé de se rapprocher de la longueur de 2,4 mm. Or, les courbes montrent que, pour des longueurs de 3,2 à 6,4 mm. l’arc à courant continu a un rendement sensiblement inférieur à l’arc alternatif de 2,4 mm. Si cela n’était pas vrai au-dessous d’une puissance de 500 watts, il suffirait de réduire le diamètre des charbons, proportionnellement à la puissance pour se retrouver dans les mêmes conditions. D’ailleurs, pour l’éclai-
- E. B.
- Calcul de l’intensité sphérique moyenne. — Wild. — Elektrotechnische Zeitschrift, 8 février igoô.
- L’auteur indique une méthode permettant de calculer avec une exactitude de 0,5 % l’intensité lumineuse moyenne sphérique des lampes à incandescence quand on connaît les valeurs de l’intensité lumineuse mesurées de 30° en 30°. Cette méthode est également applicable, quoi-qu’avec un peu moins d’exactitude, aux sources lumineuses dont la répartition n’est pas uniforme.
- Sur une droite comme diamètre on décrit un demi-cercle et on trace les rayons de 15° en 15°. Les extrémités des rayons sur le demi-cercle sont projetées sur le diamètre et, en ces points, on porte comme ordonnées les intensités lumineuses mesurées aux différents angles correspondants. Si Ton se représente une sphère décrite sur le diamètre, les ordonnées tracées sur la figure représentent des cercles parallèles sur la surface de la sphère et les segments compris sur le diamètre entre les différentes ordonnées sont les hauteurs des zones sphériques entre les différents cerclesparallèles. La hauteur d’une zone sphérique étant proportionnelle à sa surface, les surfaces partielles limitées par les ordonnées et par le diamètre sont proportionnelles au flux lumineux dans les zones correspondantes, et la surface totale décrite sur le diamètre est proportionnelle au flux lumineux total. Si Ton divise cette surface par la longueur du diamètre, on obtient l’intensité sphérique moyenne.
- Au lieu de planimétrer cette surface, on peut la calculer sans tracer la ligne de jonction des sommets des ordonnées. Par exemple, la surface comprise entre les ordonnées correspondant aux angles de 15° et de 45° est égale, avec une grande approximation, à l’intensité lumineuse pour 30° multipliée par (sin 45° — sin 15°). Si la longueur totale du diamètre est égale à l’unité, il faut aussi multiplier par 1/2. On ob-
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- 504
- L’ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 13.
- tient de cette façon pour toutes les surfaces partielles :
- m. à go° X 1/2 (sin 9o° — sin ^5°) 6o° X 1/2 (sin ^5° — sin 45°) 3on X i/'s (sin 45° — sin i5°) o° X 1/2 (sin i5° -j- sin i5°) 3o° X 1/2 (sin 45° — sin i5°) 6o° X i/2 (sin 6o° — sin 45°) 9°° X 1/2 (sin go° — sin ^5°)
- La somme des différents facteurs donne la valeur 1, comme cela doit être. La méthode est parfaitement exacte quand la répartition lumineuse est uniforme ; quand la répartition n’est pas uniforme,il existe une erreur, mais, dans les cas les plus défavorables, cette erreur ne dépasse pas 1 %. En particulier, l’auteur a appliqué la. méthode pour deux lampes à* incandescence et a mesuré l’intensité lumineuse toüs les 7,5°, puis tous les 30°. Le calcul fait dans ces deux conditions a montré qu’en ne mesurant l’intensité lumineuse que tous les 30°, l’erreur est de 0,31 % ou 0,35 % . On voit donc que, pour des lampes à incandescence, la méthode donne des résultats très exacts.
- E. B.
- ÉLÉMENTS GALVANIQUES ET ACCUMULATEURS
- Brevets nouveaux concernant les éléments galvaniques. — Centralblatt fur accumulatoren, décembre-janvier-février. — Perfectionnements aux deux piles sèches. — Wea.therill. — Pat' angle 8.631, 21 avril 1905, acc. 19 octobre igo5.
- La plaque de zinc épaisse est recourbée en rectangle. Dans ce rectangle est placée une plaque de charbon dont la surface est quadrillée. Ce charbon est composé d’un mélange dépolarisant aggloméré à la presse comprenant du peroxyde de manganèse et du graphite en parties égales : il est entouré d’un canevas. L’espace existant entre le charbon et le zinc est rempli d’un électrolyte pâteux formé de 120 gr. de sel ammoniac, 30 gr. de chlorure de zinc, 30 gr. de soude, un peu de sagou, 230 gr. d’eau et un peu de glycérine : la fermentation du sagou maintient l’humidité nécessaire. Sur le tout est placée une couche de brai que traverse une bande de plomb fixée au charbon.
- Perfectionnements aux piles sèches. — Dry Bat terie Ch. — Pat' angl' 29.138, 3o décembre 1904, acc. 19 octobre igo5.
- Pour éviter l’affaiblissement de la pile et pouvoir opérer économiquement, on place sur le fond du récipient en zinc un disque en matière isolante portant en son milieu un trou qui correspond à l’électrode intérieure. Dans ce trou est enfoncée l’électrode, que l’on entoure d’électrolyte excitateur en pâte que l’on comprime au moyen d’un mandrin cylindrique portant en son centre un trou pour le passage de l’électrode intérieure. 11 est avantageux de garnir les côtés intérieurs du récipient en zinc d’un revêtement isolant et absorbant.
- Elément zinc-charbon. — Mann et Goebel. — Pat® ail' i64.3o8, i4 octobre 1902, acc. 19 octobre 1905.
- L’électrode en zinc, placée en face de l’électrode en charbon de grande surface présente une faible surface d’attaque. Dans ce but, on incorpore dans sa surface une matière isolante inattaquable aux acides, comme on le fait quelquefois dans les plaques positives des accumulateurs au plomb. Avec ce dispositif, la consommation de l’électrode de zinc est réduite à des limites qui correspondent à peu près à la consommation théorique, et il 11e se produit plus d’attaque à circuit ouvert. L’électrode de zinc peut d’ailleurs être entourée d’une grille en celluloïd.
- Elément galvanique. — Kumajiro Tsukamoto. — Brevet américain 809.647, i4 janvier 1904, acc. 9 janvier 1906.
- Dans un récipient extérieur en zinc est placé un tube de charbon entouré de papier buvard ou d’une matière analogue et rempli du mélange suivant : 240 gr. de graphite, 160 gr. de peroxyde de manganèse, 8 gr. de chlorure de potassium, 20 gr. de permanganate de potassium et 50 gr. de chlorure d’ammoniaque traités avec 500 gr. d’une solution de permanganate de potassium et comprimé dans une presse. Le mélange adhère fortement aux parois du tube par suite de la cristallisation du permanganate de potassium. Entre le récipient de zinc et le papier buvard, on place le mélange suivant bien sec : 100 gr. de chlorure d’ammoniaque, 8 gr. de chlorure de potassium, 400 gr. de gypse, 1 gr. de sulfate micani-que et 500 gr. de dextrine. L’intérieur est fermé comme d’habitude avec de la sciure de bois et
- Au-dessus j de l’horizontale | Sur l’horizontale Au-dessous } de l’horizontale )
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- de l’asphalte : il reste au-dessus un espace vide dans lequel on place de l’eau quand on veut employer la pile. L’élément ainsi constitué a une longue durée et présente une très faible polarisation.
- Brevets nouveaux concernant les accumulateurs au plomb. — Centralblatt für accumulatoren, décembre, janvier et février. — Procédé pour régénérer les accumulateurs électriques. — Luckow. — Pat* angl' 11.353, 3o mai igo5, accée. 7 septembre igo5.
- Les plaques de plomb dont la matière active est sulfatée et boursouflée sont, après lavage de l’élément, placées dans une solution à 1, 3% (et en aucun cas à plus de 5 % ) de sulfate d’ammoniaque, de potasse, de soude, de sulfate de magnésium, de borate d'ammoniaque ou de leurs mélanges. On fait alors passer le courant en sens inverse du sens du courant de charge. Le plomb sulfaté est transformé en peroxyde presque pur, les soufflures se remplissent, et le contact avec le support se rétablit. A l’autre électrode, le peroxyde de plomb mélangé de sulfate se décompose en plomb pur finement divisé et en acide sulfurique libre que neutralisent les bases contenues dans la solution. Il est avantageux que la teneur en acide libre ne dépasse pas 1 %. On fait passer d’abord pendant 4 à 8 jours de suite un courant de 20 ampères par mètre carré de surface d’électrodes positives sous 2 à 3 volts à la température normale : ensuite on inverse le courant pendant 3 à 6 jours. On enlève enfin la solution employée, on lave à l’eau et l’on remplit d’acide sulfurique dilué : la capacité primitive, et même généralement une capacité plus élevée, est alors atteinte. Si la diminution de capacité n’est due qu’à une sulfatation profonde, la première opération seule de 4 à 8 jours suffit. Si les plaques sont très abimées, il est bon de réduire la densité de courant à 10—15 ampères et même moins sous 2 volts, et de prolonger l’opération pendant trois semaines ou même plus.
- Connexion pour éléments d'accumulateurs. — Edwards. — Pate angh g.52g, 24 avril ig02, acc. 23 avril igo5.
- Pour réunir entre elles les queues de connexion, formées par des bandes de plomb, des électrodes d’accumulateurs, on est obligé d’em- j ployer du plomb pour éviter l’attaque produite par les projections d’acide ou par les vapeurs
- acides. Malheureusement, les boulons en plomb n’ont pas assez de solidité pour pouvoir être utilisés. L’inventeur emploie un boulon en laiton muni de deux écrous en plomb en forme de chapeaux placés de part et d’autre des deux bandes de plomb à connecter ensemble. Ces chapeaux en plomb dur sont munis d’un rebord annulaire en saillie qui s’enfonce dans les bandes lors du serrage et assurent des joints hermétiques. De même, un anneau en plomb dur placé entre les deux bandes pénètre dans les faces intérieures de celles-ci et assure un joint hermétique. De la sorte, il est impossible que des projections d’électrolyte ou des vapeurs acides pénétrent jusqu’au boulon en laiton, et il ne peut se produire aucune attaque.
- Perfectionnement aux plaques d'accumulateur. — Gardiner et Pruyh. — Pate angle i5.25^, 25 juillet igo5, acc. g novembre igo5.
- Dans les plaques composées de récipients superposés contenant la matière active et de couches intermédiaires formées de bandes poreuses, il faut diminuer autant que possible l’écartement des premiers, empêcher la chute de l’électrolyte, et permettre une facile pénétration de l’électrolyte ainsi qu’un facile dégagement de gaz : en outre, il faut augmenter autant que possible la surface métallique. Pour réaliser ces différentes conditions, l’inventeur opère de la façon suivante. Les récipients superposés en forme d’augets sont formés de nervures rabattues portant des canaux transversaux et ouverts à leur partie supérieure pour l’introduction de la masse active. Sur celle-ci est placée une mince couche de verre spongieux maintenue par la nervure de l’auget superposé. Les récipients successifs ainsi constitués sont maintenus en place par un cadre rigide auquel ils sont soudés, de façon à assurer un bon contact électrique. Pour effectuer cette soudure, on les trempe dans de l’acide chlorydrique contenant du zinc dissous, puis dans un alliage en fusion de 450 gr. de bismuth, 450 gr. de plomb et 30 gr. de zinc.
- Plaque d’accumulateur avec support extensible. — Roselle. — Brevet alld., 16 novembre igo4, accée. i4 décembre igo5 ; pate angle 24.68g du i4 novembre igo4, accée. i4 novembre igo5.
- Pour que le support puisse suivre les dilatations et les contractions de la matière active,
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- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. - N» 13.
- l’inventeur le munit à sa phériphérie de parties intermédiaires rainurées qui s’écrasent sur elles-mêmes quand la matière active foisonne, et se rouvrent, au contraire, quand la matière active se contracte. De cette façon le cadre reste en contact intime avec la masse active.
- Perfectionnements aux accumulateurs. — Niblett et Electric Storage G°. — Pat' angle 27.986, 21 décembre 1904, accée. 21 décembre 1905.
- Dans les accumulateurs dont les électrodes sont composées de grains métalliques, par exemple en plomb mélangé de grains de peroxyde de plomb, les différentes parties constitutives doivent être séparées les unes des autres. L’une des électrodes est formée par le récipient extérieur, ou son revêtement de plomb, et l’autre par un conducteur placé dans un vase poreux. Les deux vases contiennent d’abord une couche de 1,25 m. d’épaisseur de grains d’oxyde de plomb, puis une couche de grains de plomb et ainsi de suite, les couches intermédiaires de métal pur servant en même temps de conducteur et, plus tard, de matière active poreuse. Chaque couche de plomb spongieux ou granuleux est légèrement pressée, pour que sa surface soit à peu près plane et que la matière constitutive soit en bon contact avec celle de la couche précédente. Celle-ci doit avoir environ 8 mm. d’épaisseur et peut être formée de petits cylindres, de grains, ou d’autres petits éléments rendus poreux par une adjonction de pierre ponce ou d’une autre matière. Après quelque temps d’usage, la masse granuleuse prend la forme d’un bloc poreux. Le noyau ou le conducteur de l’électrode positive peut être muni de côtes radiales ou de bras allant du centre vers les parois du gaz poreux et décomposant la pâte en masses partielles. Chaque côte peut même former une grille plate ou un cadre. On peut aussi employer un conducteur en forme de bandes minces torsadées : ce noyau peut être formé en Planté.
- Accumulateur à plaques bipolaires. — Zingel. — Pat' angl' 28.375. 27 décembre 1904, accée. 21 décembre 1905.
- Cet accumulateur à électrodes bipolaires a été inventé pour économiser du poids et éviter les connexions extérieures. Chaque plaque est séparée en deux par une plaque isolante portant sur chaque face des cadres ouverts dans lesquels est maintenue la matière active : ces cadres *
- portent des pointes inclinées ou d’autres saillies pour assurer une bonne fixation de la masse active. Des fils ou des bandes métalliques de faible épaisseur se ramifient sur toute la plaque et sont incorporés dans la matière active pour assurer un bon contact. '
- Perfectionnement aux plaques négatives d’accumulateurs. — Smith. — Pat' angl' 839, 16 janvier igo5, accée. 4 janvier 1905.
- La matière active négative doit conserver dans toutes les conditions, le même volume et ne pas perdre sa porosité ni exercer sur le cadre une pression anormale. Pour cela, l’inventeur emploie un mélange d’un composé de plomb avec une matière inerte. Le composé de plomb possède un poids spécifique assez faible et une structure assez lâche pour que, à la formation, le foisonnement reste pratiquement le même. Les composés que l’on peut employer sont du carbonate calciné, du bicarbonate, ou de l’hydro-xyde de plomb, ou un mélange d’un de ces sels, avec de l’oxyde de plomb. De tels composés dont le poids spécifique est égal à 60 ou 70 % du poids spécifique de la litharge ordinaire, peuvent être obtenus par exemple, par projection de plomb fondu dans un jet de vapeur et par traitement de grains de plomb ainsi formés dans un cylindre tournant avec de l’eau et de l’air, suivi d’un filtrage. Le mélange de 95 à 99 % de ce produit avec 1 à 5 % de matière inerte donne de bons résulats. On peut le placer immédiatement dans les pochettes constituant la plaque, ou bien le réduire d’abord élec-trolytiquement. La grille peut être légère, car la matière active n’exerce pas d’efforts sur elle.
- Plaque d’accumulateur. — Perry. — Pat' ame 809.742, 8 janvier igo3, accée. g janvier 1906.
- Pour que la résistance intérieure soit suffisamment faible et que la conductibilité entre le support et la masse soit bonne, il faut qu’aucune partie de cette masse ne soit éloignée de plus de 2 m. 1/2 du support. L’électrode employée par l’inventeur consiste en deux feuilles plates munies de côtes longitudinales et transversales perpendiculaires ; à chaque croisement des côtes opposées, il y a une soudure qui assure la rigidité : toutes les côtes ont une section triangulaire avec sommet dirigé vers l’intérieur de la plaque. Des rivets maintiennent les deux
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- grilles assemblées et la matière active, emprisonnée entre celles-ci, est fixée d’une façon invariable.
- ______ E. B.
- MESURES
- Nouvelle disposition du circuit magnétique pour appareils de mesure. — Busch. — Elektrotechnische Zeitschrift, n janvier 1906.
- Les appareils électrôdynamiques qui ne contiennent pas de fer (wattmètres, compteurs) sont fortement influencés par les champs extérieurs. En outre, dans ces appareils, le couple exercé est extrêmement faible par suite de la faiblesse du champ.
- Si l’on emploie du fer pour obtenir un champ
- Fig. 1. — Disposition du circuit magnétique.
- puissant fermé, que n’influencent pas les champs extérieurs, on se heurte à des phénomènes d’hystérésis qui produisent des perturbations dont la compensation a semblé jusqu’à présent impossible.
- L’auteur est parvenu à compenser l’influence nuisible de la rémanence en se basant sur les considérations suivantes. L’action de la rémanence n’étant pas invariable, il n’est pas possible de la compenser par une bobine auxiliaire ou un aimant auxiliaire. Il faut que le dispositif de compensation employé soit aimanté exactement de la même manière que le fer du circuit magnétique utilisé et que les actions des deux rémanences se compensent.
- Le dispositif employé par l’auteur est représenté par la figure 1, dans laquelle A représente l’enroulement traversé par le courant d’excitation, B les noyaux, C l’entrefer dans lequel se déplace l’induit supposé en forme de disque, D D l’axe de ce dernier, E une culasse pour ’ la fermeture des lignes de force; Toutes les li- s
- gnes de force produites ne sont pas utilisées pour couper l’induit: une partie d’entre elles passe par un circuit magnétique dérivé F. L’action de ce circuit dérivé est triple, quand les dimensions sont convenablement choisies :
- 1°) Quand il ne passe pas de courant, le circuit dérivé absorbe les lignes de force rémanentes.
- 2°) Ce n’est pas seulement quand il ne passe pas de courant que le circuit dérivé absorbe , les lignes de force qui détruisent la proportionnalité, mais dans tous les cas. Il faut pour cela que la section et la longueur aient des valeurs bien déterminées.
- 3°) Quand les deux premières conditions sont remplies, on trouve que, quand la saturation augmente, il passe moins de lignes de force dans le circuit dérivé. On peut arriver à donner à l’ensemble des proportions telles que, malgré une forte saturation, le flux dans le circuit magnétique principal soit proportionnel au courant d’excitation.
- Les courbes de la figure 2 montrent les
- '
- no soo 1000 noo 2000
- Fig. 2. — Courbes des écarts en centièmes (ordonnées) par rapport à la proportionnalité des flux avec les ampère-tours (abscisses).
- écarts en pour cent (ordonnées) par rapport à la proportionnalité pour des inductions atteignant 10.000 (ampère-tours en abscisses). On voit que la compensation est presque complète. Cette courbe est relative à un watt-heure-mètre construit d’après le principe exposé ci-des-süs et dans lequel la force magnétomDtrice de 2.000 ampère-tours correspond à la pleine charge. L’induit se déplace dans un champ d’environ 700 unités C.G.S. à pleine charge qui, sur les deux faces de cet induit, a des directions opposées. L’influence de champs extérieurs sur l’appareil est tout à fait insensible. Le circuit magnétique, étant fermé sur lui-même, 11e produit pas d’action extérieure. L’intensité. relativement considérable du champ permet d’obtenir un rapport très favorable entre le couple de frottement et l,e couple de freinage.
- E. B.
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- TABLE MÉTHODIQUE DES MATIÈRES
- Théories et Généralités
- Note sur un système de mesure de grandeurs
- énergétiques. — P. Juppont . . 4i et 281 Remarques sur un système de mesure des grandeurs énergétiques. — E. Brylinski
- 24.1 et 321
- Tension, différence de tension ; potentiel, différence de potentiel ; force électro-
- motrice. — F. Emde......................121
- Inertie des électrons. — M. Brillouin. ... 60
- Résumé des bases sur lesquelles reposent les théories modernes, et, en particulier, la théorie des électrons. — G. Holz-
- rnüller................... 243 et 283
- Sur la constitution de l’électron. — Kaufmann Les électrons et la matière. — Wind ... 4°i
- Mesure de l’effet Thomson dans le fer doux. —
- Hall, Churchill, Campbell et Serviss. io3 Emission de particules négatives par les métaux alcalins. — J. J. Thomson. . . io3 Sur les rayons-canal. — J. J. Thomson . . . 4q3
- Sur l’effet de doublet observé avec les rayons-canal, et sur les spectres des atomions positifs. — Stark ..... 56
- Sur le spectre de la lumière des rayons-canal dans l’azote et dans l’hydrogène. —
- Stark et Hermann.........................420
- Remarques sur la conductibilité des flammes.
- — Davidson...............................382
- Conductibilité des gaz issus d’une flamme. —
- Bloch.................................... 26
- Décharge produite par du platine chauffé. —
- Richardson...............................496
- Sur la recombinaison des ions gazeux. —
- J. J. Thomson.........................102
- Sur la recombinaison des ions des vapeurs
- salines. —Moreau.................... 464
- Sur la vitesse de recombinaison des ions
- dans l’air. — Hendren.................224
- Sur l’ionisation dans les gaz de flammes colorées. — P. Lewis.................................221
- Sur des expériences relatives à l’ionisation de
- l’atmosphère. — Ch. Nordmann. . . 64
- Sur les décharges dans les gaz. — Vœge. . 25
- Sur les décharges par effluves dans le chlore,
- le brome et l’iode. — Matthies. . . 61
- Sur les décharges entre pointes dans l’air. —
- Tœpler................................. 14 5
- Sur les étincelles de faible longueur.— Hobbs. io3 Expériences sur de faibles distances explosives. — Hobbs.....................................3o3
- Sur les potentiels explosifs. — Tœpler ... 341
- Sur la théorie ionique de la décharge électrique.
- — Von Wesendonck. . . . ...................496
- Phénomènes produits dans les tubes à vide par des courants très intenses-... —
- Geiger................................... 65
- Sur des phénomènes de polarisation dans les
- tubes à vide. — Schmidt................i4?
- Sur l’emploi du téléphone pour étudier les décharges discontinues dans les tubes
- à vide. — Reiger.........................260
- Nouvelle soupape électrique.— Wehnelt. 64 et 260 Sur l’énergie des rayons cathodiques par rapport à l’énergie des rayons Rôntgen et des rayons secondaires. — Wien. 179 Les rayons cathodiques dans le champ magnétique. — Villard.............................. . 463
- Sur les durées comparées d’une émission de rayons X et d’une étincelle en série avec le tube producteur de rayons. —
- Brunhes..............................422
- Sur la durée de la décharge dans un tube à
- rayons X. — Broca . . . ...........344
- Etude photographique de la durée de la décharge dans un tube de Crookes. — Broca et Turchini...........................423
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- Méthode de recherche expérimentale sur la transformation des rayons X et des rayons secondaires qui en résultent. —
- Sagnac................................227
- Classification et mécanismes des différentes actions électriques produites par les rayons X. — Sagnac ....... 227
- Contribution à l’étude de l’ionisation produite par les rayons Rôntgen et les rayons cathodiques. — Herweg....................4g3
- Le mécanisme de la luminescence. — Thomson 4^9 Sur la fluorescence de la vapeur de sodium sous l’effet d’une lumière monochro-
- matique. — Wood.......................462
- Sur l’action de fluorescence des rayons secondaires produits parle radium. — Siegl. 462 Propriétés des rayons «. — Rutherford. . . 180
- Sur la théorie de la transformation radioactive. — Gruner. .................................383
- Sur l’ionisation produite dans différents cas par les rayons secondaires (3 et y du
- radium. — G. Kucera.................148
- Sur î’échaufîement produit par les rayons du
- radium. — Bumstead................384
- Explosion d’un tube scellé contenant du radium. — Prechl.......................... 181
- Sur la radio-activité de l’uranium. — Mac-
- Coy ....................................180
- Sur la diminution de la radio-activité du polonium avec le temps. —Mme Curie. . 384
- Sur le ferro-magnétisme des cristaux. —
- Weiss.............................. io4
- Théorie du magnétisme. — Peddie..................377
- Sur l’irréversibilité des alliages magnétiques
- d’Heussler. — Bill......................264
- Expériences sur la liquéfaction de l’hélium. —
- Olszewski............................... 28
- Radiation du platine aux températures élevées. — Burgess................................. 182
- Radiation des métaux et des cristaux. — Sanford ............................................ 27
- Sur fa radiation calorifique des métaux. —
- Aschkinass.............................. 2^
- Sur la conductibilité électrique et le pouvoir
- réfléchissant du charbon. —Aschkinass 58 Sur la radiation de la chaleur dans un système de corps ayant une température uniforme. — Lorentz......................... 27
- Influence de la lumière sur la force thermoélectrique du sélénium. — Weidert. 181 Observations faites sur l’éclipse de soleil avec l’aide d’éléments au sélénium. —
- Wulf et Lucas.......................... 182
- Phénomène observé sur de minces couches
- isolantes. — Greinacher et Hermann. 423
- Sur le mécanisme de production et la nature des pulvérisations cathodiques. —
- Ch. Maurain........................... 1/^8
- Accroissement de conductibilité des diélectriques sous l’action des rayons du radium. — Becker............................... . 423
- Sur les phénomènes magnéto-optiques. —
- Ingersoll...............................228
- Sur le gaz le plus léger. — Schmidt. . . . 464
- Génération et transformation
- Usine génératrice de Sajnt-Denis-Saint-Ouen.
- — A. Solier.............................216
- Usines génératrices de Hambourg................. xx
- Nouvelle station centrale de Barmbeck (Hambourg) ..................................... cxxxvi
- Deuxième usine centrale de Waterside, à New-
- York.................................. xxvi
- Installation hydro-électrique de Nexaca . . xxvm
- Usine hydro-électrique de Prerau...............xxvm
- Usine hydro-électrique de Ghittenden au Pays
- de Galles................................ l
- Installation hydro-électrique de Harrisonburg. l Usines génératrices de la « Gharing Cross G0 »
- de Londres.............................lxvi
- Usine hydro-électrique de la Spring River
- (Kansas)...............................lxvii
- Usine génératrice de Fisk Street (Chicago), lxxx Usine génératrice de Saint-Imier .... lxxxii Usine génératrice de Thun, sur l’Aar . . lxxxvi Usine hydro-électrique de Glées-Yverdon. lxxxvi
- Usine hydro-électrique de Sofia..................cxv
- Turbines hydraujiques de la « Hamilton Cata-
- ract G0 »............................... cm
- Usine génératrice de la « Nevada Power G0 ». cm
- Usines de Kaiserwbrke............................civ
- Usine génératrice électrique de la « Vermont
- Marble G0 »...........................cxxvii
- Nouvelle usine génératrice de Ghesterfield. cxxvii
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- 510
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. ~ N® 13
- Usine d’incinération de Mansfield ..... cxvii Résultats d’exploitation d’appareils destructeurs
- d’ordures.—Batley et Watson, ... 18A
- Utilisation des vapeurs d’échappement au moyen de turbines à vapeur (usine de la « Philadelphia Rapid Transit G°) ». 3o3
- Installations électriques de Tientsin. . . . cxxvm Groupe électrogène La Meuse-Siemens-Schu-
- ckert (Exposition de Liège).—J. Reyçal. i o
- Groupe électrogène Cockerill-Siemens-Schu-
- ckert (ExpositiondeLiège).—J. Reyval. i3
- Groupe électrogène Ixion............... . cxxxvi
- Turbo-générateur de xoo kw, de la mine de
- Gourl xxx
- Les turbines à vapeur de l’usine génératrice
- de Carville (Angl.).................lxviii
- Turbines à vapeur Allis-Chalmers (usine d’U-
- tica-New-York)........................lxxi
- Machine à vapeur à triple expansion de
- 6.5oo chevaux (usine de Rerlin). xxlxxii
- Nouvelle chaudière verticale Hornsby...........cv
- Moteurs à gaz Oechelhauser.....................cv
- Turbines à vapeur de grande puissance . . lxvii Turbines à vapeur du paquebot « Carmania » lxxi Essais sur des turbines à vapeur Brown-
- Boveri-Parsons.........................5oo
- Mesures faites sur des turbines de Laval, lxxxxiii Essais de consommation de vapeur d’une turbine Westinghouse de 4oo kilowatts. 271
- Emploi des moteurs à gaz dans les usines
- génératrices. — Dowson.................228
- Etude sur les moteurs à gaz et les gazogènes . — Hoffmann...........................lxxxvi
- Différents gaz combustibles employés dans les
- moteurs à gaz.......................... xx
- Installations de gazogènes. — IL Allen. . . xlu Sur le rendement des gazogènes à aspiration.
- — Middleton et Stanfield.............xlh
- Dispositif de mise en marche pour les gros
- moteurs à gaz (Société Benrather). lxxxxi Machines de grande puissance installées récemment dans les stations centrales . . lxix Machine fixe à triple expansion de .5.000 che-
- vaux (usine de San Francisco) . . . lxx) Expériences faites avec de la vapeur surchauffée. ..........................'............xxx
- Inconvénients de la vapeur surchauffée. . , lxxi Sur le rendement des usines génératrices. —
- Hobart, 229
- Sur les frais de production du courant électrique. — Giffin. ......... 5oi
- Sur la sécurité d’exploitation des sous stations
- triphasées pour les tramways. . , cxxxvni Essais de démarrage et d’arrêt pour la détermination du moment d’inertie d’une machine électrique. — Roehle . . . 428
- Application du régulateur de vitesse, système H. Bouvier, à la station centrale de
- Trouville. — A. Néel..................... 50
- Régulateur automatique de tension. — Chapman ......................................186
- Calcul des rhéostats pour le réglage de la
- tension des alternateurs. — L. Legros. 201
- et 2Ô2
- Dimensionnement des alternateurs au point de vue des variétés de tension. —
- Witteck.................................4s4
- Nouvel alternateur auto-excitateur. — Alexan-
- derson................................ 467
- Nouveaux alternateurs Felten et Guillaume-
- Lahmeyer................................xxx
- Sur l’établissement de turbo-alternateurs. —
- Meyer ..................................267
- Réaction d’induit dans les alternateurs polyphasés. —- Sumec.................3o4 et 346
- Sur le réglage et le compoundage des égalisatrices. — Frankenfield. 151
- Sur le court-circuit des bobines et les phénomènes de la commutation. —Rie-
- besell................................. 3i
- Théorie de la commutation. —- Press. ... 184
- Commutation parfaite dans les machines à
- courants alternatifs. — /. Perret . . 441
- Sur la commutation et les pôles auxiliaires.
- — E. Arnold................65, io4 et 4^2
- Pôles auxiliaires de commutation pour génératrices à courant continu de forte
- puissance. — Hobart ....................384
- Calcul du coefficient de self-induction de bobines entourées de fer, — Witteck. 351 Relation entre les pertes par hystérésis et la forme d’ondes dans les tôles en fer spécial. — Benischke ....... 229
- Balais en charbon pour dynamos de la « Morgan Grucible G° ».....,. . lxxii
- Influence de l’emploi des pôles de commutation sur la construction des machines à courant continu. — Dettmar . . . 2^3
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- 511
- Sur les projets de moteurs série monophasés
- de traction. — Dick............ 186, 232
- Diagramme rigoureux du moteur monophasé
- asynchrone. —Bethenod..............i3i
- Théorie exacte de la commutation, et diagrammes des moteurs monophasés à collecteurs, — F. Niethammer. 8i, 136,
- 161
- Moteurs monophasés compensés, sans balais
- d’excitations (suite). — Th. Lehmann . 481
- Moteurs à collecteur à courant monophasé. —
- Niethammer............................499
- Sur le démarrage des moteurs monophasés à
- collecteurs. — Richter. . . . 464 et 497
- La décomposition des ampère-tours du moteur asynchrone monophasé en ampère-tours tournant en sens opposés.
- — Thomàlen..................28, 6g, io5
- Transmission
- Transmission d’énergie à grandes distances par courant continu. — F.~J. Spra-
- gue................................. 19°
- Installations à haute tension en Amérique. . xxxi
- Transmission d’énergie à haute tension entre
- Helena et Butte.......... lii
- Projet de transmission d’énergie à 1.200 km.
- (Chutes de Victoria) ........ vm
- Sur le choix de la tension pour les transports
- d’énergie électrique. — Esson. ... 36
- Surtensions dans les installations à haute tension. — Norberg...................., . . 36
- Sur le calcul de l’égalisation des réseaux de distribution fermés et la méthode d’approximation de Gauss.—Soschinski. 32,72,109
- Mesure des pertes dans le fer des moteurs asynchrones triphasés. — Bâche-Wig-et-Bragstad. ........... 148
- Sur les pertes dans le fer des moteurs d’induction. —. Hellmund...........................232
- Moteur monophasé à collecteur à champ elliptique fonctionnant au-delà du synchronisme. — M. Latour......................390
- Moteur d’induction monophasé de la société
- Crompton et Gie. .......................354
- Sur les groupements de transformateurs. —
- Mackeen.................................309
- Nouveau survolteur automatique. — Tilney. 469
- Survolteur réversible. — Turnbull..............47°
- Régulateur automatique pour le réglage des
- survolteurs ............................471
- Brevets.......................................cxli
- t Distribution
- Coupe-circuits fusibles en aluminium. —
- Schwartz et James............... 192
- Parafoudres avec indicateurs automatiques de
- décharge (usine de Charing Cross) . . cvi
- Huile à employer pour les interrupteurs à
- haute tension....................... lii
- Sur .la régulation et le compoundage des égalisatrices dans les réseaux à trois fils. — Frankenfield............................151
- Nouveau procédé pour le guipage des conducteurs électriques. — J. Reyval. . . . 334
- Prescriptions édictées en Angleterre pour les
- lignes aériennes....................xxxi
- Brevets......................................
- Traction
- Notes sur quelques récentes installations de traction électrique par courant monophasé (suite). — R. de Valbreuze. . . 171
- Nouvelle locomotive monophasée à 20.000 volts
- des chemins de fer suédois. — A. Solier. 21 Nouvelle locomotive à courant monophasé des
- ateliers d’Oerlikon. — A. Solier . . . 256
- Locomotive monophasée et équipement électrique du tunnel de Sarma............... cvi
- Les tramways électriques de Belfast........... x
- Les tramways de Philadelphie. ...... xi
- Chemin de fer électrique de Toledo, Port-Clin-
- ton et Lake Side. . .....................xlii
- Chemin de fer électrique de Wansen à Bryan. xlii Tramway électrique de Schleitheim à Schaf-
- fouse................................xliii
- Chemin de fer électrique de Baker Street et
- Waterloo (Londres)...................xliv
- Chemin de fer électrique de Dayton à Muncie. liv
- Tramways électriques de Tokio..................lxxxxiv
- Electrification des chemins de fer de l’Arlberg, lv
- p.511 - vue 512/678
-
-
-
- 512
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 13.
- Electrification de la ligne de Philadelphie à
- Atlantic-City....................cxxx
- Tramways électriques à contacts superficiels
- de Lincoln........................30g
- Les tramways de Singapour................cxix
- Chemin de fer électrique de Saint-Galien à
- Trogen........................... cxl
- Développement de la traction électrique triphasée à haute tension en Italie. ... ix
- Troisième rail du métropolitain de Paris . . . xliv Emploi de locomotives à accumulateurs pour
- les manœuvres dans les gares .... lv
- Transport des correspondances à très grandes
- vitesses par chariots électriques auto- î
- moteurs ........................'. . ix
- Transport électrique des colis et marchandises
- à Chicago..........................lxxxii
- Essais des roulements à billes D. W. F. sur
- des wagons de chemin de fer...........3io
- Essais du frein électromagnétique Westinghouse........................................ XII
- Essais d’automotrices sur les voies ferrées
- hongroises...........................cvii
- Automotrice mixte du Delaware and Hudson
- Railroad...........................cxxxix
- Omnibus automobiles mixtes à New-York. . xi
- Le vme Salon de l’automobile.................. ii
- | Notes statistiques sur le Salon de l’automobile. xvi S Brevets......................................xxn
- Applications mécaniques
- La commande électrique des machines. —
- J. H. Klinck.........................xxxii
- Commande des compresseurs au moyen de moteurs asynchrones monophasés. —
- Corsepius............................ 76
- Sur les moteurs d’appareils de levage. — Hill. 3g3
- Concours de la « Société d’agriculture, sciences et industrie de Lyon » pour l’application du petit moteur électrique aux
- usages domestiques....................... ex
- Section de la petite industrie et des ateliers familiaux (emploi de la force motrice à domicile), à l’Exposition de
- Tourcoing . ...........................xxxvm
- Installations pour le déchargement du charbon
- d’Offenbach-sur-le-Main................ xxxm
- Dispositif automatique pour le remplissage et le vidage des cornues servant à distiller la houille (usine de Retford). xxxm Machine d’extraction électrique d’Essen. . . 3q5
- Machine à froid à commande électrique de la
- société Lindes...................... xxxiv
- Pont roulant électrique du port de Natal, lxxxiii Pont roulant Stuckenholz-Siemens-Schuckert et pont roulant Cockerill. (Exposition
- de Liège). — J. Reyval.................. 20
- Compas enregistreur Heit........................ 76
- Nouveau trieur magnétique, système « Ilum-
- boldt »................................. 77
- Appareil pour l’impression de papiers photographiques ...................................XXXII
- Brevets...................................... xxxv
- Oscillations Hertziennes. — Télégraphie et Téléphonie sans fil
- Méthode pour étudier séparément les oscillations d’oscillateurs accouplés. — Fischer ............................................ 354
- Oscillations électriques dans des tubes métalliques courbés en forme d’anneaux. —:
- A. Kalàhne............287,324, 361 et 4o8
- Etude du décalage d’oscillations de haute fréquence. — Braun....................................3ii
- Sur les courants de haute fréquence et les
- ondes électriques. — Fleming. 429 et 4?2 Mesurés de radiation faites sur des résonateurs dans la région des ondes courtes. — Paetzold...........................................4^5
- Contribution à la théorie des cohéreurs. —
- A. Blanc......................... 119
- Système Orling-Amstrong de télégraphie et
- de téléphonie sans fil..................236
- Nouvel auto-anti-cohéreur. — Lohnberg. . . 238
- Nouveau relais de télégraphie sans fil. —
- Sullivan. ..............................289
- Nouveau résonateur pour télégraphie sans
- fil. — Kœpsel ..........................3g5
- Nouveaux brevets de la « Gesellschaft für
- Drathlose Télégraphie »..........397
- Expériences sur l’influence de la terre en télégraphie sans fil (fin). — Sachs. . . 36
- p.512 - vue 513/678
-
-
-
- 31 Mars 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 513
- Expériences sur la résonance dans les circuits de télégraphie sans fil [suite). — Pierce . .....................................i g3
- L’établissement des transmetteurs de télégra-
- graphie sans fil [suite). — Slaby. ii4, 154
- Nouvelles communications par télégraphie
- sans fil................. lxxxiii, cvn
- Expériences de téléphonie sans fil. . . . lxxxiv Expériences faites au poste de télégraphie
- sans fil de l’île de la Trinité. . . . 287
- Brevets....................................xliv
- Télégraphie et Téléphonie
- Nouveaux câbles télégraphiques. . . xxxiv, cvm Statistique des installations télégraphiques en
- 1904................................xxxv
- Téléphone transatlantique de Londres à New-
- York ...............................xxxiv
- Appareils exposés à Liège par les Deutsche
- Telephonwerke R. Stock............... xl
- Réseaux téléphoniques à bord d’un transatlantique ..................................xxxiv
- Brevets....................................xlvi
- Eclairage
- L’éclairage électrique des trains de chemin
- de fer. — R. de Valbreuze..............208
- Recherches récentes sur l’arc électrique [fin).
- — Stark, Retschinsky et Shaposch-
- nikoff................................... 5
- Expériences sur l’arc électrique. —Iliecke. . 5oi Sur la grandeur et la température du cratère
- négatif de l’arc électrique. — Reich. 3oo
- et 378
- Nouvelle lampe à incandescence à filament
- métallique. — Kremenezky................356
- L’intensité lumineuse hémisphérique et le
- photomètre sphérique. — Ulbricht. . 4^2
- Calcul de l’intensité sphérique moyenne. —
- Wild....................................5o3
- Sur le pouvoir émissif du manchon Auër. —
- Lumrner et Pringsheim..................344
- Sur l'effet des réflecteurs et des globes (suite).
- — Cravath et Lansing/i . . . ] . . . 197
- Appareil pour déterminer la consommation spécifique des lampes à incandescence.
- Ilyde et Brooks. ........................436
- Chambre photométrique à parois blanches. —
- Ilyde...................................274
- Brevets......................................... lvi
- Éléments galvaniques et Accumulateurs
- L’accumulateur nickel-fer, type Edison. —
- Schoop................................. 199
- Sur un élément au charbon. — A. de Geo-
- froy.................................415
- Sur l’élément de Wedekirid à oxyde de cuivre
- et de zinc. — Arendt................ 436
- Recherches pratiques sur l’accumulateur au
- sulfate de zinc. — R. Lac au............36g
- Brevets nouveaux concernant les éléments galvaniques de Weatherill, la Dry Ratte-rie C°, Mann et Goebcl, Kunijaro Tsu-gamoto........................................5o4
- Brevets nouveaux concernant les accumulateurs au plomb, de Luckow, Gardiner et Pruyn, Rosette-, Edwards, Niblett et Electric Storage C°, Zingel, Perry. . . 5o5
- Electrochimie
- La fixation de l’azote atmosphérique par des
- procédés électriques. — J. Reyval . . 297
- L’électrolyse de l’eau. — Richard................. 78
- Electrolyse par courant alternatif. — Le
- Blanc.................................... 157
- Electrolyse par courant alternatif. — Kinter. 4oo Phénomènes produits dans un circuit à courant alternatif pendant l’électrolyse. —
- W. R, Cooper. . ......................... 159
- Préparation électrolytique de l’étain spongieux. — D. T’ont mas i....................318
- Sur la conductibilité de l’acide sulfurique dilué. — Whetham. . ......................... 80
- L’attaque anodique du fer sous l’effet des courants vagabonds circulant dans la terre, et la passivité du fer. — Haber et Goldschmidt. . . 275,816, 358 et 398
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-
-
-
- 514
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — No 13.
- Sur la destruction électrolytique des conduites
- d’eau..................................
- Sur les plus petites épaisseurs des couches et le diamètre moléculaire, et sur la valeur de la plus petite couche de
- bioxyde de plomb active au point de vue optique et électrique. — Kœnigs-berger et Millier.....................318
- Brevets....................................... tI„
- Mesures
- Electromètre enregistreur. — Benndorf . . . Nouvel ampèremètre de précision pour la mesure des fortes intensités. —Nesper Appareils de mesures électromagnétiques amortis A. E. G..................................
- Appareils pour la mesure de la vitesse et de
- l’accélération. — Owen...............
- Sur une méthode permettant de déterminer la constante d’un électrodynamomètre absolu à l’aide d’un phénomène d’induction. — Lippmann ........
- Nouvelle disposition du circuit magnétique pour^appareil de mesure. —Busch.
- 319 4o‘ i59
- 477 | 5oÿ
- Méthode de mesure de la résistance des
- prises de terre. — Corsepius .... 3g Méthode de mesure des coefficients de self-
- induction. — E. Wilson et H. Wilson 3ig Méthode de mesure de la résistance électrique '
- des arbres. — Dorn.......................200
- Mesure de la variation de capacité des condensateurs avec la température. —
- Terry....................................240
- La mesure des hautes températures. —
- E. Ballois............................. 484
- Fils de quartz conducteurs pour appareils
- électriques. — Bestelmeyer............... 4o
- Brevets........................................lviii
- Divers
- Etude des dispositifs à appliquer aux machines et appareils électriques en vue d’éviter les explosions de grisou. — Goetze . . 437
- et 478
- Recherche sur l’action des conducteurs électriques incandescents et de l’étincelle électrique dans les mélanges grisou-
- teux. — Couriot et Meunier............44°
- Sur les dangers d’explosion dans les chemins
- de fer métropolitains souterrains à courant continu ......................... xi
- Etudes du Dr Soper sur l’état sanitaire du Métropolitain de New-York.........................xliii
- Applications de l’électrolyse en thérapeutique.
- — Jones................................. 280
- Procédé de soudure oxy-acétylénique . lxxxxvi Brevets......................................... lix
- Sociétés savantes et techniques
- Nouvelle matière isolante (Préolite). . . . lxxxxv Exposition internationale des industries textiles
- à Tourcoing ........................xxxvm
- Exposition Internationale de Milan..........lxii
- et cxxxiv
- Exposition de Reichenberg.............lxxxxviu
- Prix décernés par Y Académie des Sciences (séance du 18 Décembre 1 go5) et prix à décerner............................xiv et ex
- Renseignements économiques et commerciaux
- L’exportation des machines électriques aux
- Etats-Unis....................... lxxiv
- Comparaison entre l’industrie électrique américaine et l’industrie électrique allemande lxxiv La production de l’aluminium lxxxxvi
- L’industrie électrotechnique en Autriche pendant l’année igo5. . ......................lxxxxviu
- Statistique annuelle des installations électriques en Allemagne...............................civx
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-
-
-
- 31 Mars 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 515
- Bibliographie
- Lehrbuchder Physik. —Muller Pouillet (ier vo-
- lume, ire partie).................... xii
- Lehrbuchder Physik. — Muller Pouillet (iervo-
- lume, 2e partie).......................cvm
- Elektrochemie. — H. Dannel.................... xii
- La Registrazione dei Terremoti (l’enregistrement des tremblements de terre). —
- Giovanni Agamennone...................xxiv
- Recettes et procédés utiles aux chauffeurs
- d’automobiles. — R. Champly .... xxjv L’Electricité dans l’automobile. — H. de Graf-
- figny................................ xxiv
- Handbuch der Physik. — Winkelmann (3e volume, ire partie)...........................xlvii
- Handbuch der Physik. — Winkelmann (6e volume, 2e partie)...........................xlviii
- Manuel de la fabrication des accumulateurs.
- — Brunwald (traduction par P. Grégoire)..............................XLVIII
- Zur Klarstellung der Begriffe : Masse, Gewicht, Schwere und Kraft (notions exactes
- ' sur la masse, le poids, la pesanteur et
- la force). — Olo f Linders............ lx
- Motive power and Gearing fur Electrical Ma-chinery (force motrice et mode d’ac-couplementpour machines électriques).
- — G. T. Davies............................ lx
- Die Preisstellung beim Verkaufe Elektrischer Energie (Tarification de l’Energie électrique). — G. Siegel...........................lxxxiv
- L’année électrique. — Dr Foveau de Cour-
- melles.................................lxxxiv
- Sur les électrons. — Sir O. Lodge .... lxxxiv Agenda Dunod pour 1906. Electricité. —
- /. A. Montpellier.........................cvm
- Lehrbuch der Algemeine Elektrotechnik (cours d’électrotechnique générale). —K. Zick-
- ler.......................................cxx
- Manuel théorique et pratique d’électricité. —
- Rouasse et Brizard........................cxx
- La machine dynamo à courant continu. — Arnold, tome II (traduction E. Boistel et Brunswick )......................................cxxx
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-
-
-
- TABLE DES NOMS D’AUTEURS
- /
- A
- Alexanderson. — Nouvel alternateur autoexcitateur..............................467
- Allen (H.). — Installations de gazogène . . xlii
- Arnold (E.). — Sur la commutation et les
- pôles auxiliaires....... 65, io4 et 4?2
- Arendt. — Sur l’élément de Wedekind à
- oxyde de cuivre et zinc.............436
- Aschkinass. — Sur la radiation calorifique des
- métaux.............................. 27
- Sur la conductibilité électrique et le pouvoir réfléchissant du charbon. . 58
- B
- Bache-Wig et Bragstad. — Mesure des pertes dans le fer des moteurs triphasés
- asynchrones.......................... 14 8
- Ballois (E.). — La mesure des hautes températures ..............................484
- Batley et Watson. — Résultats d’exploitation
- d’appareils destructeurs d’ordures . . 184
- Becker. — Accroissement de conductibilité des diélectriques sous l’action des
- rayons du Radium....................423
- Benischke. — Relation entre les pertes par hystérésis et la forme d’ondes dans
- des tôles en fer spécial............229
- Benndorf. — Electromètre enregistreur. . . 319
- Bestelmeyer. — Fils de quartz conducteurs
- pour appareils de mesure............ 4°
- Bethenod (J.). — Diagramme rigoureux du
- moteur monophasé asynchrone ... i3i
- Blanc (A.). — Contribution à la théorie des
- cohéreurtl..........................1x9
- Bloch. — Conductibilité des gaz issus d’une
- flamme.............................. 26
- Bragstad. — Voir Bache-Wig...................
- Braun. — Etude du décalage d’oscillations de
- haute fréquence.....................311
- Brillouin. — Inertie des électrons............ 60
- Broca. — Sur la durée de la décharge dans
- un tube à rayons X....................344
- Broca et Turchini. — Etude photographique de la durée de la décharge dans un
- tube de Crookes.......................423
- Brooks. — Voir Hyde.
- Brunhes. — Sur les durées comparées d’une émission de rayons X et d’une étincelle en série avec le tube protecteur
- de rayons..............................422
- Brylinski (E.). — Remarques sur un système de mesure des grandeurs énergétiques ...............................241 et 32i
- Bumstead. — Sur réchauffement produit par
- les rayons du radium...................384
- Burgess. — Radiation du platine aux températures élevées............................... 182
- Busch. — Nouvelle disposition du circuit magnétique pour appareil de mesure. . 5oj
- C
- Camprell. — Voir Hall..................
- Chapman. — Régulateur automatique de ten-
- sion ................................. 186
- Churchill. — Voir Hall......................
- Collinp. — Système Orling-Armstrong de
- télégraphie sans fil...................236
- Cooper (W. R.). — Phénomènes produits
- dans un circuit à courant alternatif
- pendant l’électrolyse...............159
- Corsepius. — Méthode de mesure de la résistance des prises de terre...................... 3g
- Commande de compresseurs au moyen de moteurs asynchrones monophasés. . 76
- Couriot et Meunier. — Recherche sur l’action des conducteurs électriques incandescents et de l’étincelle électrique dans les mélanges grisouteux........................44°
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-
-
-
- 31 Mars 1906.
- REVUE D’ELECTRICITE
- 517
- Cravath et Lansingh. — Sur l’effet des réflecteurs et des globes (suite)........... 197
- Curie (Mme). — Sur la diminution de la radioactivité du polonium avec le temps. . 384-
- D
- Davidson. — Remarques sur la conductibilité électrique des flammes. . . . 382
- Dettmar. — Influence de l’emploi des pôles de commutation sur la construction des
- machines à courant continu..........273
- Dick. — Sur les projets de moteurs série
- monophasés de traction. . . . 186, 232
- Dorn. — Méthode de mesure de la résistance
- électrique des arbres...............200
- Dowson. — Emploi des moteurs à gaz dans
- les usines génératrices.................228
- E
- Emde (F.). — Tension, différence de tension ;
- potentiel, différence de potentiel ; force électromotrice..................121
- Esson, — Sur le choix de la tension pour les
- transports d’énergie électrique. ... 36
- F
- Fabre (L.). — Nouveau trieur magnétique
- système « Humboldt ».................... 77
- Fischer. — Méthode pour étudier séparément " les oscillations d’oscillateurs accouplés ...........................................354
- Fleming. — Sur les courants de haute fré-
- quencejet les ondes électriques. . 429 et 472 Frankenfield . — Sur le réglage et le com-poundage des égalisatrices dans les réseaux à trois fils......................... i5i
- G
- Geiger. — Phénomènes produits dans les tubes à vide par des courants très in-
- tenses ................................. 65
- Geofroy (A. de). — Sur un élément au charbon .....................................41
- Giffin. — Sur les frais de production du
- courant électrique....................5oi
- Goetze. —Etude des dispositifs à appliquer aux machines et appareils électriques en vue d’éviter les explosions de grisou .................................... 437 et 478
- Goldschmidt. —• Voir Haber ... ...
- Greinacher et Hermann. — Phénomène observé sur de minces couches isolantes 423 Gruner. — Contribution à la théorie de la
- transformation radio-active.........383
- H
- Haber et Goldschmidt. — L’attaque anodiquè du fer sous l’effet des courants vagabonds circulant dans la terre, et la
- passivité du fer . , 275, 316, 358 et 398
- Hall, Churchill, Campbell et Serviss. — Mesure de l’effet Thomson dans le fer
- doux................................... io3
- Heit. — Compas enregistreur..................... 76
- Hellmund. — Sur les pertes dans le fer des
- moteurs d’induction.....................232
- Hendren. — Sur la vitesse de recomhinaison
- des ions dans l’air....................22-4
- Hermann. — Voir Stark, voir Greinacher. . Herweg. — Contribution à l’étude de l’ionisation produite par les rayons catho-
- diques....................................493
- Hiecke. — Expériences sur l’arc électrique . . 5oi II1 ll . — Sur l’irréversibilité des alliages magnétiques d’Heussler...............................264
- Hill. — Sur les moteurs d’appareils de
- levage....................................3g3
- Hobart. — Sur le rendement des usines génératrices..........................................229
- Pôles auxiliaires de commutation pour générateurs à courant continu
- de forte puissance........................384
- IIobbs . — Sur les étfncelles de faibles longueur ............................................io3
- Expériences sur de faibles distances explosives..............................3o3
- Hoffmann . — Moteurs à gaz et gazogènes lxxxvi LIolzmuller (G.). — Pxésumé des bases sur lesquelles reposent les théories modernes, et, en particulier, la théorie des
- électrons.................... 243 et 283
- Hyde et Brooks. — Appareil pour déterminer la consommation spécifique des lampes
- à incandescence.....................436
- IIyde. — Chambre photométrique à parois
- blanches............................274
- ' I
- Ingersoll. — Sur les phénomènes magnéto-
- optiques ........................... . 228
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-
-
-
- 518
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. — N° 13.
- J
- James. — Voyez Schwartz.
- Jones. — Applications de l’électrolyse en thérapeutique ..................................280
- Juppont (P.). — Note sur un système de
- mesures de grandeurs énergétiques 4i, 281
- K
- Kalahne (A.). —Oscillations électriques dans des tubes métalliques courbés en formé d’anneaux. . 287, 324, 361 et 4°8 Kaufmann. — Sur la constitution de l’électron 25g Kinter. — Electrolyse par courant alternatif 4oo Klinck (J. H.). — La commande électrique
- des machines.........................xxxn
- Kœnigsberger et Müller. — Sur lès plus petites épaisseurs des couches et le diamètre moléculaire, et sur la valeur de la plus petite couche de bioxyde de plomb active au point de vue optique
- et électrique........................3i8
- Koepsel. —Sur un nouveau résonateur. . . 3q5
- Kremenezky. -— Nouvelle lampe à incandescence à filament métallique..............356
- Kucera (G.). — Sur l’ionisation produite dans différents cas par les rayons secondaires p et 7 du radium.................î 48
- L
- Lacau (R-)- — Recherches pratiques sur
- l’accumulateur au sulfate de zinc . . 369
- Lausingh. — Voir Cravath.
- Latour (M.). — Moteur monophasé à collecteur à champ elliptique fonctionnant
- au delà du synchronisme..............3go
- Le Blanc. — Electrolyse par courant alternatif i5^ Legros (L.). — Calcul des rhéostats pour le réglage de la tension des alternateurs ................................. 201 et 252
- Lehmann (Th.). — Moteurs monophasés compensés sans balais d’excitation. ... 481
- Lewis (P.). — Sur f ionisation dans les gaz des
- flammes colorées.....................221
- Lippmann. — Sur une méthode permettant de déterminer la constante d’un électro dynanomètre absolu à l'aide d’un phénomène d’induction...........................4/7
- Lohnberg. — Nouvel auto-anti-cohéreur . . . 238
- Lorentz. — Sur la radiation de la chaleur dans un système de corps ayant une
- température uniforme................. 27
- Lucas. — Voir Wulf.
- Lummer et Pringsheim.— Sur le pouvoir émis-
- sif du manchon Aüer...............344
- M
- Mac Coy. —Sur la radio-activité de l’uranium [80
- Mackeen. — Sur les groupements de transfor-
- mateurs ................................309
- Maurain (Ch.). — Sur le mécanisme de production et la nature des pulvérisations
- cathodiques..........................148
- Matthies. — Sur les décharges par effluves
- dans le chlore, le brome et l’iode. . . 61
- Meunier. — - Voir Couriot....................
- Mayer. — Sur l’établissement de turbo-alter-
- nateurs.................................267
- Middleton et Stanfield. — Sur le rendement
- des gazogènes à aspiration.............xlii
- Monckton. — Expériences faites aux postes de télégraphie sans fil de l’île de la
- Trinité . . ............................23^
- Moreau. — Sur la recombinaison des ions des
- vapeurs salines.........................464
- Müller.— Voir Kœnigsberger.....................
- NéEL (A.). — Application du régulateur de vitesse, système H. Bouvier, à la station
- centrale de Trouville.................... 5o
- Nesper. — Nouvel ampèremètre de précision
- pour la mesure des fortes intensités. 4o
- Niethammer (F.). — Théorie exacte de la commutation et diagramme des moteurs monophasés à collecteurs . 81, 136 et 161
- Moteurs à collecteur à courant monophasé 499 Norberg. — Surtensions dans les installations
- à haute tension.......................... 36
- Nordmann (Ch.). — Sur des expériences rela-
- tives à l’ionisation de l’atmosphère. . 64
- O
- Olszewski. — Expériences sur la liquéfaction
- de l’hélium........................... 28
- OweNi — Appareils pour la mesure de la vitesse et de l’accélération.............. 3i 1
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-
-
-
- 31 Mars 1906.
- REVUE D’ÉLECTRICITÉ
- 519
- P
- Paetzold. — Mesures de radiation faites sur des résonateurs dans la région des
- ondes courtes...........................4/5
- Peddie. — Théorie du magnétisme..................3^
- Perret (J.). — Commutation parfaite dans les
- machines à courants alternatifs. ... 441
- Pierce. — Expériences sur la résonance dans les circuits de télégraphie sans fil
- (suite)................................ 193
- Precht. — Explosion d’un tube scellé conte-. nant du radium. 181
- Press. — Théorie de la commutation. ... 184
- Pringsiieim. — Voir Lummer...................
- R
- Reich. — Sur la grandeur et la température
- du cratère de l’arc électrique. 3oo et 3^8
- Reiger. — Sur l’emploi du téléphone pour étudier les décharges discontinues
- dans les tubes à vide..................260
- Reyval (J.). — Exposition de Liège :
- Groupe électrogène La Meuse-Siemens-
- Schuckert.............................. 10
- Groupe électrogène Cockerill-Siemens-
- Schuckert.........v................. i3
- Pont roulant Stuckenholz-Siemens-Schu-
- ckert............................... 20
- Pont roulant Cockerill.................... 20
- La fixation de l’azote atmosphérique
- par des procédés électriques...........297
- Nouveau procédé pour le guipage des
- conducteurs électriques................334
- Richard. —L’électrolyse de l’eau............... 78
- Richardson. — Décharge produite par le platine chauffé...................................49b
- Richter. — Sur le démarrage des moteurs
- monophasés à collecteur . . . 464 et 497
- Riebesell. — Sur le court-circuit des bobines et les phénomènes de la commutation......................................... 3i
- Roehle. — Essais de démarrage et d’arrêts pour la détermination du moment d’inertie d’une machine électrique. . . 428
- Rosset (G.). — Les lois de l’électrolyse
- (suite)................................446
- Rutherford. — Propriétés des rayons « . . 180
- S
- Sachs. — Expériences sur l’influence de la
- terre en télégraphie sans fil........ 36
- Sagnac. — Méthode de recherche expérimentale sur la transformation des rayons X et les rayons secondaires qui en résul-
- tent ................................. 227
- Classification et mécanisme des différentes actions produites par les
- rayons X...............................227
- Sanford. — Radiation des métaux et des cristaux............................................ 27
- Schmidt. — Sur des phénomènes de polarisation dans les tubes à vide.............i4?
- Sur le gaz le plus léger. . , . . 464
- Schoop. — L’accumulateur nickel-fer type Edison ........................................... 199
- Schwartz et James. — Coupe-circuits flexibles en aluminium...............................192
- Serviss. — Voir Hall.........................
- Shaposchnikoff. — Voir Stark.................
- Siegl. — Sur l’action de fluorescence des rayons secondaires produits par le
- radium..................................462
- Slaby. — L’établissement des transmetteurs
- de télégraphie sans fil [suite). . ii4, i54 Solier (A.). — Nouvelle locomotive monophasée à 20.000 volts des chemins de
- fer suédois............................. 21
- Usine génératrice de Saint-Denis
- — Saint-Ouen............................216
- Nouvelle locomotive à courant monophasé des ateliers d’Oerlikon. . . 256
- Soschinski. — Sur le calcul de l’égalisation des réseaux de distribution fermés et la méthode d’approximation de Gauss 32. 72.
- et 109
- Sprague (F.-J.). — Transmission d’énergie à
- grandes distances par courant continu. 190
- Stanfield . — Voir Middleton................
- Stark, Retschinsky et Shaposchnikoff. — Recherches récentes sur l’arc électrique [Fin)...................................... 5'
- Stark. — Sur l’effet de doublet observé avec les rayons canal, et sur les spectres
- des atomions positifs.................. 56
- Stark et Hermann. — Sur le spectre de la lumière des rayons-canal dans l’azote et dans l’hydrogène............................42o
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-
-
-
- 520
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- T. XLVI. - N» 13.
- Sullivan. — Nouveau relais de télégraphie sans
- fil..................................239
- Sumec. — Réaction d’induit dans les alternateurs polyphasés.....................3o4 et 346
- T
- Terry. — Mesure de la variation de la capacité des condensateurs avec la température ......................................24o
- Thomalen. — La décomposition des ampère-tours du moteur asynchrone monophasé en ampère-tours tournant en
- sens opposés . . . . . . . 28, 69, io5
- Thomson (J. J.). — Sur la recombinaison des
- ions gazeux . ................... . 102
- Emission de particules négatives par
- les métaux alcalins.................... io3
- Le mécanisme de la luminescence . 45g
- Sur les rayons-canal..................4g3
- Tilney. -— Nouveau survolteur automatique 469 Toepler. — Sur les décharges entre pointes
- dans l’air.......................... . i45
- Sur les potentiels explosifs ... 34 *
- Tommasi (D.). — Préparation électrolytique de
- l’étain spongieux...................318
- Turchini. — Voir Broca.
- Turnbull.— Survolteur réversible................4?o
- U
- Ulbricht. —- L’intensité lumineuse hémisphé-
- . rique. et le photomètre sphérique. . . 432
- V
- Valbreuze (R. de). — Notes sur quelques récentes installations de traction électrique par courant monophasé (suite). . 171
- L’éclairage électrique des trains de
- chemin de fer (suite) ........ 208
- Villard. — Les rayons cathodiques dans le
- champ magnétique.............463
- Vœge, — Sur les décharges dans les gaz . . 25
- W
- Watson, voir Batley.
- Wehnelt.— Nouvelle soupape électrique. 64 et 260
- Weidert. — Influence de la lumière sur la
- force thermo-électrique du sélénium. 181
- Weiss. — Sur le ferro-magnétisme des cristaux .......................................... 104
- Wesendonch (von). — Sur la théorie ionique
- de la décharge électrique..........496
- Whetham. — Sur la conductibilité de l’acide
- sulfurique dilué................... 80
- Wien. — Sur l’énergie des rayons cathodiques par rapport à l’énergie des rayons Rôntgen et des rayons secondaires. . 179
- Wild. — Calcul de l’intensité sphérique
- moyenne............................5o3
- mesure des coefficients de self-induction .......................... 319
- Wind. — Les électrons et la matière........4oi
- Witter. — Calcul du coefficient de self-induction de bobines entourées de fer . . . 351
- Dimensionnement des alternateurs au point de vue des variétés de tension . 4^4
- Wood. — Sur la fluorescence de la vapeur de sodium sous l’effet d’une lumière monochromatique ..................................462
- Wulf et Lucas. — Observations faites sur l’éclipse de soleil avec l’aide d’éléments au sélénium ....................................182
- Sens. •— socnïms nouvelle-de l’imprimerie miriam, i, rue de la bertauche
- Le Gerant : J.-B. Nouet.
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-
-
-
- Tome XLfÇI
- Samedi 6 Janvier 1906.
- 13’ Année. — N° 1.
- C?
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- STARK, RETSCHINSKY et SHAPOSGHNIKOFF. — Recherches récentes sur l’arc élec-
- trique [fin).................................................................................. 5
- REYVAL (J.). -—Exposition cle Liège. Groupe électrogène La Meuse— Siemens-Schuckert. ... io
- Groupo électrogène Gockerill — Siemens-Schuckert......................................... i3
- Pont roulant Stuckenholz. — Siemens-Schuckert .............................................. 20
- Pont roulant Gockerill................................................................... 20
- S O LIER (A.). — Nouvelle locomotive monophasée à 20.000 volts................................. 21
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur les décharges dans les gaz, par Voege . ..................................
- Conductibilité des gaz issus d’une flamme, par Bloch................................................
- Radiation des métaux et des cristaux, par Sanford. .................................................
- Sur la radiation calorifique des métaux, par Aschkinass.............................................. .
- Sur la radiation de la chaleur, par Louentz.........................................................
- Expériences sur la liquifaction de l’hélium, par Olszewski..........................................
- Génération et Transformation. — Décomposition des ampère-tours du moteur monophasé en ampère-
- tours tournant en sens opposés, par Thomalen. ..................................................•
- Sur le court-circuit des bobines et les phénomènes de la commutation, par Riebesell.................
- Transmission et Distribution. — Sur le calcul de l’égalisation des réseaux de distribution fermés et la
- méthode d’approximation de Gauss, par Soschinski.......................................
- • Sur le choix de la tension dans les transports d’énergie électrique, par Esson............ / .-
- Surtensions dans les installations à haute tension, par'NoRRLRG . ............................
- Oscillations Hertziennes et Télégraphie sans fil.— Expériences sur le rôle de la terre en Télégraphie sans fil, par Sachs (fin)........................................................ '
- Mesures. — Mesure aie la résistance des prises de terre, par Corsepius...................... /.a :.
- Nouvel ampèremètre de précision pour fortes intensités, par Nesper. ..................
- Fils de quartz conducteurs pour appareil de mesure, par Bestelmeyer................................." G
- 25
- 26
- 27 27
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- 28
- 28
- 3i
- 32
- 36
- 36
- 36
- ;?9
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- 40
- NOTES ET NOUVELLES
- Le 8e Salon de l’Automobile ................................................................ 11
- Projet de transmission d’énergie à 1.200 kilomètres.................................... . . ............. vm
- Transport des correspondancesAtrès grandes vitesses ..................................................... ix
- Bibliographie............................................................................................ xn
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-
- II
- Supplément à L’Eclairage Électrique du 6 Janvier 1906
- NOTES ET NOUVELLES
- Société Internationale des Electriciens.
- La Réunion mensuelle de la Société Interna*-tionale des Electriciens aura lieu aujourd’hui, 6 janvier, à 8 h. 1/2 précises du soir, dans l’amphithéâtre de Physique de la Faculté des Sciences, 1, rue Victor-Cousin, Paris (place de la Sorbonne).
- Ordre du jour : i° Les étalons mercuriels de résistance électrique, par M. Ch.-Ed. Guillaume •
- 20 Recherches récentes sur la décharge disrup-tive. L’étincelle et l’arc électriques, par M. Langevin (expériences).
- 8e SALON DE L’AUTOMOBILE
- Le 8e salon de l’automobile a eu lieu, au grand Palais des Champs-Elysées, du 9 au 24 décembre : les poids lourds et les moteurs industriels étaient exposés aux serres de la Ville de Paris. Cette manifestation d’une industrie prospère a eu, en 1905, un succès encore plus remarquable que celui des années précédentes. Bien que tout le monde connaisse bien le prodigieux développement qu’a pris, en quelques années, l’industrie des automobiles, je crois qu’aucun visiteur n’a pu réprimer un mouvement d’étonnement en pénétrant dans le grand Palais. L’effort fait par les constructeurs a été, en effet, considérable et couronné de succès, et les véhicules exposés présentent tous de l’intérêt, par maints détails de mécanique nouveaux, pratiques ou ingénieux.
- Installation générale. — Avant de passer rapidement en revue les différents progrès accomplis, il n’est pas sans intérêt de donner au point de vue électrique un aperçu de l’installation générale qui était tout à fait réussie et a beaucoup contribué à attirer les visiteurs. Le courant électrique était fourni, en partie par le secteur des Champs Elysées (monophasé), en partie par la com-
- pagnie des chemins de fer de l’ouest (triphasé) et en partie par la compagnie du chemin de fer métropolitain (triphasé).
- A cet effet, des postes de transformation étaient établis en sous-sol, dans la partie du grand Palais servant d’écuries. Le poste de transformation de la Gie de l’ouest comprenait deux groupes de trois transformateurs monophasés de 600 kw. pour le grand Palais, et un groupe de même puissance pour les Serres. Les autres postes étaient d’une puissance à peu près équivalente.
- Le courant alternatif était distribué sous 200 volts par un réseau à trois fils. Malgré la fréquence assez basse d’une grande partie du courant distribué (26 périodes) la lumière ne vacillait pas trop. L’éclairage général absorbait, par heure, un millier de kilowatts-heure. A l’extérieur, des guirlandes lumineuses éclairaient les abords du grand Palais dont les mosaïques, placées derrière les colonnades, étaient illuminées par des arcs au mercure Cooper Ilewitt. A l’intérieur le dôme et la nef du grand Palais étaient garnis d’un nombre considérable de lampes de faible puissance produisant une décoration tout à fait remarquable; les escaliers étaient garnis de guirlandes en perles Weissmann. Les stands des différents exposants, très brillamment éclairés, étaient, pour la plupart, fort élégants et l’on peut citer particulièrement celui des voitures Itala, avec un portique en vitraux garnis de guirlandes de perles Weissmann.
- Véhicules exposés. — L’impression que l’on recueille à l’examen des véhicules exposés est la suivante : maintenant, on fait de la mécanique ; il y a deux ans on fabriquait de l’à-peu-près. Gela tient, d’une part, aux progrès incessants réalisés par les premiers constructeurs, et, d’autre part, à ce que des constructeurs réputés de machines
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- L’ALBUM
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-
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 6 Janvier 1906
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- SITÉCIMEISrS D’APPLICATIONS
- Ministère de la Marine.
- Pour le contre-torpilleur “ Perrier ”.....................................
- Pour les torpilleurs 368 et 369...................................
- Pour le cuirassé “ République ” (groupes électrogènes de bord]............
- Companhias Reunidas Gaz e Electricidade, Lisbonne.........................
- Compagnie Générale pour l’Eclairage et le Chauffage, Bruxelles (pour les
- Stations électriques de Valenciennes, de Catane et de Cambrai)............
- Arsenal de Toulon..............................................
- Arsenal de Bizerte (Station Electrique de Sidi-Abdallah).....................
- Compagnie des Mines d’Aniche . .
- Port de Cherbourg............................................................
- Fonderie Nationale de Ruelle. ............................................
- Société Orléanaise pour l’éclairage au gaz et à l’électricité (Orléans)......
- Société Anonyme des Mines d’AIbi.............................................
- Société Normande de Gaz, d’Electrîcité et d’Eau . . . ....................
- Société Anonyme des Chantiers et Ateliers de Saint-Nazaire (Penhoët). . . .
- Etablissement National d’Indret......................................
- Etc., etc.
- machines
- 2 —
- 2 —
- 4 —
- 6 —
- 7 —
- 5 —
- 6 ‘ —
- 9 —
- 3 —
- 2
- 1 - —
- 2 —
- 5 —
- I —
- I —
- chevaux
- 6.800 -
- 4.000 —
- 600 —
- 5.000 —
- 2.330 —
- 1.660 —
- 1.350 —
- 880 —
- 830 -
- 800 ~
- 750 —
- 600 —
- 580 —
- 400 —
- 400 —
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- IV
- Supplément & L'Eclairage Electrique du 6 Janvier i'JOG
- à vapeur habitués à établir de la mécanique de , tout premier ordre, ont été attirés par le chiffre j d’affaires colossal de l’industrie automobile, et sont, à leur tour, entrés dans la lice, avec leurs puissants moyens d’action, pour établir d’excellentes voitures. Telles sont les sociétés Delaunay-Belleville, Westinghouse, Weylier et Riche-mond, etc.
- La seconde impression que donne le dernier salon, est le progrès des nations étrangères. Si l’industrie automobile était, il y a très peu de temps encore, une industrie presqu’exclusivemenl française, elle est bien près de devenir internationale. Nos voisins d’Allemagne avaient pris déjà de fortes [positions, mais maintenant l’industrie italienne apparaît avec cinq ou six grandes maisons qui présentent au public des voitures tout à fait bien conçues et parfaitement exécutées. Etant donné le prix très bas de la main-d’œuvre et de la force motrice en Italie, on peut s’inquiéter, à juste titre, de ce mouvement brusque et puissant.
- Voituhes a pétrole. — II ne faut pas songer, dans une rapide esquisse comme celle-ci, à énumérer les détails de construction intéressants que présentent les voilures exposées. Tout au plus peut-on indiquer les tendances que manifestent leurs différents organes.
- Les moteurs sont à peu près tous à quatre cylindres : une ou deux maisons présentent des trois où six cylindres. Les moteurs à deux cylindres sont devenus extrêmement rares et on peut dire que c’est un type abandonné maintenant d’une façon définitive. Les moteurs monocylindriques conviennent jusqu’aux puissances de 8 ou 9 chevaux, et, à partir de 10 chevaux, les moteurs à quatre cylindres donnent d’excellents résultats. On peut constater la tendance à faire des quatre cylindres même dans les très faibles puissances, solution excellente qui, si elle entraîne un prix de revient et un entretien un peu plus considérable, assure, du moins, un bon fonctionnement, une grande sécurité de marche et une longue durée. C’est ainsi que l’on aperçoit sur le stand Guy, des voitures de 11, 9 et 7 chevaux toutes à quatre cylindres et que la fabrique d’IIerstal établit des motocyclettes de 3 chevaux et demi à quatre cylindres. Les moteurs à quatre cylindres séparés ou à quatre cylindres jumelés deux par deux, ou même à quatre cylindres en un seul bloc ont toujours des partisans et des détracteurs. La tendance est cependant aux cylindres séparés Au point de vue de la puissance moyenne des voitures, on peut dire que le type normal est la voiture de 16-24 chevaux.
- L’ allumage des moteurs à explosion est, chez
- presque tous les constructeurs, produit par des magnétos à haute tension (').
- L’allumage par piles ou accumulateurs et bobines a vécu : quelques rares voitures le possèdent encore comme allumage de secours, mais c’est tout. L’accumulateur d’allumage, importante source de débouchés pour les fabricants d’accumulateurs, va donc disparaître : heureusement il est remplacé par l’accumulateur d’éclairage dont le nombre augmente considérablement, par suite de l’emploi de carosseries fermées confortables éclairées par des lampes à incandescence de 4 ou 8 volts.
- La magnéto à basse tension à étincelle de rupture, qui, il y a deux ans, semblait devoir envahir tout le domaine de . l'automobile, perd peu à peu du terrain devant sa rivale à haute tension qui offre le gros avantage de ne pas exiger de pièces en mouvement dans l’intérieur du cylindre. On doit signaler cependant un procédé d’allumage à basse tension, construit par la Société des Téléphones, et dont les résultats sont, paraît—il, excellents. Au lieu de rupteurs commandés mécaniquement on visse sur chaque cylindre un petitappareil contenant un solénoî'de qui, au moment, de l’allumage, attire une pièce de fer doux et produit la rupture d’un contact.
- (') Décrites dans VEclairage Electrique, tome XXXYI1J 16 Janvier 1904, page 114.
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- Supplément à L Eclairage Electrique du (1 Janvier 1906
- V
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-
-
-
- VI
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 6 Janvier 19(6
- L’embrayage est en voie de modification complète. On peut dire que le cône garni de cuir aura disparu dans un ou deux ans — et on ne le regrettera vraiment pas ! Les embrayages métalliques gagnent chaque jour du terrain ; près de la moitié des voitures exposées possèdent de ces embrayages constitués soit par des cônes qui coincent, soit par un ruban qui serre l’extérieur d’un volant, soit par des masses qui coincent, en s’écartant, dans l’intérieur du volant ] soit par des piles de disques de tôles enfilés alternativement sur l’arbre moteur et sur l’arbre entraîné, et qu’un ressort appuie les- uns contre les autres.
- La boite de changement de vitesse n’a pas subi beaucoup de perfectionnements. Un très grand nombre de constructeurs emploient maintenant, au lieu d’un seul train baladeur, deux ou généralement trois trains baladeurs dont l’un ou l’autre est actionné, suivant la position du levier de commande, et produit les combinaisons d’engrenages nécessaires. Cette disposition permet d’employer un levier se déplaçant dans deux plans différents, ce qui évite les grands angles des positions extrêmes obligeant à allonger démesurément le bras pour atteindre le levier.
- La plupart des constructeurs emploient ia prise directe pour la marche en grande vitesse, ce qui évite la perte d’énergie due au rendement des engrenages interposés.
- L’attaque des roues arrière se fait par cardans ou par chaînes, ces deux dispositifs conservant toujours l’un et l’autre autant de partisans que de détracteurs. La transmission par cardans jouit d’un meilleur rendement, mais est plus susceptible que la transmission par chaînes. On peut dire d’une façon générale que la cardan est plus fréquemment employée dans les voitures de ville et les voitures de faible puissance, et les chaînes plus'répandues seules voitures de tourisme et de grande puissance. Avec ce dernier mode de transmission, il y a lieu de signaler que la plupart des constructeurs s’efforcent de rassembler en une seule boîte les organes
- de changement de vitesse et le différentiel, ce qui est parfaitement rationnel mais conduit souvent à l’emploi de chaînes un peu longues.
- Les freins ont fait l’objet d’efforts utiles : ils sont généralement bien établis, robustes et puissants. Les voitures Delaunay-Beîleville sont munies d’une circulation d’eau dans le collier de frein pour éviter un échauffement exagéré; c’est là une excellente précaution. D’autres constructeurs donnent à la partie extérieure des colliers de frein un profil à nervures formant ailettes, qui concourt au même but. La maison Weyher et Richemond est parvenue à placer des freins sur les quatre roues, ce qui assure une grande sécurité au conducteur et permet des arrêts extrêmement brusques. Dans les voitures à chaînes, il y a lieu de signaler la tendance excellente de beaucoup de constructeurs à placer, au lieu d’un seul frein sur le différentiel, deux freins serrant chacun sur l’un des arbres au sortir du différentiel. Grâce à cette disposition, on épargne des ruptures, ou tout au moins des fatigues anormales de cet organe, et on évite le phénomène fréquent de la rotation d’une roue à contre-sens quand on freine sur le différentiel.
- La suspension du châssis tend à devenir de plus en plus souple. Aussi l’emploi de dispositifs amortisseurs se répand-il beaucoup, et la plupart des châssis en sont munis. La forme et le mode de fonctionnement de ces organes peuvent d’ailleurs être très variables. Le seul point à considérer est qu’ils doivent permettre, presque sans résistance, le soulèvement de l’essieu par rapport au châssis lors d’un cahot et exercer, au contraire, une action énergique et progressive pour que l’essieu revienne lentement, et sans oscillation de ressorts, à sa position normale.
- Les châssis sont presque exclusivement en tôle emboutie. Les châssis en tubes ont définitivement disparu. Quelques rares constructeurs sont restés fidèles au châssis en bois armé qu’ils trouvent plus rigide, à poids égal.
- Les bandages et les.jantes ont fait des progrès. En ce qui concerne les premiers, on doit signaler
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-
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 6 Janvier 1906
- VII
- l’emploi général et les bons résultats des anti-déra-pants formés, d’une façon quelconque, d’une bande de cuir garnie de rivets en acier. En ce qui concerne les jantes, on doit signaler l’apparition de la jante démontable « Le Rêve », qui semble tout à fait digne d’attention. Cette jante est en deux pièces, une jante fixe et un cercle mobile, clave-tées ensemble par une clavette circulaire plate élastique. En tirant sur un axe qui entraîné deux biellettes, on diminue le diamètre de la clavette circulaire qui laisse échapper alors le cercle mobile. En repoussant au contraire l’axe, une fois le cercle en place, on fait sortir en partie de son logement la clavette circulaire qui pénètre dans le cercle sur toute sa circonférence et l'empêche radicalement de sortir, quel que soit l’effort exercé sur lui par le talon de l’enveloppe gonflée. A tous ceux qui ont eu l’occasion de démonter et remonter, sur une route exposée au soleil, un pneumatique neuf de fort diamètre, cette nouvelle jante doit paraître une délivrance.
- Voitures électriques. — Si l’on voulait s’en rapporter aux « records » effectués dans ces derniers mois par des voitures électriques et annoncés bruyamment, on pourrait être tenté de croire que des progrès ont été faits au point de vue pratique dans la construction de ces véhicules. Ces records nous reportent à l’âge héroïque de la voiture électrique, aux concours de 1898 et aux belles espérances que l’on pouvait croire mortes dans l’esprit des gens sérieux. En réalité le progrès, très réel, a porté sur le confortable et sur l’élégance de ces voitures qui doivent rester des voitures de ville et de grand luxe. A part quelques watts économisés par l’emploi de roulements à billes perfectionnés, la consommation des moteurs électriques n’a pas sensiblement diminué. On ne peut donc faire plus de chemin qu’en employant des accumulateurs de capacité spécifique plus élevée et de ce côté, hélas ! on se heurte toujours au même résultat : plaques solides de capacité spécifique relativement peu considérable, ou plaques extra-minces, extra-poreuses et aussi extra-fragiles de grande capacité qui n’exis-
- tent plus au bout de dix décharges. Les jours de record, avec des batteries de ce dernier type, avec une concentration très élevée d’acide en fin de chartre
- O
- et avec... différents artifices propres à augmenter encore la capacité, on arrive à couvrir des distances assez longues • mais, à l’habitude de la vie, avec une batterie normale usagée, on doit être bien heureux de pouvoir effectuer 5o kilomètres.
- La tendance que l’on peut signaler dans la construction des voitures électriques est la création de types légers, de petites dimensions, établis pour conduire soi-même. Ces voitures légères, à deux ou trois places, ont généralement l’aspect de voiturettes à pétrole. Un faux capot, disposé à l’avant à la place du moteur, contient la batterie d’accumulateurs. Le moteur est fixé sur l’essieu arrière ou bien est placé sous le milieu du châssis et agit par une chaîne ou par une transmission à la cardan. Le mécanisme de commande est aussi simplifié que possible et la conduite de la bobine rendue extrêmement facile.
- Voitures mixtes. — Le pionnier de la voiture à transmission électrique, M. Krieger, est arrivé à établir un type de véhicule qui est bien au point et peut rendre de bons services. La solution qu’il a employée est connue : une génératrice calée sur l’arbre du moteur à essence travaille à puissance constante grâce à la combinaison d’une excitation shunt, d’une contre-excitation série, et d’une excitation séparée prévue pour éviter le désamorçage et assurée par quelques petits éléments d’accumulateurs. Le courant produit est utilisé par deux moteurs qui entraînent la roue arrière. La conduite est très simple, le fonctionnement satisfaisant, et cette solution présente d’incontestables avantages quand il s’agit de la propulsion des véhicules industriels dits poids lourds.
- On doit citer une autre voiture mixte, celle de M. Pieper, dans laquelle l’induit d’une dynamo shunt, monté en volant sur l’arbre du moteur qui entraîne l’essieu arrière par une transmission à la cardan, est relié à une batterie d’accumulateurs de 24 éléments. La dynamo agit tantôt comme génératrice, tantôt comme moteur et charge ou décharge le
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- VIII
- Supplément à l’Eclairage Electrique du 6 Janvier 1 'Joli
- moteur à essence qui travaille alors toujours dans les mêmes conditions. Le système est fort bien étudié en ce qui concerne la simplicité de la manœuvre, l’embrayage et le freinage électromagnétiques ainsi que le réglage automatique du moteur à essence au moyen d’une solénoïde : malheureusement, la présence d’accumulateurs sur la voiture est un point noir.
- Voitures a vapeur. — L’emploi de ces véhicules ne se répand guère, malgré les avantages que présente le moteur à vapeur. Gomme nçuveauté, on peut indiquer le moteur à double effet à deux cylindres adopté par M. Serpollet au lieu du moteur à quatre cylindres à simple effet précédemment employé et un économiseur dans lequel la vapeur d’échappement réchauffe l’eau d’alimentation.
- La maison Weyher et Richemond présente une nouvelle voiture très parfaitement étudiée, avec générateur à l’avant et moteur au milieu. Le brûleur du générateur est disposé de façon à assurer une combustion uniforme et complète. Le moteur est à quatre cylindres à simple effet, opposés deux par deux. Un petit cheval, qu’on règle par une manette, assure l’alimentation.
- poids lourds. — Il faut, en terminant, dire un mot des véhicules automobiles industriels destinés au transport des poids lourds. Un certain nombre de ces véhicules, de différentes provenances, sont en circulation sous la forme d’omnibus de la Compagnie Générale. Ils ont, jusqu’à présent, assuré leur service d’une façon régulière et satisfaisante. Il est tout à fait probable qu’un bel avenir est réservé à cette branche de l’industrie automobile, mais la partie très délicate des véhicules industriels de fort poids réside dans les bandages en caoutchouc dont on est obligé de munir leurs roues et dont l’entretien est certainement assez onéreux. On
- ne possède d’ailleurs pas encore, à ce sujet, de résultats numériques suffisamment certains.
- R. V.
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Projet de transmission d’énergie électrique à 1.200 km.
- Nous avons déjà indiqué que l’on avait envisagé la possibilité de transmettre de l’énergie électrique des chutes de Victoria sur le Zambèse aux mines distantes de 1.200 kilomètres. Ce projet à donné lieu à une étude très complète, pour laquelle M. Fox, président du syndicat des concessions africaines, a consulté MM. Blondel, Tissot, de Bâle et Kapp, de Birmingham. Ces trois savants électriciens sont tombés d’accord sur la possibilité de l’emploi du courant continu à haute tension (système série) et sur l’économie que présenterait ce système par rapport au système triphasé. A la suite de cet avis, MM. Fox et Mershorn ont visité en détail les installations effectuées par M. Thury en Suisse et en Italie.
- La puissance disponible est d’environ 5oo.000 chevaux, avec une chute de 100 mètres. U est probable qu’une puissance de iôo.ooo chevaux suffira pour l’alimentation des mines. Au début, on va établir une usine de 20.000 chevaux dont on augmentera la puissance au fur et à mesure des demandes.
- La tension à laquelle on effectuera ce transport d’énergie sera voisine de ifio.ooo volts, avec deux fils par ligne et point neutre relié à la terre. La perte en ligne la plus économique sera probablement comprise entre 25 et 3o % . Au point d’arrivée, on transformera le courant continu en courant alternatif pour la distribution de l’énergie.
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 6 Janvier lilcG
- IX
- TRACTION
- Nouvelle extension de la traction électrique triphasée à haute tension.
- L’administration du chemin de fer de l’état italien a commandé à la maison Ganz deux nouvelles locomotives électriques : la première de ces deux locomotives sera fournie pour la date d’ouverture de l’exposition universelle de Milan.
- La construction mécanique des deux locomotives est semblable à celle des locomotives fournies en igo4 (Écl. EL, 24 juin et icr juillet igo5).
- Elles auront trois essieux accouplés et deux essieux porteurs. Les premiers portent i4 tonnes et les derniers io tonnes. Le poids adhérent est donc de 42 tonnes, le poids total étant de 62 tonnes.
- L’équipement électrique diffère cependant beaucoup de celui des locomotives précédentes. Les nouvelles machines n’auront que deux moteurs électriques à 3.000 volts : l’un aura 8 pôles et l’autre 12. La vitesse normale correspondant à la fréquence de 15 périodes par seconde et à un diamètre de roues accouplés de 1.5oo mm., sera de 64 km. à l’heure avec le moteur à 8 pôles et 4^ km. à l’heure avec celui à 12 pôles. Par le couplage en cascade des deux moteurs, on obtient une troisième vitesse économique de 25 km. par heure.
- Le moteur à 8 pôles aura une capacité de i.5oo chevaux, puissance normale à laquelle le moteur
- s’échauffe de centigrades au-dessus de la température ambiante après une heure de charge dans l’atelier.
- Celui à 12 pôles aura une puissance un peu moindre. L’effort de traction maximum, mesuré à la jante des roues, est limité en cascade par l’adhérence, et non pas par la puissance des moteurs, et atteindra l’effort de 12 tonnes, exercé à plusieurs reprises par les locomotives fournies récemment.
- 0. A.
- Transport des correspondances à très grandes vitesses par chariots électriques automoteurs.
- Le Génie Civil a décrit récemment un système étudié par la « Société des chemins de fer .électropostaux » pour le transport des correspondances à très grandes vitesses E). La société a pris pour hase l’installation d’une ligne allant de Paris à Marseille par Dijon, Lyon, Avignon et desservant ces villes au moyen de véhicules automoteurs circulant à une vitesse de 260 km. à l’heure et transportant chacun 5oo kgr. de marchandises.
- Les voies seraient établies dans un tunnel de 8 m2 de section contenant les deux voies superposées. A chaque station intermédiaire, des embranchements permettraient de dériver les véhicules, pour les arrêter. Le système de propulsion
- (*) Voir VEclairage Electrique, tome XLIII, 6 mai Î905, p. 182.
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 6 Janvier 19*. 6
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- serait le système triphasé, caractérisé par le maintien d’une vitesse constante au moyen de moteurs asynchrones. Les voies seraient formées d’un rail porteur inférieur à gabarit spécial, et d’un rail guide supérieur en double T. Des essais faits sur une piste, ont donné des résultats très satisfaisants.
- La voiture comprend au centre un compartiment à marchandises fermé de i mètre de hauteur sur 2 mètres de largeur, puis deux compartiments avant et arrière terminés en spire et contenant les moteurs, les freins, etc. La longueur totale de la voiture est de 7 m 65 et sa largeur est de 1 m. o5.
- Chaque moteur triphasé actionne par l’intermédiaire de deux courroies un galet porteur à gorge circulaire. Le stator est intérieur et le rotor, extérieur, forme poulie. Le graissage est assuré par une circulation d’huile. Le moteur est suspendu au châssis par des bielles.
- Les courants triphasés à 1.000 volts et 4° périodes sont amenés par trois conducteurs parallèles à la voie et sont recueillis par six petits archets très légers.
- Le freinage du véhicule assuré, le piston d’un cylindre à air comprimé est assuré par des patins et par deux ailes qui se déploient en avant du vé-
- hicule et augmentent considérablement la surface opposée à la résistance de Pair.
- O. A.
- Les tramways électriques de Belfast.
- Dans un article très complet, VElectrician du ier décembre décrit les installations des tramways électriques de Belfast.
- L’ancienne usine génératrice contenait un groupe de 200 kw. Bellis Parker, et deux groupes de 2.45o kw. destinés à l’éclairage avec distribution à 3 lîls. Actuellement la capacité de l’usine s’élève à 3.4oo kw. Une installation très complète de grues, d’élévateurs et de transporteurs sert au chargement mécanique du charbon qui est amené à une soute de 1.000 tonnes. Le convoyeur peut transporter 4o à 5o tonnes par heure à la vitesse de 12 à i5 mètres par minute. Une bascule automatique Ingrey enregistre le poids du charbon déchargé.
- La salle des chaudières contient quatre générateurs Babock et Wilcox munis chacun d’un économiseur de 128 tubes dans lequel il s’ouvre directement. Chaque chaudière comprend 20 sections de i3 tubes de 10 cm. de diamètre et 6 mètres de longueur. La surface de chauffe est de 5j5 mètres carrés et la quantité de vapeur produite par heure atteint 12.000 kgr. A chaque chaudière est adjoint
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- Supplément à L Eclairage Electrique du 6 Janvier 1906
- XI
- un surchauffeur qui élève de 76° environ la température de la vapeur.
- La salle des machines contient trois dynamos à courant continu de 1.000 kw. entraînées par des machines verticales à triple expansion à graissage sous pression. La vitesse de rotation est de 180 tours par minute. Les cylindres ont 55, 82,5 et 126 cm. de diamètre^ Les dynamos Westinghouse ont 16 pôles et sont étables avec un enroulement compound pour un voltage constant de 55o volts.
- Deux groupes moteurs-générateurs triphasés de 25o kilo watts convertissent une partie du courant continu en courants triphasés à 6.000 volts qui sont transmis à une sous-station. Là, trois groupes de 125 kw. composés chacun d’un moteur synchrone et d’une dynamo à courant continu convertissent les courants triphasés en courant continu.
- L’équipement de la voie est faite avec du fil de
- 10 mm. de diamètre soutenu par des poteaux en acier placés à 4o mètres de distance La hauteur du fi! au-dessus de la voie est de 7 m. 5o : le mode de suspension adopté est la suspension flexible avec fil d’ acier galvanisé. Les feeders sont placés dans des caniveaux remplis de bitume. Les rails sont munis aussi de feeders de retour. Tous les cables ontétésoumis à une tension alternative de2.5oo volts.
- Les rails constituant les voies pèsent 5o kg. par mètre courant : dans les courbes, on a adopté des rails d’un modèle un peu plus fort. Ges rails sont éclissés électriquement.
- Les voitures sont à truck simple et contiennent 54 voyageurs : elles sont équipées avec des moteurs de 5o chevaux de la GL Westinghouse.
- K. R.
- Les Tramways de Philadelphie.
- En 1904, le nombre de voyageurs, transportés dans les tramways électriques de Philadelphie s’est élevé à 4°o millions de personnes, pour une population de i.3oo.ooo habitants. La longueur totale exploitée était de 880 kilomètres dont 520 à voie unique. Les recettes ont atteint 80 millions de francs et les dépenses 4o millions.
- L’énergie électrique nécessaire est produite dans
- 11 stations centrales représentant une puissance totale de 60.000 chevaux et un débit annuel de i3o millions de kw. heure: ces installations seront complétées par une nouvelle usine de 55.000 kw., contenant actuellement 3 unités de 6.000 kilowatts.
- Le courant produit dans ces stations centrales est converti au moyen de commutatrices dans des sous-stations : la tension de transmission est i3.ooo volts et la fréquence 25 périodes. La longueur des câbles d’alimentation atteint 1.600.km. Les sous-stations contiennent 6 batteries de 5.000 ampères heure.
- Le matériel roulant comprend 2.000 voitures
- fermées et 1.200 voitures ouvertes à bogies; 600 voitures sont équipées avec deux moteurs et les autres avec 4 moteurs.
- R. R.
- Chemin de fer électrique au Japon.
- Un chemin de fer électrique relie Fobé et Osaka par une ligne de 32 kilomètres de longueur. Les voitures sont de construction japonaise.
- 0. A.
- Sur les dangers d’explosion dans les chemins de fer métropolitains souterrains à courant continu.
- Récemment, M. Tesla a fait une publication dans lequeiie il indique que l’élablissement de chemins de fer métropolitains souterrains à courant continu devrait être interdit par suite des dangers d’explosion que présentent ces chemins de fer. En effet, d’après lui, il y a toujours des risques d’infiltration d’eau, et cette eau, décomposée par le courant électrique, produit un mélange gazeux explosif. C’est à cette décomposition que M. Tesla attribue le fait que la teneur en oxygène de l’atmosphère du tunnel d’un métropolitain souterrain à courant continu est plus élevée que celle del’air extérieur. Ce fait est d’ailleurs absolument inexact : toutes les mesures entreprises ont, en effet, montré que la teneur en oxygène est plus faible dans l’atmosphère des tunnels métropolitains que dans l’air extérieur.
- R. R.
- Omnibus automobiles mixtes à New-York.
- Les omnibus automobiles ont été mis récemment en service à New-York. Ils contiennent 3o places et pèsent 7 tonnes : la vitesse maxima est de 24 km. à l’heure. Un groupe électrogène à essence de 4o chevaux produit l’énergie électrique qui alimente deux moteurs de la General Electric G° entraînant les roues par l’intermédiaire de chaînes. Une petite batterie d’accumulateurs sert au démarrage du groupe électrogène et à l’éclairage du véhicule.
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du G Janvier l'JCG
- Frein électromagnétique Westinghouse.
- Dans ce système de freins, les électro-aimants qui agissent sur les rails sont reliés par des tiges avec les sabots de freins des roues de tellefaçon que l’action mécanique soit utilisée en même temps pour leserrage des freins de roues. De cette iaçon le freinage électrique et mécanique combinés permettent d’utiliser jusqu’à yo % de l’effet maximum. Le rapport entre l’attraction de l’aimant et le serrage des freins est choisi de telle façon que cette valeur ne soit pas dépassée et que le freinage se règle automatiquement.
- L’éleclro-aimant du sabot de freinage aimante transversalement le rail. La bobine de très faible résistance olimique est complètement cuirassée par une carcasse d’acier et les pôles en fer sont aisément remplaçables. Il est construit de façon que, dans les limites de l’aimantation pratique, il n’y ait pas de saturation.
- Les essais ont été entrepris à Londres par le Counly-Council. On a étudié la valeur du courant .total de freinage et de la différence de potentiel aux bornes des moteurs, la vitesse, l’espace compris entre le moment d’application des freins et l’arrêt du véhicule. Les résultats étaient comparés àceux obtenus avec la méthode de freinage rhéostatique ordinaire.
- La retardation (accélération négative) fut de 2 km. à l’heure par seconde avec la méthode du freinage rhéostatique, et de 9,0 km. à l’heure par seconde, soit environ le quintuple, avec le frein électromagnétique Westinghouse. Le tableau suivant indique la répartition de l’énergie cinétique absorbée pendant le freinage, en % de l’énergie totale, pour les deux freins et une vitesse de 16 à 24 km. à l’heure.
- l'REIN FREIN
- WESTINGHOUSE RHÉOSTATIQUE
- Pertes dans le fer cl frottement dans les moteurs Perles par frottement de la 3,55 18, o
- voiture i,64 8, 22
- Pertes dans le cuivre des
- moteurs o,45 6.G8
- Pertes dans la résistance de
- freinage 4,7 5 67,1
- L’action de freinage atteint donc 89,6 % dans le frein électromagnétique Westinghouse et 67,1 % dans le frein sur rhéostat.
- On peut conclure de ces expériences que le frein magnétique Westinghouse offre-de nombreux avantages, présente une grande rapidité d’action, et évite réchauffement des moteurs et des résistances.
- O. A.
- BIBLIOGRAPHIE
- Il est donné une analyse bibliographique des ouvrages dont deux exemplaires sont envoyés à la Rédaction.
- Müller Pouillet. Lehrbuch der Physik. — (Traité de Physique dé Müller Pouillet) publié par L. Pfaundler, professeur à l’université de Graz. — Dixième édition, revue et augmentée. ier volume, ire partie. 1 volume grand in-8°, 544 pages et 5y3 figures, Yieweg et Sohn, éditeurs, Brunswick. Prix: broché, 7 marks.
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- B. L.
- Elektrochemie. — (Manuel d’Electrochimie) par H. Dannel.— 1 brochure reliée toile, igo pages, i8figures. Goschen, éditeur, Leipzig. Prix : 80 pfennigs.
- Cette petite brochure fort bien rédigée fait partie de la publication Goschen et contient un exposé sommaire, mais très net, des diverses lois de la chimie. Les chapitres sont les suivants : notions de travail, d’intensité, et de tension ; équilibre chimique p statique et cinétique; théorie de la dissociation ; conductibilité ; force électromotrice et production électrochimique du courant ; i polarisation et électrolyse; Lliéorie des électrons.
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- Tome XI/VI.
- Samedi 13 Janvier 1906.
- 13* Année. — N° 3.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- JUPPONT (P.). — Note sur un système de mesure de grandeurs énergétiques............................ !±\
- NEEL (A.). — Application du régulateur de vitesse, système II. Bouvier, à la station centrale de
- Trouville............................................................. 5o
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur l’effet de doublet observé avec les rayons-canal et sur les spectres des
- atomions positifs, par Stark.............................................................. ..
- Sur la conductibilité électrique et le pouvoir réfléchissant du charbon, par Aschkinass..........
- Inertie des Electrons, par M. Brillouin . .......................................................
- Sur la décharge par effluves dans le brome et l’iode, par Matthies ..............................
- Ionisation de l'atmosphère pendant l’éclipse de soleil, par Nordmann............................
- Nouvelle soupape électrique, par Wehnelt.........................................................
- Phénomènes produits dans les tubes à vide par des courants intenses, par Geiger..................
- Génération et Transformation. — Sur la commutation et les pôles auxiliaires, par Arnold. . ( . . . Décomposition des ampère-tours du moteur monophasé asynchrone en ampère-tours tournant en sens contraires (suite), par Thomalen.......................................................................
- Transmission et Distribution. — Sur le calcul de l’égalisation des réseaux de distribution (suite), par
- Soscuinski..................................................................................
- Applications mécaniques. —Commande des compresseurs au moyen de moteurs monophasés, par Corsepius
- Compas enregistreur Heit .........................................................
- Trieur magnétique Humboldt, par Fabre............................................................
- Electrochimie. — L’électrolyse de l’eau, par Richard................................................
- Sur la conductibilité de l’acide sulfurique dilué, par Whetham...................................
- 56
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- 65 65
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- 76
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- NOTES ET NOUVELLES
- Prix décernés par l’Académie des Sciences................................... -xiv
- Prix à décerner par l’Académie des Sciences...................................... . . . . . r . . . . . . . ' xiv
- Notes statistiques sur le Salon de l’Automobile................................ ..... . . . ).v. . . . . . xvi
- Usines génératrices de Hambourg .............................................................................. xx
- Différents gaz combustibles pour moteurs à gaz................................... • . . . . . . , .... . . xx
- Brevets allemands, autrichiens et américains concernant la traction. .............. ..........v ; ; . xxn
- Bibliographie................................................................................................. xxiv
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- Supplément à L’Eclairage Électrique du 13 Janvier 19U6
- NOTES ET NOUVELLES
- Prix décernés par l’Académie des Sciences.
- Parmi les nombreux prix décernés par l’Académie des Sciences dans sa séance du 18 décembre 1905, on peut citer les prix suivants se rapportant à des inventions ou travaux qui intéressent l’électrotechnique.
- Le prix Pluiney est décerné à M. Maurice, ingénieur en chef de la marine, pour une chaudière dont la disposition assure un énorme volant de chaleur, grâce à l’emploi d’un mélange de sels à grande chaleur. spécifique entourant la majeure partie du faisceau tubulaire.
- Le prix Hehert est accordé à M. Jumau pour ses travaux sur les accumulateurs.
- Le prix Gaston Planté est décerné à M. Abraham pour l’ensemble de ses travaux de physique.
- Le prix La Gaze est attribué à M. Gouy pour ses travaux sur l’optique.
- Le prix Hugues a été accordé à M. Urbain pour ses études sur les terres rares.
- La médaille Berthelot a été accordée à MM. Jumau, Urbain, Abraham et Gouy.
- Le prix Wilde a été décerné à MM. Canovetti et Leduc, le premier pour ses études sur la résistance de l’air, le second pour ses nombreux travaux en Physique.
- Pi'ix futurs à décerner par l’Académie des Sciences.
- Paix Plumey (4.000 fr.). — Ce prix annuel est destiné à récompenser « l’auteur des perfection-« nements des machines à vapeur ou de toute « autre invention qui aura le plus contribué au « progrès de la navigation à vapeur ».
- Prix Alhumbeut (1.000 fr.). — L’Académie met ait concours, pour sujet de ce prix quinquennal à décerner en 1910, la question suivante:
- Etude expérimentale sur les propriétés électriques des alliages métalliques.
- Prix Fourneyron (1.000 fr.). — L’Académie met de nouveau au concours, pour 1908, la question suivante :
- Etude théorique ou expérimentale des turbines à Vapeur.
- Prix Vaillant (4.000 fr.). — L’Académie met au concours pour l’année 1909 la question suivante:
- Perfectionner, en ùn point important, Vapplication des principes de la dynamique des fluides à la théorie de Vhélice.
- Prix Hébert (1.000). — Ce prix annuel est
- destiné à récompenser l’auteur du meilleur Traité ou cle la plus utile découverte pour la vulgarisation et l’emploi pratique de l’Electricité.
- Prix Hughes (a.5oo fr.). —Ce prix annuel, dû à la libéralité du physicien Hughes, est destiné à récompenser l’auteur d’une découverte ou de travaux qui auront le plus contribué au progrès de la Physique.
- Prix Gaston Planté (3.000 fr.). — Ce prix biennal est réservé à l’auteur français d’une découverte, d’une invention ou d’un travail important dans le domaine de l’Electricité. L’Académie décernera ce prix, s’il v a lieu, en 1907.
- Prix L. La Gaze (qo.ooo fr.). — Ce prix biennal sera décerné, dans la séance publique de 1907, à l’auteur, français ou étranger, des Ouvrages ou Mémoires qui auront le plus contribué aux progrès de la Physique. Il ne pourra pas être partagé.
- Prix Kastner-Boursault (a.000 fr.). — Ce prix triennal sera décerné, s’il y a lieu, en 1907, à l’auteur du meilleur travail sur les applications diverses de l’Electricité dans les Arts, l’Industrie et le Commerce.
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 13 Janvier 1906
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- XVI
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 13 Janvier 19t06
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- Notes statistiques sur le Salon de l’Automobile.
- Nous empruntons à un article de M. Lucien Périsse, paru dans” le journal L'A uto, quelques chiffres statistiques assez intéressants, car on en peut dégager le type uniforme et assez nettement défini versUequel tendent les constructeurs d’automobiles.
- Cette statistique porte sur 326 voitures, dont 148 carrossées et 178 châsis nus, exposées par cinquante-cinq constructeurs. Ces voitures correspondent à i5o types différents. La première classification à faire est de se rendre compte dans quelle proportion les différents types de moteurs sont adaptés aux voitures en question.
- o I 1 ] [9°5
- Châssis 6 chevaux.. . . • 3 o/0 2 %
- — 8/g chevaux.. 17 - 0
- — 10/12 chevaux 12 j5
- — i4/i6 chevaux 23 »9
- — 20 chevaux (0 16 i3
- — 24/3o chevaux 20 27
- — au-dessus 35 < zh 8 18
- Moteurs. — A peu de chose près, les propor-
- tions sont les mêmes qu’en 1904, mais il est in-
- téressant de constater que la proportion des qua-
- tre cylindres en igo4 a plutôt légèrement diminué
- cette année :
- 1902 i9o3 1 9° 4 <0 1 O UT
- Moteurs à i cylindre.... 12% O o''' | lO 6 % 1 8 %
- — 2 cylindres. . . 37 26 i5 20
- — 4 cylindres. . . 48 55 76 71
- Moteurs divers . 2 4 2 I
- Moteurs à soup. autom. 55 33 3 6
- — soup. comm.. 45 67 97 94
- (') Sous le type de 20 chevaux sont compris tous les ino-
- teurs de 18 à'22. Le type/dc ; 24/30 chevaux est le « St; iindard »
- de 1905 au lieu du 14/16 en 1904.
- Les divers sont représentés par les moteurs à 3 et 6 cylindres et les moteurs autres que ceux à cylindres verticaux.
- Comme on le voit également dans le tableau ci-dessus, les soupapes commandées ont suivi la proportion des moteurs à quatre cylindres.
- Les moteurs monocylindriques sont un plus nombreux que l’année dernière, non pas qu’il y ait un plus grand nombre de types moteurs monocylindriques, mais que les petits moteurs de quelques grands constructeurs ont trouvé des applications plus nombreuses sur un certain nombre de petits véhicules.
- Si on étudie maintenant la construction du moteur, afin de rechercher la proportion des cylindres fondus séparément et celle des cylindres isolés on arrive aux chiffres ci-après, qui font ressortir pour cette année la nouvelle catégorie des voitures à 4 cylindres fondus d’un seul bloc, l’une des nouveautés intéressantes :
- 1904 i9o5
- Cylindres séparés............ 35 % 33 o/0
- — jumelés.............. 65 63
- — d’un seul bloc........ o 4
- Il est intéressant également de faire ressortir les dispositifs adoptés le plus généralement pour la commande des soupapes d’admission ; celles-ci peuvent être commandées du même côté des cylindres que les soupapes d’échappement, par conséquent au moyen d’un arbre de distribution unique ; elles peuvent être disposées de part et d’autres des cylindres et comporter, par conséquent, deux arbres de distribution symétriques.
- Enfin, avec un arbre unique, on peut commander la soupape d’admission avec un renvoi de sonnettes en le plaçant au-dessus même des soupapes d’échappement.
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- Supplément à L Eclairage Électrique du 13 Janvier 1906
- X VII
- 1904 igo5
- Soupapes d’admission du même
- côté.............................. 24 % 28 %
- Soupapes d’admission de part et
- d’autre........................... 66 64
- Soupapes d’admission par dessus 7 8
- On voit que la proportion de 1906 est sensiblement la même que celle de 1904.
- L’allumage permet une comparaison plus complète, puisqu’elle porte sur les quatre années'précédentes.
- 1902 1908 1904 1906
- Magnétos à rupteurs...... 22 % 22 % 26 % 39 %
- Magnétos à bougies....... o 6 28 45
- Magnétos à bougies B. T.. o o o 5
- Accumulateurs ou piles.... ^4 72 /jg n
- Ces chiffres montrent la constante progression des magnétos à bougies.
- Signalons également l’apparition des bougies spéciales à action magnétique, qui reçoivent un courant à basse tension et le transforment en une étincelle de rupture.
- Les accumulateurs et piles comme allumage unique diminuent d’année en année; toutefois, nous trouvons une proportion de 36 voitures mu-
- nies du double allumage, en légère augmentation par conséquent sur l’année précédente.
- Quelques mots du refroidissement :
- Les différents systèmes de r efroidissement adoptés
- se classent en trois catégories
- 1904 i9o5
- Thermo-siphons 14 % 12 %
- Pompes centrifuges 70 67
- Pompes diverses 21
- Les partisans de chaque système de refroidissement sont donc restés très sensiblement sur leurs positions ; la commande des pompes se fait presque toujours par engrenages, 7 % des moteurs seulement commandent leur pompe par friction, système auquel certaines grandes marques sont encore restées fidèles ; la commande par ressorts, type de Dion, est employée également sur 7 % des moteurs .
- Enfin, le radiateur nid d’abeilles est en légère augmentation sur l’année dernière, avec 5g % au lieu de 53 % en 190/4.
- Les radiateurs à ailettes accusent les chiffres respectifs complémentaires de 4i % et 4? % . Ces radiateurs sont presque tous munis d’un ventilateur, puisque 7 % seulement sont l’exception qui con-
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- XVIII
- Supplément à L’Éclairage Electrique du 13 Janvier 19f 6
- firme la règle. ; le ventilateur est disposé de la façon suivante :
- 1904 1905
- Ventilateurs derrière le radiateur. 70 % 69 %
- Ventilateurs dans le volant...... 20 19
- Ventilateurs les deux réunis..... 10 12
- On voit donc qu’à ce point de vue, la proportion de 1905 a également peu varié sur les chiffres de
- i9o4-
- Châssis. — Les châssis en tôle emboutie sont en progression constante, progression que nous avions déjà signalée l’année dernière (*).
- 1903 1904 igoô
- % % %
- Châssis emboutis, 46 76 82
- Châssis bois armé 32 16 i4
- Châssis tubes i4 5 4
- Châssis divers 1 3 »
- En ce qui concerne Vetnbr ayage, voici q1 uelques
- chiffres comparatifs :
- 1902 : 1 i 0 CO 9041906
- % % % %
- Embrayages cuir cône droit. 74 80 60 5i
- Embrayages cuir cône inverse i3 10 li i5
- Embrayages métallique »» »» 20 32
- Embrayages divers i3 10 3 2
- On voit que l’embrayage métallique a ^ conquis
- droit de cité aux dépens du cône, et il est probable que l’année prochaine, il arrivera à égalité avec l’embrayage en cuir droit. Malgré les difficultés très réelles de sa fabrication, les inconvénients de réglage qu’on signale encore disparaîtront peu à peu avec les études des constructeurs.
- Les changements de vitesses se font cette année par trains simples, doubles ou triples : ces derniers désignent notamment, les systèmes disposés pour avoir quatre vitesses et la marche arrière en empêchant la rotation de l’arbre secondaire lorsque la grande vitesse est en prise.
- (') Y. Ecl. Elect., tome XLIJ, 7 janvier 1905, p. II.
- La proportion comparative est, cette année, la
- suivante :
- Changements de vitesse, train simple.. 5o %
- — — — double.. 38 %
- — — — triple.. 12 %
- La prise directe, indépendante de la disposition des trains, se remarque sur 72 % des voitures de la présente statistique, et les roulements à billes, qui n’étaient placés que sur 62 % des changements de vitesses en 1904, ont été adoptés cette année sur yh % de ceux-ci.
- C’est donc un triomphe bien net de la prise direct et du roulement à billes.
- La transmission aux roues arrière est intéressante à comparer pendant cinq années, et nous avons ainsi le tableau suivant:
- 1901 1902 1903 1904 1906
- Transmiss, chaînes 5o % 62 % 53 % 49 % 48 %
- — cardan 44 35 4? 5i 52
- On remarquera que certains chiffres ne forment pas le total de 100, c’est que, pour les années correspondantes, il y avait une catégorie de divers (courroies, etc;), qui n’existe plus et cette statistique ne donne que les chiffres absolument comparatifs. Enfin, dans la statistique de igo5, il faut faire mention du double cardan du type tout spécial de Dion-Bouton, de la courroie chaîne de Fouillaron et des voiturettes à courroies.
- Freins. — On peut distinguer les freins de roue arrière et les freins de mécanisme :
- 1903 1904 1905
- Freins de roues arrière :
- A serrage intérieur....... 44% 82% 91%
- A serrage extérieur....... 56 18 9
- Les ' freins à serrage intérieur, la plupart du temps hermétiques, des roues arrière, s’imposent donc de plus en plus et les freins extérieurs ne sont plus employés que sur quelques voitures secondaires; certaines voiturettes ont même prévu le frein intérieur tout comme les grosses voitures.
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- XIX
- Supplément fe L'Eclairage Electrique du 13 Janvier 1906
- Un compensateur des freins de roues arrière est disposé sur 33 % des voitures et c’est exactement le même chiffre que celui de 1904, en augmentation très nette sur le chiffre de iqo3 ; les moyens employés comme compensateurs se répartissent dans les deux catégories suivantes :
- 1903 1904 1905
- Compensateur par câble...... 37% 38% 24%
- Compensateur par balancier
- ou palonnier............ 8 i5 29
- En ce qui concerne les freins de mécanisme, le serrage extérieur a toujours la plus grande faveur, et, à moins de rechercher l’interchangeabilité avec les roues arrière, on ne voit pas absolument l’utilité du mécanisme intérieur pour ces freins. Les chiffres comparatifs sont les suivants :
- i9o3 i9o4 i9o5
- Freins de mécanisme :
- Serrage intérieur ; . . . 9°/o 21 o/o 25 0/0
- Serrage extérieur. . . . 91 79 75
- Sur le changement de vitesse. ;. .. . 38 44 34
- Sur le différentiel ... 46 48 54
- Sur l’essieu arrière et divers.. . . ... 16 8 I 2
- On voit, d’après ce tableau, que le freinage sur le
- différentiel arrive en tête : ceci provient de ce* que dans toutes les voitures à chaînes (qui représentent la motié des voitures environ), c’est sur cet organe que se fait le serrage du frein de mécanisme ; la comparaison des deux chiffres montre que 7 % des voitures à cardan ont également le serrage sur le différentiel.
- Il faut signaler le frein spécial de Chenard et Walcker sur l’embrayage ainsi que les seconds freins reportés sur les roues arrière • enfin il faut appeler l’attention sur le dispositif très ingénieux de Weyher et Richemond, pour le freinage sur les roues avant 5 ce dispositif vient à l'appui de la théorie soutenue par M. Krieger que le freinage sur les roues avant empêchait fe dérapage, et le petit appareil de démonstration des constructeurs de Pantin confirme les*avantages de ce système.
- Enfin à propos des freins, il faut mentionner que
- le freinage sur le moteur a été recherché pour les voitures destinées aux pays montagneux ; les Chantiers de la Buire ont créé un dispositif de carburateur disposé en vue de ce freinage, et le constructeur suisse Saurer a maintenu sur son moteur le système qu’il avait déjà exposé l’année dernière pour le renversement du cycle de son moteur, en vue de produire une compression par course. C’est là une voie dans laquelle il paraît utile de s’engager en raison de l’augmentation de puissance des voitures et du développement du tourisme de ^montagne dans les régions françaises accessibles aux chevaux.
- C’est pour répondre, du reste, à une préoccupation analogue que 27 % des constructeurs ont disposé un double frein sur le mécanisme et que 12 % d’entre eux prévoient la circulation d’eau pour le refroidissement .
- En ce qui concerne la construction des freins, le tableau suivant réunit tous les renseignements relatifs à la nature des surfaces frottantes mais
- sans distinguer les deux systèmes de freins :
- CO O 1 c* 1 i9°4 i9o5
- 0/0 0/0 0/0
- Acier sur acier.. 33 3o i3
- Fonte sur acier. . 26 36 5i
- Bronze sur acier. • 17 ll 32
- Divers \ . . . 24 7 4
- L’emploi de la fonte ou du bronze phosphoreux en segments ou sabots frottant sur la jante d’une poulie en acier semble de plus en plus s’affirmer, et on a ainsi du reste des freins très mécaniques, à la fois progressifs et peu capricieux.
- On peut, d’après cette statistique, se rendre compte de la voiture type du Salon de décembre 1906 :
- Moteur 24-3o chevaux à 4 cylindres verticaux jumelés, arbre-manivelle à trois paliers, soupapes d’admission commandées et soupapes d’échappement de part et d’autre du cylindre, deux arbres de distribution, allumage par magnéto à haute tension, refroidissement par pompe centrifuge commandée
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- XX
- Supplément à /.'Eclairage Electrique du 13 Janvier 190(5
- par engrenages, radiateur nid d’abeille avec ventilateur derrière le radiateur.
- Sur un châssis en tôle emboutie sera disposé un embrayage par cône droit, changement de vitesse par train simple avec grande vitesse en prise directe, roulements à billes dans tout le mécanisme, et transmission aux roues par cardan longitudinale.
- Les freins de roues seront à serrage intérieur avec un compensateur pour répartir également l’effort sur chacune d’elles ; le frein de mécanisme sera à serrage extérieur et, pour l’un et l’autre, les parties frottantes seront constituées par une bande ou des sabots de fonte frottant sur une poulie d’acier.
- Une statistique dressée par M. Meyan permet de se rendre compte des prix de vente actuels :
- Le châssis le meilleur marché est un 8/9 chevaux, vendu 1.97b francs et, depuis ce prix, on trouve jusqu’à 5o.ooo francs, prix d’un châssis 80 chevaux.
- Le tableau ci-après donne le prix moyen des véhicules des cinq principales catégories, en faisant ressortir le prix moyen par cheval pour chacune d’elles :
- 8 chevaux: 4-75o francs. Par cheval........Fr. 590 »
- 10/12 ch. : 7.200 francs. Par cheval............. 710 »
- i5/i6ch. : 10.3oo francs. Par cheval............ 685 ))
- 24/25 ch. : 15.200 francs. Par cheval............ 610 »
- Au delà de 35 ch. : 21.000 fr. Par cheval....... 56o »
- Le prix par cheval passe par un maximum avec le 10/12 ch.; les véhicules les meilleur marché et les véhicules les plus chers étant, à ce point de vue, à peu près à égalité.
- La moyenne générale du prix par cheval est de 631 francs, tandis que l’année dernière, cette moyenne générale était de 716 francs. L’industrie automobile marque donc, cette année, un progrès sensible vers l’abaissement des tarifs.
- A. S.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Usines génératrices de Hambourg.
- En 1896, l’énergie électrique nécessaire à la ville de Hambourg était produite par deux usines génératrices voisines et deux sous-stations contenant des batteries d’accumulateurs. Une autre usine génératrice de 5.600 kw. fut établie, très peu de temps après, pour l’alimentation des tramways au moyen de courant continu à 600 volts. En 1898 une nouvelle usine génératrice de 3.5oo kw. fut construite au nord de Hambourg pour alimenter le réseau d’éclairage avec du courant continu sous 260 volts. En 1901, on établit au sud de Hambourg une usine de 1.200 kw. produisant des courants triphasés à 5.000 volts pour alimenter deux sous-stations qui convertissent ces courants en courant continu à 2 X no volts. Cette usine contient trois groupes de 2.5oo chevaux produisant du courant continu à 600 volts pour les tramways, et deux batteries d’accumulateurs de 2.400 ampères-heures, l’une pour l’éclairage, et l’autre pour la traction. Prochainement, on y installera encore deux turbo-alternateurs triphasés de 1.760 kw.
- La puissance totale des installations génératrices atteint 3o.ooo kilowatts : la capacité totale des différentes batteries s’élève à 4o.ooo ampères-heures.
- B. L.
- Différents gaz combustibles employés dans les moteurs à gaz.
- Au cours d’une étude sur les moteurs à gaz, où il analyse différentes communications publiées en Amérique, M. Delahaye donne, dans la Revue Industrielle, les renseignements suivants sur les gaz combustibles employés dans les moteurs à gaz.
- Pouvoir calorifique par irr> à 0° C, et 760 111m. j Hydrogène....................... 2.600 cal.
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 13 Janvier 1906
- XXI
- Oxyde de carbone................. 3.o36
- Méthane.......................... 8.531
- E titane......................... i5.i5i
- Ethylène...........• . ......... 13.967
- Acétylène . .................... i3.3gi
- Benzine.......................... 3/| .298
- Au point de vue de la production de force mo-triçe, le seul gaz distribué en France est le gaz de houille ; en Angleterre, én Allemagne, et en Belgique, on distribue à la fois du gaz de houille et du gaz à l’eau carburé ; aux Etats-Unis, on dispose de toute la série des gaz de houille, gaz d’huile, gaz à l’eau carburé, gaz naturel, gaz de fours à coke. Les gaz de gazogène et de haut fourneau sont utilisés sur place : le gaz Moud commence à être distribué en Angleterre, peut-être aux Etats-Unis, et ne semble pas appelé à se développer en dehors de régions où il y a des besoins tout particuliers.
- Le gaz Mond est, en réalité, un gaz de gazogène, provenant d’une distillation à température relativement basse de menus de charbons dont on veut retirer l’ammoniaque, ce qui ne va pas sans une complication d’appareils ingénieux, mais aussi coûteux. On s’en rend compte en voyant que, si l’on veut recueillir l’ammoniaque, il faut employer par tonne de charbon gazéifié deux tonnes et demie de vapeur d’eau, dont on récupère ensuite environ une tonne : de là des combinaisons de
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- L’HIVER A ARCACHON, BIARRITZ, DAX, PAU, ETC...
- Billets d'aller et retour individuels et de famille de toutes classes
- Il est délivré toute l’année parles gares cl stations du réseau d’Orléans pour Arcachon, Biarritz, Dax, Pau et les autres stations hivernales du midi de la France.
- i° des billets d aller et retour individuels de toutes classes avec réduction de 25 “/„ en ire classe et 20 °/0 en 2e et 3e classe.
- 20 des billets d’aller et retour de famille de toutes classes comportant des réductions variant de 20 °/0 pour une famille de 2 personnes à 4o %, pour une famille de 6 personnes ou plus ; ces réductions sont calculées sur les prix du tarif général d'après la distance parcourue avec minimum de 3oo kilomètres aller et retour compris.
- La famille comprend : père, mère, mari, femme, enfant, grand’père, grand’mère, beau-père, belle-mère, gendre, belle-fille, frère, sœur, beau -frère, belle-sœur, oncle, taule, neveu et nièce, ainsi que les serviteurs attachés à la famille.
- Ces billets sont valables 33 jours, non compris les jours de départ et d’arrivée. Cette durée de validité peut être prolongée deux fois de 3o jours moyennant un supplément de 10 °/0 du prix primitif du billet pour chaque prolongation.
- laveurs, réchauffeurs, etc. Les installations doivent être grandioses pour assurer un bénéfice normal, dont le sulfate d’ammoniaque est considéré comme l’élément essentiel, le gaz étant en quelque sorte un sous-produit.
- La Cie Solvay a établi à ses usines de Detroit (en 1898) les premiers gazogènes Alond qui existent aux Etats-Unis, et son exemple n’a pas encore été suivi. Elle a monté six gazogènes Mond ancien modèle et deux gazogènes modifiés, le tout permettant de traiter 110 tonnes de charbon par jour. Le fonctionnement est régulier, les frais d’entretien minimes, sauf toutefois pour les colonnes à acide qui sont plus exposées à se détériorer.
- Tous les charbons ne conviennent pas à cette fabrication ; il faut des sortes peu grasses, ne donnant pas trop de mâchefer et surtout riches en azote. La qualité du .gaz diffère suivant celle du charbon, et M. Pennock cite les deux analyses suivantes de gaz Mond produits l’un aux Etats-Unis, à Detroit, l’autre en Angleterre, par la
- Société Mond : Gaz américain Gaz anglais
- Hydrogène .... 23 5 27,5
- Méthane. ...... • 5,3 2,0
- Oxvde de Carbone io,3 11,0
- Acide carbonique i4,6 16,5
- Oxygène . . . . . o,5 —
- Azote 45,8 43,o
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- PARIS-NORD A LONDRES
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- La Compagnie du Nord délivre toute l’année des Livrets à coupons à prix réduits permettant aux intéressés d’effectuer à leur gré un voyage empruntant à la fois réseaux français métropolitains, algériens et tunisiens, les lignes de chemins de fer et les voies navigables des pays Européens désignés ci-après : Allemagne, Grand-Duché de Luxembourg, Autriche-Hongrie, Roumanie, Bosnie, Bulgarie, Serbie, Roumélie, Turquie, Belgique, Pays-Bas, Suisse, Italie. Danemark, Suède, Norvège et Finlande.
- Les conditions principales d’émission de ces livrets sont les suivantes :
- L’itinéraire doit ramener le voyageur à son point de départ initial. 11 peut affecter la forme d’un voyage circulaire ou celle d’un aller et retour.
- Le parcours à effectuer sur les réseaux ou par les voies navigables des pays indiqués ci-dessus (France et Etranger) ne peut cire inférieur à 600 kilomètres. La durée de validité des livrets est de 45 jours lorsque le parcours rie dépasse pas 2.000 kilomètres ; elle est de Go jours pour les parcours de 2.000 à 3.000 kilomètres, et de 90 jours au-dessus de 3.000 kilomètres.
- Dans aucun cas la durée de validité ne peut être prolongée ni ['itinéraire modifié.
- Les enfants âgés de moins de 4 ans sont trrnsportés gratuitement s’ils n’occupent pas une place distincte ; au-dessus de 4 ans jusqu’à 10 ans, ils bénéficient d’une réduction de moitié.
- Aucune réduction sur les prix de ces livrets n’est accordée pour les voyages effectués en groupe ou les voyages de famille.
- Ces livrets doivent être demandés à l’avance sur des formulaires ad hoc et au moyen de cartes, tarifs et documents tenus à la disposition des intéressés dans toutes les gares et stations françaises ou étrangères faisant partie des pays européens désignés ci-dessus.
- Ces demandes doivent comporter la liste exacte des villes à visiter et l’indication des itinéraires choisis.
- Il est exigé des voyageurs, au moment de la demande, le dépôt d’une provision de 3 francs par livret. Cette somme est déduite du prix lorsque le voyageur prend possession de ce livret.
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- Supplément à L'Eclairagc Electrique du 13 Janvier l‘JLfi
- Aux Etats-Unis, on recueille par tonne de charbon 3i,^ à 34 kg. d’azote, et 25 à 29,5 kg. de goudron.
- Dans ees mêmes établissements Solvay de Detroit, on fait aussi en grand du gaz de gazogène et du gaz de fours à coke.
- Four le gaz de gazogène, on emploie 3o gazogènes Taylor qui gazéifient par jour i34 tonnes d’anthracite en menus, et c’est la composition moyenne de ce gaz qui est donnée dans le tableau d’ensemble. Le gaz de four à coke du type Se-met-Solvay est fourni par 120 fours à Detroit et 80 fours à Milwaukee. Il a un pouvoir calorifique supérieur à celui du gaz de houille ordinaire. Ce gaz convient à merveille aux consommateurs des deux villes de Detroit et Milwaukee, auxquels il en a été fourni^ en 1904, environ 100.000 m3 par jour.
- B. L.
- BREVETS
- TRACTION
- BREVETS ALLEMANDS
- i55.85(j. 6 novembre igo3. — Siemens-Schuckert. Organe de prise de courant pour véhicules électriques. — L’invention consiste en un organe de prise de courant pour ligne aérienne. Cet organe possède un bras pivotant lixé à un axe et tiré de part et (l’autre par deux ressorts. A ce bras sont fixées deux tiges dont l’une s’arrête à mi-hauteur de
- l’autre et la soutient en la renforçant d’une façon élastique.
- 155.86o. 24 décembre igo3. — Siemens-Schuc-kert. Montage pour la commande de véhicules électriques au moyen de courant alternatif. — Le courant alternatif est amené à des moteurs primaires possédant des enroulements secondaires polyphasés. Les courants polyphasés produits alimentent des commutatrices qui produisent du courant continu lequel est utilisé dans des moteurs attaquant des essieux.
- BREVETS AUTRICHIENS
- tg.gij. 3 juin 1904. —MéÎgroz. —Mode démontage pour le réglage des moteurs de traction à courant continu. —- Les moteurs, outre l’enroulement inducteur série qui produit le flux correspondant à la vitesse maxima et à l’effort de traction minima, possèdent un enroulement auxiliaire relié par une résistance aux conducteurs d’alimentation. D’après la position des balais d’un rhéostat, l’excitation est renforcée ou affaiblie dans le ou les inducteurs d’un ou plusieurs moteurs. La puissance des moteurs est constante et la vitesse varie dans de larges limites grâce à ce procédé.
- 20.û5 O. IO juin 1903. -- SiEMENS-ScHUCKERT.
- — Dispositif pour régler la pression des organes de prise de courant d un véhicule électrique contre le fil aérien. —- Le dispositif a pour but d’augmenter, à mesure que la vitesse croît, la pression de l’organe de prise de courant contre le fil d’amenée du courant. Ce résultat est obtenu au moyen de deux solé-noïdes dont les noyaux sont reliés à l’organe de prise de courant. Dans le circuit des solénoïdes sont
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- par courants alternatifs ;
- Un volume in-8° carré de 76 pages. Prix : broché.........2 fr. 50
- DUPrjY, P.
- GUARINI, E KÔRDA, D.
- La Traction électrique ;
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- Un volume in-8° raisin de 219 pages avec 54 figures et 2 planches. Prix : j rej-^ ^ ^
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- TABLE DES MATIÈRES des 25 premiers volumes de V c Eclairage Electrique » (1894-1901)
- Un volume in-4° de 240 pages. Prix : broché..............10 fr.
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- Suppléaient à L Eclairage Electrique du 13 Janvier 1916
- XXIII
- intercalés des rhéostats dont les manettes sont commandées par un piston actionné par la pression de l’air provenant de la vitesse. On conçoit immédiatement le fonctionnement de cet appareil. On peut aussi relier les deux solénoïdes à une petite génératrice dynamo-électrique entraînée par l’un des essieux du véhicule : la force .électromotrice et, par suite, le courant dans le circuit de résistance constante, augmentent avec la vitesse.
- BREVETS AMÉRICAINS
- 789.702. — E.-J. Adams. •— Signal électrique. — De distance en distance, le long de la voie et tout contre les rails, sont fixés des plateaux métalliques sur lesquels des leviers, articulés sur un support placé sur la locomotive, viennent frotter au passage. La position plus ou moins élevée des plateaux oblige les leviers à prendre des positions différentes, chacune d’elles provoquant sur la locomotive la fermeture d’un circuit qui lait apparaître le signal qui convient.
- 789.715. —A.-J. Cassidy. — Frein pneumatique de trôlet. — La corde de retenue de la perche est fixée à un tambour muni d’un pignon denté engrenant avec une crémaillère. Cette dernière oblige le tambour à tourner pour enrouler la corde lorsqu’elle se déplace dans le sens longitudinal sous l’effort d’un piton mû par l’air comprimé.
- 789.778. — J.-A. Wilson. —• Signaux. — Les. rails de la voie, divisés en sections isolées électriquement, forment partie d’un circuit comprenant d’autre part une source d’énergie, un relais et un solénoïde.
- Lorsqu’un train arrive sur une de ces sections, la batterie fournissant 1 énergie électrique est mise en court-circuit et le relais, cessant aussitôt d’être excité, laisse retomber son armature, laquelle est reliée au signal « fermé », qui apparaît. La même opération se renouvelle pour la section suivante; toutefois, avant que le train n’ait totalement franchi la- première, un inv:rseur de pôles a été mis.en jeu automatiquement pour rétablir le circuit de cette section et permettre une nouvelle apparitiondu signal.
- 791.012. — IL — P. Dxviset Th. Varney. — Sus-jiension de fil à trôlet sur lignes à grande vitesse. — Dans ce premier brevet, les inventeurs revendiquent la disposition spéciale des tendeurs' exerçant, les uns une traction latérale, les autres une traction oblique, ainsi que le mode spécial adopté pour leur fixation à des pylônes échelonnés le long de la voie.
- Le système de fixation de ces mêmes tendeurs sur le fil de trôlet lui-même fait i’objet d’un brevet spécial n° 791.013, et l’ensemble est combiné de manière à donner au fil de trôlet unetrès grande rigidité que nécessite le trafic de trains électriques à trèsgrande vitesse.
- 791.124. — G. Baehr. — Poignée d.e controller, à déplacements variables. — La partie horizontale de la poignée porte des butoirs mobiles que l’on déplace à volonté pour limiter les mouvements, soit dans le sens de la marche avant, soit dans celui de l’inversion de celle-ci.
- 791.180. —Eue. Gantono. — Voitures électriques. Une tige, adaptée à la commande d’un commutateur, est fixée à la direction de la voiture et en suit les mouvements. Ce dispositif a pour but de faire varier la différence de potentiel dans les moteurs de Lessieu arrière lorsque le véhicule effectue un virage ou décrit une courbe accentuée.
- 790.189. — II.-M. Cooper. — Signal avertisseur. — Le circuit principal comporte un relais qui a pour fonction d’exciter l’électro d’un circuit local. L’armature de ce dernier, en se déplaçant, fait ouvrir la valve d’un sifflet d’alarme à air comprimé.
- 790.541. — W.-J. Warder.— Contrôleur. — Ne diffère pas extérieurement des contrôleurs ordinaires. Le perfectionnement consiste en un levier, terminé par un rouleau, qui est claveté sur l’axe de la poignée de manœuvre. Au démarrage, ce levier vient s’engager dans une came, qui oblige le commutateur inverseur à se déplacer au fur et à mesure quel’on pousse la poignée en arrière. De cette façon, l’inverseur ne peut être mis en fonction avant que la poignée n’ait été ramenée à la position zéro.
- 789.754. — W.-J. Napier. — Système régulateur pour contrôleur. — L’axe du contrôleur actionne une roue à rochet double dont les deux parties, d’un diamètre different, portent chacune une dentelure spéciale ; l’une est adaptée à l’axe du contrôleur; l’autre reçoit un cliquet ou verrou à commande électropneumatique. Un éîectro, disposé dans le circuit du moteur, règle le jeu des soupapes d’air de telle façon que le verrou ne puisse être retiré pour libérer le contrôleur que lorsque la force contre-électro-motriee du moteur a atteint une valeur suffisante pour un nouveau déplacement du contrôleur.
- 792.875. — Gu.-P. Bass. — Signaux électrq-automatiques. — A l’entrée de chaque, section isolée de la voie se trouve un levier de contact qui est actionné par toutes les voitures entrant dans cette section de manière à faire apparaître des signaux sémaphoriques successifs. Au fur et à mesure que les voitures quittent la section, les signaux disparaissent jusqu’à ne pluslaisserque celui de « voie libre )) après le départ du dernier véhicule.
- 792.963. — A.-M. Büllard. — Signaux électriques. — Par la disposition des circuits, les lampes signaux de « voie fermée » ne peuvent fonctionner qu’avec du courant continu ou par circuit ouvert, tandis que celles de « voie libre » fie s’allument qu’avec du courant alternatif venant de la voiture motrice et ne produisent que des éclats successifs.
- 793.480. — Bryan S. Waiceman. — Aiguillage électromécanique. — L’aiguille est déplacée dans ses deux positions par deux leviers extensibles actionnés chacun par un électroaimant mobile sur une glissière afin de pouvoir être déplacé dans la position correspondante à celle du levier qu’il actionne.
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- TYPES SPÉCIAUX POUR L'ALLUMAGE DES MOTEURS
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- Supplément à L'Eclairage Électrique du 13 Janvier 1906
- 792.634. — S.-R. Thompsom. — Graisseur automatique pouiqtrolet. — L’une des joues du porte-poulie est munie d’une boîte hermétiquement fermée remplie d’une graisse lourde qu’un piston, sous l’action d’un ressort, fait circuler autour de l’axe delà poulie.
- 792.668. — A.-J. Horton. — Appareil de démarrage pour moteurs. — Comporte un commutateur spécial dont la fonction consiste à ne supprimer les résistances du champ que lorsque celles de l’induit ont été elles-mêmes mises hors circuit. Il se compose de deux commutateurs que l’on manœuvre simultanément et dans le même sens ; cependant l’un d’eux est retenu automatiquement par un électro et n’est libéré par ce dernier que lorsque les conditions voulues pour la suppression de la résistance dans le champ sont réalisées.
- AVIS
- L’administration de Y Eclairage Electrique achète-
- rait ou échangerait volontiers les collections ou numéros dépareillés de
- La Lumière Electrique
- des années 1887, 1888, 1889, 1890,1891, 1892, 1893,
- 1894.
- Adresser les offres à M. l’administrateur-gérant, 4o, rue des Ecoles, Paris, Ve.
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- BIBLIOGRAPHIE
- Il est donné une analyse bibliographique des ouvrages dont deux exemplaires sont envoyés à la Rédaction.
- Recettes et procédés utiles aux chauffeurs d’Au- I tomobiles, par René Champly. — Unvolume de 216 pages. H. Desforges, éditeur, Paris. Prix: 2 fr. 5o.
- Destiné à la fois aux mécaniciens et aux amateurs, ce manuel réunit quelques renseignements intéressants, données pratiques et tours de mains. Ces divers éléments sont classés par ordre alphabétique. Les plus importants sont consacrés aux accumulateurs et piles, à l’aluminium, aux moteurs, au nettoyage et polissage, aux pneumatiques, etc. Enfin un petit guide pratique et un appendice consacré aux magnétos d’allumage terminent le recueil.
- J. N.
- L’électricité dans l’automobile, par H. de Graffi-gny, un volume de 200 pages et 65 figures. H. Desforges, éditeur, Paris. Prix : 3 fr.
- L’électricité trouve dans les voitures automobiles des applications de plus en plus larges: l’importance des appareils d’allumage est particulièrement considérable et le chauffeur a intérêt à les bien connaître : M. de Graffigny, déjà connu par ses ouvrages antérieurs de vulgarisation, en étudiant le fonctionnement des moteurs, les piles, les accumulateurs, les magnétos, les appareils de mesure, d’allumage et
- de réglage, a fourni aux mécaniciens amateurs un guide intéressant.
- J. N.
- La Registrazione dei Terremoti (l’enregistrement des tremblements de terre), par Giovanni Agamennone, Directeur de l’observatoire géodynamique de Rocca di Papa. — Un volume de 136 pages, avec 42 figures et 2 planches, édité par L'Eletlricista, Rome. Prix : 3 francs.
- Ce livre est consacré à la description des principaux instruments qui permettent l’étude des mouvements telluriques. Il obtiendra sans doute en Italie un succès d’actualité, car il suit de près le récent désastre des Calabres, mais il eut mérité d’être également bien accueilli à toute époque, étant donné la compétence expérimentale de l’auteur qui a coopéré utilement à l’organisation du service sismique italien et qui a établi quelques-uns des instruments modernes les plus perfectionnés,
- instruments qui ont été, d'ailleurs, honorés d’un 1 [ %
- grand prix à notre Exposition de 1900.
- Cette étude se divisé en deux parties : La première consacrée aux sismoscopes et aux sismomè-tres, la seconde aux sismographes et aux appareils d’enregistrement ; elle condense heureusement des données éparses dans les traités des sismologie et dans les publications périodiques. A. S. -
- ACCUMULATEURS ET VOITURES ÉLECTRIQUES
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- Tome XLiVI.
- 13' Année. — N° 3.
- Samedi 30 Janvier 1906.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- r
- Electriques
- Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- Pages
- NIETHAMMER (F.). — Théo rie exacte de la commutation et diagrammes exacts des moteurs monophasés à collecteur.............................................................. . .
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur la recombinaison des ions gazeux, par J. J. Thomson................... 102
- Sur les étincelles de faible longueur, par Hosbs. .............................................. io3
- Emission de particules négatives par les métaux alcalins, par J. J. Thomson . . io3
- M usure de l’eff t Thomson dans le fer doux, par Hall, Churchill, Campbell et Serviss........... io3
- Sur le ferromagnétisme des cristaux, par Weiss.................................................. io4
- Génération et Transformation. — Sur la commutation et les pôles auxiliaires, par Arnold.............. io4
- Décomposition des ampère-tours du moteur monophasé (suite), parTHOMÀLEN............................. io5
- Transmission et Distribution. — Calcul d’égalisation des réseaux fermés (suite), par Soschinski ... 109
- Oscillations hertziennes et télégraphie sans fil. —L etablissement dé transmetteurs en télégraphie
- sans fil, par Slary. ....................................................... . ............ J ... 114
- Contribution à la théorie des cohéreurs, par A. Blanc. . . ..................................... 119
- NOTES ET NOUVELLES
- Usine génératrice de Waterside à New-York..................................................... xxvi
- Usine hydroélectrique de Nexaca .... . . . . . . . . . . , . ................................ xxvm
- Emploi de la vapeur surchauffée ................. ............................... xxx
- Nouveaux alternateurs Feiten et Guilleaume-Lahmeyer........................................ xxx ,
- Installations à haute tension en Amérique .................................................... xxxi
- Prescriptions édictées en Angleterre pour l’établissement des lignes aériennes . . . . . . .._ . xxxr :
- Appareil automatique pour l’impression des papiers-bromures................................ xxxi
- Statistique des installations télégraphiques en 1904.......................................... xxxv
- Brevets....................................................................................... xxxv
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- XXVI
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 20 Janvier 1906
- NOTES ET NOUVELLES
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Deuxième usine centrale de Waterside à New-York.
- Par suite de la consommation prodigieuse d’énergie électrique de la ville de New-York, l’importante usine génératrice de la Compagnie Edison établie sur l’East River pour une puissance normale de 32.ooo kw. et une puissance maxima de 64.000 kw. est devenue insuffisante moins de trois ans après sa mise en service, cette station centrale ayant à alimenter l’équivalent de 3 millions 1/2 de lampes de 16 bougies. La Compagnie Edison a donc dû établir une seconde usine génératrice pour décharger la première et faire face aux demandes.
- La nouvelle usine couvre une superficie de io3 -J-59 mètres carrés : elle est partagée en trois bâtiments distincts. La chaufferie contient deux étages de chaudières superposées, au-dessus desquels sont placés des appareils pour la manutention mécanique du charbon et au-dessous desquels sont placés des dispostifs automatiques pour l’enlèvement des cendres. La salle des machines occupe un second bâtiment. Le troisième bâtiment contient les salles d’appareils disposées dans six étages superposés.
- Le charbon qui arrive par bateaux sur l’East River est déchargé au moyen de deux grues et amené sur un convoyeur qui le conduit à des broyeurs. De là, un ascenseur et un second convoyeur amènent le charbon à la soute des chaudières. Ce convoyeur est composé de 7 wagonnets de trois tonnes se suivant à 4o mètres les uns des autres et se déplaçant avec une vitesse de 80 mètres par minute : ce dispositif permet le transport de 3^5 tonnes de charbon par heure. Les wagonnets se déchargent dans cinq soutes de 18.000 tonnes.
- Les chaudières sont au nombre de 96, 48 à chaque étage : ces chaudières sont réunies par grou-
- pes de douze, desservis chacun par une cheminée. Les cendres sont enlevées par des wagonnets circulant sur une voie étroite placée au-dessous des grilles et sont déposées dans une fosse de 1.000 tonnes.
- Chaque chaudière est établie pour une puissance de 65o chevaux et produit de la vapeur à 15 atmosphères qui est surchauffée de 55 à 8o° : la surface de chauffe de chacune d’elles est de 585 m2 répartis sur 294 tubes de 10 cm. de diamètre et 5 m. 4o de longueur. Le tirage est assuré par des souffleries déplaçant par minute 2.43o mètres cubes d’air.
- La salle des machines est établie pour contenir dix groupes turbo-générateurs de 7.500 à 8.000 kw. de sorte que la station centrale aura, après achèvement, une puissance de 100.000 chevaux à charge normale et de iôo.ooo chevaux en surcharge. Provisoirement on installe deux unités Westinghouse Parsons, et deux unités Curtis General Electric.
- Les turbines Parsons de .7.500 kw. présentent très peu de différence avec les turbines de 5.000 kw. Elles occupent i5 mètres de longueur sur 5 m. 10 de largeur et ont 4 m. 5o de hauteur : la surface couverte est de 1 dcm2 par kilowatt. La vitesse de rotation est de ^5o tours par minute et la consommation est de 7,3 kgr. de vapeur par kilowatt-heure avec de la vapeur à 13,3 atmosphères surchauffée de 55o et un vide de 71 cm. Les alternateurs accouplés aux turbines produisent des courants triphasés à 6.600 volts (ou à 11.000 volts avec une modification de connexion et 25 périodes. L’induit fixe est muni d’encoches mi-fermées : l’inducteur tournant est tétrapolaire et porte des enroulements en lames de cuivre placées dans des encoches fraisées et maintenues par des cales en bronze. Le rendement des machines qui peuvent supporter une surcharge de 5o % pendant trois heures, atteint 97,5 % .
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 20 Janvier 1906
- XXVII
- MACHINES BELLEVILLE
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- par Pompe oscillante sans (Clapets
- , ;r . •:
- BREVET D’INVENTION S. G. D. G.
- DJJ
- 14 JANVIER 1897
- Machine à triple expansion, de 500 chevaux, actionnant directement deux dynamos
- SPÉCIMENS E’ÆPPLICA.TIOISrS
- TYPES
- DE
- lO à 5.000 eHEYMX
- m
- Ministère de la Marine.
- Pour le contre-torpilleur “Perrier”........................................
- Pour les torpilleurs 368 et 369............................................
- Pour le cuirassé “ République ” (groupes électrogènes de bord). ......
- Companhias Reunidas Gaz e Electricidade, Lisbonne............................
- Compagnie Générale pour l’Eclairage et le Chauffage, Bruxelles (pour les
- Stations électriques de Valenciennes, de Catane et de Cambrai).............
- Arsenal de Toulon.............................................. .............
- Arsenal de Bizerte (Station Electrique de Sidi-Abdallah).....................
- Compagnie des Mines d’Aniche.................................................
- Port de Cherbourg............................................................
- Fonderie Nationale de Ruelle.................................................
- Société Oriéanaise pour l’éclairage au gaz et à l’électricite (Orléans)......
- Société Anonyme des Mines d’AIbi . . ........................................
- Société Normande de Gaz, d’Electricité et d’Eau..............................
- Société Anonyme des Chantiers et Ateliers de Saint-Nazaire (Penhoet). . .
- Etablissement National d’Indret..............................................
- Etc., etc. _____________
- machines
- 2 —
- 2 —
- 4 —
- 6 —
- 7 —
- 5 —
- 6
- 9 —
- 3 —
- 2 —
- 1 —
- 2
- 5 -
- I -
- I —
- chevaux
- 6.800 —
- 4.000 —
- 600 —
- 5.000 —
- 2.330 —
- 1.660 —
- 1.350 —
- 880 —
- 830 -
- 800 —
- 750 —
- 600 —
- 580 —
- 400 —
- 400 —
- Les installations réalisées jusqu’à ce jour comportent plus de 400 Machines à grande vitesse et près de 3.000 Machines à vapeur diverses
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- xx vin
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 20 Janvier 1006
- De môme les grosses turbines Curtis sont semblables, comme construction, aux turbines de 5.ooo kilowatts. Ces turbines occupent une surface circulaire de 4 m. 5° de diamètre et ont i5 m. 6o de hauteur : leur poids s'élève à 3i? tonnes. L’arbre repose sur un palier à eau comprimée et la vitesse de rotation est de 760 tours par minule. Les alternateurs ont des inducteurs tétrapolaires.
- Dans le sous-sol de la salle des machines est placée une installation de condenseurs. L’eau de réfrigération est amenée par un tunnel de 3 m. 60 X 3 m. 60 et par deux tunnels de section moitié moindre. Le sous-sol contient, en outre, deux batteries de i4o et i.5o éléments travaillant en parallèle avec l’excitation qui produisent du courant à 280 volts.
- Gomme on l’a dit plus haut, tous les appareils de mesure et de connexion sont placés dans 6 étages superposés. Le deuxième étage contient les barres omnibus auxquelles des interrupteurs relient les alternateurs : le troisième étage contient les interrupteurs de groupes : le quatrième et le cinquième étage contiennent les disjoncteurs à huile automatiques : le sixième étage contient les appareils de commande du courant auxiliaire qui provoque le lonctionncment des appareils à haute tension.
- IL IL
- Installation hydro-électrique de Nexaca.
- Cette installation, qui utilise une chute d’eau des lleuves Tenango et Nexaca, alimente la ville de Mexico et la région voisine d’El Oro. Les deux lleuves alimentent un réservoir d’où l’eau est conduite, par un tunnel et des tubes, à l’usine génératrice qui utilise une chute de. 280 mètres.. Prochainement, une seconde usiné génératrice' établie plus bas utilisera une chute de 33o mètres.
- La puissance totale disponible est d’environ 80.000 chevaux. L’équipement de la station génératrice a été effectué par la General Electric G0 et la Société Siemens-Schuckert. L’énergie électrique est produite par six groupes dé 5.ooo kilo-
- watts consistant chacun en une turbine Escber W yss de 8.200 chevaux à 3oo tours par minute qui entraîne directement un alternateur triphasé de 5.ooo kw. sur 4-ooo volts à 5o périodes.
- Le courant est transformé dans 18 transformateurs de 2.000 kw. de la General Electric G0 à
- bain d’huile refroidi i par une circulation d’eau.
- La tension est élevée dans ces appareils, à
- 60.000 volts pour le transport d’énergie à dis-
- tance.
- L’excitation des alternateurs est assurée par
- deux groupes moteurs générateurs de 25o kw. et
- par 3 groupes turbines-dynamos de 5o kw.
- La ligne de transmission, dont la longueur totale atteint 270 kw. consiste en quatre lignes triphasées formées par des câbles nus en cuivre supportés, au moyen d’isolateurs en verre, par des pylônes en acier de 25 mètres de hauteur : les portées sont de i5o mètres.
- La sous-station de Mexico contient douze transformateurs de 1.800 kw. qui réduisent la tension à i.5oo ou 6.000 volts. La sous-sLation d’El Oro contient 9 de ces transformateurs.
- IL R.
- Usine hydroélectrique de la ville de Pi'erau.
- Dans son numéro du i°r Janvier 1906, la revue Elektrotechnik und Maschinenbcui publie la descrip tion de l’usine hydroélectrique de Prerau, qui présente un certain nombre de points intéressants.
- L’énergie électrique était produite primitivement par une usine à vapeur produisant du courant continu-à 2 X i3o volts au moyen de deux groupes électrogènes de 200 chevaux et d’une importante batterie d’accumulateurs.
- La demande croissante d’énergie électrique obligea à des agrandissements considérables, et l’on décida d’utiliser une chute d’eau distante de 4 km et débitant normalement 3ooo litres et, au minimum 1000 litres par seconde sous une chute de 4 m. En admettant un rendement de 80 % pour la turbine, la puissance utilisable de cette chute est de 121,5 chevaux en temps normal, et de 4o chevaux au minimum.
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- Supplément à LEclairag ELectrù/ui du 20 Janvier 1906
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- XXX
- Supplément à L’Éclairage Electrique du 20 Janvier 15)06
- La turbine employée est une turbine Francis double jumelée à arbre horizontal : elle est établie pour un débit de 3.ioo litres et une chute utile de 3 m 8o. Le diamètre de cette turbine est de 900 mm ; la longueur des aubes est de 22b mm. L’arbre pénètre dans la salle des machines et porte une poulie de 3 m 60 de diamètre formant volant : cette poulie entraîne, par l’intermédiaire d’une courroie, le générateur triphasé. La vitesse de rotation de la turbine est de 118 tours par minute : la vitesse périphérique du volant est de 5 m ^4 par seconde.
- La turbine entraîne un alternateur triphasé de 85 KVA sous 5ooo volts à 23 périodes par seconde. L’énergie électrique est transmise au moyen d’un câble à haute tension de 1,2 km à l’intérieur de la ville, et d’une ligne aérienne à l’extérieur. Une station de pompes distante de 5oo mètres de l’usine hydroélectrique contient des moteurs triphasés à haute tension tournant à une vitesse de 335 tours.
- B. L.
- Expériences faites avec delà vapeur surchauffée.
- Dans une récente étude, M. O. Berner résume les résultats obtenus dans une série d’expériences faites avec de la vapeur surchauffée.
- La machine sur laquelle ont porté ces expériences était compound: les deux cylindres avaient 22b et 38o mm. de- diamètre et 700 mm. de course.
- Les résultats principaux sont les suivants :
- Avec de la vapeur surchauffée les dépenses de graissage augmentent considérablement.
- En ce qui concerne la transmission de chaleur à travers les surfaces conductrices, on n’a pas observé d’effet particulier.
- La vitesse plus grande de la vapeur produit une ebute de pression plus grande.
- La transmission de chaleur augmente avec la charge du surchauffeur.
- La chaleur spécifique de la vapeur surchauffée est d’environ 25 % plus faible que ne l’indiquent les équations de Lorenz: la valeur moyenne de cp peut être prise égale à o,58.
- La température limite dépend de la pression et du bon isolement des tuyaux de vapeur.
- Les pertes de chaleur sont toujours beaucoup plus considérables avec de la vapeur surchauffée qu’avec de la vapeur saturée.
- L’influence de parties découvertes dans la tuyauterie est très considérable.
- La résistance présentée au passage de la vapeur par les tuyaux à différentes vitesses et différentes pressions est sensiblement la même avec de la vapeur saturée et avec de la vapeur surchauffée.
- B. R.
- Nouveaux alternateurs.
- La Société Felten et (juilleaume-Lahmeyer construit un nouveau type d’alternateur dans lequel l’excitatrice est montée à l’intérieur de la carcasse de la machine. L’arbre porte l’inducteur volant de l’alternateur et, à côté de lui, l’induit de l’excitatrice. Les inducteurs de celte dernière font partie de la flasque croisillon, porte palier qui s’emboîte | sur la carcasse de l’alternateur. Le palier placé i du coté de l’excitatrice est à billes. Ce qui gagne | beaucoup de place : le palier placé du côté de la poulie est au contraire, un palier lisse de grande portée, au delà duquel la poulie est montée en porte à faux. Les machines ainsi établies ont une puissance comprise entre i5 et 120 kw.
- B. L.
- Turbo-générateur de 100 kw. de la mine de Courl.
- Ce groupe est composé d’une turbine Zœlly et d’un alternateur Siemens Schuckert. La puissance de la turbine à vapeur est de i.5oo chevaux et sa vitesse de rotation est de i.5oo tours: elle entraîne directement un alternateur triphasé de 1,3oo kilowolt-ampèreset une excitatrice de i6,3kw. Les courants triphasés sont produits sous une tension de 2.000 volts. Le réglage de la turbine est effectué par un régulateur agissant sur la valve d’admission. Un servo-moteur spécial Siemens
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 20 Janvier 1906
- XXXI
- Schuckert a été prévu pour faciliter la marche en parallèle avec les autres générateurs de 7oo kilowatts: ce servo-moteur permet dérégler la vitesse par étranglement de la vapeur d’admission et peut être commandé du tableau de distribution. La variation de vitesse ne dépassant pas o,5 %
- pour une charge constante, i,5 % pour une variation de charge de 25 % , et 3 % pour une variation de charge de 100 % .
- La turbine et l’alternateur sont graissés au moyen d’une circulation d’huile sous pression ; l’huile est refroidie avantd’être envoyée dans les paliers qui sont, d’ailleurs, munis de circulations d’eau.
- B. L.
- TRANSMISSION ET DISTRIBUTION
- Installations à haute tension en Amérique.
- Parmi les installations à haute tension réalisées dans ces dernières années en Amérique, la Compagnie Westinghouse a fait 184 installations représentant une puissance totale de 520.4oo kilowatts. Ces installations sont caractérisées par le tableau suivant :
- NOMBRE d’usines GÉNÉRATRICES TENSION DE TRANSMISSION PUISSANCE D 'ENSEMBLE KW
- 3 60 000 bis 66 000 9 000
- 6 45 000 )> 55 000 59 200
- i3 3o 000 » 33 000 3o goo
- 35 20 OOO )) 23 000 135 700
- 3o i5ooo » 19000 37 800
- 57 10000 )) i4ooo 193 700
- 4o 4 800 » 9 5oo 54 100
- Au point de vue de la fréquence adoptée, ces installations se répartissent de la façon suivante:
- FRÉQUENCE DES COURANTS PRODUITS . . 25 27 3o 5o 60 66 662/a
- NOMBRE D’iNSTALLA- 57 3 6 6 107 1 1
- TIONS (58) (io9)
- Trois installations travaillent simultanément à 25 et 60 périodes. R. R.
- Prescriptions édictées en Angleterre pour les lignes aériennes.
- De nouvelles prescriptions viennent d’être édictées en Angleterre, comme l’indique The Electri-cian, pour l’établissement des lignes aériennes. Les points principaux de ces prescriptions sont les suivants :
- i°) La distance entre deux poteaux soutenant les lignes aériennes ne doit pas dépasser 60 mètres ; quand la ligne fait un angle, cette distance doit être réduite à 45 mètres. Quand on emploie d’autres supports que des poteaux en bois, les portées doivent être déterminées dans chaque cas particulier et soumises à l’approbation.
- 20) Chaque poteau du support doit être calculé avec un coefficient de sécurité au moins égal à 5 : en règle générale il faut prendre le coefficient, [o pour les poteaux en bois et le coefficient 6 pour pylônes métalliques. Dans le calcul on doit tenir compte de la pression du vent et tabler sur 240 kgr, par mètre carré : avec ce coefficient, il est inutile de tenir compte du poids du givre.
- 3°) Les isolateurs doivent être établis de telle façon que toute chute soit impossible.
- 4°) Aucune ligne aérienne ne doit passer à une distance inférieure à 6 m. du sol 5 aux croisements de routes, les lignes doivent être à 7 m. 60 au moins du sol.
- 5°) Quand on emploie le système de distribution à trois fils, il faut placer les conducteurs positif et négatif de part et d’autre du conducteur neutre. Le dernier doit être composé de deux fils parallèles placés au-dessous des deux fils extérieurs et réunis par des fils transversaux, au nombre de deux au moins par portée. La distance entre les deux fils constituant le conducteur neutre doit être supérieure à celle des conducteurs extérieurs, de façon à ce que, si l’un de ceux-ci se rompt, il tombe forcément en contact avec le conducteur neutre.
- 6°) Si le conducteur négatif d’une installation à deux fils est relié à la terre, le conducteur positif doit être placé au-dessus de lui pour qu’il y ait
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- XXXII
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 20 Janvier 1906
- contact entre les fils si une rupture du fil positif se produisait.
- 70) Les dérivations doivent être prises au droit d’un isolateur: chaque ligne placée à moins de 2 mètres d’un bâtiment doit être isolée.
- 8°) Quand une ligne croise une route, l’angle de croisement doit être d’au moins 6o° : en outre la portée doit être très faible.
- 9°) Quand une ligne croise des constructions métalliques, ou est placée à proximité de celles-ci, il faut prendre toutes les précautions nécessaires pour qu’un contact soit impossible.
- io°) Si une ligne à haute tension a une longueur supérieure à 800 mètres, il faut prendre les dispositions nécessaires contre l’incendie et autres dangers : des interrupteurs de sectionnement doivent permettre de couper la ligne aux points où elle est voisine d’habitations.
- ii°) Toute ligne aérienne, ainsi que les poteaux et isolateurs, doivent être l’objet d’un entretien régulier et méticuleux et doivent être toujoui's en parfait état.
- i2°) Toute ligne aérienne ne servant plus pour le transport de l’énergie électrique, doit être enlevée.
- R. 1\.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- Appareil automatique électrique pour l’impression de papiers photographiques.
- Cet appareil, récemment inventé en Belgique, fabrique d’une façon absolument automatique les cartes postales ou, en général, toutes les épreuves sur papiers bromures. Une batterie de quatre petits accumulateurs assure le fonctionnement de l’appareil qui consiste essentiellement en une chambre noire, un châssis pour le négatif, un dégradateur, un réservoir à papier, un dispositif
- de mise en marche, et un rhéostat permettant de graduer le temps de pose entre 1 et 200 secondes suivant la transparence du cliché.
- Le fonctionnement est le suivant : une lampe disposée derrière la chambre noire s’allume, le dégradateur se met en mouvement et la pose se produit pendant un temps qui dépend de la position du rhéostat : la lampe s’éteint quand ce temps est écoulé, le dégradateur s’arrête et la feuille impressionnée tombe dans un compartiment. Lorsque le nombre d’épreuves que l’on désire faire est atteint, une aiguille, qui se déplace après chaque épreuve, ferme le circuit d’une sonnerie qui avertit de la fin du travail.
- E. B.
- La commande électrique des machines.
- Dans un article reproduit par le Zeitschrift für Elektrotcchnik du 12 novembre, M. J. II. Klinck étudie l’application des moteurs électriques à la commande des machines. Le réglage du moteur à courant continu peut être effectué par des résistances intercalées dans le circuit de l’induit, lorsqu’il s’agit d’abaisser la vitesse, et par des résistances intercalées dans le circuit des inducteurs lorsqu’il faut augmenter la vitesse. L’auteur distingue parmi les différentes machines celles qui exigent un couple constant (pompes etc.) et celles qui exigent une puissance constante (machines d’ateliers).
- Pour l’obtention de forts couples de démarrage, le réglage par rhéostat de champ est avantageux. C’est également le cas quand on veut obtenir un assez grand nombre de vitesses avec une puissance constante.
- L’auteur indique que la détermination de la vitesse maxima présente une importance considérable. Une grande vitesse conduit à un moteur léger et peu coûteux, mais augmente les difficultés mécaniques. L’inconvénient principal du réglage par
- Accumulateurs
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 20 Janvier 1900
- XXXIII
- rhéostat de champ est la mauvaise commutation. Les moteurs de construction normale permettent des variations de vilesse atteignant 5o % . Avec le réglage par rhéostat dans le circuit de l’induit, le rendement est proportionnel à la vitesse : avec le réglage par rhéostat de champ, le rendement est constant. Ges deux modes de réglage conviennent bien pour les ventila'euis et pour les presses : pour les moteurs d’ascenseurs il est bon d’employer des inducteurs compound. dont l’enroulement série ne sert qu’au moment du démarrage et est mis hors circuit après.
- O. A.
- Installation faite à Offenbach-sur-le-Main pour le déchargement du charbon.
- h’Elektrische Bahnen and Betriebe décrit une installation faite à Offenbach par les ateliers d’Augs-bourg et de Nürenberg pour le déchargement du charbon. Cette installation consiste en trois ponts de 4 tonnes et une grue à portail de 4 tonnes. La longueur d’un pont atteint yo mètres, la hauteur de la partie inférieure, au-dessus des rails de roulement est de y m. 8o. L’entraînement du pont est assuré p rr un moteur série agissant sur deux arbres verticaux, au moyen d’un accouplement, de pignons d’angles et d’engrenages. Le chariot est muni d’un moteur série de 16 chevaux pour assurer son dépla-
- cement, et d’un moteur de 44 chevaux pour le levage. Le crochet peut porter une charge de 3.8oo kgr. La vitesse de levage est de o,65 mètre, la vitesse de rotation de i ,4 mètre, la vitesse de la grue de i,8o mètre, la vitesse du pont de o,3 mètre par seconde. La hauteur du levage totale atteint i3 mètres, la distance de transport 85 mètres. Les moteurs sont alimentés par des courant continu à 58o volts et la capacité de déchargement atteint 160 à 24o tonnes de charbon par heure.
- Dispositif électrique pour le remplissage et le vidage des cornues servant à distiller la houille.
- Une installation électrique a été établie à Retford par MM. J. Jenkins et Cl<: sur les indications de M. de Brouvers. Le dispositif est placé sur un truck mobile roulant avec voies inférieure et supérieure : ce dispositif consiste en une très large courroie passant sur une poulie entraînée par un moteur de 3o chevaux auquel le courant est fourni par une ligne de contact. Le charbon, contenu dans un réservoir fixe, tombe sur la courroie qui le transporte jusqu’à la bouche de la cornue.
- Le dispositif pour le vidage des cornues consiste également en un truck mobile sur lequel est monté un cadre double en forme de caisson. La partie intérieure télescopique de celui-ci est placée sur des galets à l’intérieur du cadre et
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- XXXIV
- Supplément à L’Eclairage Electrique du '20 Janvier 1906
- est actionnée par un moteur électrique de 7 chevaux. Le cadre est mobile en avant et en arrière dans la direction de l’ouverture de la cornue.
- 1\. R.
- Machines à froid à commande électrique.
- Des machines à froid de faible puissance sont construites par la société Lindes. Elles consistent en une pompe double à ammoniaque reliée à un électromoteur de 1,3 chevaux tournant à 4oo tours par minute. L’ammoniaque comprimé va dans un évaporateur qui produit le froid. Pour une température finale de — io°, la puissance de la machine est de 600 frigories par heure. E. B.
- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- Nouveau câble télégraphique.
- La pose du câble reliant Makassar (Gelebes) à Balikpapan (Bornéo) est terminée. Les travaux ont duré 3 jours, et les 660 kilomètres de câbles ont été immergés sans difficulté : ils ont été effectués par la société Norddeutsche Seekabelwerke pour le compte du gouvernement hollandais.
- E. B.
- Téléphone transatlantique.
- On croit pouvoir, d’ici un ou deux ans, ouvrir la communication téléphonique entre Londres et New-York. L’administration des postes anglaises, après d’intéressantes expériences de téléphonie à
- longue distance, a réussi à augmenter considérablement les distances auxquelles il lui est possible de communiquer, en disposant de place en place, le long du fil, de minuscules bobines d’induction. On espère pouvoir dès maintenant établir des câbles transatlantiques munis, à certains intervalles, de ces bobines, d’un diamètre tel qu’elles pourront tenir dans l’enveloppe protectrice du câble.
- J. N.
- Réseau téléphonique établi sur un paquebot transatlantique.
- Gomme l’indique le Téléphoné Journal de New-York, le dernier paquebot de la ligne Hambourg-Amérique porte à bord quatre réseaux téléphoniques. L’un de ces réseaux sert aux communications des passagers entre eux : il comprend environ 100 portes. Un second réseau relie la salle à manger, les cuisines, les salles et salons etc. Le troisième réseau, muni de téléphones haut-parleurs, sert aux communications de l’équipage et à la transmission des ordres. Enfin le quatrième réseau est relié à des appareils de signaux à cloches sous-marines.
- L’installation a été faite avec des précautions minutieuses : tous les fils sont isolés à la gutla-percha et réunis dans des tuyaux de plomb recouverts d’une enveloppe protectrice. E. B.
- CHEMINS DE FER DE L’OUEST
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- La Compagnie des Chemins de fer de l’Ouest fait délivrer pendant la saison d’été par ses gares et bureaux de ville de Paris, des billets à prix réduits permettant aux touristes de visiter la Normandie et la Bretagne savoir:
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- Par Pontorson avec jmssage facultatif au retour par Granville
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- avec trajet en bateau dans un seul sens, entre Rouen et le Havre
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- Rennes, Saint-Mâlo-Saint-Servan, Dinan, Dinard, Saint-Brieuc, Guingamp, Lannion, Morlaix, Roscoff, Brest, Quimper, Douarne-nez, Pont-L’Abbé, Concarneau, Lorient, Auray, Quiberon, Vannes, Savenay, Le Croisic, Guérande, Saint-Nazaire, Pont-Château, Redon, Rennes.
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- Départ de Vintimille, à 7 h. 09 matin ; de Menton, à 7 h. 35 ; de Monte-Carlo, à 7 h. 5o ; de Monaco, à 7 h. 55 ; de Cap-d’Ail-la-Turbie, à 8 h. 01 ; de Beaulieu, à 8 h. 11 ; de Nice, à 8 h. 3o ; de Cannes, à 9 h. ; de Saint—Raphaël-Valescure, à 9 h. 33 ; d’Hyères (par correspondance), à 9 h. 3a ; de Toulon, à 10 h. 5o ; arrivée à Paris, à 10 h. 20 soir,
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 20 Janvier 1906
- XXXV
- Statistique des installations télégraphiques en 1904.
- Le bureau International des administrations télégraphiques, de Berne, publie tous les ans une
- statistique indiquant l’état de la télégraphie dans l’année précédente.
- Nous empruntons à cette statistique le tableau suivant :
- STATISTIQUE DES INSTALLATIONS TELEGRAPHIQUES EN I 9o4
- LONGUEUR DES X W « I NOMBRE DES APPAREILS NOMBRE DES IL EXISTE un bureau télégraphique
- K 4) e- 3 £3 -g. pour :
- lignes conductrs 'g P «“ & t/1 S-. S U Télégrammes Télégrammes
- km km Z i«2 -O 0 s s X a intérieurs de ou pour l’étranger km2 habitants
- Belgique 6619 36 673 i 438 I 417 99 817 3 576 018 3 367 816 20,49 4 920
- Brésil 24 94g2 49 385 1 i3o I 679 5 i3 1 54g 669 88 471 7544 î5 929
- Bulgarie 5 2662 I I i32 247 466 1 23 1 087 115 284 026 3g6 15 114
- Chine 36 1602 54 375 345 700 — 16 1 160 000
- Danemark 3 7922 14 002 511 3q5 — 143 760 199 1 715 561 75,25 4 793
- Dahomey 2 7852 2 959 29 44 — — 39 870 5 559 5965 36 724
- Allemagne 181 2742 703 639 29 978 29702 898 26 6g9 33 656 772 14 0 hj 836 18,04 1 847
- EgyPte 4 1262 18 162 298 220 — 411 1 769 692 54 g3o
- France(et Corse) 157 6212 595 218 i5 535 i5 677 925 OO 45 487 g65 8 067 g 15 34,52 2 5o8
- Grèce 6 2o3 9 894 3oo 335 — 76 995 211 315 612 212 8 113
- Italie 42 517 i3g 658 6 409 6 569 245 135 10 740 233 2 498 635 44,7 5 144
- Cap 12 8432 5o oi5 551 i83 — 11 3 3o 1 626 178 647 1284 4 364
- Crète 3682 368 6 ‘4 — 3 7 288 35 145
- Luxembourg. .. 733 1 151 220 80 — 114 42 853 l3o 232 11,8 1 076
- Pays-Bas ôgiS2 3o 412 1 187 64g 182 1 124 3. 127 o4o 2 807 468 27,8 4 642
- Russie 180 64o2 611 868 7 o52 6 021 398 O Vj 21 792 3i8 3 124 227 3181 19 i/|3
- Suède 9 6002 29 o38 2 383 1313 1 681 151 1 46g 712 187 2 207
- Suisse 6 170 22 571 2 170 2014 74 i4o 1 680 471 2 737 270 ‘9»1 1 628
- Serbie 3 282 7 214 169 267 4 — 455 3g5 216 64o 286 i5 552
- Espagne 32 2732 76 321 1 645 1 307 110 538 3 529 689 1 418 072 3og 11 079
- Turquie 42 62g2 68 169 982 2 o46 1 — 5 399 i3o 658 343
- Hongrie £z 4362 124 134 3 7°7 4g44 104 8g3 5 791 426 3 323 794 87,6 5 194
- E. B.
- BREVETS
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- BREVETS ALLEMANDS
- 157,178, 3i mars 1904. — Klôckner. — Démarreur automatique constitué par des relais successifs munis d'enroulements différents. — Les relais électromagnétiques successifs sont munis d’enroulements différents : quand la différence de potentiel aux bornes augmente, ces relais court cirçui-tent peu à peu la résistance de démarrage. Les bobines sont établies de telle façon que celles qui doivent agir aux plus fortes différences de poten-teil possèdent plus de tours de fil que les bobines agissant aux faibles différences de potentiel. En outre, des circuits dérivés déchargent partiellement les bobines qui ne sont pas en action.
- BREVETS AMÉRICAINS
- 791.492. — Ch.-A. Parsons et G.-G. Stoney. — Séparateur magnétique de minerai. — Est constitué par un cylindre à la périphérie duquel sont fixées des lames de fer placées sur champ, côte à côte, et dentelées comme des lames de scie de façon à former une surface hérissée d’une myriade de pointes magnétiques.
- Au passage de ces dernières dans le mélange de minerai, les parties magnétiques sont seules recueillies et la séparation est ainsi effectuée.
- 790.941. — J.-E. Weaver. — Pompe à incendie à commande électrique. — Le groupe comprend la pompe proprement dite et deux moteurs électriques qui servent à la mettre en jeu. Ces derniers sont pourvus d’un système très souple 'de connexions qui, sur le lieu de l’incendie, permet de brancher immédiatement les moteurs sur le réseau de distribution locale et de les faire fonctionner, soit un
- seul, soit les deux en série ou bien en parallèle. En outre, la pompe est munie d’un radiateur électrique destiné à réchauffer l’eau pour éviter sa conge.llation lorsque le froid est rigoureux.
- Dans un perfectionnement envisagé par le brevet n° 790.942, le même inventeur munit l’un des moteurs de deux enroulements distincts : l’un à 333 volts, l’autre à 167 volts; l’autre moteur fonctionne à 5oo volts. De cette façon il obtient un groupe de trois unités pour une différence de potentiel graduée 1, 2, 3- Un commutateur spécial permet de réaliser rapidement toutes les combinaisons de varia--tion de charge et de vitesse tout en assurant un démarrage effectif.
- 791.116. — J.-B. Taylor. — Commutateur pour machines synchrones. — Le commutateur principal d’un générateur de courant alternatif ne peut être manœuvré que par l’intermédiaire d’un petit moteur électrique alimenté par une autre source et dans le
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE Tginftf)
- L’ACCUMULATEUR | UUUK
- Société Anonyme, Capital 1.600.000 îr. Siège Social : 81, rue Saint-Lazare, Paris
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- TYPES SPÉCIAUX POUR L’ALLUMAGE DES MOTEURS
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- XXXVI
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 20 Janvier 1006
- circuit duquel le synchroniseur de l’alternateur est également branché. Grâce a ce dispositif, le synchroniseur se trouve forcément mis en action avant la fermeture du commutateur principal.
- 791.464. —A.-E. Haudy — Monte-charge électrique. — Le moteur adapté à la commande du monte-charge a un induit pourvu de deux enroulements distincts qu’un commutateur placé dans la cage permet de connecter de différentes manières suivant les conditions de la charge. Ce dispositif a pour but de supprimer l’emploi d’engrenages différentiels qu’on était obligé d’employer pour l’enlèvement des fortes charges.
- 789.814. — M.-K. Megrath. — Interrupteur.-—-Les pièces polaires portent des projections qui ne laissent qu’un entrefer très restreint. Lorsqu’au passage d’un courant, l’interrupteur entre en vibration, le mouvement d’attraction occasionne la rupture du circuit.
- Il K E VETS FRANÇAIS (')
- 352.863, du 3i mars 1905. — Reimann. — Système
- commutateur.
- 352.749? du 27 mars igo5. — Siemens-Scuuckert Werke. — Appareil de démarrage à cylindre distributeur pour moteurs cl induction.
- 352.794, du 2.3 mars igo5. — Little. —- Appareil contrôleur pour interrupteurs électriques.
- 353.076. du 6 avril igo5. — Electricitats Ge. Vorm. Lameyer et G0. —- Doigt de contact pour appareils électriques.
- 353.154, du 8 avril igo5. — Ottinger. — Commutateur de sûreté.
- 353.2i4, du 11 avril 1905. — Société Siemens-Schuc-kert Werke. — Démarreur électrique à renversement de marche.
- 353.524, du 19 avril 1905. — Metallwerk elektra.
- — Commutateur électrique.
- 353.587, du 21 avril igo5.— Berthon. — Commutateur rotatif à échappement pour faire produire à une batterie cVaccumulateurs un courant monophasé ou polyphasé.
- 353.6o5, du i5 mars 1905. — Holmes. — Système signaleur électrique à fonctionnement automatique. 353.658, du 22 avril igo5. — (( Société l’éclairage Électrique ». — Rhéostat à écran mobile.
- 353.696, du 26 avril igo5. —Darnel.— Interrupteur électrique.
- 353.755, du 23 avril 1905.— de Veulle.—Commutateur. 354-i35, du 9 mai 1905. — Girard. — Réducteur pour accumulateurs électriques.
- 354.o58. du 20 février 1905. — Société Couffinhal.
- — Relcd.
- 354.682, du 5 mai igo5. — Bouvier. — Interrupteur automatique.
- 354.175, du 10 mai 1905. — Darras. — Pfts aux relais électromagnétiques'.
- (i) Communiques par M. Josso, 17, boni, de la Madeleine.
- 354.3o6, du i5 mai igo5. — Société A. Tiiirion et Fils. — Suppression de la rémanance dans les électro-aimants, et, en particulier, dans ceux employés comme embrayages électriques.
- 354-586, du 24 mai igo5. — Krieger. — Dispositif limitant automatiquement les variations d’intensité dans un moteur électrique à couple très variable. 354.809, du 17 mai igo5. — Andrews. — Perfectionnements aux commutateurs électriques.
- 355.o6i, du 3 mai 1906. — Morhet. — Disjoncteur-conjoncteur.
- 355.o68, du 8 mai 1905. — Entz. —- Régulation pour circuits.
- 355.5o8, du 6 avril 1905. — Perkins et Jackson.
- — Controllèurs à unités multiples pour moteurs. 355.857, du 4 juillet 1905.— Meunier. — Appareil combinateur pour connexions électriques.
- 356.162,du 13 j uillet 1905.—Macchu.— Commutateur. 356.42g, du 26 juillet 1905. — Jessen. — Auto-clémarreur pour électromoteurs.
- AVIS
- Régime futur de l’Electricité. .
- L’Administration municipale de Paris porte à la connaissance des intéressés, que ..conformément à une délibération du Conseil Municipal du 27 Décembre igo5, elle recevra, jusqtéau Mars
- 1006, dernier délai, les offres ou propositions relatives à l’organisation du régime futur.de l’électricité à Paris.
- Ces offres ou "propositions pourront envisager : i° Soit l’organisation d’un régime définitif comportant un régime transitoire de quelques années, utilisant ou n’utilisant pas l’outillage des sociétés actuellement concessionnaires ;
- 20 Soit l’organisation d’un régime futur indépendant de toute période transitoire.
- Elles devront être accompagnées de toutes les pièces et de tous les documents justificatifs nécessaires, techniques et financiers.
- Ces offres et propositions devront être adressées à M. de Pontich, Directeur Administratif des Travaux de Paris, à l’Ilôtel-de-Ville, qui en accusera réception.
- On demande jeune ingénieur électricien, avec connaissances théoriques et pratiques, 26 ans environ. S’adresser aux bureaux du journal.
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- ACCUMULATEURS ET VOITURES ÉLECTRIQUES
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- Tome XLVI.
- Samedi 37 Janvier 1906.
- 13* Année. — N" 4.
- TT
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- S
- Electriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- f;
- EMDE (F.). — Tension, différence de tension; potentiel, différence de potentiel; force électro-
- motrice......................................................... 121
- BETHENOD (J.). — Diagramme rigoureux du moteur monophasé asynchrone........................ i3i
- NIETHAMMER (F.). Théorie exacte de la commutation et diagrammes exacts des moteurs monophasés .............................................................................. 136
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur les décharges entre pointes dans l’air, par Tœpler....................... i45
- Sur des phénomènes de polarisation dans les tubes à vide, par Schmidt............................... T47
- Sur l’ionisation produite par les rayons secondaires /3 et y du radium, par Kucera.................. i48
- Sur le mécanisme de production et la nature des pulvérisations cathodiques, par Maurain............. i48
- Génération et Transformation. — Sur les pertes dans le fer des moteurs asynchrones triphasés, par
- Bache-Wig et Bragstad........................................................................... i48
- Sur la régulation et le compoundage des égalisatrices, par Frankenfield............................. i5i
- Oscillations hertziennes et télégraphie sans fil. — L’établissement de transmetteurs de télégraphie sans fil, par Slaby (suite).....................................................‘............ i54
- Electrochimie. — Electrolyse par courant alternatif, par Le Blanc....................................... 157
- Phénomènes produits dans un circuit à courant alternatif pendant l’électrolyse, par Cooper....... 169
- Mesures. — Appareils de mesures électromagnétiques amortis.......................................... 169
- NOTES ET NOUVELLES
- Exposition Internationale des Industries textiles à Tourcoing.......................
- Appareils exposés à Liège par les Deutsche Telephonwerke Stock .....................
- Installations et rendements de gazogènes............................................
- Chemin de fer électrique de Toledo-Port Clinton.....................................
- Chemin de fer électrique de Wansen à Bryan..........................................
- Chemin de fer électrique de Baker Street et Waterloo. ..............................
- Brevets nouveaux concernant la Télégraphie sans fit, la Télégraphie et la Téléphonie Bibliographie.......................................................................
- ’xxxviii
- XL )
- XL1I
- XLIl|
- XLI1I
- XLIV
- XL1V
- XLVII
- \é\é
- 2 frain^f\^fé?SphVq îïïo ER'LJK oï!d^fhPAQj
- ^re£>&e Téléphoné-.220-54-. - ^
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- XXXVIII
- Supplément à L'Eclairage Électrique du 27 Janvier 190(5
- NOTES ET NOUVELLES
- Exposition internationale des Industries textiles de Tourcoing.
- Cette exposition, ouverte de mai à septembre 1906, au centre d’une région industrielle où les applications de l’Electricité se développent rapidement, présentera un certain intérêt pour les constructeurs électriciens.
- Cette exposition comprendra une section spéciale consacrée à la petite industrie et aux ateliers familiaux et destinée à vulgariser l’emploi de la force motrice à domicile. On espère amener ainsi dans la région du Nord la création de maisons ouvrières avec ateliers disposant de force motrice électrique, suivant l’exemple déjà donné dans la région de Lyon et de Saint-Etienne. Déjà un essai heureux vient d’être fait sur cinquante habitations d’ouvriers tisserands, pourvues d’ateliers actionnés électriquement.
- Si cet exemple n’est pas encore suivi, c’est que, en dehors de l’intérêt social qui s’y attache, on n’est pas convaincu que cette idée permettra d’atteindre le but cherché, sans nuire à la production ou aux intérêts engagés.
- Il faut donc faire une démonstration prouvant à tous ceux que cette question intéresse, économistes, producteurs, artisans et ouvriers, que sous quelque forme qu’on l’envisage, l’atelier indépendant, doté d’énergie, ne peut être qu’une source de profit, en même temps que de moralisation et d’hygiène.
- Pour réaliser ' ce but, l’Administration a voulu réunir dans une même section des éléments habituellement répartis dans différents groupes, rapprochement qui permettra de composer la leçon de choses qu’elle veut présenter.
- Cette section spéciale comprendra donc :
- Tout ce qui a trait à l’étude et à l’exécution des maisons ouvrières, soit isolées avec atelier familial, soit collectives, à logements ouvriers multiples, avec ateliers indépendants des logements.
- Les plans, dessins et modèles d’appareils hygiéniques, de chauffage, d’aération, de protection contre les accidents ou autres spécialement étudiés par ces destinations.
- Les machines, appareils et outils à commande électrique spécialement étudiés et disposés pour la petite industrie, les ateliers familiaux et collectifs sans limitation d’industrie.
- Par exemple le tissage, la broderie mécanique, la confection, la couture, la chaussure, le travail du bois et des métaux, la brosserie, les appareils isolés utilisables par la boucherie, la boulangerie, la charcuterie, la blanchisserie, etc., etc.
- La destination même de ces appareils impose des conditions de conception et d’exécution spéciales. Aussi seront seuls admis dans cette section les appareils et machines à commande électrique, dans l’agencement desquels toutes les précautions utiles auront été prises, pour préserver non seulement l’artisan, mais encore les membres de sa famille qui viendront dans son atelier, contre tout danger pouvant provenir du mécanisme ou du courant.
- En outre la démonstration ne peut être convaincante que si la comparaison est possible, non seulement comme matériel et rendement, entre le système nouveau et l’ancien, mais aussi comme coût de premier établissement et consommation. Il sera donc obligatoire que les constructeurs fassent connaître les prix des appareils exposés, et affichent sur chacun d’eux la consommation horaire garantie.
- L’admission dans cette section sera subordonnée à ces conditions et à l’obligation de disposer les appareils pour fonctionner devant les intéressés.
- L’administration se prêtera d’ailleurs à tout ce qui pourra faciliter les participations des exposants à ce programme.
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 27 Janvier 1906
- XXXIX
- Transformateur de grande puissance hors de sa caisse.
- TRHNSF0RMHTEURS
- Westinghouse
- A BRIN D’HUILE & R REFROIDISSEMENT AUTOMATIQUE
- (Caractéristiques de ces Transformateurs :
- Rendement très élevé ;
- Chute de tension très faible
- pour une marche avec ou sans décalage;
- Faibles pertes à vide;
- Faible échauffement ;
- Faible différence de Potentiel
- entre les diverses sections des enroulements;
- Fer finement lamellé ;
- (Caisse en tôle ondulée
- donnant une grande surface de refroidissement ;
- Sain d'huile
- empêchant la carbonisation lente des isolants.
- 1
- Nous les construisons couramment de ^ K.W. à 500 K.W.
- Société Anonyme Westinghouse
- (Capital 25.000.000 de francs)
- Boulevard Sadi-Carnot, Le Havre
- Siège Social : 45, rue de l'Arcade, Paris
- Usines à Sevran (S.-el-O.)
- Usines au Havre
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- XL
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 27 Janvier 11)06
- Pour compléter cette section, l’administration a réservé les emplacements nécessaires pour édifier quelques ateliers indépendants d’industries différentes, devant fonctionner devant les visiteurs et une maison ouvrière avec atelier de tisserand.
- Elle voudrait présenter par exemple :
- Un atelier familial de confection occupant 2 ou 3 personnes ;
- Un atelier de broderie mécanique ;
- Un atelier de brosserie ;
- Un atelier de petite mécanique, décolletage ;
- Un atelier de modeleur ou ébéniste avec machines à bois ;
- Un atelier collectif pour la préparation des chaussures.
- L’administration disposera l’emplacement réservé à chaque atelier, 20 à 25 mètres carrés, de façon à lui donner l’aspect d’un atelier dans une maison. Elle mettra gratuitement cet emplacement et le courant nécessaire à la disposition de l’exposant dont le projet répondra le mieux à cette partie du programme, et dont le matérièl respectera entièrement les prescriptions imposées pour son admission dans cette section. J. N.
- Appareils exposés à Liège par les « Deutsche Telephonwerke R. Stock».
- La Société des Deutsche Telephonwerke est la plus ancienne maison allemande s’occupant de l’installation complète des bureaux centraux. Son système à batterie centrale a été décrit dernièrement dans nos colonnes (*) et sera adopté dans l’installation complète du plus grand réseau du monde, le réseau de Hambourg, desservant 80.000 abonnés.
- Les appareils téléphoniques exposés ont des
- (J) Eclairage Electrique, tome XLV, 11, 18 et 25 novembre 1905, pages LXVII, LXXYI1, LXLII.
- formes variées répondant chacun à des buts très différents : entre autres ou peut citer les postes muraux et mobiles pour tous genres d’installations privées, pour les chemins de fer, les tunnels, et les mines. Tous les appareils sont pratiques et simples, et leur solidité ne laisse rien à désirer, conditions tout spécialement indispensables dans les appareils étanches pour mines.
- Les commutateurs centraux pour réseaux téléphoniques de toutes grandeurs présentent plusieurs modèles différents depuis un petit tableau à 3 numéros jusqu’au tableau le plus moderne à 100 lampes d’appel à incandescence.
- En outre, la Société expose des tableaux à annonciateurs d’appel sans cordons, qui présentent de sérieux avantages sur les anciens, en facilitant beaucoup le service et en augmentant la sécurité du fonctionnement.
- Les commutateurs centraux à lampes d’appel à incandescence et à annonciateurs de fin automatiques ont atteint un grand degré de perfection au point de vue de l’agencement technique et du montage. Ceci concerne particulièrement le bureau central téléphonique à appel par lampes à incandescence et batterie d’appel et microphonique centrale, auquel sont adjoints l’armoire à relais et le tableau de distribution de l’usine génératrice d’énergie électrique. Il est inutile d’insister sur la supériorité de ce montage à batterie centrale dont la priorité revient à la Société des Deutsche Telephonwerke. Les avantages principaux de ce système consistent essentiellement dans l’appel absolument automatique du poste central par l’abonné c’est-à-dire par le simple enlèvement du récepteur. L’abonné n’a donc plus besoin de mettre en rotation une manivelle ou même encore d’appuyer sur un bouton d’appel. La pile microphonique de l’abonné disparaît complètement puisque Talimen-
- GRAND PRIX A L’EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1900
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- Supplément à L'Eclairage Électrique du 27 Janvier 1906
- XLI
- tation est assurée par une source d’énergie électrique commune placée au bureau central. Les perturbations dans le fonctionnement résultant de l’entretien coûteux et désagréable de chaque pile en particulier disparaissent également avec ce nouveau système. Le travail plus facile dans les bureaux centraux permet aux opérateurs de desservir un nombre de lignes plus considérable même pendant un trafic surchargé.
- Gomme complément aux appareils téléphoniques précités, on peut signaler quelques postes portatifs de construction récente et, spécialement, le téléphone de campagne militaire muni d’un nouveau genre d’appel à sirène.
- Parmi les appareils étanches pour les signaux électriques dans les mines, les tunnels, etc. la Société Stock expose des sonneries à courant continu et alternatif. Le principe du système repose sur l’emploi des amplitudes de deux membranes superposées. Une boîte étanche contient i des organes de protection, des compteurs à dis tance, ingénieusement construits, et plusieurs boutons d’appel. Ces derniers transmetteurs de signaux ont été soumis, sous l’eau, à une série de 100.000 interruptions ; après cette expérience aucune usure des contacts n’a été constatée et l’intérieur de la |
- boîte est resté absolument exempt de toute trace d’humidité.
- En ce qui concerne la télégraphie, les Deutsche Telephonwerke exposent un télégraphe Hughes et un parleur télégraphique tels qu’ils sont fournis en grand nombre à l’administration impériale allemande. Gomme innovation, on peut citer un dateur automatique en connexion électrique avec une horloge à contact, en outre, un relais polarisé de haute précision dont le réglage de la résistance magnétique se fait extérieurement.
- Une autre branche très importante des usines « Deutsche Telephonwerke » est la fabrication de machines-outils. A l'origine, elle n’avait d’autre but que de subvenir aux besoins de ses usines tandis que, maintenant, certaines machines spéciales occupent une place importante dans le commerce. L’une de ces machines est destinée à la fabrication de rivets de contact en platine : elle est de construction absolument nouvelle et d’un rendement tout à fait exceptionnel. On peut citer, outre cette machine, une foreuse à io broches et une petite machine pour l’isolement de conducteurs électriques. Enfin la Société Stock expose toute une série de mèches américaines.
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- XLII
- Supplément à L'Éclairage Electrique du 27 Janvier 1906
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Installations de gazogènes.
- Dans un récent article publié par I’Engineer, M. II. Allen donne*des détails sur les installations de gazogènes industriels. Théoriquement, la composition du gaz fabriqué avec de l’air sans vapeur doit être la suivante : GO, 33 % ; Az, 66,6 % . Le gaz obtenu avec injection de vapeur d’eau doit avoir la composition suivante : GO, 39 % ; H, 16 % ;
- Az, 43 % • En prenant comme composition
- moyenne de l’air atmosphérique en volume : O, % '> Az, 18,9 % et humidité i,4 %, la
- réaction dans un gazogène avec excès de carbone sans addition de vapeur doit donner un gaz ayant la composition suivante en volumes : GO, 33,7 % ; II. 1,1 % ; Az, 65,2 % . Le rendement thermique de ce gaz doit être de y3 % . En ajoutant de la vapeur, avec de l’anthracite ou du coke, on élève ce rendement thermique du gaz à 89 % . L’auteur indique, par des chiffres, que des gazogènes à aspiration permettent d’obtenir un rendement thermique de 96,7 % : avec de tels appareils, on doit pouvoir produire le cheval-heure indiqué avec une dépense de 1,1 centime.
- R. R.
- Sur le rendement des gazogènes à aspiration.
- L’Engineer a publié récemment le compte-rendu des travaux de MM. Middleton et Stanfîeld sur des essais d’installations complètes consistant en gazogènes, scrubbers, etc., et moteurs à gaz, de puissances comprises entre i5 et 20 chevaux et entre 5 et 8 chevaux.
- Le rendement mécanique dans les essais à pleine charge pour les groupes de 20 chevaux sont compris entre 80,6 et .86,1 %, et la consommation de charbon par cheval-heure indiqué, entre 35o gr. et 42o grammes. Dans les essais à demi-charge, le rendement mécanique a été compris entre 69,7 et 78,5 % et la consommation de charbon entre 4ïo gr. et 452 grammes par cheval-heure indiqué. Les groupes de puissance moindre (8,25 à 9,74 chevaux) ont présenté des rendements de
- 76,8 à 85,4 avec des consommations de 38o grammes à 56o grammes à pleine charge. A demi-charge, ces groupes ont eu des rendements compris entre 61,0 et 76,8 % , correspondant à des consommations de charbon de ^10 à 700 grammes par cheval-heure indiqué.
- R. R.
- TRACTION
- Chemin de fer électrique de Toledo, Port-Clin-ton et Lake Side.
- Dans un récent article, le Street RaiUvay Journal publie la description de cette intéressante installation de traction établie dans le nord de l’Ohio, dans un pays tout à fait dépourvu jusqu’alors de moyens de transport. Tous les appareils électriques et à vapeur ont été construits et fournis par la Cie Allis Cbalmers Bullock.
- La longueur des voies actuellement équipées atteint 85 kilomètres compris entre Toledo et Marblehead.
- L’usine génératrice est établie sur le bord du lac, ce qui lui assure une provision d’eau inépuisable. La salle des machines contient actuellement deux moteurs cross-compound Allis Chalmers' de 1.280 chevaux entraînant des alternateurs à inducteur tournant qui produisent des courants triphasés à 375 volts et 25 périodes. La vapeur nécessaire à ce groupe est fournie par quatre chaudières à tubes d’eau avec surchaufFeur. Le courant d’excitation est produit par deux dynamos de 50 kilowatts sous 120 volts entraînées chacune par un moteur à vapeur Allis Chalmers.
- La tension des courants triphasés est élevée à 20.000 volts par des groupes de transformateurs Bullock à bain d’huile refroidi par une circulation d’eau alimentée par des pompes spéciales.
- L’énergie électrique est transmise à des sous-stations où des commutatrices, alimentées par des transformateurs qui abaissent la tension à 375 volts, produisent du courant continu à 600 volts. Ges sous-stations sont actuellement au nombre de quatre et contiennent chacune un groupe de 4o° kilowatts.
- La voie est établie en rails de 32 kgr. par
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 27 Janvier 1906
- XL1II
- mètre courant éclissés électriquement au moyen de conducteurs en cuivre. L’alimentation des voitures motrices est assurée par un fil de trôlet ordinaire porté par les bras transversaux de poteaux en bois.
- Le matériel roulant est constitué par des voitures de i5 mètres de longueur. Chaque voiture est équipée avec deux moteurs Bullock de 5o chevaux à quatre pôles. Le rapport des engrenages est 24/65. Le réglage des moteurs est obtenu parla méthode série-parallèle avec soufflage magnétique.
- R. R.
- Chemin de fer électrique de Wansen à Br y an.
- Le tronçon du chemin de fer de Toledo et Indiana compris entre Wansen et Bryan vient d’être ouvert à l’exploitation électrique ; la longueur de ce tronçon est de 35 km,, ce qui porte la longueur totale en service à 90 km.
- La ligne aérienne (5oo volts) est suspendue par des supports élastiques à des poteaux en bois distants de 35 mètres. Les voitures ont 17 mètres de longueur, contiennent 54 personnes et sont équipées avec 4 moteurs Westinghouse de y5 chevaux : elle reposent sur deux bogies et peuvent atteindre des vitesses de 100 km. à l’heure.
- P
- L’usine génératrice, placée au milieu de la ligne exploitée, contient quatre chaudières à tubes d’eau Stirling de 4<>o m2 de surface de chauffe alimentant deux machines Corliss compound de 800 chevaux à 107 tours par minute. Ces machines sont directement accouplées à des alternateurs de 600 kw qui produisent des courants triphasés à i3.2oo volts et 25 périodes, et à des excitatrices de 35 kw et 125 volts.
- La station génératrice contient aussi une commu-tatrice de 36o kw produisant du courant continu à 600 volts : trois sous-stations réparties le long de la voie contiennent également chacune une commu-tatrice de 36o kw alimentée par un groupe de trois transformateurs monophasés, à refroidissement par circulation d’air, de 110 kw avec rapport de transformation i3.2oo/3yo.
- R. R.
- Tramway électrique deSchleitheim a Schaffouse.
- Dans un récent article de la Scluveizerische Elektrotechnische 7jeitschrift, M. Herzog décrit les installations de ce tramway électrique dont la voie a 17 km de longueur et se relie en réseau de 2,5 km de Schaffouse à Neuhausen. La pente maxima est de 60 %o et la plus grande différence de niveau est de i5o mètres : le plus petit rayon des courbes est de 12 mètres.
- Au voisinage des villes et dans les villes, la tension d’alimentation est de 5oo volts : en dehors des villes, la tension est de ^5o volts. La vitesse est comprise entre 12 et 25 km à l’heure.
- Le courant est fourni par une sous-station établie au kilomètre 10 : cette sous-station est alimentée par des courants triphasés à 10.000 volts et 5o périodes produits à Schaffouse et contient trois transformateurs de i5o kw à refroidissement par circulation d’huile. Les courants triphasés, transformés à 38o volts, sont convertis par des groupes moteurs asynchrones-générateurs ayant chacun une puissance de x 65 chevaux et une vitesse de rotation de ^35 tours par minute. Les génératrices tétrapo-laires à courant continu produisent une différence de potentiel de 800 volts. Une batterie de 200 ampère-heures comprenant 3go éléments est placée en parallèle avec les génératrices à courant continu.
- Le fil d’alimentation a une section de 80 mm2 et est supporté par des poteaux en bois avec traverses.
- Les rflotrices ont quatre essieux et pèsent 20 tonnes, dont 6 pour la partie électrique : elles sont équipées avec 4 moteurs de 46 chevaux des Ateliers d’Oerlikon attaquant chacun un essieu avec le rapport d’engrenages i/5. Chaque voiture motrice traîne une remorque de 5,5 tonnes.
- O. A.
- L’état sanitaire du tunnel du métropolitain de New- York.
- Des études ont été faites par le Dr Soper et publiées par The Electricien sur l’état du tunnel du métropolitain de New-York au point de vue sanitaire. La ventilation est suffisante pour que la teneur en oxygène de l’air soit normale. La température est
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- XIJ V
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 27 Janvier 1906
- de 4° plus élevée qu'à l’extérieur, mais l’humidité est moindre (56,2 %). Pendant les jours les plus chauds du mois d’août, la température était de 5 1/20 plus élevée dans le tunnel et l’humidité s’était élevée à y5,2 % . La forte élévation de température est due à la quantité de chaleur produite par l’absorption de l’énergie dans les freinages. Le Dr Soper recommande instamment, pour éviter ce dégagement de chaleur, l’emploi du freinage par récupération avec renvoi d’énergie électrique, au réseau.
- L’analyse de l’air contenu dans le tunnel a donné 4,58 parties d’acide carbonique pour 10.000 parties d’air, au lieu de 3,45 parties que contient l’air ambiant pour un même volume. Les poussières en suspens dans l’air contiennent 63 % de fer métallique provenant des sabots de freins. La teneur de l’air en microbes est inférieure à celle de l’air extérieur : la moyenne de 2600 expériences donne le chiffre de ^5o au lieu de 1.200 pour le nombre des bactéries qui se déposent par minute sur un espace de 100 cm2.
- R. R.
- Chemin de fer électrique de Baker Street et Waterloo (Londres).
- Ce chemin de fer souterrain est alimenté par du courant continu produit dans les sous-stations de transformation qui reçoivent des courants triphasés à 11.000 volts de l’usine de la baie de Chelsea. Les rails de roulement pèsent 4o kgr. par mètre courant : le 3e rail positif qui sert à l’amenée du courant est placé sur des isolateurs spéciaux en porcelaine vitrifiée : un quatrième rail négatif est placé au milieu de la voie et sert au retour du courant.
- Les voitures ont i5 mètres de longueur; io mètres d’axe en axe des bogies, 3 mètres de largeur et 3 mètres 5o de hauteur au-dessus des rails. Le système de commande des moteurs est le système
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- à unités multiples Sprague-Thomson : les moteurs ont une puissance de 200 chevaux et sont au nombre de deux sur chaque motrice.
- R. R.
- Troisième rail du Chemin de fer métropolitain de Paris.
- Sur les nouvelles lignes du chemin de fer métropolitain de Paris, on a adopté pour le troisième rail, servant à l’amenée du courant, un profil tout différent des profils employés jusqu’à présent sur les autres lignes. Ce troisième rail, en acier spécial peu carburé présentant une résistance électrique aussi faible que possible, a la forme d’un T à branche horizontale épaisse et à courte branche verticale. Ce rail repose sur des blocs rectangulaires en porcelaine, ou en matière isolante superficiellement vitrifiée, qui portent une échancrure dans laquelle s’engage la branche verticale du T. La branche horizontale repose sur la partie supérieure du bloc. Ce dispositif permet de réaliser une surface de frottement utile et une épaisseur de métal utile considérables sous un poids relativement faible : en outre la mise en place et la fixation sont beaucoup plus faciles qu’avec les profils de rails habituellement employés.
- O. A.
- BREVETS
- OSCILLATIONS HERTZIENNES ET TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- BREVETS ALLEMANDS
- 156. ii 3, i3 août 1902. — Fessenden. — Méthode pour transmettre des signaux perceptibles au moyen d’ondes électromagnétiques. — Au lieu d’agir sur le circuit primaire excitateur de la bobine d’induction, les sons agissent sur le circuit à courants de haute fréquence lui-même et modifient le caractère des ondes émises. Pour cela on peut utiliser le mouvement d’une membrane qui
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- Supplément à L’Éclairage Electrique du 27 Janvier 1906
- XLV
- modifie, quand on parle contre elle, la résonance entre le conducteur aérien et le système oscillant excitateur, ou bien les constantes électriques de l’antenne peuvent être modifiées par une membrane.
- i57.345, i3 août 1902. — Fessenden. — Méthode pour transmettre de l’énergie et des signaux au moyen d’ondes électromagnétiques. — L’antenne aérienne est supportée par des conducteurs métalliques qui pour offrir moins de résistance aux courants produits par les ondes, sont recouverts d’un conducteur non magnétique tel que du plomb ou du zinc.
- 157.488, 1 décembre igo3. — Gesellschaft
- FÜR DRAHTLOSE TELEGRAPHIE. — Dispositif pour déceler les ondes électriques rapides. — Aux points de tension maxima on place un résonateur avec des substances fluorescentes dont la luminescence décèle la présence d’oscillations.
- i57.343, i3 août 1902. — Fessenden. — Dispositif pour la transmission d énergie et de signaux au moyen des ondes électriques. — L’extrémité inférieure du conducteur aérien est reliée à un réseau métallique s’étendant jusqu’à une distance du conducteur égale à au moins un quart d’ondes, de façon à créer une surface conductrice le long de laquelle les . ondes peuvent se propager.
- OSCILLATIONS HERTZIENNES. TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- 352.754, du 27 mars 1905. — Hulsmeyer. —Appareil et installation pour la commande indépendante de récepteurs d’ondes hertziennes.
- 353.o8o, du 6 avril 1905. — Société des glaces de
- SAINT-GOBAIN, CHAUNY ET CIRBY. ----- Condensateurs
- électriques à l’usage de la télégraphie sans fil ou autres.
- 353.1 12, du 7 avril 1905. —Troy telegrap construction company. — Récepteur d'ondes électriques.
- 353.120, du 7 avril 1905.—Gesellschaft für drahtlose télégraphié. — Eclateur pour décharges électriques, spécialement pour la télégraphie sans fil.
- 353.i6o, du 8 avril 1905. — The new phonophore téléphoné G°. — Méthode et appareil pour la production de décharges électriques à potentiel étevé.
- 353.783, du 28 avril 1905. — Ges. für drahtlose télégraphié. — Montage de poste récepteur pour télégraphie sans fil.
- 354.096, du 8 mai igoô. — Magini. — Nouvelles dispositions concernant le cohéreur.
- 354-386, du 17 mai 1905. — Schafer. — Récepteur d’ondes électriques agissant par variation de résistance.
- 354.4o8, du 18 mai igoô. — Zehnder. — Télégraphie sans fil avec courants telluriques.
- 355.841, du 3 juillet 1908. — Fessenden. — Condensateur électrique.
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- Il est délivré toute l’année par les gares et stations du réseau d’Orléans pour Areachon, Biarritz, Dax, Pau et les autres stations hivernales du midi de la France.
- i° des billets d’aller' et retour individuels de toutes classes avec réduction de a5 °/„ en irc classe et 20 % en 2e et 3e classe.
- 20 des billets d’aller et retour de famille de toutes classes comportant des réductions variant de 20 °/„ pour une famille de 2 personnes à 4o °/o pour une famille de 6 personnes ou plus ; ces réductions sont calculées sur les prix du tarif général d’après la distance parcourue avec minimum de 3oo kilomètres aller et retour compris.
- La famille comprend : pèré; mère, mari, femme, enfant, grand’père, grand’mère, beau-père, belle-mère, gendre, belle-fille, frère, sœur, beau-frère, belle-sœur, oncle, tante, neveu et nièce, ainsi que les serviteurs attachés à la famille.
- Ces billets sont valables 33 jours, non compris les jours de départ et d’arrivée. Cette durée de validité peut être prolongée deux fois de 3o jours moyennant un supplément de 10 °/0 du prix primitif du billet pour chaque prolongation.
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- arec itinéraire tracé au gré des voyageurs
- La Compagnie du Nord délivre toute l’année des Livrets à coupons à prix réduits permettant aux intéressés d’effectuer à leur gré un voyage empruntant à la fois réseaux français métropolitains, algériens et tunisiens, les lignes de chemins de fer et .les voies navigables des pays Européens désignés ci-après : Allemagne, Grand-Duché de Luxembourg, Autriche-Hongrie, Roumanie, Bosnie, Bulgarie, Serbie, Roumélie, Turquie, Belgique, Pays-Bas, Suisse, Italie, Danemark, Suède, Norvège et Finlande.
- Les conditions .principales d’émission de ces livrets sont les suivantes : .
- L’itinéraire doit ramener le voyageur à son point de départ initial. 11 peut affecter la forme d’un voyage circulaire ou celle d’un aller et retour.
- Le parcours à effectuer sur les réseaux ou par les voies navigables des pays indiqués ci-dessus (France , et Etranger) ne peut être inférieur à 600 kilomètres. La durée-de validité des livrets .est de 45 jours lorsque le parcours ne dépasse pas 2.000 kilomètres ; elle est de 60 jours pour les parcours de 2.000 à 3.000 kilomètres, et de 90 jours au-dessus de 3.000 kilomètres.
- Dans aucun cas la durée de validité ne peut être prolongée ni l'iiinéraire modifié.
- Les enfants âgés de moins de 4 ans sont trrnsportés gratuitement s’ils n’occupent pas une place distincte ; au-dessus de 4 ans jusqu’à 10 ans, ils bénéficient d’une réduction de moitié.
- Aucune réduction sur les prix de ces livrets n’est accordée pour les voyages effectués en groupe ou les voyages de famille.
- Ces livrets doivent être demandés à l’avance sur des formulaires ad hoc et au moyen de cartes, tarifs et documents tenus à la disposition des intéressés dans toutes les gares et stations françaises ou étrangères faisant partie des pays européens désignés ci-dessus.
- Ces demandes doivent comporter la liste exacte des villes à visiter et l’indication des itinéraires choisis.
- Il est exigé des voyageurs, au moment de la demande, le dépôt d’une provision de 3 francs par livret. Cette somme est déduite du prix lorsque le voyageur prend possession de ce livret.
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- XL VI
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 27 Janvier 1906
- 355.842. du 3 juillet i9o5. — Fessenden. — Perfectionnements apportés à la transmission des signaux par les ondes électromagnétiques.
- 355.843, du 3 juillet igo5. —- Fessenden. —-Antenne pour la transmission et la réception de l’énergie des ondes, électromagnétiques.
- TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE
- BREVETS ALLEMANDS
- i55.35o, 27 août 1901. —• Ziehl. — Transmission à distance au moyen de courant continu des positions d’une aiguille indicatrice. — L’invention est relative à la transmission à distance des positions d’une aiguille indicatrice au moyen de courant continu avec un transmetteur formé d’un rhéostat et d’un récepteur relié au transmetteur par trois ou quatre lignes dans lesquelles la position d’un champ magnétique résultant varie d’une façon qui correspond à la position du transmetteur (système équivalent à un système polyphasé).
- La déviation de l’aiguille du récepteur est amplifiée ou réduite proportionnellement soit d’après la résistance du transmetteur soit d’après l’enroulement du récepteur.
- 15^.232. — Siemens et Halske. — Montage de sécurité pour installations téléphoniques à batterie centrale avec postes branchés en parallèle sur une ligne d'alimentation et une ligne de cbnversation. — Une
- batterie microphonique est disposée aux extrémités à la ligne commune de telle sorte qu’au repos des postes il ne passe aucun courant dans la ligne par suite des actions opposées des deux batteries, tandis que, lorsqu’on décroche le récepteur, les batteries concourent à alimenter les postes.
- 156.i 55, 16 avril 1904. — Société des lampes A incandescence Watt. — Lampes à incandescence pour les signaux des bornes téléphoniques. — Deux plaquettes métalliques opposées parallèles forment des portions d’un cylindre et sont placées sur un cylindre de bois. Les bords libres de ces pièces forment ressorts et serrent la lampe en la maintenant en place et en assurant en même temps la liaison électrique avec le filament.
- BREVETS AMÉRICAINS
- 789.716. — H. — H. Clausen. — Transmetteur téléphonique. — Le brevet comporte l’adjonction au diaphragme principal d’autres diaphragmes supplémentaires disposés sur chacune des faces du premier avec interposition de bagues. Un des diaphragmes, servant d’appui, établit les connexions entre la bague et le diaphragme central. Le dispositif est complété par des électrodes de surface que sépare du charbon en granules.
- 789.738. — Dugald G. Jackson. — Méthode de transmission d’ondes d’une certaine forme. — Lorsque
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 27 Janvier 1906
- XLV1I
- des bobines d’inductance sont intercalées à intervalles réguliers le long d’un câble téléphonique, la capacité électrostatique de ce dernier est neutralisée par sections, mais les conducteurs des sections comprises entre les bobines d’inductance sont dépourvus de toute caractéristique tendant à contrebalancer la condition électrostatique susceptible de se créer entre les bobines. Dans son brevet, M. Jackson propose d’employer comme conducteur du courant une hélice ininterrompue ayant comme noyau, soit une substance magnétique, soit simplement de l’air. Il détermine au moyen de formules, l’inductance qu’il est nécessaire de produire pour neutraliser une capacité électrostatique donnée.
- BREVETS FRANÇAIS (1)
- 852-956, du 4 avril igo5. — Ehrlk;het konrad.— Dispositif de protection hygiénique pour appareils téléphoniques.
- 353.243, du 12 avril 1905. -— Christensen. —
- Relais de renforcement du son.
- 353.3o8, du 25 mars 1906. — Doye. — Disposition pour empêcher la manivelle du téléphone de faire plus d’un tour.
- 35o.024, du 28 juin 1904. — Schwanzara. — Commutateur pour stations de téléphone et télégraphe sans emploi de fils conducteurs flexibles.
- 353.468, du i4 avril 1905. — ICugelmann. — Perfectionnements aux auto-commutateurs téléphoniques.
- (') Communiqués par M. Josse, 17, bout, de la Madeleine.
- 353.893, du 3 mai 1905. — Steljer. — Transmetteur à clavier typographique.
- 354.072, du 19 avril 1905. — Lavaux et Grasset.
- — Appareil télégraphique imprimant.
- 354.117, du 9 mai iqoô. -— Ducretet. — Déclanchement automatique pour télégraphes électriques. 354.786, du 17 mars igo5. — Swift. — Télégraphe imprimant.
- 354.945, du 5 juin iqo5. — Cadenbach. — Procédé de télégraphie et de téléphonie.
- 354.951, du 5 juin igoô. — Kitsee. — Perfectionnements aux appareils de télégraphie. ' 355.o6i, du 22 avril lgoô. — Gail. — Perfectionnements aux transmetteurs.
- 355.6i9, du 10 juin 1905. — Giara. — Télégraphie multiple.
- 355.442, du 21 juin 1905. — Neu. — Transmission cle signaux.
- 356.2i6, du i3 juillet 1906. — Société stocbridge Electric G°. — Utilisation des impulsions électriques pour les signaux.
- 35o.2o3, du 3 octobre 1904. — Gabeaud. — Per fis
- aux téléphones.
- 356.38o, du 25 juillet 1 qo5. — Meyer. — Enregistreurs d’appels téléphoniques.
- 356.4o6, du 25 juillet 1985. — Société allemande Pi. Stock et Gy. — Disposition pour bureaux téléphoniques avec fiches.
- AV I S
- Ingénieur Electricien ayant déjà dirigé usines importantes, au courant des affaires, meilleures références, désire situation.
- Ecrire R. S. au bureau du Journal.
- BIBLIOGRAPHIE
- Il est donné une analyse bibliographique des ouvrages dont deux exemplaires sont envoyés à la Rédaction.
- Handbuch der Physik de Winkelmann. (Manuel de Physique). — Deuxième Edition. — Troisième volume ; ire moitié : Chaleur. — r volume grand in-8°, 536 pages et 10g figures. — Johann Ambroshjs Barth, Editeur, Leipzig. Prix: broché, 16 marks.
- Nous avons récemment annoncé l’apparition du tome II de Y Electricité et Magnétisme (cinquième volume de l’ouvrage total) du Manuel de Physique de Winkelmann (*}.
- Le troisième volume qui paraît aujourd’hui est consacré à la Chaleur. Il contient les travaux suivants :
- Thermométrie, par Peiinet et Winkelmann. — Développement de la thermométrie, thermomètre-à liquide, thermomètre à gaz.
- Dilatation des corps solides, par Winkelmann. — Introduction, observations, dilatation des cristaux.
- Dilatation des liquides, par Winkelmann. — Méthodes, dilatation du mercure, dilatation de l’eau dilatation des solutions et mélanges contenant de l’eau, dilatation d’autres liquides, dilatation des liquides sous pression, relations théoriques.
- (') Eclairage Electrique, tome XLY, 30 décembre 190», page CLY.
- Dilatation des gaz, par Winkelmann. — Loi de Gay-Lussac, relation entre la dilatation des gaz, la pression et la température, comparaison des résultats avec la formule de Van der Waals.
- Comparaison entre les thermomètres à liquide et les thermomètres à hydrogène et à air, par Winkelmann .
- Détermination des températures au moyen de courants thermoélectriques et au moyen de mesures des variations de résistance, par Winkelmann.
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE2 711111111
- L’ACCUMULATEUR | UUUÜ
- Société Anonyme, Capital 1.600.000 îr.
- Siège Social : 84, rue Saint-Lazare, Paris
- USINES : 39 et 41, route d’Arras, LILLE
- INGÉNIEURS-REPRÉSENTANTS :
- ROUEN, 2, place Carnot. — LYON, 106, rue de THôtel-de-Ville.
- NANTES, 7, rue Scribe. — TOULOUSE, 6a, rue Bayard.
- NANCY, 2 bis, rue Isabey.
- ADRESSE TÉLÉGRAPHIQUE :
- Tudor Paris, Tudor Lille, Tudor Rouen, Tudor Nantes, Tudor Lyon, Tudor Toulouse, Tudor Nancy. E
- TYPES SPÉCIAUX POUR L’ALLUMAGE DES MOTEURS 1
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- XL VIII
- Supplément à L’Eclairage Électrique du 27 Janvier 1906
- Chaleur spécifique, par Winkelmann. — Généralités, chaleur spécifique de l’eau, chaleur spécifique des corps solides, chaleur spécifique des liquides, chaleur spécifique des gaz.
- Radiation calorifique, par Graetz. — Instrument de mesures, spectre ultra-rouge, réflexion uniforme et diffuse des rayons calorifiques, réfraction et dispersion, interférence des radiations calorifiques, polarisation et double réfraction, rotation du plan de polarisation, émission de chaleur.
- Conductibilité calorifique, par Graetz. — Généralités, • théories de la conductibilité calorifique, détermination de la conductibilité des métaux, conductibilité des corps solides mauvais conducteurs, conductibilité des cristaux, conductibilité des liquides, conductibilité des gaz.
- Handbuch der Physik de Winkelmann. (Manuel de Physique). — Deuxième Edition. — Sixième volume, deuxième moitié : Optique. — Un volume grand in-8° de i.4o4 pages et 218 figures. — Johann Ambrosius Barth, Editeur, Leipzig. Prix : broché, 3o marks.
- Le sixième volume du Manuel de Physique, consacré à l’Optique, représente une œuvre très considérable. Il contient les travaux suivants :
- Optique géométrique, par Czapski.
- Théorie géométrique des images optiques, par Czapski .
- Réalisation des images optiques au moyen de faisceaux minces tombant à proximité de l’axe de surfaces sphériques, par Czapski.
- Réalisation des images optiques au moyen de faisceaux tombant en biais sur des surfaces, par Czapski.
- Théorie de l'aberration sphérique, par Czapski.
- Prismes et systèmes de prismes, par Czapski.
- L’œil, par Czapski.
- La vue, par V. Rohr.
- L'objectif photographique, par V. Rohr.
- Les lunettes, par Czapski.
- La loupe, par Czapski.
- Le microscope composé, par Czapski.
- Les systèmes de projection à grossissement, par Eppenstein.
- Les systèmes cl éclairage, par Eppenstein.
- La lunette d’approche, par Czapski.
- Les méthodes pour la détermination empirique d’instruments optiques, par Czapski.
- Vitesse de la lumière, par Auerbach.
- Dioptrique dans les milieux à indice de réfraction variable, par Straubel.
- Réfraction astronomique et terrestre, par Bempoiiad.
- Réfraction anormale, par Straubel.
- Méthodes pour la mesure de l’indice de réfraction, par Pulfrich.
- Les indices de réfraction, par Martens.
- Analyse spectrale, par Kayser.
- Photométrie, par Brodhun.
- Luminescence, par Winkelmann.
- Actions chimiques de la lumière, par Winkelmann.
- Photographie, par Schuttauf.
- Interférence de la lumière, par Feussner.
- Déviation de la lumière, par Pockels.
- Nature de la lumière, par Drude.
- Théorie de la lumière, par Drude.
- Double réfraction, par Drude.
- Passage de la lumière par la séparation de deux milieux, par Drude.
- Loi du déplacement de la lumière dans les milieux absorbants, par Drude.
- Théorie de la dispersion, par Drude.
- Polarisation de rotation, par Drude.
- Théorie de la lumière pour les corps en mouvement, par Drude.
- On peut juger par un aperçu de la table des matières, de l’importance des sujets traités et de la compétence des auteurs qui les ont traités : c’est dire combien cet ouvrage est recommandable à tous les physiciens.
- R. V.
- Manuel de la fabrication des accumulateurs par Brunwald (F). — Edition française, traduite sur la 3e édition allemande, par P. Grégoire, i vol. in-12 avec q4 fig. 1906. H. Desforges, Editeur. Prix : broché, 5 fr. relié percaline, 6 fr.
- Cet ouvrage a déjà eu trois éditions allemandes pour lesquelles le Manuel a été plusieurs fois remanié et complété. L’ouvrage a donc suivi les perfectionnements et les développements de l’importante industrie des accumulateurs électriques au plomb.
- Les chapitres contenus dans cette brochure sont les suivants : production et effets du courant électrique ; historique des accumulateurs au plomb et conditions générales de leur construction ; matières premières employées ; maniement et entretien des accumulateurs 5 emploi des accumulateurs, groupements et établissement dans les installations électriques.
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- Tome XLVI.
- Samedi 3 Février 1906.
- 13* Année. - N‘ 5.
- 'T 9
- ellaira,
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- NIETHAMMER (F.). — Théorie exacte et diagrammes exacts des moteurs monophasés à collecteur (fin)................................................................... 161
- VALBREUZE (R. de). — Notes sur quelques récentes installations de traction électrique, par
- courant monophasé (suite) . .............................................. 171
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur l'énergie des rayons cathodiques par rapport à l’énergie des rayons
- Rôntgen et des rayons secondaires, par Wien...................................................
- Sur la radioactivité de l’uranium, par Mac Coy .. J...............................................
- Propriétés des rayons a, par Rutherford...........................................................
- Explosion d’un tube scellé contenant du radium, par Precht........................................
- Influence de la lumière sur la force thermoélectrique du sélénium, par Weidert....................
- Observations faites sur l’éclipse de soleil avec l’aide d’éléments au sélénium, par Wulf et Lucas.
- Radiation du platine aux températures élevées, par Burgess........................................
- Génération et Transformation. — Résultats d’exploitation d’appareils destructeurs d'ordures, par Batley
- et Watson.....................................................................................
- Théorie de la commutation, par Press..............................................................
- Régulateur automatique de tension, par Chapman....................................................
- Sur les projets de moteurs série monophasés de traction, par Dick ................................
- Transmission et Distribution. — Transmission d’énergie à grandes distances par courant continu, par
- Sprague ......................... ............................................................
- Coupe-circuits fusibles en aluminium, par Schwartz et James.......................................
- Oscillations hertziennes et télégraphie sans fil. — Expériences sur la résonance dans les circuits
- de télégraphie sans fil {suite), par Pierce...................................................
- Eclairage. — Sur l’effet des réflecteurs et des globes, par Cravath et Lansingh......
- Eléments galvaniques et Accumulateurs. — L’accumulateur nickel-fer, type Edison, par Schoop. . Mesures. — Mesure de la résistance des arbres, par Dorn................................................
- 180
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- NOTES ET NOUVELLES
- Installations hydroélectriques diverses...................................................................... l
- Transmission d’énergie à haute tension entre Helena et Butte........................ . . . . ... . . . lu
- Chemin de fer électrique de Dayton à Muncie................................................................ liv
- Emploi de locomotives à accumulateurs pour les manœuvres dans les gares...................................... lv
- Brevets....................................................................................................... lvi
- Bibliographie................................................................................................ lx
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- L
- Supplément à L’Eclairage Électrique du 3 Février 1906
- NOTES ET NOUVELLES
- La prochaine Réunion Mensuelle de la Société Internationale des Electriciens, aura lieu le Mercredi 7 Février 1906, à 8 h. 1/2 précises du soir, dans la Salle des Séances de la Société d’Encou-ragement, 44> rue de Rennes (place Saint-Germain-des-Prés), à Paris.
- Ordre du jour. — i° Les rayons cathodiques dans le champ magnétique, par M. Villard (Expériences).
- 2° Eclairage avec courants alternatifs à diverses fréquences, par M. Lauriol.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Usine hydroélectrique utilisant la plus haute chute du pays de Galles.
- L’Electrical World and Engineer publie la description d’une usine hydroélectrique intéressante qu’alimentent le réservoir de Chittenden contenant i .3oo.ooo’mètres cubes d’eau et un second réservoir, contenant 189.000 mètres cubes, placé à 145 mètres au-dessous du précédent. Entre ce second réservoir et l’usine génératrice dans laquelle l’eau est utilisée, la chute a 66 mètres de hauteur. La hauteur de chute totale utilisée s’élève à 211 mètres* Deux tuyaux d’acier de 1 m. 20 de diamètre constituent la conduite forcée reliant le réservoir inférieur à l’usine. Celle-ci contient actuellement trois groupes électrogènes formés chacun d’une turbine de 770 chevaux à 5oo tours par minute, pour une hauteur de chute de 60 mètres.
- Un nouveau groupe s^ra prochainement installé. La vitesse est réglée au moyen d’un régulateur Lombard.
- Chaque turbine entraîne un alternateur à inducteur tournant, de 4°° kilowatts, produisant des courants triphasés à i3.2oo volts et 2Ô périodes. La
- puissance actuelle de l’usine est de 1.200 kilowatts et sera portée prochainement à 1.600 kw.
- Le courant d’excitation nécessaire aux inducteurs des trois alternateurs installés est fourni par deux dynamos de 45 kilowatts à 125 volts entraînées chacune par une turbine horizontale tournant à une vitesse de rotation de 726 tours par minute et réglée par un régulateur Lombard.
- Le voltage de l’usine totale est maintenu constant au moyen d’un régulateur Tirill placé à proximité du tableau de distribution. Ce tableau contient quatre panneaux d’alternateur, deux panneaux d’excitation, un panneau de transmission et un panneau de réglage.
- L’énergie électrique est transmise par deux lignes triphasées aboutissant à la sous-station de Chittenden distante de 6,5 km. Chaque poteau porte un bras transversal et supporte les conducteurs placés l’un au sommet du poteau, les deux autres aux extrémités du bras transversal.
- La sous-station de Chittenden contient des com-mutatrices de i5o kilowatts alimentées par des groupes de trois transformateurs monophasés.
- R. R.
- Installation hydroélectrique de Harrisonburg.
- Cette installation, établie auprès de Harrisonburg dans la Virginie, est destinée à produire l’énergie électrique nécessaire pour l’éclairage et la force motrice de la région. Elle utilise une chute d’eau de la rivière Shenandoah : un barrage de 260 mètres de longueur et de 5 m. 5o de hauteur permet d’utiliser une hauteur de chute de 6 mètres.
- L’usine génératrice est divisée en deux parties : la salle des générateurs et la salle des turbines. Celle-ci contient trois turbines de 45o chevaux tournant à 280 tours par minute et une turbine de 22 chevaux. Les trois turbines principales sont reliées à un
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- Supplément à L’Eclairage Électrique du 3 Février 1906
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- Pour les torpilleurs 368 et 369........................................ 2 — 4.000 —1
- Pour le cuirassé ** République ” (groupes électrogènes de bord).... 4 — 600 —
- Companhias Reunidas Gaz e Electricidade, Lisbonne............ G — G.000 —
- Compagnie Générale pour l’Eclairage et le Chauffage, Bruxelles (pour les
- Stations électriques de Valenciennes, de Catane et de Cambrai)'........ 7 — 2.330 —
- Arsenal de Toulon.................................................. .... 5 — 1.660 —
- Arsenal de Bizerte (Station Electrique de Sidi-Abdallah).................. 6 — 1.350 —
- Compagnie des Mines d’Aniche............................................. 9 — 880 —
- Port de Cherbourg......................................................... 3 — 830 —
- Fonderie Nationale de Ruelle............................................. 2 — 800 —
- Société Orléanaise pour l’éclairage au gaz et à l’électricité (Orléans)... I — 750 —
- Société Anonyme des Mines d’AIbi.......................................... 2 — 600 —
- Société Normande de Gaz, d’Electricité et d’Eau........................... 5 — 580 —
- Société Anonyme des Chantiers et Ateliers de Saint-Nazaire (Penhoët). ... I — 400 —
- Etablissement National d’Indret........................................... I — 400 —
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- Les installations réalisées jusqu’à ce jour comportent plus de 400 Machines à grande vitesse et près de 3.000 Machines à vapeur diverses
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 3 Février 1906
- LU
- arbre horizontal principal qui entraîne les générateurs électriques au moyen de courroies. Les poulies qui servent à l’entraînement ont 2 m. 10 de diamètre et 1 m. 10 de largeur. La petite turbine est reliée à une excitatrice.
- L’équipement électrique consiste en trois alternateurs Bullock de 25o kw. et une dynamo à courant continu de 20 kilowatts servant d’excitatrice. Les alternateurs tournent à une vitesse de 5o tours par minute et produisent des courants triphasés à 60 périodes et ii.ôooo volts. L’excitatrice tourne à unejvitesse de 700 tours et produit du courant continu à 120 volts.
- Le tableau de distribution comprend quatre panneaux dont deux panneaux de générateurs, un panneau d’excitatrice, et un panneau de feeder.
- Les courants sont transmis sous la tension de ii.5oo volts à une distance de 21 kilomètres. La ligne est supportée par des poteaux de 10 à 12 mètres de hauteur distants de 4° mètres. Ces fils sont placés aux sommets d’un triangle équilatéral de 90 cm. de côté. La ligne est protégée de la foudre par un fil de fer portant des pointes.
- La sous-station à laquelle aboutit la ligne contient trois transformateurs Bullock de 100 kw. à refroidissement par bain d’huile, qui transforment les courants de 11.000 à 2.000 volts: ils sont reliés en triangle. Deux circuits d’arcs en série servent à l’éclairage public ainsi que des lampes à incandescence de 5o et 60 bougies.
- B. B.
- Transmission d’énergie à haute tension entre Helena et Butte.
- La « Missouri Power G0 )) a installé, depuis deux ans, cette transmission d’énergie électrique à io4 kilomètres sous une tension de 55.000 volts. Les résultats excellents obtenus et la demande croissante de force motrice pour les différentes machines de mines installées à Butte, ont obligé la compagnie exploitante à étudier une extension de l’installation. La tension de transmission sera élevée à 70.000 volts et la distance maxima franchie atteindra 160 kilomètres : la nouvelle usine génératrice contiendra trois groupes de trois transformateurs de 2.000 kw : un groupe turboalternateur à vapeur servira de réserve pour l’époque des basses eaux. En temps normal, quand les turbines hydrauliques assurent seules le service, l’alternateur accouplé à la turbine à vapeur tourne à vide en fonctionnant comme moteur synchrone surexcité pour améliorer le facteur de puissance du réseau. Les lignes de transmission consistent chacune en 7 conducteurs torsadés ensemble : les isolateurs sont enfilés sur des enveloppes de verre qui recouvrent des âmes en bois fixées sur des tra-
- verses en bois. Les poteaux en bois de cèdre sont distants d’une quarantaine de mètres les uns des des autres.
- B. B.
- Huile pour interrupteurs à haute tension.
- D’après des expériences de M. Pumpherey, l’huile employée dans lés interrupteurs doit être très différente de l’huile employée dans les transformateurs, sans quoi le fonctionnement de ces appareils est défectueux, même quand leur construction ne laisse rien, à désirer.
- La résistance d’isolement d’une bonne huile ne contenant aucune trace d’eau ou d’acide doit être à peu près infinie. La rigidité diélectrique d’une bonne huile de résine atteint 20.000 volts par millimètre. Les chiffres correspondants sont 4-ooo volts pour l’air, 61.000 volts pour le mica et 53.000 volts pour l’ébonite.
- Il faut tenir compte du fait que l’huile se dilate fortement, et, dans les appareils fermés, if faut prévoir à cet effet une chambre de dilatation. L’huile d’interrupteur ne doit contenir aucune trace d’acide, sans quoi les surfaces de contact seraient rapidement attaquées. L’ébonite et les autres isolants à base de caoutchouc doivent être évités avec soin car ils sont attaqués par les composés du benzol que contiennent toutes les huiles.
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- Supplément à L‘Eclairage Electrique du 3 Février 1906
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- LTV
- Supplément à L’Éclairage Electrique du 3 Février 1906
- La présence de soufre et d’ammoniaque doit aussi être soigneusement évitée, ainsi que toute trace d’eau. Le point d’inflammation pour de l’huile d’interrupteur doit être compris entre 200° et 3oo°. Le poids spécifique et la viscosité de l’huile sont d’autant plus considérables que son point d’inflammation est plus élevé. 11 ne faut pas que la viscosité dépasse certaines limites, sans quoi il est difficile de déplacer les contacts. Le pétrole doit être préféré aux huiles végétales, car il n’est pas aussi facilement carbonisé par les arcs qui se produisent entre les contacts.
- R. R.
- TRACTION
- Chemin de fer électrique de Dayton à Muncie.
- La longueur de voies reliant Dayton et Muncie atteint i4o kilomètres. Une nouvelle usine génératrice, établie à Winchester, produit l’énergie électrique nécessaire à l'alimentation de cette ligne. Elle contient deux groupes • électrogènes de 5oo kilowatts formés chacun d’un moteur à vapeur Buckeye horizontal cross-compound tournant à une vitesse de rotation de g5 tours par minute et entraînant un alternateur Westinghouse. Le courant d'excitation est formé par deux dynamos Westinghouse
- de 3y5 kilowatts entraînées par des moteurs Buckeye tournant à une vitesse de rotation de 3oo tours par minute. Chaque machine possède un condenseur à surface séparé ; beau de réfrigération du condenseur est envoyée dams des bassins superposés en cascade, où elle se refroidit pour être* utilisée à nouveau: la surface couverte par ces bassins de réfrigération est considérable.
- La vapeur nécessaire aux groupes électrogènes, est formée par quatre chaudières Stirling à tubes d’eau de 2.5o chevaux. Les chaudières forment deux batteries de deux corps.
- Les courants électriques triphasés sont produits par les alternateurs sous une tension de 4oo volts et passent dans deux groupes de transformation, l’un de 200 volts et l’autre de 100 volts, qui élèvent la tension à 16.Son volts. Les transformateurs sont reliés aux barres à. basse tension au moyen d’interrupteurs à couteaux, et aux barres à haute tension au moyen d’interrupteurs à huile. Normalement, le groupe de transformateurs de 200 kilowatts alimente les sous-stations de Selma, et le groupe de transformateurs de 100 volts alimente les sous-stations de Greenville.
- Dans chacune de ces sous-stations, des commu-tatrices de 200 ou de 3oo kilowatts convertissent les courants triphasés en courant continu à 65o volts
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 3 Février 1906
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- pour l’alimentation de la voie : en outre, une sous-station roulante de 200 kilowatts, installée dans un fourgon, permet de venir en aide à l’une ou l’autre des sous-stations. Les sous-stations de Selma et de Greenville contiennent chacune une batterie d’accumulateurs de 4oo ampère-heures reliée en parallèle avec la commutatrice par l’intermédiaire d’un survolteur dévolteur automatique.
- La distribution de courant aux voitures motrices est effectuée par un double fil de trôlet supporté par des suspensions électriques fixées aux bras transversaux de poteaux en bois. Le retour du courant se fait par les rails de roulement, éclissés électriquement et pesant 32 kg. par mètre courant. Chaque motrice est équipée au moyen de quatre moteurs Westinghouse de chevaux.
- IL R.
- Emploi de locomotives à accumulateurs pour les manœuvres dans les gares.
- Dans la plupart des gares et des remises de tramways, on ne peut pas établir de fil de trôlet pour alimenter desjocomotives servant à effectuer les manœuvres. On est conduit, dans ces conditions, à employer des locomotives à accumulateurs malgré la perte d’énergie électrique assez considérable qui est inhérente à ce système. M. Ghiller, après avoir étudié minutieusement des installations de ce genre établies à Gleiwitz depuis 1900, montre que l’emploi de locomotives à accumulateurs, chargées par l’usine génératrice pendant les heures de faible demande de courant, est plus économique que l’emploi de locomotives à vapeur.
- La consommation moyenne d’une locomotive électrique s’élève à 4a kilowatts-heure, soit 5,80 francs par jour : en ajoutant à ce chiffre 5 % de réparation et graissage et 5 % d’amortissement, on arrive au chiffre de 27,50 comme frais locaux par jour. Pour une machine à vapeur, les frais s’élèvent à 45 francs par jour: l’emploi de locomotives à accumulateurs pour les manœuvres permet donc de réaliser une économie de 17 fr„ 5o par jour.
- Une locomotive de manœuvres employée à Ober-
- hausen est citée par l’auteur comme exemple. Cette machine possède une batterie de 184 ampère-heures pour une décharge en 2 heures, sous une tension de 4oo volts : pour la charge, on sépare la batterie en cinq groupes en parallèle et on effectue cette charge sous une différence de potentiel de iio volts. La locomotive pèse 2.618 tonnes, la batterie 10 tonnes, l’équipement électrique 4,3 tonnes ; le poids remorqué atteint 72 tonnes et la vitesse i4,5 km. à l’heure. L’économie réalisée par rapport à une locomotive à vapeur est égale à 3o % .
- O. A.
- Sur la destruction électrolytique des conduites d'eau.
- Dans un récent article publié par M. Bâtes dans V Electrical Review de New-York, l’auteur indique les résultats d’expériences effectuées sur l’électro-lyse des conduites d’eau par les courants de retour des tramways électriques de New-York. 11 a trouvé que, par suite des courants vagabonds, il existe des différences de potentiel comprises entre 0,6 et 11 volts entre les conduites d’eau et les lignes de retour du courant. Aux points de branchement des canalisations d’eau, il se produit des courants vagabonds intenses, et l’éjtat des tuyaux dépend énormétnent de l’humidité du sol et du métal dont ils sont constitués, le fer forgé et le plomb présentant moins de résistance que la fonte. Les tubes de faible diamètre sont exposés à des détériorations plus graves que les canalisations principales de grand diamètre : il suffit de faibles différences de potentiel pour produire des corrosions importantes.
- R. R.
- Electrification des chemins de fer de l’Arlberg.
- Une usine hydroélectrique va être établie sur l’Inn près de la station de Landeck. La chute que l’on pourra utiliser aura une hauteur de 70 mètres et, avec un débit minimum de i4 mètres cubes par minute, permettra de produire io.3oo chevaux. Cette énergie électrique sera utilisée en partie à
- TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
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- LVI
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 3 Février 1906
- l’exploitation électrique de la voie ferrée de l’Arlberg, ; principalement entre les localités de Saint-Antoine et Langen entre lesquelles il y a un tunnel assez
- long.
- O. A.
- BREVETS
- ECLAIRAGE
- BREVETS ALLEMANDS
- 155.947, du 27 février 1904. — Hermann. — Lampe à arc sans dispositij de réglagle avec charbon extérieur creux et charbon intérieur plein homogène ou à mèche.
- Les deux électrodes sont concentriques. L’une d’elles est fixe et l’autre peut se déplacer pour l’amorçage de l’arc ; à cet effet, cette électrode est montée sur une palette de fer doux à charnière qu’un électroaimant fait basculer au moment de l’allumage.
- 55.9o3, du 12 octobre 1902. — Blondel. -— Lampe à arc à charbons minéralisés avec cheminée pour les gaz. — Au dessus de l’arc est placée une enveloppe double cylindrique dont la paroi extérieure porte à sa partie supérieure des ouvertures d’échappement pour les gaz circulant entre les deux parois. Les parois de la double enveloppe sont munies de tubes à air horizontaux qui ne communiquent pas avec l’espace annulaire. Avec ce dispositif, les gaz et les vapeurs sont forcés d'effectuer un trajet assez long contre les parois fortes, avant de s’échapper dans l’atmosphère, et l’air frais peut arriver di-rectementà l’arc.
- 156. 46i, du 16 mars 1904. — Preuss. — Procédé pour fabriquer des électrodes de lampes à arc avec deux couches concentriques différentes. — On place dans une presse une masse annulaire de la matière qui doit constituer la couche extérieure, et,derrière celle-ci, une masse pleine de la matière
- qui doit constituer la partie intérieure. Le piston de la presse s’appuie sur cette dernière, la force à s’engager dans l’espace annulaire et fait sortir une électrode composée, des deux matières réparties concentriquement.
- 156. 5io, du 17 octobre 1902. — Blondel. — Charbons de lampe à arc minéralisés homogènes ou avec mèche ou enveloppe. — Ges charbons sont minéralisés avec un mélange de 10 à 70 % de composés de calcium et une adjonction de 3 à 25 % de borates de baryum, strontium, aluminium ou calcium séparés ou mélangés.
- BREVETS AUTRICHIENS
- 20.o8i-5. 2. 1900. — IL Bremer. — Procédé pour préparer des électrodes pour lampes à arc. — La masse de charbon reçoit 5 % au moins de sels de calcium, magnésium ou autres métaux semblables, ou de fluor et de brome. Les électrodes terminées reçoivent un revêtement en verre soluble qui permet aux scories de tomber facilement.
- 20.128, 26. 4* 1901. — IL Bremer. — Dispositif pour le réglage de Varc dans les lampes à arc. — Quand les charbons sont brûlés, l’arc s’approche d’un corps solide qui s’échauffe et dont la dilatation ou l’augmentation de résistance électrique ouvre un interrupteur qui, interrompant le circuit d’un solé-noïde de réglage, provoque le fonctionnement du mécanisme de rappel des charbons et la rupture de l’arc.
- BREVETS FRANÇAIS (Q
- 352.75r, du 27 mars 2905. — Société française d’incandescence par le gaz. — Perjectionnements aux lampes électriques à incandescence à filaments d’osmium.
- f1) Communiqués par M. Josse, 17, boul. de la Madeleine.
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 3 Février 1906
- LV1I
- 352.797, du 28 mars 1905. — Reuttel. — Perfectionnements aux systèmes de montage des lampes électriques à incandescence. t
- 355.o55, du i5 avril 1905. — Jensen. — Allumage pour lampes.
- 355.o63, du 26 avril 1905. — Konitzer. — Lampe à arc.
- 355.124, du 9 juin 1905. — Chauvet. — Support pour l'éclairage.
- 355.4o7, du 20 juin igo5. — Vve Portillo. — Culot de lampe à incaclescence.
- 355.756, du 3o juin 1905.— Efrem et Silder.— Disjoncteur pour régulateur de lampes à arc. 35o.i86, du 24 septembre 1905. — Mendoza et Bueno. — Charbon pour lampes électriques à arc.
- BREVETS AMÉRICAINS
- 791.IÔ2. — R. Kuch. — Lampe à vapeur de mercure. — Les deux chambres à mercure communiquent entre elles par un tube occupant un plan presque horizontal et dans lequel l’arc prend naissance lorsque les électrodes viennent en contact.
- La chambre constituant l’électrode négative affecte la forme d’un V dont l’angle inférieur serait arrondi. La branche droite fait suite au tube à arc 5 celle de gauche reçoit les fils d’une résistance qui, au passage du courant, échauffe le mercure et
- donne lieu à la production de vapeurs dont la pression oblige le mercure contenu dans la branche de droite à remonter dans le tube incliné jusqu’à venir en contact avec le mercure de l’électrode positive pour former l’arc. Quand ce point est atteint, la résistance est mise hors circuit à l’aide d’un commutateur à main.
- L’allumage de ce système de lampe à mercure s’opère à l’aide d’un électro monté en série avec elle.
- 790.472. — A. J. Wurts. — Perfectionnement aux lampes Nernst. — Chaque lampe possède plusieurs filaments incandescents et est munie d’une résistance montée en shunt pour le cas où plusieurs lampes sont groupées en série. Si l’une d’elles vient à s’éteindre, soit par suite de la destruction du fil incandescent, soit pour une autre cause quelconque, l’intensité du courant dans la résistance s’accroît jusqu’à atteindre une valeur suffisante pour actionner un commutateur électromagnétique qui coupe le circuit des autres lampes, ou bien pour intercaler dans leur circuit un shunt auxiliaire dont chaque lampe est pourvue.
- 790.55i. — Ed. Bennett. — Perfectionnement aux lampes Nernst. — Ce brevet envisage la réunion en une seule partie, pouvant être mise en place et déplacée à volonté, du fil incandescent, du radiateur et du bloc isolant supportant l’ensemble.
- ÉDITIONS DE L' « ÉCLAIRA&E ÉLECTRIQUE »
- CHEVRIER, G. Étude sur les Résonances dans les réseaux de distribution
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- DUP U Y, P. . . La Traction électrique;
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- GUARINI, E. . VÉlectricité en agriculture ;
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- KORDA, D.
- La Séparation électromagnétique et électrostatique des minerais;
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- L VIII
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 3 Février 1906
- MESURES
- BREVETS AUTRICHIENS
- 20.^3^—20. 4- 1903. — Ferranti et Hamilton. ---
- Appareil de mesure à courant alternatif. — L’appareil construit d’après le principe de Ferrari avec un induit tournant en forme de disque possède un électro-aimant shunt à plusieurs pôles nord et plusieurs pôles sud placés symétriquement les uns des autres par rapport au disque, de façon qu’il existe entre les masses polaires une dispersion importante produisant le décalage de go° nécessaire. Les pôles nord et sud peuvent se ramifier sur les noyaux parallèles principaux de l’électro-aimant shunt et être placés en ligne droite, ou bien ils peuvent être disposés radialement en arc de cercle.
- 20.762, 16. 6. 1904. — Seidel. — Compteur électrique.— L’induit du compteur possède des bobines circulaires dont les axes d’enroulement sont parallèles à l’axe de l’induit, et en face desquelles sont placées les bobines inductrices. Les bobines munies de petites ouvertures intérieures sont dimensionnées de telle façon que, à l’intérieur de la périphérie d’une bobine inductrice, il y ait plus de deux bobines induites, de façon à ce que le mouvement soit continu même pour de faibles courants.
- BREVETS AMÉRICAINS
- 7g3.o36. — J. Kitsee. —Compteur. — Le méca-
- nisme du compteur proprement dit est inû par un petit moteur alimenté par le courant d’une très haute résistance qui est. montée en shunt sur le circuit principal. La vitesse du moteur est réglée par un frein à mercure dont l’action s’exerce d’une façon plus ou moins sensible suivant l’intensité du courant qui circule.
- BREVETS FRANÇAIS (')
- 352.919, du 3 avril 1905. — Firme Haefely et Cie. — Fabrication de tubes isolateurs au moyen d'un mandrin enrouleur.
- 353.102, du 8 avril igo5. — Allgemeine Elektrici-tats G. — Dispositif pour tenir propre pendant la marche le commutateur dans les compteurs mo-te urs.
- 353.429, du 7 janvier i9o5. — West. — Appareil pour essayer des résistances électriques.
- 353.73g, du 27 avril 1905. — Fauvin et autres. — Pfts aux appareils de mesures électriques.
- 353.887, du 2 mai igoô. — Meylan. — Fréquencemètre à lecture directe.
- 353.896, du 3 mai igo5. — Société genevoise pour
- LA CONSTRUCTION u’iNSTRUMENTS DE PHYSIQUE ET de mécanique. — Compteur moteur.
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- RETOUR
- Départ de Vintimille, à 7 h. 09 matin ; de Menton, à 7 h. 35 ; de Monte-Carlo, à 7 h. 5o ; de Monaco, à 7 h. 55 ; de Cap-d’Ail-la-Turbie, à 8 h. 01 ; de Beaulieu, à 8 h. n ; de Nice, à 8 h. 3o ; de Cannes, à 9 h. ; de Saint-Raphaël-Valescure, à 9 h. 33 ; d’Hyères (par correspondance), à 9 h. 3a ; de Toulon, à 10 h. 5o ; arrivée à Paris, à 10 h. 20 soir.
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- On peut retenir ses places d’avance, dès maintenant, moyennant une taxe de location de 2 fr. par place, à la gare de Paris ou aux bureaux de ville : rue Saint-Lazare, 88, et rue Sainte-Anne, 6, et aux gares de : Monte-Carlo, Monaco, Cap-d’Ail-la-Turbie, Saint—Raphaël, Hyères et Toulon.
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 3 Février 1906
- LIX
- 354.177, du 11 mai igo5. — Meylan. — Perfectionnements aux cvattmètres enregistreurs.
- 354-5i 1, du 22 mai igo5. — Compagnie pour la
- FABRICATION DES COMPTEURS ET MATÉRIEL d’uSINES a GAZ. — Enroulement pour préserver les aimants des appareils de mesures à courant continu contre les court-circuits.
- 354.546, du 23 mai 1905. — Compagnie pour la
- FABRICATION DES COMPTEURS ET MATÉRIEL d’uSINES a gaz. — Dispositif pour faire marquer aux compteurs délectricité une dépense constante en plus.ou en moins de la dépense de Vinstallation.
- 345.772, du 3o mai igo5. — Carpentier. — Phase mètre.
- 355.454, du 22-23 juin 1905. — Still. —Electromètre.
- 355.475, du 23 juin 1905. -— Siemens et Halske.— Indicateur de tension.
- 355.516, du 11 mai 1905. — Carpentier. — Mesure de la tension, de l’intensité et de la puissance dans les réseaux.
- 355.5ÔI, du 21 juin 1905. — Rochet — Compteur d’électricité.
- 355.567, du 22 juin igo5. —IIortsmann. —Appareil de contrôle.
- 35'5.75i, du 29 juin 1905. — Fleming. — Perfectionnements aux appareils de mesure électrique. 355.942, du 6 juillet 1905. —Iliovici. —Analyseur de courbes du courant alternatif.
- ELECTROCHIMIE
- BREVETS AMÉRICAINS
- '789.353. — Anson G. Beth. — Electrodéposition des métaux. — L’usine comporte un certain nombre de bains contenant cjiacun un groupe d’électrodes positives et négatives, du type unipolaire, montées en série. Les différents groupes sont connectés en parallèle entre eux.
- BREVETS FRANÇAIS (1)
- 352.720, du 25 mars 1905. — Jeantaud. — Elec-. trode triangulaire.
- 352.647, du 25 mars igo5.— Schmidt. — Procédé < de fabrication de corps métalliques à parois minces pour la galvanoplastie.
- 352.789, du 28 mars igo5. — Price, Cox et Mar-siial. — Electrodes pour fours électriques.
- 352.852, du 3o mars igo5. — Potthoff. —Appareil de galvanoplastie.
- 353.i43, du 8 avril 1905. — Jacob. — Préparation des oxydes de. plomb pour accumulateurs.
- 353.288, du 28 février 1900. — Schiele. — Procédé
- r
- *-------------
- f (p Communiqué, par M. Josse, 17, boulevard de la Madeleine.
- pour recouvrir par voie électrolytique les surfaces d’objets en fèr, acier, fonte, etc., cl’une couche adhérente cl’un autre métal.
- 353.3o4, du 18 mars 1905. — Granier. — Appareil pour Yêlectrolyse des chlorures alcalins.
- 354.207 du 11 mai 1905. — Fitzgerald et Rennie. — Four électrique à résistance.
- 35o. 120, du 17 août 1904. — Naville et Guye.— Appareil autorégulateur pour soumettre les gaz à l’arc électrique.
- 355.456, du 22 juin igo5. — Frick. —- Fours électriques a transformateurs.
- DIVERS
- BREVETS FRANÇAIS (*)
- 352.920, du 3 avril igo5. — Haefely et Cie. — Fabrication d’enveloppes isolantes au moyen d’un tambour tournant.
- 354.118, du 9 mai 1905. —Donohue. —Pierre artificielle.
- 354.294, du i5 mai igo5. — Chapman. — Procédé pour enlever au papier, au fil et à d’autres matières Vélectricité statique qu’ils contiennent.
- 354.399, du 17 mai 1905. — Société a the Morgan CRUCirle C. Ltd. » — Fabrication de blocs de plombagine stratifiée.
- 354.866, du 2 juin 1905. — Teuber. — Appareil électrique de chàuffage et de cuisine composé de corps électriques incandescents en forme de spirales.
- 355.363, du 19 juin igo5. — Middleton Jr. — Comjiosé isolant.
- 355.436, du 21 juin igo5. — Sociéta ceiiamica richard-ginori. — Isolateur.
- 356.028, du 10 juillet igo5. — Boitelet et Spigel. Isolant électrique et son pocéclé de fabrication.
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- TYPES SPÉCIAUX POUR L’ALLUMAGE DES MOTEURS
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- LX
- Supplément à L'Éclairage Électrique du 3 Février 1906
- ADJUDICATIONS
- Il sera procédé, le 13 février 1S06, à Paris, à l’Office Colonial (Galerie d’Orléans, Palais Royal), aux deux adjudications suivantes :
- i° Fourniture de fils de fer galvanisés destinés au service des Postes et Télégraphes de la Guinée française. — Cautionnement provisoire : i25fr.
- 2° Fourniture de fils de fer galvanisés destinés
- au service des Postes et Télégraphes de l’Indo-Chine. — Cautionnement provisoire : 25o fr.
- On peut se procurer les cahiers des charges relatifs à ces deux adjudications au Ministère des Colonies (3e Direction Bureau). Ces documents peuvent être également consultés tous les jours non fériés de 10 heurps à midi et de 2 à 5 heures, à l’Office national du Commerce extérieur, 3, rue Feydeau, Paris (2e).
- BIBLIOGRAPHIE
- Il est donné une analyse bibliographique des ouvrages dont deux exemplaires sont envoyés à la Rédaction.
- Zur Klarstellung der Begriîîe : Masse, Ge-wicht, Schwere und Kraft.
- (Notions exactes sur la masse, le poids, la pesanteur et la force), par O. Linders. — Brochure in-8° de 22 pages. Jah und Schunke Edr, Leipzig. Prix : 1 Mark.
- La compétence de l’auteur, bien connu par ses travaux sur les grandeurs physiques et sur les notations, n’est plus à signaler. La brochure qu’il présente aujourd’hui au public est destinée à préciser un certain nombre de notions qui, fréquemment, sont très vagues dans l’esprit de ceux qui étudient la physique. Ces notions sont celles de masse, de poids, de pesanteur et de force. La netteté et la clarté avec lesquelles .est rédigé ce petit ouvrage en font un livre tout à fait recommandable.
- R. V.
- Motive power and Gearing for Electrical Machiner y.
- Force motrice et modes d’accouplement pour machines électriques), par Tremlett Carter, 2e édition, revue par G. T. Davies. — Un volume in-8° de 672 pages avec 199 figures, relié percaline. The Electrician, Edr, Londres. Prix : 12 sh. 6 pence.
- Cet ouvrage contient un très grand nombre d’indications pratiques, utiles et intéressantes, sur les différents moteurs que l’on peut employer pour l’entraînement des machines électriques et sur les façons dont on peut réaliser cet entraînement.
- Il est divisé en six parties consacrées aux sujets suivants :
- 1e partie : Introduction. — Principes fondamentaux ; problème à résoudre!
- 2e partie : La machine à vapeur. — Graissage, principes de thermodynamique, vapeur, chaudières et foyers, théorie et fonctionnement de la machine à vapeur, détails des machines à vapeur, description de quelques machines types, essais de machines à vapeur, vapeur surchauffée, relation entre la machine à vapeur et l’énergie électrique.
- 3e partie : Moteurs à gaz. — Combustibles liquides et gazeux, gazogènes, cycle Otto, moteurs à quatre temps, cycles autres que le cycle à quatre temps, relation entre le moteur à gaz et l’énergie électrique, essais de moteurs à gaz.
- 4e partie : Usines hydrauliques. — Energie hydraulique, établissement et construction des usines, turbines hydrauliques, essais des turbines, relation entre les turbines hydrauliques et l’énergie électrique.
- 5e partie : Modes d’accouplement. — Courroies et cordes, manivelles, engrenages à simple et double réduction.
- 6e partie : Exemples de stations génératrices. — Usines génératrices à vapeur, usines génératrices à gaz et hydrauliques.
- R. R.
- Les télégraphes en Europe, leur état actuel en 1905, par Emile Guarini.— Un vol. in-8° de 68 pages, avec 23 figures. H. Dunod et E. Pinat, Edrs, Paris. Prix : 5 francs.
- Cet ouvrage contient les renseignements récents sur les télégraphes des divers pays d’Europe. Il décrit successivement les lignes, l’appareillage des bureaux, les principaux réseaux télégraphiques, la télégraphie et la téléphonie simultanées. '
- J. N.
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- Tome XLVI.
- Samedi 10 Février 1906.
- 13* Année.
- N° 6.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques - Mécaniques - Thermiques
- DE ‘
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- LEGROS (L.). — Calcul d es rhéostats pour le réglage de la tension des alternateurs ...... 201
- VALBREUZE (R. de). — L’Eclairage électrique des trains de chemins de fer [suite). . ....... 208
- SOLIER (A.). — Usine génératrice électrique de Saint-Denis—Saint-Ouen.......................... ... 216
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur l’ionisation dans les gaz des flammes colorées, par Lewis................ 221
- Sur la vitesse de recombinaison des ions dans l’air, par Hendren. . . ............................. 224
- Méthode de recherche expérimentale sur la transformation des rayons X et des rayons secondaires qui en
- résultent, par Sagnac........................................................................ 227
- Classification et mécanisme des différentes actions électriques produites par les rayons X, par Sagnac . . 227
- Sur les phénomènes magnéto-optiques, par Ingersoll.................•............................. 228
- Génération et Transformation. — Emploi des moteurs à gaz dans les usines génératrices, par Dowson 228
- Sur le rendement des usines génératrices, par Hobart............................................. 22g
- Relation entre les pertes par hystérésis et la forme d’ondes dans les tôles en fer spécial, par Benischke. . 22g
- Sur les pertes dans le fer des moteurs d’induction, par Hellmund............................. 282
- Sur les projets de moteurs série monophasés de traction (suite), par Dick................ 282
- Oscillations hertziennes et télégraphie sans fil. — Système Orling-Armstrong de télégraphie sans
- fil, par Collins............................................................................. 236
- Expériences faites aux postes de télégraphie sans fil de l’ile de la Trinité, par Monckton. ..... 287
- Nouvel auto-anti-cohéreur, par Lohnberg ........................................................... 238
- Nouveau relais pour la télégraphie sans fil, par Sullivan............................ 23g
- Mesures. — Mesure de la variation de capacité des condensateurs avec la température, par Terry .... . 240
- NOTES ET NOUVELLES
- Exposition internationale de Milan (Comités)...................
- Usines génératrices de la « Charing Cross C° ».................
- Les turbines à vapeur de l’usine génératrice de Carville.......
- Machines employées dans les stations centrales.................. .
- Turbines à vapeur..............................................
- LXII
- LXVI
- LXVIII
- LXIX
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- ciriquc au iu revner iy06
- NOTES ET NOUVELLES
- EXPOSITION INTERNATIONALE DE MILAN
- 1906. — GROUPE IV ; Electricité et Métrologie.
- Président : M. Sartiaux (Eugène), Ingénieur-électricien, 48, rue de Dunkerque, Paris.
- Secrétaire général Trésorier'. M. Holzschuch (Jacques). Ingénieur, 3o, Avenue d’Antin, Paris.
- Comité de la Classe A
- Production et utilisation mécanique de VElectricité.
- Electrochimie.
- Présidents : M. 1\obard (René), Ingénieur, Administrateur de la Société <( L’Eclairage Electrique » et de la Compagnie des Trélileries du Havre.
- M. Ai by (Amédée), Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, Administrateur délégué de la Société Westinghouse.
- Vice-Présidents : M. Lavezzari (André), Administrateur de laCie Française de l’Accumulateur « Aigle », Directeur des Ateliers Frielman.
- M. Street (Charles), Administrateur délégué de la Société anonyme « Le Carbone ».
- Secrétaire : M. NELSON-UnRY(Emmanuel), Ingénieur à la Cie Anonyme Westinghouse, Administrateur de la Cie Française des perles électriques Weissmann.
- Secrétaire-adjoint : M. Fredet (Henri), Ingénieur-Constructeur.
- Rapporteur'. M. Schuhler (Paul), Ingénieur de la Cie Continentale Edison, Directeur de la Station centrale Trudaine.
- Membres
- MM.
- Bardon (Louis), Constructeur électricien.
- Delafon (Philippe), Fabricant de piles électriques.
- Faget (Gabriel), Ingénieur de la Société Egyptienne d’Electncité.
- Gin (Gustave), Ingénieur électrométallurgiste;
- Getting (Edouard), Administrateur Directeur de la Cie Française de charbons pour l’Electricité.
- Giraud-Jourdan (Gérard), Administrateur de la Cie Générale d Electrochimie.
- Labour (Edouard), Directeur technique de la Société « L’Eclairage Electrique ».
- La Ville Le Roulx (Pierre), Directeur de la Société pour le travail électrique des métaux.
- Leclanghé (Maurice), Administrateur de la Société Leclanché et Cie.
- Le Chatelier (Louis), Président du Conseil d’administration de la Société Française de Constructions Mécaniques.
- Iveller, Directeur technique de la Cie Electrothermique Keller, Leleux et Cie.
- Risler (Gustave), Directeur de la Société Industrielle des Téléphones.
- Turenne (Emile), Associé de la Maison Barbier, Bénard et Turenne. Constructeurs de phares.
- Vedovelli (Edouard), Administrateur délégué de la Cie générale de constructions électriques.
- Comité de la Classe B.
- 7 élégraphie . —- Téléphonie. —Applications diverses de VElectricité.
- Président : M. Dumont (Georges),1 Ingénieur, Président de l’Association des Industriels de France contre les Accidents du travail.
- Vice-Présidents : M. Cance (Alexis), Ingénieur électricien, associé de la Maison « Cance et üls et Cle ».
- M. Meyer May (Albert), Directeur du service « Constructions électriques » de la Société Industrielle des Téléphones.
- Rapporteur : M. Zetter (Charles), Directeur de la Cie (( Appareillage Electrique Grivolas ».
- Secrétaire : M. Baignères (François), Sous-Ingénieur aux Services techniques de la Cie des Chemins de fer de l’Est.
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- Supplément à L‘Eclairage Ëïectrïqu^dû tTTT evrier im
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- Westinghouse
- pour TRACTION
- Pouvant utiliser indistinctement du courant alternatif simple à 2S périodes, ou du courant continu)
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- 2, Boulevard Sadi-Carnot, Le Havre
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- Membres
- MM.
- Burgunder (Alfred), Constructeur électricien.
- Charliat (Alexandre), Directeur de l'Ecole pratique d’Electricité industrielle.
- Conrad (Georges), Directeur de la verrerie de F olembray,
- Courtant (Auguste), Directeur de la maison Cli. Mildé et fils.
- xMambret (Georges), Constructeur d’instruments de précision.
- Mathe (H. B. de la), Constructeur de câbles électriques.
- AYeïssmann (Gustave), Administrateur de la Compagnie Française des perles électriques Weissmann.
- Worms (Jacques), Ingénieur de la Société « Le Carbone » .
- Ducousso(Th.), Directeur des Services Electriques aux Ateliers Thomson-Houston.
- Pathé, Compagnie générale des Phonographes.
- Classe C. — Mythologie Comité d’Organisation
- Président: M. Lallemand (Charles), Ingénieur en chef au corps des Mines, Directeur du service de Nivellement Général de la France, Membre du Bureau des Longitudes.
- Vice-Présidents : M. Benoit, Directeur du Bureau International des Poids et Mesures.
- M. Favé, Ingénieur hydrographe en chef de ire classe.
- M. Mengin, Lieutenant-Colonel d’Artillerie, sous-directeur de l’Atelier de Constructions de Puteaux.
- Secrétaires ; M. Collot, Ingénieur, constructeur de balances pour les sciences.
- M. Pellin (Félix-Philibert), Ingénieur, constructeur d’instruments de précision.
- M. Therrode (Léon), Ingénieur, constructeur d’instruments d’optique.
- Rapporteur : M. Roux (Gaston), Directeur du Bureau de Contrôle des Installations Electriques.
- Membres
- MM.
- Baille-Lemaire (Jean-Baptiste), Fabricant de jumelles, docteur ès-sciences, président du syndicat des Constructions d’instruments d’optique et de précision.
- Bigourdan, Astronome titulaire à l’Observatoire de Paris.
- Binet (Paul), Capitaine d’artillerie, chef de l’atelier de précision delasection technique de l’Artillerie.
- Borrel (Georges), Horloger mécanicien-électricien.
- Brocq (François), Sous-directeur de la compagnie pour la fabrication des compteurs et matériel d’usines à gaz.
- Carpentier (Jules), Ancien ingénieur des manufactures de l’Etat, constructeur d’appareils de mesures.
- Chateau (Cyprien), Constructeur-mécanicien de la maison Chateau frères et Cie.
- Darras (Alphonse), Ingénieur, constructeur.
- Guillaume (Charles), Directeur adjoint du Bureau International des poids et mesures.
- Janet (Paul), Professeur à l’Université de Paris, directeur du Laboratoire Central et de l’Ecole supérieure d’Electricité.
- Le Chatelier (Louis), Président du Conseil d’Ad-ministration de la Cie Française de constructions mécaniques.
- Montpellier (Jules), Rédacteur en chef de YElectricien, Inspecteur adjoint au directeur de l’Ecole professionnelle supérieure des postes et des télégraphes.
- Perot (Alfred), Directeur du Laboratoire d’essais au Conservatoire National des Arts et Métiers.
- Richard (Jules), Constructeur d’appareils de précision.
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 10 Février 1906
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- SOUS-COMITÉ N° I
- (Métrologie appliquée aux arts, aux professions, aux industries, au commerce)
- Président : M. Mengin, Lieutenant-Colonel d’Ar-tillerie, Sous-Directeur de l’Atelier de Construction de Puteaux.
- Secrétaire : M, Therrode (Léon), Ingénieur, Constructeur d’instruments d’optique.
- Membres
- MM.
- Baille-Lemaire (Jean-Baptiste), Fabricant de jumelles, Docteur ès-sciences, Président du Syndicat des Constructeurs d’instruments d’optique et de précision.
- Binet (Paul), Capitaine d’artillerie, Chef de l’atelier de précision de la section Technique de l’Artillerie.
- Borrel(Georges),horloger, mécanicien, électricien.
- Brocq (François), sous-directeur de la Cie pour la fabrication des Compteurs et Matériel d’Usine à gaz.
- Chateau (Cyprien), Constructeur, mécanicien de la Maison Chateau frères et Cie.
- Darras (Alphonse), Ingénieur, constructeur.
- Janet (Paul), Professeur à l’Université de Paris, directeur du Laboratoire Central et de l’Ecole supérieure d’Electricité.
- SOUS-COMITÉ N° 2
- (Métrologie de Précision).
- Président : M. Benoit, Directeur du Bureau International des Poids et Mesures.
- Secrétaire : M. Collot, Ingénieur, Constructeur de balances pour les sciences.
- Membres
- MM.
- Carpentier (Jules), Ancien ingénieur des manufactures de l’Etat, Constructeur d’appareils de mesures.
- Le Chatelier (Louis), Président du Conseil d’Ad-ministration de la Cie française de Constructions Mécaniques.
- Montpellier (Jules), Rédacteur en chef de Y Electricien, Inspecteur adjoint au Directeur de l’Ecole Professionnelle supérieure des Postes et des Télégraphes.
- Richard (Jules), Constructeur d’appareils de précision.
- SOUS-COMITÉ N°3 tMétrologie rétrospective).
- Président : M. Favé, Ingénieur hydrographe en Chef de ire Classe, Chef du service des instruments scientifiques au Ministère de la Marine.
- Secrétaire : M. Pellin (Félix-Philibert), Ingénieur, Constructeur d’instruments de précision.
- Membres
- MM.
- Bigourdan, Astronome titulaire, à l’Observatoire de Paris.
- Guillaume (Charles), Directeur adjoint du Bureau International des Poids et Mesures.
- Perrot (Alfred). Directeur du Laboratoire d’Essais au Conservatoire National des Arts et Alétiers.
- Roux (Gaston), Directeur du Bureau de Contrôle des Installations électriques.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Usines génératrices de la « Charing Cross C° ».
- .Dans une récente communication à VInstitution of Electrical Engineers, M. Patchell a décrit d’une façon complète les intéressantes installations de la « Charing Cross Company » de Londres. Le système adopté est la transmission de courants triphasés à 10.000 volts et la distribution de courant continu. La fréquence des courants triphasés est de 5o périodes par seconde.
- L’usine génératrice établie à Bow, comprend une salle centrale des machines, de 25 mètres de largeur et une chaufferie de même dimension. Les chaudières sont de deux types, construits par MM. R. Hornsby and Sons : elles sont munies de surchauffeurs Mac Pharl et Simpson. On n’a pas établi d’économiseur jusqu’à nouvel ordre. Les cheminées assurant le tirage des chaudières sont en acier. L’eau d’alimentation est prise dans des puits artésiens.
- La salle des machines contient des générateurs de 800 kilowatts à grande vitesse accouplés à
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- Professeur à l’Université de Bologne
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- Par Eugène NÉCULCÉA
- Attaché au Laboratoire des Recherches physiques de h a Sorbonne
- PRÉFACE de G. LIPPMAMN
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- Supplément à L’Éclairage Electrique du 1
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- m
- des machines à vapeur verticales et à triple expansion Bellis et Morcom, et des générateurs de 1.600 kilowatts accouplés à des machines Sulzer horizontales à faible vitesse. De nouveaux générateurs de 4-°°o kilowatts, récemment installés, sont commandés par des machines verticales compound à trois cylindres, avec un cylindre à haute tension placé au centre et deux cylindres à basse tension placés de part et d’autre du précédent-
- La condensation est assurée par des condenseurs à mélange, et l’eau nécessaire est prise à la « Bow River ». La quantité d’eau disponible étant insuffisante, on a disposé des tours de condensation pour la refroidir et l’utiliser à nouveau : ces tours en acier ont de larges bases cylindriques et ont 10 mètres de diamètre.
- Les alternateurs Lahmeyer sont à inducteur tournant et à induit fixe. Le diamètre extérieur du stator est de 3 m. y5, 8 m 10 et 9 mètres pour les groupes de 800, 1.600 et 4-ooo kilowatts. Le diamètre de l’inducteur volant est de 2 m. 60, 6 m. 90 et 7 m. 60 respectivement pour les trois types. Le nombre de pôles est de 26, 72 et 72. Les vitesses de rotation sont de 2,3o, 83,3 et 83,3 tours par minute. Le poids d’un alternateur complet est de 3o, 131 et 197 tonnes.
- Le courant d’excitation nécessaire aux alternateurs triphasés est fourni par une petite installation à courant continu qui alimente en même temps les circuits d’éclairage et les circuits des moteurs auxiliaires. Les groupes générateurs sont formés de dynamos Lahmeyer de 3oo kw. à 200 volts accouplées à des machines verticales à triple expansion Bellis et Morcom : la vapeur d’échauffement de ces groupes est condensée dans les mêmes condenseurs que celle des groupes de 800 kw. Cette installation est complétée actuellement par deux groupes moteurs-générateurs de 35o kw.' et par une batterie d’accumulateurs.
- Le tableau de distribution occupe un des côtés de la salle des machines : chaque machine a son panneau particulier comprenant un interrupteur principal commandé par un levier et une tringle de renvoi, les lampes de synchronisation, un am-
- pèremètre d’excitation, un voltmètre principal, un wattmètre et un wattheuremètre. Chaque moitié du tableau général est desservie par un groupe de barres à haute tension qui peuvent être divisées en plusieurs sections au moyen d’interrupteurs à couteau.
- L’usine génératrice est reliée par des câbles à haute tension (10.000 volts) à quatre sous-stations réparties dans la Cité de Londres ; chacune de ces sous-stations est équipée avec des groupes moteurs-générateurs et une batterie d’accumulateurs. La puissance d’une sous-station est de 8.5oo kw. et la capacité de chaque batterie atteint 1.600 kilowatts au régime de décharge en quatre heures.
- Les groupes moteurs générateurs, alimentés directement par les barres à haute tension et protégés par des fusibles du type Siemens à cheminée, sont composés de moteurs asynchrones de 5oo chevaux à 3oo tours par minute entraînant des dynamos génératrices à courant continu de 35o kilowatts à 4o°-44° volts travaillant sur un réseau à trois fils sur lequel des égalisatrices de 175 kw. à 200-220 volts maintiennent l’équilibre de charge entre les ponts. Les batteries d’accumulateurs Tudor ont une capacité de 4-°oo ampère-heures en quatre heures et comprennent 204 éléments : elles sont reliées à des survolteurs automatiques.
- R. R.
- Usine hydroélectrique de la « Spring River ».
- Cette nouvelle usine hydroélectrique, qui utilise une chute d’eau de la (( Spring River » dans le Kansas, est destinée à fournir la force motrice nécessaire aux mines de zinc du Missouri qui couvrent une importante superficie. Une digue de 200 mètres de longueur permet d’utiliser une hauteur de chute d’une dizaine de mètres. Cette chute alimente quatre turbines de 2.800 chevaux à arbre horizontal, entraînant chacune un alternateur de i5oo kw. qui produit des courants triphasés à 2.3oo volts et 25 périodes : la vitesse de rotation des groupes est de 187 tours par minute. Les excitatrices des alternateurs sont entraînées par courroies.
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 10 Février 1906
- La tension des courants triphasés est élevée à j 33.ooo volts au moyen de six transformateurs de ' 5oo kilowatts à refroidissement par circulation d’eau. | Ces transformateurs sont placés dans un bâtiment distinct de l’usine génératrice et relié à celle-ci par des câbles souterrains.
- La ligne de transport d’énergie est supportée par des poteaux en bois de dix mètres de hauteur. Les fils sont placés au sommet d’un triangle équilatéral dont les côtés ont i m. io de longueur : au-dessous des fils est disposé un conducteur relié à la terre.
- Cette ligne aboutit à quatre sous-stations dans chacune desquelles la tension est abaissée à 2.3oo volts par trois transformateurs de a5o kilowatts: deux lignes à basse tension relient ces sous-stations aux différents points d’utilisation. Les moteurs dont la puissance est supérieure à 5o chevaux sont alimentés directement sous 2.3oo volts: pour les moteurs plus faibles, la tension des courants triphasés est abaissée à 44o volts.
- R. R.
- Les turbines à vapeur de l’usine génératrice de Garville.
- Dans un article publié par le Zeitschrift für das Gesamle Turbinenwesen, M. Gradenwitz décrit l’usine génératrice de Carville (Angleterre) appartenant à la « Newcastle-on-Tyne Luflly C° ». Cette usine génératrice a une puissance de 12.000 kilowatts et contient deux turbo-générateurs de 2.000 kilowatts. La consommation de vapeur est inférieure à 8 kgr. 16 par kilowati-heure dans les grosses unités.
- Les turbines sont de la nouvelle forme Parsons et possèdent un graissage forcé des paliers et de disposition nouvelle pour la circulation de l’eau. Les régulateurs mécaniques permettent de faire varier la vitesse normale de 5 % au-dessus ou au-dessous de la vitesse normale de rotation qui
- est de 1.200 tours par minute. Ces régulateurs sont commandés à la main ou bien par un servomoteur actionné du tableau de distribution. Entre la marche à vide et la pleine charge, la variation de la vitesse ne dépasse pas 3 % , et entre la marche à vide et la charge maxima, la variation de vitesse ne dépasse pas 5 % .
- Chaque turbo-générateur peut fournir pendant une heure une puissance de 5.000 kw. et, pendant quelque temps, une puissance de 5.5oo kilowatts: les chiffres correspondants des petites unités sont 2.3oo et 2.5oo kw.
- Outre les régulateurs dont il a été question, les turbines sont munies de dispositifs de sécurité qui coupent l’admission de vapeur aussitôt que la vitesse atteint i.4oo tours par minute.
- Jusqu’à présent, dans les turbines Parsons, on ne réunissait ensemble que les aubes de la portion à basse pression, pour augmenter leur solidité : dans les turbines de 4-ooo kw. installées à Car-ville, on a réuni ensemble les aubes de la portion à haute tension comme celles de la portion à basse tension, aussi bien sur le stator que sur le rotor. Cette réunion des aubes est faite dans la turbine à basse pression, au moyen de fils placés à leur extrémité et aussi en leur milieu. Les autres aubes sont réunies au moyen d’une bague en même métal que les aubes : cette bague possède une section de 80 mm. et est soudée à chacune des aubes qui portent à cet effet un logement approprié.
- Les générateurs à courants alternatifs sont du type à inducteur tournant ; ils sont directement calés sur l’axe du rotor de la turbine. A la vitesse normale de rotation, ils produisent des courants triphasés à 5.750 volts et 4° périodes. Le courant d’excitation est produit pour chaque alternateur par une machine à courant continu bipolaire placée en bout d’arbre : l’induit de cette excitatrice est relié directement au circuit inducteur de l’alterna-
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- leur sans l’interposition de rhéostat : le réglage se fait sur le circuit d’excitation de l’excitatrice qui est alimenté par une batterie d’accumulateurs ou par un moteur générateur produisant du courant continu à ioo volts. La différence de potentiel aux bornes de l’excitatrice est d’environ ioo volts. Les balais de cette machine sont en charbon et ont donné, jusqu’à présent, des résultats très satisfaisants.
- Chaque turbine est accouplée directement avec un condenseur à surface placé derrière elle. Les pompes à air sont du type Parsons à trois échelons ; une pompe à eau est entraînée par l’arbre de chaque pompe à air : l’ensemble est actionné par un moteur triphasé. Des compteurs d’eau permettent de voir la consommation des pompes.
- L’eau de réfrigération des condenseurs est prise dans la Tyne. Elle est fournie par deux pompes centrifuges entraînées par des moteurs triphasés. Après avoir servi à la condensation, cette eau est renvoyée dans le fleuve.
- B. L.
- Machines employées dans les stations centrales.
- Dans une étude publiée parla revue Elektrotec/i-nik und Maschinenbau, M. Rubricius passe en revue les différentes machines de grande puissance installées récemment dans des stations centrales.
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- Il est délivré toute l’année par les gares et stations du réseau d’Orléans pour ^.rcachon, Biarritz, Dax, Pau et les autres stations hivernales du midi de la France.
- i.0 des billets d’aller et retour individuels de toutes classes avec réduction de 25 °/„ en irc classe et 20 °/0 en 2' et 3' classe.
- 20 des billets d’aller et retour de famille de toutes classes comportant des réductions variant de 20 % pour une famille de 2 personnes à 4o %> pour une famille de 6 personnes ou plus ; ces réductions sont calculées sur les prix du tarif général d’après la distance parcourue avec minimum de 3oo kilomètres aller et retour compris.
- La famille comprend : père, mère, mari, femme, enfant, grand’père, grand’mère, beau-père, belle-mère, gendre, belle-fille, frère, sœur, beau-frère, belle-sœur, oncle, tante, neveu et nièce, ainsi que les serviteurs attachés à la famille.
- Ces billets sont valables 33 jours, non compris les jours de départ et d’arrivée. Cette durée de validité peut être prolongée deux fois de 3o jours moyennant un supplément de 10 °/0 du prix primitif du billet pour chaque prolongation.
- L’usine génératrice de Moabit (Berlin) contient des machines Gôrlitz et des machines Sulzer à triple expansion de 6.5oo' chevaux. Dans ces machines, le cylindre à basse pression est subdivisé en deux cylindres séparés, les quatre cylindres à vapeur étant placés symétriquement de part et d’autre du volant. Ces machines sont alimentées avec de la vapeur surchauffée à 3oo° et à une pression de 12 atmosphères: leur vitesse de rotation est de 83 tours par minute. La machine Gôrlitz pèse 48o tonnes dont 3o tonnes pour l’arbre de 6j5 mm. de diamètre. La distribution de vapeur de la machine Gôrlitz est assurée par des soupapes Golmann : celle de la machine Sulzer est assurée par des soupapes quadruples' de cette maison, actionnées par un arbre intermédiaire. Les essais faits sur la machine Sulzer ont conduit à des consommations de vapeur de 4,o3 kgr. par cheval-heure indiqué.
- L’usine génératrice de Vienne contient des machines à vapeur du même type de 3.4oo chevaux alimentées par de la vapeur à 12 atmosphères surchauffée à 2^o°-3oo°. La vitesse de rotation est de 9o tours par minute et la consommation de vapeur est de 4,55 kgr. par cheval-heure indiqué.
- L’usine génératrice de Hanovre contient des machines Egestorfî de 2.000 chevaux travaillant avec de la vapeur surchauffée à 290° et produisant
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- Les conditions principales d’émission de ces livrets sont les suivantes :
- L’itinéfaire doit ramener le voyageur à son point de départ initial. 11 peut affecter la forme d’un voyage circulaire ou celle d’un aller et retour.
- Le parcours à effectuer sur les réseaux ou par les voies navigables des pays indiqués ci-dessus (France et Etranger) ne peut être inférieur à 600 kilomètres. La durée de validité des livrets est de 45 jours lorsque le parcours ne dépasse pas 2.000 kilomètres ; elle est de 60 jours pour les parcours de 2.000 à 3.000 kilomètres, et de 90 jours au-dessus de 3.000 kilomètres.
- Dans aucun cas la durée de validité ne peut être prolongée ni l'itinéraire modifié.
- Les enfants âgés de moins de 4 ans sont trr nsportés gratuitement s’ils n’occupent pas une place distincte ; au-dessus de 4 ans jusqu’à 10 ans, ils bénéficient d’une réduction de moitié.
- Aucune réduction sur les prix de ces livrets n’est accordée pour les voyages effectués en groupe ou les voyages de famille.
- Ces livrets doivent être demandés à l’avance sur des formulaires ad hoc et au moyen de cartes, tarifs et documents tenus à la disposition des intéressés dans toutes les gares et stations françaises ou étrangères faisant partie des pays européens désignés ci-dessus.
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- Il est exigé des voyageurs, au moment de la demande, le dépôt d’une provision de 3 francs par livret. Cette somme est déduite du prix lorsque le voyageur prend possession de ce livret.
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- 2.ooo chevaux à la vitesse de 83 tours par minute. La distribution est effectuée par des soupapes Lentz et la consommation moyenne est de 4,^5 kgr. par cheval-heure indiqué.
- En Amérique on a beaucoup employé la disposition mixte, horizontale et verticale, du type Allis Chalmers. Le cylindre à haute pression est horizontal et le cylindre à basse pression est vertical : deux machines identiques travaillent ensemble sur un même arbre et sont disposées de part et d’autre du volant. Des machines de 8.000 chevaux de ce type produisent l’énergie électrique nécessaire au Métropolitain souterrain de New-York ('). La distribution est du type Reynold Corliss avec soupapes à double siège au cylindre à haute pression et robinets tournants ordinaires au cylindre à basse pression. La consommation de vapeur de ces machines s’élève à 5,5 kgr. par cheval-heure indiqué. La Cie (( Union Light and Traction )) emploie des machines du même modèle de 35oo chevaux. Les machines verticales à triple expansion sont em-ployéesdans l’usine génératrice deSan Francisco(2) : elles produisent 5.000 chevaux.
- L’apparition de la turbine à vapeur a arrêté la construction des machines à vapeur à pistons de
- F) Voir Eclairage Electrique, tome XLI11, 27 mai 1905, p. 291. D Voir ci- dessus.
- grande puissance, particulièrement en Amérique. La turbine Curtis à arbre vertical a fait l’objet de nombreuses applications : il en est de même de la turbine Parsons-Westinghouse, et, sur le continent, de la turbine Brown-Boveri-Parsons dont les unités atteignent des puissances de 10.000 chevaux. Ces unités présentent un encombrement beaucoup plus faible que les machines à pistons : en outre la consommation garantie de vapeur ne dépasse pas 4,o8 kgr. par cheval-heure.
- Deux turbines Parsons - Brown - Boveri de 10.000 chevaux ont été installées récemment à l’usine génératrice de Vienne : une autre a été mise en service à Essen cijd Ruhr (’). Une turbine de 12.000 chevaux est en construction.
- Des turbines Parsons-Westinghouse sont installées à la nouvelle usine génératrice de la baie de Ghelsea (Londres) etont une puissance de y.5oo chevaux environ.
- En Amérique, la compagnie Edison de Boston emploie des turbines verticales Curtis de 7.5oo chevaux.
- Les moteurs à gaz de grande puissance commencent à se répandre : la Gazmotorenfabrik de Cologne a construit un moteur de 2.000 chevaux à deux cylindres à quatre temps et à double effet. L’usine génératrice des mines Schalker contient un moteur
- (L Voir Eclairage Electrique, tome XLIII 27 mai 1905, p. LXXXJX.
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- r
- L-------------------------
- à gaz à quatre temps à double action de la Maschi-nenbau Gesellschaft de Nuremberg utilisant le gaz des hauts-fourneaux. Aux mines de fer d’ilseder, cinq moteurs Oechelliauser, utilisant le gaz de hauts fourneaux, produisent 6.000 chevaux.
- En Amérique, la compagnie Lackawanna Steel de Buffalo utilise huit moteurs à deux temps du 'type Kôrting de 1.000 chevaux et 16 moteurs du même type de 200 chevaux.
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- Machine fixe à triple expansion de 5.000 chevaux. .
- Cette machine, qui entraîne un alternateur de
- 3.500 kw., a été établie par la Union Iron Works à l’usine d’électricité de San Francisco. Les trois cylindres ont des diamètres de 91,4, 167,3 et 288,6 cm. La disposition générale de la machine est analogue à celle des machines de bateau. Le régulateur a un diamètre de 335 cm. et agit sur la valve d’admission du cylindre à haute pression. Pour la marche en parallèle, on a prévu un dispositif pour modifier, en marche, la vitesse de la machine. L’admission au cylindre à moyenne pression est assurée par deux soupapes, et, au cylindre à basse pression, par quatre soupapes fonctionnant ensemble.
- R. R.
- Turbines à vapeur Allis-Chalmers.
- La Compagnie Allis-Chalmers a établi récemment des turbines à vapeur pour la compagnie du gaz et de l’électricité d’Utica (New-York). Ces machines ont une puissance normale de i.5oo kilowatts et tournent à une vitesse de 1.800 tours par minute. Elles sont directement accouplées à des alternateurs diphasés Allis-Chalmers produisant des courants à
- 2.500 volts et 60 périodes. Le point particulier que présentent ces turbines à vapeur est la construction des aubes qui sont en alliage spécial et sont rapportées, par une base en queue d’aronde, dans des logements appropriés des couronnes fixes et mobiles. L’extrémité des aubes est repliée et rivée sur une bague de protection, ce qui assure une grande rigidité. Une autre particularité de ces turbines à réaction, qui les distingue des turbines Parsons, est l’absence du piston d’équilibre à basse pression destiné à compenser la poussée axiale de la vapeur. Un piston d’équilibre, soumis à la pression de la vapeur à haute tension, assure la compensation en présentant une surface beaucoup moins considérable que celle d’un piston à basse tension.
- Une turbine de 9.000 chevaux, tournant à ^5o tours par minute et alimentée avec de la vapeur à 17 atmosphères, est en service à l’usine génératrice de Williamsbourg (Brooklyn).
- Emploi des turbines à vapeur sur les paquebots.
- Le paquebot « Carmania », de la ligne Cunard et Cie, vient d’effectuer sa première traversée. Ce paquebot est équipé avec trois turbines à vapeur, une turbine à haute pression placée dans l’axe du bateau et deux turbines à basse pression placées de part et d’autre de la première. Chacune des turbines à basse tension est munie d’une petite turbine auxiliaire servant pour la marche arrière.
- L’installation des condenseurs a été particulièrement étudiée pour obtenir un excellent vide, nécessaire à un bon rendement des turbines. Les condenseurs à surface sont placés de part et d’autre du groupe de trois turbines et sont reliés aux turbines à basse pression. Ils présentent chacun une surface de refroidissement très convenable.
- L’arbre de chaque turbine attaque une hélice : l’hélice centrale est placée dans l’étambot qui a reçu, pour cela, une forme particulière : les deux autres hélices sont placées de part et d’autre de celles-ci: ces hélices sont à moyeu en acier avec ailes en bronze spécial rapportées. Pendant ses essais le « Gar-mania » a réalisé des vitesses de 20 nœuds et demi, contrairement aux résultats obtenus avec les machines à pistons, on n’a constaté sur ces paquebots aucune trépidation verticale. La Compagnie Cunard compte entreprendre la construction d’un paquebot plus grand, filant 25 nœuds.
- R. R.
- Emploi delà vapeur surchauffée.
- Dans une récente conférence faite à Chemnitz, M. Rude indique que la surchauffe présente de graves inconvénients en ce qu’elle entraîne la production de perturbations fréquentes si le personnel ne prête pas une très grande attention à la surveillance des machines. En outre, la consommation d’huile est très considérable. Enfin, il peut se produire des élévations de température dangereuses qu’aucun dispositif de sécurité ne permet d’éviter.
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- Nouveaux balais en charbon pour dynamos.
- Ces balais, , établis par la « Morgan Crucible G0 », consistent en plusieurs couches comprimées de graphite qui sont superposées. La nature feuilletée de ces balais n’est pas visible à l’œil, mais est facile à reconnaître par des mesures électriques. La comparaison des résistances d’un tel balai avec un balai ordinaire de mêmes dimensions a donné les résultats suivants :
- DANS LE SENS DES DANS LE SENS PER-COUCHES PENDICULAIRE
- Balai Morgan 0,0006 ohm o,oo46 ohm
- Balai ordinaire 0,0016 ohm 0,0020 ohm
- Pour les moteurs et les génératrices qui tournent toujours dans le même sens, on dispose les couches de graphite de façon que la résistance soit maxima à un angle du balai : c’est à cet angle que se produit la rupture du courant. Dans les autres types de balais, la résistance est maxima au milieu de la surface de frottement. La pression des balais sur le collecteur doit s’élever à 200 grammes par cm2 : l’usure est très faible.
- y R. R.
- DIVERS
- Association amicale des Ingénieurs électriciens.
- Séance du 26 décembre 1905.
- La séance est ouverte à 1 heure, sous la présidence de M. Cance.
- Sont présents: MM. D. Augé, Gance, Cance fils, Blondin, Chartier, Delaux, Faget, Gobert, Guillaume, Grille, Guittard, Hamm, Hérard, Isbert, Laffargue, Lainnet, Lemale, Laurain, Loppé, Mix, Montpellier Mazen, Robert, Roux, Rechniewski, de Valbreuze, Weissmann, Zetter.
- Sont excusés : MM. Nelson-Uhry et E. Sartiaux.
- M. le Président rappelle d’abord l’accident dont a été victime M. E. Sartiaux, à l’inauguration du Musée préventif des accidents du travail, au Conservatoire des Arts et Métiers. Il exprime la peine éprouvée par tous, en apprenant que ce coup terrible a frappé un ancien président, qui ne cesse de s’occuper de l’Association.
- M. le président est chargé, au nom de tous les Membres présents, de souhaiter àM. E. Sartiaux un prompt rétablissement, et un prochain retour au milieu d’eux.
- La démission de M. Van den Berghen, qui ne vient que rarement à Paris, est acceptée sans observation.
- Des remerciements sont votés àM. Hérard qui, à l’occasion de son retour après une longue absence, a fait un don généreux à l’Association.
- M. Isbert fait remarquer que cet exemple serait utilement suivi; il y a, en effet, un certain nombre de cotisations dont le règlement n’a pas encore été effectué.
- Conformément aux statuts, M. le Président demande de fixer la date de l’Assemblée générale. Le mardi 3o janvier est choisi, sous la réserve de fixer une nouvelle date si M. E. Sartiaux ne pouvait encore assister à l'a réunion.
- M. le Président recommande à l’Assemblée, pour une situation dans l’industrie électrique, M. J. de Prez-Crassier, dont il indique les titres.
- M. Guillaume demande la parole pour exprimer ses souhaits au Président et à tous les membres de l’Association; ces souhaits seront particulièrement transmis à M. E. Sartiaux.
- L’ordre du jour étant épuisé, la séance est levée àih.45.
- AVIS
- Nous apprenons qu’il est question de la formation d’une Société pour l’exploitation d’un secteur électrique, dont l’usine génératrice serait à Tourny (Eure), et distribuerait l’énergie électrique nécessaire à la force motrice et à l’éclairage aux communes de Tourny, Ecos, Civières, Aubigny, Fours, Cahaigne, Fontenay, Guitry, Forêt-la-Folie, Cuise-niers, Hennezis, Mézières-Surcy, Panilleuse, Tilly-Corbu, Heubécourt.
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- Tome XLiVI.
- Samedi 17 Février 1906.
- 13* Année.
- — N° 7.
- <Y O
- eiaira
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques - Mécaniques - Thermiques
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- BRYLINSKI (E.). — Remarque sur un système de mesure des grandeurs énergétiques .... 241
- G. HOLZMULLER. — Résumé des bases sur lesquelles reposent les théories modernes et, en particulier, la théorie des électrons.................................................. 243
- LEGROS (L.). — Calcul des rhéostats pour le réglage de la tension des alternateurs {fin) . . . 2Ô2
- SOLZER (A.). — Nouvelle locomotive à courant monophasé des ateliers d’Œrlikon.......... 256
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur la constitution de 1 électron, par Kaufmann.................................... 25g
- Sur l’emploi du téléphone pour étudier les décharges discontinues dans les tubes à vide, par Reiger. . , 260
- Sur une soupape électrique, par Wehnelt ................................................................. 2gQ
- Sur l’irréversibilité des alliages d’Heusler, par Hill .... . . . . . . . . ..... . . . . . . . 264
- Génération et Transformation. — Sur l’établissement de turbo-alternateurs, par Meyer. . . ... 265
- Essais de consommation de vapeur d’une turbine Westinghouse, par Gesell et Gehrcke . . ....... 271
- Influence de l’emploi de pôles de commutation sur la construction des machines : à courant continu,
- par Dettmar................................................. ............. “ ^3
- Eclairage. — Chambre photométrique à parois blanches, par Hyde. . . ............................ 274
- Electrochimie. — L’attaque ariodique du 1er sous l’effet des courants vagabonds, par Haber et Goldschmidt 275 Applications de l’électrolyse en thérapeutique, par Jones. . .....................................- 280
- NOTES ET NOUVELLES
- L’industrie électrique allemande et l’industrie électrique américaine. .
- Usine génératrice de Fisk Street ...............................
- Usine génératrice de Saint-Imier ..................... .........
- Transport électrique des colis et marchandises à Chicago ......
- Nouvelles communications par télégraphie sans fil...............
- Bibliographie . ................................................
- I.XX1V
- LXXX
- LXXXII
- LXXXII
- LXXXIII
- LXXXIV
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- LXXIV
- Supplément à L’Eclairage Électrique du 17 Février 1906
- NOTES ET NOUVELLES
- L’exportation des machines électriques aux Etats- Unis.
- Les Etats-Unis ont exporté en 1904 pour 5.779.459 dollars de machines électriques et pour 4-861.204 dollars d’appareils.
- Cette exportation se répartit entre les pays suivants :
- MACHINES ELECTRIQ. APPAREILS
- Angleterre
- Europe
- Amérique du Nord anglaise
- Afrique
- Australie
- Indes
- Colonies anglaises Amérique du Sud Etats-Unis
- 1.323.019 dollars 1.522.849
- 472.465 ,4o6.252 ioi.3g3 282.541 197.440 3i.2o3 273.724 .558.929
- 666.700
- 664.793
- 179.869
- 64.869 121.795 i83.3o8 291.219 68i.368
- R. R.
- L’industrie électrique allemande et l’industrie électrique américaine.
- Dans un article publié par Y Elektrotechnische Zeitschrift, M. Glier compare les résultats obtenus par l’industrie allemande et par l’industrie américaine dans le marché mondial.
- Exportation allemande et américaine Les progrès de l’industrie électrique aux Etats-Unis ont été les suivants :
- Il y avait en 1880 76 usines avec 1.271 ouvriers
- 1890 189 8.802
- 1900 58o . 40.890
- pour la construction d’appareils et fournitures électriques. La production de ces usines s’est élevée
- en 1880 à 2.655.ooo dollars
- 1890 19.115.000 —
- 1900 91.348.000 —
- Il faut ajouter à cela la construction de machi-
- nes électriques qui, en 1900, occupait 5.949 ouvriers et représentait un chiffre de 15.907.000 dollars.
- Les Etats-Unis seuls ne suffisent pas pour absorber cette production : leur industrie électrique doit trouver des débouchés sur le marché mondial. L’exportation a atteint
- - en 1898 2.062.000 dollars
- i899 2.736.000 —
- 1900 4.34o.ooo —
- 1901 5.8i3.ooo —
- 1902 5.38o.ooo —
- i9°3 5.779.000 —
- 1904 5.6o4.ooo —
- i9°5 7.291.000 —
- Quant à l’impoçtation, elle a été nulle si l’on excepte le charbon servant aux usages électriques
- (lampes à arc par exemple).
- Il faut ajouter à ce chilfre l’exportation pour les appareils téléphoniques, télégraphiques et appareils
- de mesure qui i s’est élevée :
- en 1898 à 2.770.000 dollars
- i899 4.399.000 —
- 1900 6.436.000 —
- I9°I 7.361.000 —
- 1902 3.632.ooo —
- i9o3 4.207.000 —
- i9°4 1 0 0 0 0 00
- ^oô 4^ (b 0 00 b 0 1
- Les Etats-Unis d’Amérique amènent donc sur le marché du monde pour 12 millions de dollars ou 60 millions de francs de produits se rattachant à l’industrie électrique.
- L’exportation de l’Allemagne en machines électriques atteint
- en 1900 23.252.ooo marks
- 1901 19.935.000 —
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- Supplément à L’Eclairage Électrique du 17 Février 1906
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- DU
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- TYPES
- DE
- lO à 5.000 eHEYHUX
- SPÉCIMENS D’APPLICATION S
- Ministère de la Marihe. machines
- Pour le contre-torpilleur ** Perrier ”..................................... 2 __
- Pour les torpilleurs 368 et 369............................................ 2 __
- Pour le cuirassé ** République ” (groupes électrogènes de bord)............ 4 __
- Companhias Reunidas Gaz e Electricidade, Lisbonne............................ B _________
- Compagnie Générale pour l’Eclairage et le Chauffage, Bruxelles (pour les
- Stations électriques de Valenciennes, de Catane et de Cambrai)............. 7 _
- Arsenal de Toulon.............................................. ............. 5 _
- Arsenal de Bizerte (Station Electrique de Sidi-Abdallah)..................... B __________
- Compagnie des Mines d’Aniche................................................. 9 __
- Port de Cherbourg............................................................ 3 _
- Fonderie Nationale de Ruelle............................................. 2 _
- Société Orléanaise pour l’éclairage au gaz et à l’électricité (Orléans)...... | _
- Société Anonyme des Mines d’AIbi ............................................ 2 _
- Société Normande de Gaz, d’Electricité et d’Eau.............................. 5 __
- Société Anonyme des Chantiers et Ateliers de Saint-Nazaire (Penhoët). ... I —
- Etablissement National d’Indret.............................................. | _
- Etc., etc.
- chevaux 6.800 —
- 4.000 —
- 600 —
- 5.000 —
- 2.330 —
- 1.660 —
- 1.350 —
- 880 —
- 830 —
- 800 —
- 750 —
- 600 —
- 580 —
- 400 —
- 400 —
- Les installations réalisées jusqu’à ce jour comportent plus de 400 Machines à grande vitesse et près de 3.000 Machines à vapeur diverses
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- lxxvi
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 17 Février 1906
- 1902 2i.53oiooo marks
- igo3 21.3721.000 —
- 1904 2i.586.ooo —
- L’importation a été
- en 1900 de 6.525.000 marks
- 1901 3.490.000 —
- 1902 2.295.000 —
- 1903 i.6i5.ooo —
- 1904
- 2.364.ooô
- L’excédent de l’exportation s’est donc élevé en 1900 à 16.323;.000 marks
- 1901 10.445.000 —
- 1902 19.235.000 —
- 1903 20.106.000
- 1904 19.222.000 —
- Pour les accumulateurs au plomb, l’exportation a été
- en 1901 de 1.463.000 marks
- 1902 1.i65.ooo —
- 1903 i.5oi.ooo —
- 1904 —
- Pour les appareils télégraphiques, téléphoniques et microphoniques, l’exportation a été en 1901 de 4-686.000 marks
- 1902 3.oo6.ooo —
- iqo3 3.902.000 —
- 1904 .3.640.000 —
- Pour les câbles et fils électriques, l’exportation a été
- 9.343.000 marks 20.033.000 — r
- 20.123.000 —
- 11.100.000 —
- 22.000.000 —
- 23.992.000 —
- L’exportation totale s’élève donc, comme moyenne de 1901 à 1903, à la somme de 44 millions de marks, ou 55 millions de francs, contre 60 millions exportés par l’Amérique.
- en 1893 de
- 1900
- 1901
- 1902 i9°3 1904
- Marché Européen
- L’auteur recherche où les deux marchés sont communs et où est placé le centre de gravité de chacun d’eux.
- En Europe, les exportations d'Amérique se sont élevées à
- en i898 à 2.245.000 dollars
- 1900 5.4o4-ooo —
- 1903 4.o34.ooo —
- 1904 3.985.000 —
- Gela représente 52 % en 1898, 49 % en 1900, 44 % en 1903, 23 % en 1904 et 23 % en 1905 de l’exportation totale de l’Amérique pour les machines électriques et 43 % en 1898, 5o % en 1900, 34 % en 1903 et 45 % en 1904 pour les appareils électriques.
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 17 Février 1906
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-
- LXXVIII
- Supplément à L’Éclairage Electrique du 17 Février 1906
- Le terrain de lutte pour l’industrie américaine et l’industrie allemande est le marché de la Grande
- Bretagne. L’Allemagne a exporté dans ce pays
- pour :
- en 1900 1.725.000 marks soit 8 % de son
- ' exportation.
- 1901 2.419.000 12 %
- 1902 7.467.000 3o %
- i9o3 5.791.000 27 %
- i9°4 O O O <N 20 %
- Les Etats-Unis ont envoyé sur le marché an-
- glais :
- en 1898 pour 38o.ooo dollars soit 19 % de leur
- exportation
- i899 865.000 31 %
- 1900 1.569.000 36 %
- 1901 2.761.000 48 %
- Ï9°2 2.573.000 48 %
- i9°3 2.256.000 39 %
- 1904 1.323.000 23 %
- i9°5 1.089.000 i5 %
- A côté du marché anglais, il y a lieu de consi-
- dérer les marchés bel ge, russe et italien. L’Aile-
- magne a exporté dans ces pays pour les sommes suivantes en milliers de marks :
- Belgique Russie Italie Total
- 1900 1.095 5.538 3.292 9.925
- 1901 1.118 4.240. 2.63g 7-997
- 1902 1.555 2.249 1.721 5.525
- CO 0 0 1.97° 1 -97^ 1.742 5.686
- i9°4 1.649 2.349 2.270 6.268
- Cela représente 43 % , 4o % , 26 % et 29 % de l’exportation totale. L’importance de ces trois marchés a donc diminuée pour l’Allemagne. L’exportation des Etats-Unis sur ces marchés, en milliers de dollars, s’est élevée aux sommes suivantes :
- Belgique Russie Italie Total
- 00 00 52 28 158 238
- i899 86 67 79 232
- 0 0 0 46 37 65 148
- 1901 31 73 43 147
- 1902 55 9 53 117
- i9°3 22 21 61 104
- 1904 39 24 91 154
- Un troisième groupe de Pays> occup
- deuxième rang pour l’exportation des machines électriques est formé par VEspagne, la France, les Pays-Bas, la Suisse, la Norvège, Y Autriche-Hongrie et la Suisse.
- L’exportation de l’Allemagne dans ces pays, en mille marks, s’est élevée aux sommes suivantes :
- Espagne France Pays-Bas Suède Autriche Suisse Total et Hongrie Norvège
- 1900 13^3 1909 671 1167 2.i54 773 8047
- 1901 1554 387 765 1106 1795 566 6173
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 17 Février 1906
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- 456 4720
- 5g2 6207
- 1047 1016 6402
- L’exportation de l’Amérique dans ces pays n’est pas importante, sauf en France. Elle s’est élevée
- 1902 ï339 384 667 997 877
- i9°3 1466 5o2 i249 1457 94i
- I9°4 1513 4o4 1284 1188 1047
- aux sommes suivantes, en mille dollars : Amérique angl aise Mexique Japon
- Suède et Autriche du Nord
- Espagne France Norvège Hongrie Suisse i893 9° i4o 33
- 00 «o 00 20 246 2 38 l< 00 <r> 00 3o5 287 ' 23o
- I900 . i5 2 66 7 1 0 0 0 281 425 313
- 1902 11 39 i3 7 0 i9°3 467 738 216
- i9°3 35 65 i4 12 I I9o4 665 4°9 I2Ô
- ï9°4 21 113 56 4 I En 1893, ces chiffres représentent les 20 %
- Marché extérieur à l’Europe. — On a vu que le l’exportation américaine totale; en i9o3, ils rep
- centre de gravité de l’exportation américaine en machines électriques n’était plus en Europe : il est intéressant de rechercher où il est placé maintenant. Les trois débouchés principaux sont Y Amérique
- par les Etats-Unis : il en est de même de l’Amérique anglaise du nord. L’exportation américaine en appareils électriques a fait également, dans ces trois pays, des progrès considérables : elle a atteint les chiffres suivants, en 1.000 dollars.
- anglaise du Nord, le Mexique et le Japon. Sur ces
- trois marchés, les chiffres d’ exportation américaine
- ont été les suivants en 1000 dollars :
- Amérique anglaise Mexique apon
- du Nord
- 00 00 178 57 l65
- i899 262 I 32 87
- 0 0 800 445 io3
- igOI 807' 375 242
- I902 ”49 *97 i3o
- i9°3 1241 538 428
- 1904 i4o3 565 801
- i9°5 1711 925 ï392
- En i9o4, le chiffre total atteint 2.776.000 dollars, ou 49 % de l’exportation, et en i9o5, 4*028.000 dol-
- lars, ou 55 % de l’exportation . A côté de ces chiffres,
- l’exportation allemande a atteint les sommes sui-
- vantes, en mille marks :
- Amérique anglaise Mexique Japon
- du Nord
- 10 0 0 I 483 219
- 1901 O 288 *99
- 1902 3 285 212
- i9o3 21 287 285
- ï9°4 3 393 318
- sentent 33 % de cette exportation.
- Dans Y Amérique du Sud, l’Allemagne concurrence sérieusement les Etats-Unis. L’exportation allemande dans ces pays s’est élevée aux sommes suivantes en milliers de marks :
- Le Mexique et le Japon sont, comme on le voit d’après ce qui précède, presqu’entièrement alimentés
- Argentine Chili Uruguay Brésil Pérou
- i9oo l56 429 39 i93 80
- 1901 442 434 31 5i 26
- 1902 651 *79 104 128 38
- i9o3 768 *99 43 96 24
- i9°4 876 278 32 00 0 (N 44
- L’exportation des machines électriques des Etats-Unis dans l’Amérique du Sud s’est élevée aux sommes suivantes en 1.000 dollars.
- 00 «0 00 349
- i899 4 2l5
- I900 327
- 190Ï 422
- I9°2 127
- i9o3 4i3
- i9°5 568
- En Australie, l’Allemagne a exporté des machines électriques dont la valeur représente les sommes suivantes en 1.000 marks.
- en «0 0 0 12
- 1901 86
- 1902 110
- I9o3 2l3
- 1904 177
- ins ont eu, en ce point, une exporta-
- TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
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- Catalogues, Devis, Renseignements, franco sur demande
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-
-
-
- LXXX
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 17 Février 1906
- tion plus considérable, qui s’est élevée, en 1.000
- dollars, aux sommes suivantes :
- 1898 84
- 00 58
- I90° i87
- 19°! *7°
- I902 563
- i9°3 200
- 19°4 314
- I9°5 662
- A u x Incles an ginises et en Chine : l’Allematme a O
- exporté pour les sommes suivantes, en 1.000 marks :
- Indes Chine
- 1900 I 2 19
- 1901 26 41
- ,9oa 8 *7
- i9°3 119 96
- 1 go4 4g 21
- L’exportation américaine a été supérieure à l’ex-
- portation allemande dans ces deux pays et s’est
- élevée aux chiffres suivants (en 1.000 dollars).
- 00 cri 00 20 2
- 00 CD i4 17
- 1900 29 6
- 1901 317 0
- 1902 208 3
- 1903 26 21
- i9°4 T97 7
- i9°5 116 3o
- Dans Y Afrique anglaise du Sud, l’exportation
- allemande a atteint
- en 1900 i47 (mille dollars)
- *901 68
- 1902 3o 1
- 1903 260
- L’exportation américaine (en mille dollars), s’est élevée aux chiffres suivants :
- 1898 4°
- 1899 i4o
- 9°° 46
- 901 18
- 902 69
- 9°3 122
- 9°4 101
- 9°5 114
- Elle a donc été supérieure à l’exportation allemande.
- Si l’on résume les résultats principaux de cette étude comparative, on voit que les exportations totales des deux pays, Allemagne et Amérique, sur le marché du monde atteignait presque des sommes égales. Un, combat acharné est engagé sur le marché anglais qui absorbe 48 % de l’exportation américaine et 3o % de l’exportation allemande en machines électriques. En Belgique, Russie, Italie, Espagne, dans les Pays-Bas, en Suède, Norvège, Autriche-Hongrie, et Suisse, l’Allemagne souffre peu de la concurrence américaine : l’inverse est vrai en France. L’Amérique anglaise du Nord (Canada), le Mexique et le Japon, sont alimentés par l’Amérique seule. Les états du Sud de l’Amérique, l’Australie et les Indes anglaises, ainsi que l’Afrique du Sud, présentent de bons débouchés aux produits américains.
- B. L.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Usine génératrice de Fisk Street (Chicago).
- La Commonwealth Electric G0, de Chicago, a été amenée à agrandir considérablement ses usines génératrices et a adopté, pour ces extensions,des turboalternateurs Curtis.
- Dans un article récent, le Western Electrician décrit la nouvelle installation de l’usine génératrice de Fisk Street, équipée entièrement avec des turbines à vapeur. La puissance totale de cette usine atteindra 158.ooo kilowatts après achèvement complet.
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-
- Supplément ü L’Eclairage Electrique du 17 Février 1906
- LXXX1
- La puissance totale de chaque unité ancienne est de 5.000 kw., mais celles-ci peuvent sans inconvénient débiter 6.000 kw. d’une façon continue et peuvent produire y.5oo kw. chacune en cas de besoin. Les nouvelles unités dont l’une a été récemment installée, ont une puissance nominale de 8.000 kilowatts et peuvent produire g.000 kw. : quatre de ces unités seront prochainement en montage. Enfin, pour les prochains groupes à commander, on atteindra probablement la puissance de 12.000 kilowatts par unité.
- L’usine a actuellement une puissance de 28.600 kw. : Quand les i4 turbines pour lesquelles elle est pourvue au total auront été installées, la capacité totale sera de 156.000 kw. (Les emplacements actuellement occupés par les turbines de 5.000 kw. seront affectés aux unités de 12.000 kw. qui remplaceront ces dernières).
- La consommation de charbon de l’usine a dépassé 1.000 tonnes dans une journée du mois de décembre dernier. Les chaudières sont à chargement et alimentation automatique, avec grilles mécaniques. Chaque groupe comprend 8 chaudières Babcok et Wilcox contenant chacune Ô2 tubes de 10 cm. de diamètre et 6 mètres de longueur. Chaque groupe est muni d’un surchauffeur qui élève de j5° environ la température de la vapeur.
- Les turbines de 5.000 kw., installées en xgo3, représentent les premières machines Curtis de ce type construites par la General Electric C°. Les condenseurs à surface présentent chacun une surface de réfrigération de 2.000 mètres carrés et sont du type Albeyer. Une pompe centrifuge fournit l’eau nécessaire à la condensation de chaque turbine à vapeur. Sur le même arbre que la pompe centrifuge est montée une pompe à air sec. L’eau de réfrigération est fournie par un certain nombre de tunnels qui desservent chacun deux turbines. Après avoir passé dans le condenseur, l'eau de circulation est envoyée dans d’autres tunnels, dont chacun dessert 4 ou 5 unités.
- Il existe toute une installation de pompes à huile pour le graissage des turbines sous pression.
- Les alternateurs produisent des courants triphasés à g.000 volts 25 périodes. Chaque alternateur forme une unité séparée.
- L’installation à haute tension est établie dans un bâtiment séparé placé à i5 mètres de l’usine et contenant tous les appareils, interrupteurs à huile, etc.
- Le courant continu nécessaire à l’excitateur est fourni par trois groupes d’excitation composés chacun d’un moteur d’induction et d’une dynamo génératrice de 5o kilowatts. Deux autres groupes
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- 2e classe .... 58 75
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- , j \ Victoria Londres '
- Départs ) v;ctoria
- , ? ( London-Bridge
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- Les trains du service de jour et vice-versa comportent des voitures del,c et de 2e classes à couloir avec w. c. et toilette ainsi qu’un wagon-restaurant; ceux du service de nuit comportent des voitures à couloir des trois classes avec w. c. et toilette. La voiture de ire classe à couloir des trains de nuit comporte des compartiments à couchettes (supplément de 5 fr. par place. Les couchettes peuvent être retenues à l’avance aux gares de Paris et de Dieppe moyennant une surtaxe de 1 fr. par couchette.
- 10 h. 20 m. 9 h, 3o s
- 7 h. 3o m.
- 7 h. s. 7 h, 3o m.
- 10 h. m. 9 h. 10 s.
- • 9 h. 10 s.
- 6 h. 4o- s. 7 h. o5 m.
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- Départ de Paris, à 9 h. matin ; arrivée à Toulon, à 8 h. 32 soir i à Uyères (par correspondance), à 9 h. 20 ; Saint-Rapliaël-Vales-cure, à 9 h. 49 ; à Cannes, à 10 h. 20 ; à Nice, à 10 h. 5o ; à Beau-lieu, à 11 h. 09 ; à Cap-d’Ail-la-Turbie, à 11 h. 19 ; à Monaco, à 11 h. 20 ; à Monte-Carlo, à n h. 3o ; à Menton, à n h. 45 ; a Vintimille, à minuit 25.
- RETOUR
- Départ de Vintimille, à 9 h. 09 matin ; de Menton, à 7 h. 35 ; de Monte-Carlo, à 7 h. 5o ; de Monaco, à 7 h. 55 ; de Cap-d’Ail-la-Turbie, à 8 h. 01 ; de Beaulieu, à 8 h. n ; de Nice, à 8 h. 3o ; de Cannes, à 9 h. ; de Saint-Raphaël-Valescure, à 9 h. 33 ; d’Hyères (par correspondance), à 9 h. 32 ; de Toulon, à 10 h. 5o ; arrivée à Paris, à 10 h. 20 soir.
- Ce train est composé de voitures de 1" classes (sans supplément) de lits-salons, d’une voiture-salon et d’un wagon-restaurant.
- Nombre de places limité.
- On peut retenir ses places d’avance, dès maintenant, moyennant une taxe de location de 2 fr. par place, à la gare de Paris ou aux bureaux de ville : rue Saint-Lazare, 88, et rue Sainte-Anne, 6, et- aux gares de : Monte-Carlo, Monaco, Cap-d’Ail-la-Turbie, Saint—Raphaël, Hyères et Toulon.
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-
-
-
- LXXXII
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 17 Février 1906
- semblables seront prochainement installés. En outre un groupe électrogène à vapeur sert de réserve et peut produire 588 ampères sous ia5 volts.
- R. R.
- Usine génératrice de Saint-Imier.
- Dans un récent article publié par la Schweize-risc/ie Elektrotechnische Zeitschrift, M. Paschnisch décrit la nouvelle usine génératrice à vapeur de Saint-Imier établie par la Société suisse des Forces électriques de la Goule. Cette usine génératrice dessert un réseau de distribution d’environ 90 km. de longueur alimentant environ 3o villes ou villages de Suisse et de France. La force motrice était fournie primitivement par l’eau du Doubs qui présente une chute de a5 mètres dont la puissance s’élève à 3.5oo ou I^.oqo chevaux. La tension de distribution était alors de 5.000 volts. Récemment, étant donné l’augmentation considérable de demande de force motrice dans cette région si industrielle, on a du prévoir une extension considérable de l’usine et l’on a porté la tension de transmission à 20.000 volts. L’énergie supplémentaire est fournie par trois groupes à vapeur de 65o chevaux entraînant directement des alternateurs monophasés et l’on installera prochainement un groupe de i.5oo chevaux : en outre un groupe de réserve, prévu surtout pour les mois d'hiver où la consommation est médiocre et où le débit de l’eau atteint son minimum, est composé d’un turbo-générateur de 1,000 kw. tournant à une vitesse de rotation de i.5oo tours par minute et entraînant un alternateur Œrlikon.
- La turbine à vapeur fonctionne avec de la vapeur à 10 atmosphères surchauffée à 260° : la consommation de vapeur est de 9,2 kgr. par kw. heure à pleine charge et 10,8 kgr. à demi charge. Les paliers du groupe sont munis d’un graissage sous pression et refroidis par une circulation d’eau. L’alternateur tétrapolaire produit du courant monophasé à 5.000 volts : l’air de réfrigération est amené séparément au stator et au rotor : celui-ci à part deux ventilateurs directement accouplés à l’alternateur.
- La vapeur est produite par deux chaudières Stein-muller à tubes d’eau de 38o mètres carrés de surface de chauffe produisant 4-8oo kgs de vapeur à l’heure.
- B. L.
- TRACTION
- Transport électrique des colis et marchandises à Chicago.
- Nous avons déjà indiqué que, à Chicago, le transport des colis et des marchandises devait être
- effectué par un chemin de fer métropolitain souterrain exclusivement réservé à ce service.
- L’installation, complètement terminée, est en fonctionnement depuis quelques mois d’une façon parfaitement satisfaisante. Le tunnel principal a 4 m. 25 de hauteur et 3 m. go de largeur : les tunnels dérivés ont 2 m. 3o de hauteur et 1 m. 85 de largeur : ces derniers aboutissent aux principales maisons de commerce et sont desservis par des ascenseurs placés dans ces maisons. La longueur totale du tunnel atteint 63 km. ; la profondeur maxima est de 10 mètres. La construction du tunnel a été effectuée au moyen d'air comprimé. Les terrains déblayés étaient enlevés au moyen de wagonnets à voie étroite desservant 7 puits.
- Les wagons de marchandises sont remorqués par de petites locomotives électriques. La plus grande partie du réseau est alimentée par une ligne de trôlet. En certains points le service est assuré par des locomotives à crémaillère et la crémaillère sert pour l’amenée du courant : le retour du courant s’effectue par lçs rails de roulement. La largeur de voie est de 610 mm. Les locomotives ordinaires pèsent 5 à G tonnes et sont équipées chacune avec 2 moteurs de 20 chevaux. Les wagons de marchandises à quatre essieux ont 3 m. 70 de longueur et 1 m. 20 de largeur et sont en acier ou en fer : ils peuvent porter 13,5 tonnes et passer dans des courbes de 4 m. 5o de rayon. La vitesse moyenne est comprise entre 26 et 35 km. à l’heure.
- L’énergie électrique nécessaire est fournie, ainsi que l’éclairage, par le réseau de distribution de la Chicago Edison G° : une usine génératrice de 5.ooo chevaux sera établie plus tard. La tension d’alimentation est actuellement de 25o volts. Le poids des marchandises transportées par jour atteint déjà 125.000 tonnes et le transport des objets postaux atteint par jour 880 tonnes.
- R. R.
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- L’ACCUMULATEUR | UUUK
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- TYPES SPÉCIAUX POUR L’ALLUMAGE DES MOTEURS
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-
-
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 17 Février 1906
- LXXXIIl
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- Pont roulant électrique de grandes dimensions installé au port de Natal.
- Cette grue, destinée au déchargement des énormes blocs de pierre utilisés à la construction du port, a une portée de 41 mètres et une force de levage de 20 tonnes. Par suite de cette portée énorme, on a dû employer des longerons d’une solidité exceptionnelle : ceux-ci ont 2 m. 4° de hauteur au milieu et supportent les rails de roulement du chariot. Les rails de roulement du pont sont à 6 m. 60 du sol et reposent sur des montants longitudinaux supportés par des piliers en treillis entretoisés. La longueur de la voie de roulement est de 4ho mètres.
- Le pont est équipé avec quatre moteurs à courant continu de 5oo volts semblables aux moteurs de tramways. L’amenée du courant est assurée par deux fils de contact placés au-dessous des rails de roulement. Les deux moteurs de déplacement du pont ont une puissance de 4° chevaux : le moteur de levage a une puissance de 20 chevaux, et le moteur de déplacement du chariot a une puissance de 12 chevaux. Le déplacement du pont peut être effectué à 6 vitesses différentes comprises entre 3o et 90 mètres par minute. Les vitesses de levage sont de 3 et 6 mètres par minute ;
- la vitesse de translation du chariot est de 3 m. 60 par minute. Tous les moteurs sont munis de freins électromécaniques à solénoïdes en série avec les inducteurs des moteurs, qui agissent dès que le courant cesse de passer. En outre, le moteur de levage possède aussi un frein à main et un frein à pied. Le chariot porte une cabine dans laquelle sont groupés tous les appareils de manœuvre : cette cabine est reliée par dix frotteurs et dix fils tendus transversalement avec différents moteurs ou appareils.
- O. A.
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- Nouvelles communications par télégraphie sans fil.
- Le poste de Forest établi à Correy Island a pu communiquer avec les postes de Galviston et de New Orléans: la distance franchie atteint 1.900 kilomètres sur terre ferme. La même distance a été franchie sur mer entre Key West et Colon (Panama) pendant la nuit, mais pas pendant le jour. De même les télégrammes de la station de Manhattan lieach sont reçus la nuit par les postes de San Juan et de Key West, mais la communication n’a pas pu être établie pendant le jour.
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- 2 Panneaux de génératrices, 1 Panneau de survolteur 1 Panneau de batterie
- 1 Panneau de départ pour 2 feeders de 3 fils
- le tout muni d’ampèremètres, voltmètres, appareils enregistreurs, interrupteurs automatiques, etc.
- 6° 2 rhéostats de démarrage, à liquide, permettant à un seul homme de mettre en marche le moteur à gaz par l’intermédiaire des dynamos fonctionnant en moteur avec le courant de la batterie.
- Ce matériel n’a fonctionné que 2 ans, n’a subi aucune avarie, et est en aussi bon état que du matériel neuf.
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- LXXXIŸ
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 17 Février 1906
- * *
- Sur des lignes de chemin de fer anglais, on a établi des transmissions par télégraphie sans fil, avec le système Lodge Muirhead, au moyen d’un poste fixe possédant une antenne de i3 mètres de hauteur, et dè petites antennes réceptrices de 4o centimètres placées sur le toit des wagons. La quantité d’énergie qu’il a fallu dépenser dans la transmission des signaux pour obtenir une réception nette a été extrêmement considérable et rend l’emploi de ce système prohibitif.
- * *
- Le gouvernement du Mexique a chargé la société Gesellschaft für Drahtlose Télégraphié d’établir une communication par aérogrammes entre Mazatlan
- et San José del Gabo. La distance à franchir atteint 325 kilomètres. Les postes ont été équipés avec plusieurs longueurs d’ondes différentes afin de pouvoir être utilisés aussi pour communiquer avec les bateaux.
- R. V.
- Expériences de téléphonie sans fil.
- On a fait dans le pays de Galles des expériences de transmission téléphonique sans fil. Le transmetteur et le récepteur étaient placés à environ 3oo mètres l’un de l’autre : les mots étaients nets et distincts. Le dispositif et les montages adoptés n’ont pas été désignés.
- R. V.
- BIBLIOGRAPHIE
- Il est donné une analyse bibliographique des ouvrages dont deux exemplaires sont envoyés a la
- Rédaction.
- Sur les électrons, par Sir O. Lodge, traduit par E. Nugues et J. Péridier, avec une préface de P. Langevin. — Un volume in-16 de 168 pages avecôfigures. Gauthier-Villars, éditeur, Paris. Prix : broché, 2 fr. ^5.
- Cette brochure contient la traduction d’une conférence faite il y a trois ans par Sir O. Lodge à Y Institution of Electrical Engineers, conférence dont des extraits ont été donnés dans Y Eclairage Electrique [*).
- Les différents chapitres sont les suivants : Inertie électrique •, l’atome d’Electricité ; vitesse et équivalent électro-chimique des rayons cathodiques ; théorie électronique de la conduction et de la radiation; détermination de la masse d’un électron ; théorie électrique de la matière ; résumé et conséquences de la théorie des électrons. A. S.
- L’année électrique, électro-thérapique et radiographique, parle Dr Foveau de Gourmelles. — Un volume in-12 de 3^2 pages. Béranger, éditeur, Paris. Prix : broché, 3 fr. 5o.
- Le livre du Dr Foveau de Gourmelles en est à sa dixième année d’existence. Cette sorte d’encyclopédie contient les chapitres suivants : appareils et
- f1) Voir tome XXXYI, 25 juillet et 1er août 1903, p. 121 et
- faits nouveaux, électrochimie, lumière, chauffage, traction électrique, télégraphe et signaux, télégraphie sans fil, électricité .atmosphérique, applications diverses, hygiène, électro-thérapie, radiographie, radiothérapie, photothérapie, radium et corps radio-actifs, jurisprudence, nécrologie.
- Gomme on le voit par l’énoncé des chapitres, on trouve de tout dans cet ouvrage. A. S.
- Die Preisstellung beim Verkaufe Elektrischer Energie (fixation du prix de vente de l’énergie électrique) par G. Siegel. — Un volume in-8° de 192 pages, avec 11 figures. Julius Springer, éditeur, Berlin. Prix : broché, 4 Marks.
- Ce livre contient une étude faite par l’auteur comme thèse de Doctorat. La question de la tarification électrique présente un intérêt considérable et est tout à fait à l’ordre du jour, et à ce point de vue l’ouvrage de M. Siegel présente un réel intérêt.
- Les chapitres traités par l’auteur sont les suivants : Rases de l’établissement du tarif, examen des besoins d’énergie électrique d’une région, évaluation du prix de revient, évaluation des frais de distribution et puissances individuelles, formes de tarifs à adopter.
- R. L.
- ACCUMULATEURS ET VOITURES ÉLECTRIQUES
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- Tome XLiVI
- Samedi 24 Février 1906.
- 13* Année. — N* 8.
- &
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- JUPPONT (P). — Sur un système de mesure des grandeurs énergétiques.............................. 281
- HOLÈMULLER (G.). — Résumé des bases sur lesquelles reposent les théories modernes et, en
- particulier, la théorie des électrons (fin) '. ". ............................................... 283
- KALAHNE (A.). — Oscillations électriques dans des tubes métalliques courbés en forme d’anneaux 287
- REYVAL (J.). — La fixation de l’azote atmosphérique par des procédés électriques ....... 297
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. —• Sur la grandeur et la température du cratère négatif de l’arc électrique, par Reich. 3oo
- Expériences sur de faibles distances explosives, par Hobbes..................................... . 3o3
- Génération et Transformation. — Utilisation de vapeurs d’échappement, au moyen de turbines à vapeur., 3o3
- Réaction d ’induit dans les alternateurs, par Sumec........................................... . t 3o4
- Sur les groupements de transformateurs......................................................... . 3og
- Traction. — Tramways électriques à contacts superficiels de Lincoln. Essais de roulements à billes sur des
- wagons......................................................................................... 3og
- Appareils pour la mesure de la vitesse et de l’accélération, par Owen............................ 311
- Oscillations hertziennes et télégraphie sans fil. — Etude du décalage d’oscillations de haute
- fréquence, par Braun .... . . . . .................................' . . : . . ... . . . . . .. . 3ii
- Electrochimie. — L’attaque anodique du fer par les courants vagabonds (suite), par Haber et Goldschmidt, 316 Sur les plus petites épaisseurs des cordes et le diamètre moléculaire et sur la valeur de la plus petite
- couche de bioxyde de plomb active au point de vue électrique, par Kœnigsberger et Muller....... 318
- Préparation électrolytique de l’étain spongieux, par Tommasi..................................... 3i8
- Mesures. — Electromètre enregistreur, par Benndorf...................... ,. , .. . . . . . . •. .... . 3i8
- Méthode de mesure des coefficients de self-induction, par Wilson ... .............. 3ig
- NOTES ET NOUVELLES
- Moteurs à gaz et gazogènes.........................
- Machine à vapeur à triple expansion de 6.5oo chevaux Mesures faites sur des turbines de Laval. . . . . .
- Les tramways électriques de Tokio..................
- Nouvelle matière isolante..........................
- Procédé de soudure oxy-acétylénique................
- LXXXVÏ
- LXXXXII
- lxxxxiii
- LXXXXIV
- LXXXXV
- LXXXXVI
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- £ XXX VI
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 24 Février 1906
- NOTES ET NOUVELLES
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Nouvelle usine génératrice de la ville de Thun.
- Cette usine hydroélectrique utilise la force motrice de l’Aar. Elle est destinée à compléter l’ancienne usine insuffisante pour les besoins du service. La nouvelle usine est placée entre le fleuve et un canal qui alimente les deux usines : elle contient deux turbines verticales à réaction de ioo chevaux tournant à 70 tours par seconde et prévues pour un débit de 2.5oo litres par minute et une hauteur de chute de 3,5o à 4,5o mètres. Le réglage est effectué au moyen d’un servo-moteur commandé par le régulateur: les variations maxima de vitesse ne dépassent pas 3 % .
- Chaque turbine entraîne un générateur à arbre horizontal par l’intermédiaire d’engrenages coniques dont le rapport est ^/3o. Les deux générateurs produisent des courants triphasés à 1.900 volts et 5o périodes et tournent à une vitesse de 3oo tours par minute : leur puissance est de 100 kilowatts. Le courant d’excitation est fourni par des excitatrices directement accouplées sur l’arbre des alternateurs : chacune de ces machines produit i4 ampères sous 60 volts. Les bobines inductrices portent 48o tours de fil de i3 mm. de diamètre.
- Le tableau de distribution est placé sur une galerie et comporte tous les appareils nécessaires pour le réglage de l’usine ainsi que pour l’accouplement en parallèle de l’ancienne et de la nouvelle usine. La distance entre les deux usines est de 4o mètres.
- Un troisième alternateur sert, de réserve et est entraîné par courroie. Il a une puissance de 82 kilowatts et tourne à une vitesse de rotation de 3^5 tours par minute.
- L'énergie électrique est amenée au centre de la ville par un câble armé : un certain nombre de postes
- de transformateurs abaissent la tension à 120 volts pour l’éclairage et la force motrice.
- B. L.
- Usine hydroélectriquede Glées-Yverdon.
- Cette usine utilise une chute de l’Orbe. Une digue d’arrêt et un canal de 3 kilomètres 600 d$ longueur amènent l’eau jusqu’à la chambre d'où part la conduite forcée ; celle-ci est en acier et alimente, sous une chute de 48 m. 5o, six turbines Jonval de 3oo chevaux. Le réglage des turbines est effectué par une bague mobile à aubes, interposée entre le distributeur et la roue mobile. Les turbines sont directement accouplées avec des générateurs triphasés produisant des courants à 6.200 vdlts et 5o périodes du type à inducteurs tournants avec excitatrices accouplées.
- Le tableau de distribution est placé dans un local particulier : un petit tableau sert pour l’éclairage de la centrale et des environs.
- La ligne de transmission est supportée sur des poteaux avec armature de fer reliée à la terre : les portées atteignent 3ao mètres. La longueur de la ligne atteint 68 km. : elle alimente 34 sous-stations contenant 5o transformateurs d’une puissance totale de 1.000 kw. : là, l’énergie électrique est utilisée par 110 moteurs dont la puissance totale s’élève à 800 chevaux et est employée pour tout l’éclairage des usines et des environs.
- J. R.
- Moteurs à gaz et gazogènes.
- Dans son numéro du 4 février, la revue Klektrotech-nik und Maschinenbau publie une étude intéressante de M. Hoffmann, ingénieur d’une société de construction de moteurs à gaz.
- L’auteur indique quil y a dix ans seulement, il existait très peu d’usines génératrices employant
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 24 Février 1906
- LXXXVII
- Transformateur de grande puissance hors de sa caisse.
- TRANSFORMATEURS
- Westinghouse
- R BHIN D’HUILE & R REFROIDISSEMENT HUTOMHTIQUE
- Caractéristiques de ces Transformateurs î
- Rendement très élevé ;
- Chiite de tension très faible
- pour une marche avec ou sans décalage;
- Faibles pertes à vide;
- Faible échauffement ;
- Faible différence de Potentiel
- entre les diverses sections des enroulements;
- Fer finement lamellé ;
- Caisse en tôle ondulée
- donnant une grande surface de refroidissement ;
- Bain d’huile
- empêchant la carbonisation lente des isolants.
- 1
- Nous les construisons couramment de K.W. à 500 K.W.
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- Usines au Havre
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- Lxxxvni
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 24 Février 1906
- des moteurs à gaz pour l’entraînement des machines électriques : à part les usines hydroélectriques, toutes les stations génératrices contenaient des machines à vapeur. En France, il existait de petites usines génératrices à Reims, à Saint-Quentin, Verdun, la Rochelle, Toulon : en Belgique, il existait également des stations à Bruxelles, Os-tende et Anvers ; en Allemagne, il y avait les usines de Dessau, Radolfzell et Bochum, mais aucune de ces stations centrales, qui contenaient des moteurs à gaz de faible puissance, n’a donné lieu à une publication particulière d’où l’on puisse tirer quelques enseignements intéressants.
- L’apparition de moteurs à gaz de forte puissance et le bon fonctionnement de ces machines, alimentées par du gaz pauvre ou même , par des gaz de hauts fourneaux, a changé la situation. Au point de vue de la sécurité de fonctionnement, de la facilité d’entretien et de la simplicité, les moteurs à gaz modernes se sont montrés supérieurs aux machines à vapeur. Alors que, primitivement, presque tous les moteurs à gaz étaient alimentés au moyen de gaz de ville, les installations d’appareils générateurs de gaz ont pris un développement considérable.
- L’un des premiers ingénieurs qui aient installé des appareils gazogènes est Dowson. Son système de générateur consistait principalement en un four muni d’une grille supportant le combustiblq (coke ou anthracite) : celui-ci se transformait sur la grille en CO2, puis était réduit en CO, gaz combustible, dans la partie supérieure de la couche incandescente. Dans une enveloppe entourant ce four, on introduisait de l’eau qui se vaporisait, et l’on envoyait sous la grille la vapeur d’eau ainsi produite et mélangée d’air. En outre une petite chaudière à vapeur produisait le complément de vapeur nécessaire. Plus tard, l’inventeur sépara complètement le générateur à gaz et la chaudière
- à vapeur : en outre, il employa pour l’épuration du gaz un laveur ou scrubber, un nettoyeur rempli de sciure de bois et un gazomètre. Les différents perfectionnements apportés à ces appareils ont eu surtout pour but un réchauffage préalable des gaz envoyés sous la grille et sont arrivés à utiliser le plus complètement posible, par un échaufîe-ment préalable de l’eau d’alimentation de la chaudière, le pouvoir calorifique du combustible employé.
- En i8g5, Lencauchez établit un gazogène dans lequel la chaudière à vapeur était supprimée : l’air de combustion était envoyé sous la grille par un ventilateur. Au lieu de vapeur, on injectait de l’eau pulvérisée. Benier fit un pas en avant et utilisa la succion du piston du moteur pour aspirer l’air de combustion : presqu’en même temps la maison Kôrting imaginait le même dispositif, actuellement le plus répandu.
- Gomme combustible pour les installations de gazogènes à aspiration ou de gazogènes générateurs, il faut employer principalement des corps contenant peu de bitume, tels que l’anthracite, le coke, le bois de charbon, et aussf le lignite ou la tourbe agglomérés sous forme de briquettes. Pour ces derniers combustibles, on emploie maintenant des dispositions particulières du four du gazogène permettant d’éliminer ou d’atténuer les formations de goudrons. Il existe actuellement des installations qui fonctionnent d’une façon parfaite dans ces conditions.
- Les réactions qui se produisent dans un gazogène sont plus compliquées qu’on ne se l’imagine à première vue. L’oxygène de l’air admis sous la grille forme avec le charbon un mélange d’acide carbonique GO2, produit de combustion et d’oxyde de carbone GO, produit de gazéification. Ensuite une partie de l’acide carbonique est réduit et passe aussi à l’état d’oxyde de carbone. La température
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- Supplément à L'Eclairage Électrique du 24 Février 1906
- LXXXIX
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- LXXXX
- Supplément à L’Éclairage Electrique du 24 Février 1906
- de réduction joue là un rôle important : la teneur en oxyde de carbone croît avec la température, tandis que la teneur en acide carbonique décroît.
- En injectant de la vapeur d’eau sur le coke incandescent, on produit les réactions suivantes :
- G -j- H20 = CO -(- H2 et G -|- 2H20 = GO2 + 2H2
- En outre, une partie de l’oxyde de carbone présent se transforme en acide carbonique par les réactions GO -f H20 =#C02 + II2. En réalité, toutes ces réactions se produisent d’une façon complexe et l’on a affaire à un mélange d’azote, d’oxyde de carbone, d’acide carbonique et d’hydrogène, mélange auquel il faut ajouter aussi des hydrocarbures volatils et non volatils.
- Avec 1 kgr. de coke ou d’anthracite, on peut produire 4 à 5 m3 de gaz présentant un pouvoir calorifique de 1.200 à i.5o0 calories par mètre cube. La quantité de vapeur d’eau injectée s’élève à environ 0,7 kgr. par kilogr. de combustible. Un mètre cube de gaz pèse environ 1 à 1,2 kgr. L’utilisation du combustible dans un bon gazogène s’élève à environ 58 à 82 % , soit en
- moyenne 80 % .
- La supériorité thermique de l’installation de gaz par rapport à l’installation de vapeur n’est plus discutable actuellement. Dans cette dernière installation, si l’on emploie la "triple expansion, la condensation et la surchauffe, on arrive au maximum à une utilisation de i4 % dü combustible employé : dans des installations de moyenne puissance le chiffre de 12 % est un fort beau résultat, et, avec des machines échappant à l’air libre, on ne dépasse pas 6 à 8 %. Au contraire, des moteurs à gaz combinés avec des gazogènes permettent une utilisation de 22 % du combustible employé et, même dans les plus petites installations, on arrive au chiffre de iy %.
- Les moteurs employés actuellement avec des combustibles gazeux se divisent en deux classes : les moteurs à deux temps et les moteurs à quatre temps ; dans chacune des deux classes, on peut établir des moteurs à simple effet ou à double effet. I ^es moteurs à quatre temps sont très connus -, parmi les moteurs à deux temps, il n’y a guère que deux types qui aient pris aujourd’hui de l’importance, ce sont les moteurs CEchselhaü-ser et les moteurs Kôrting. Ces derniers sont établis pour de grandes puissances et fonctionnent aussi bien avec des gazogènes à aspiration qu’avec des gaz de hauts fourneaux.
- Les moteurs à gaz modernes fonctionnent presque tous avec une pression moyenne de 5 à 6 atmosphères sur le piston, et une compression de 10 à 12 atmosphères. Le rendement mécanique est compris entre 78 et 80 % et atteint, dans les machines de forte puissance, 82 à 83 % .
- La quantité de chaleur qu’il faut soustraire au cylindre par suite de la température élevée de la combustion atteint, dans les machines de dimensions moyennes, ^5o à 800 calories par cheval-heure : en supposant que l’eau entre à une température de i5° dans la chemise de réfrigération, et en sorte à la température de 4o°, il faut compter 3o à 35 litres par cheval. Si l’on ajoute à cela l’eau nécessaire au gazogène, dont le volume s’élève à i5 à 20 litres par cheval-heure, on arrive au total de 5o litres d’eau par cheval-heure.
- Comme on le fait pour les installations de condensation des machines à vapeur, on peut refroidir au moyen de dispositifs appropriés l’eau de réfrigération nécessaire aux moteurs à gaz. Pour cela par exemple, on peut établir de grands bassins dans lesquels l'eau, jaillissant sous forme de jet retombe pour être reprise à nouveau. La puissance absorbée par les pompes servant à la circulation de l’eau, atteint o,i à 0,6 % de la
- puissance totale des moteurs à gaz et quand on emploie des dispositifs de réfrigération, la puissance absorbée atteint 0,6 à 1 % de la puissance des machines.
- Le démarrage des moteurs de faible puissance s’effectue généralement à la main, c’est-à-dire par un simple mouvement de rotation imprimé au volant : les moteurs d’une certaine puissance sont démarrés à l’aide de l’air comprimé. Le compresseur est généralement entraîné par un électromoteur ainsi que les pompes à eau et le ventilateur de tirage : dans les machines de puissance moyenne, on utilise quelquefois la force vive disponible à l’arrêt pour comprimer de l’air dans un récipient. Il est généralement peu avantageux de faire démarrer le moteur en l’entraînant au moyen de la dynamo à laquelle il est accouplé : les pointes de courant ainsi demandées à la batterie d’accumulateurs abîment celle-ci, et, en définitive, l’installation n’est pas plus simple qu’avec de l’air comprimé.
- Le degré d’irrégularité du volant est générale-
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 24 Février 1906
- LXXXXI
- ment, pour la commande de dynamos à courant continu, voisin de 1/70 ou 1/80 : ce degré d’irrégularité suffit amplement pour assurer, sans batterie, une fixité suffisante à la lumière. Pour la commande d’alternateurs appelés à fonctionner en parallèle, il faut un degré d’irrégularité inférieur à 1 /15o : on adopte généralement le chiffre de 1/200 ou de i/a5o.
- Il est utile pour des ingénieurs chargés de faire des avant-projets de connaître la consommation en combustible d’une installation de moteur à gaz. Avec les gazogènes à aspiration, on peut compter actuellement sur les chiffres suivants, exprimés en kilogramme par cheval effectif et par heure.
- Puissance de la ma-
- chine; chev. effect.. i5 25 35 5o 60
- Anthracite (8000 calo-
- ries par kgr) o,54 O .0. 00 o,45 0,42 0,42
- Coke (65oo calories
- parkëT) • O 00 0,60 0,5^ o,53 0,5o
- A faible charge la consommation augmente, bien entendu. 11 faut compter que la consommation croît comme 2:3:4 quand la charge décroît de 1/1, 1/2, 1/4. Pour l’allumage et le réchauffage, on peut compter 10 %.
- D’après la statistique d’un grand nombre d’usines génératrices employant des moteurs à gaz, on peut compter en moyenne sur une production de 0,76 à 1 kilowatt-heure, avec 1 kgr. de mélange d’anthracite et de coke. Il faut choisir, selon les lieux, le combustible le plus économique, mais il y a lieu de tenir compte que les gazogènes alimentés à l’anthracite exigent le moins d’entretien. Les installations établies en Allemagne et utilisant les briquettes de tourbe présentent des résultats économiques extrêmement remarquables. Avec des machines de 100 chevaux, on consomme environ o,65 kgr. de briquettes par cheval-heure : le prix de ces briquettes est de 106 francs les 10.000 kgr. : le cheval-heure ressort donc au prix de o,685 centime et le kilowatt-heure au prix 1,06 centime, comme dépense de combustible.
- En ce qui concerne le prix de revient obtenu en
- employant du gaz d’éclairage, ce prix est, en général, trop élevé pour des particuliers. Des moteurs de faible puissance (i5 à 25 chevaux) consomment 5oo à 48o litres de gaz d’éclairage par cheval-heure ; les moteurs de forte puissance consomment 45o à 4^5 litres, en admettant pour le gaz d’éclairage le pouvoir calorifique de 5.000 calories, réduction faite à o° et 760 mm. de pression. Les chiffres réels lus au compteur sont d’environ 10 % plus élevés. Mais, si ces conditions d’exploitation ne sont pas économiques pour des particuliers, il n’en est pas de même lorsqu’une ville, qui possède une usine à gaz, veut établir une usine électrique. Dans ce cas, on peut compter sur le prix de revient réel du gaz d’éclairage, qui est compris entre 3 et 5 centimes par mètre cube : le cheval-heure ressort alors aux environs de
- 2 centimes.
- La consommation en huile de graissage atteint
- 3 gr. environ par cheval-heure pour les moteurs de faible puissance et 1 gr. environ par cheval-heure pour les très gros moteurs.
- En ce qui concerne le gaz des hauts fourneaux, on peut compter sur un pouvoir calorifique de 900 à 1.000 calories par mètre cube : la composition est la suivante :
- CO u5 à 3o volumes 0/0
- C02 6 à 10 volumes 0/0
- H 2 2 à 4 volumes 0/0
- CH* i,8 à 2 volumes 0/0
- Az 65 à 54 volumes 0/0
- Un calcul simple montre quelle quantité considérable d’énergie on peut récupérer en utilisant les gaz d’un haut fourneau primitivement évacués à l’air libre. On trouve un bénéfice net de 2.400 chevaux pour un four de 100 tonnes, réduction faite de la puissance absorbée par les souffleries, monte-charges, etc.
- B. L.
- Dispositif de mise en marche pour les gros moteurs à gaz.
- On sait les difficultés réelles que présente souvent la mise en marche des moteurs à gaz de forte puis-
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- {Instruments de mesure, Téléphonie, Télégraphie, Appareils indicateurs, avertisseurs et de signaux, Electricité médicale, etc.)
- INSTRUMENTS DE MESURE SIEMENS
- Téléphonie de réseau et privée. — Moteurs et Ventilateurs. — Petit appareillage. — Appareils pour mines Transmetteurs d’ordres. — Avertisseurs d’incendie
- RADIOLOGIE
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- NOUVELLE LAMPE _A_ INCANDESCENCE A. FILAMENT DE TANTALE
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 24 Février 1906
- sance. Le dispositif employé par la Société Ben-rather consiste en un électromoteur de 5 à 6 chevaux à courant continu ou à courants triphasés établi pour une vitesse périphérique de 6 mètres par minute et exerçant un effort de 2.5oo kgr. sur la denture du volant. Cet électromoteur agit par l’intermédiaire d’un accouplement élastique sur une vis sans fin en acier tournant dans des paliers à billes et entraînant une roue dentée en bronze phosphoreux. Autour de l’axe du volant oscille un levier à double bras qui applique contre la denture du volant celle d’un engrenage et permet ainsi la transmission du mouvement de la roue dentée. Aussitôt que la vitesse du volant dépasse celle que lui communique le moteur de démarrage, le levier bascule et éloigne l’engrenage : en même temps le courant est coupé au moteur de démarrage par un disjoncteur automatique. On fait en sorte que les efforts du moteur de démarrage soient toujours dirigés vers le haut, la plaque de fondation servant de point d’appui.
- O. A.
- Machine à vapeur à triple expansion de 6.500 chevaux.
- Le Zeischrift des Vereins deutscher Ingénié tire vient de publier une très intéressante étude, reproduite par la Revue Industrielle, sur des machines à vapeur de grande puissance, construites pour l’Usine d’électricité de Berlin. Nous extrayons de cette étude les renseignements relatifs à une machine horizontale à triple expansion de 6.5oo chvx indiqués, montée dans la station d’Obersprée par la Société anonyme de Gorlitz, pour l’agrandissement de cette station qui contenait déjà quatre machines des mêmes constructeurs.
- Les dimensions sont les suivantes :
- Diamètre du cylindre à haute pression . . mm. 1.020
- Diamètre du cylindre à moyenne pression . mm. i.54o
- Diamètre des deux cylindres à basse pres-
- sion ..............................mm. i.85o
- Course commune.......................mm. 1.700
- Nombre de tours par minute...........mm. 83
- La machine fonctionne avec de la vapeur à 12,5 kg : cm2, surchauffée à 3oo°, et produit les puissances suivantes :
- Admission. 0/0 11 22 28 33 5o
- Puissance indiquée . . chvx 2 920 4 58o 5 3oo 5 690 6 5oo
- Puissance utile. 2 54o 4 060 4 760 5 120 6000
- Les cylindres à basse pression sont boulonnés directement sur le bâti de la machine, tandis que chacun des cylindres à moyenne et à haute pression se trouve réuni en tandem par une pièce intermédiaire à l’un des premiers. Les pièces intermédiaires reçoivent les guidages des tiges de piston. Pour éviter qu’elles fléchissent au point de coupure nécessité par la commodité du service des presse-étoupes, deux forts boulons supportent les efforts s’exerçant sur cette partie des pièces intermédiaires. En vue du transport, les bâtis de la machine sont établis, par suite de leurs grandes dimensions, en deux parties qui sont reliées par des brides et de forts boulons. Chacun des denx bâtis pèse 44 P? chacun des cylindres à basse pression. 33 t.,. le cylindre à moyenne pression, 28 t. 5 le poids total de la machine est de 48° t. Les pistons sont munis de segments extensibles du système Rams-botton. Afin d’éviter l’usure qu’occasionneraient les pistons sur les cylindres, en raison de leur poids anormal, on a prévu pour les tiges de pistops de longs guidages. Les tiges sont venues légèrement courbes de forge et tournées sur des machines disposées convenablement, en raison de cette forme. Elles sont montées dans le cylindre de façon à présenter leur convexité vers le haut et le poids du piston les redresse. La tige commune à chaque
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 24 Février 1906
- paire de cylindres est munie d’une tête de piston arrière et d’une tête moyenne disposée dans la partie intermédiaire du bâti, et ces deux têtes coulissent sur les guidages plats.
- L’arbre à manivelles est creux et supporte en son centre l’inducteur-volant qui est muni d’une couronne dentée pour la mise en marche. L’arbre mesure, dans les coussinets, 6^5 mm. de diamètre et dans le moyeu de l’alternateur, 86o mm. de diamètre. Son poids, y compris les manivelles et boutons de manivelle, est de 3o t.
- La machine étant destinée à marcher avec de la vapeur surchauffée à 3oo° centigrades, le réchauffage des enveloppes n’a été prévu que pour les fonds des cylindres à basse et à moyenne pression, et le deuxième receiver ; il est réalisé par la vapeur, détendue à 5atm. Le cylindre à haute pression, ses couvercles, et le premier receiver, n’ont pas d’enveloppe de vapeur.
- La distribution est faite à tous les cylindres par soupapes commandées ; celle du cylindre à haute pression est du système Collmann. Les autres soupapes sont établies suivant un système breveté par les contructeurs, et comportent quatre sièges avec une .tige commune actionnant successivement les quatre obturateurs.
- Le régulateur est du système Idartung, avec ressort additionnel, pour le réglage du nombre de
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- Billets d’aller et retour individuels et de famille de toutes classes
- II est délivré toute l’année par les gares et stations du réseau d’Orléans pour Arcachon, Biarritz, Dax, Pau et les V autres stations hivernales du midi de la France.
- ' i° des billets d’aller et retour individuels de toutes classes avec réduction de 25 0/o en ire classe et 20 °/o en 2e et 3e classe.
- 20 des billets d’aller et retour de famille de toutes classes comportant des réductions variant de 20 °/0 pour une famille de 2 personnes à 4o %> pour une famille de 6 personnes ou plus ; ces réductions sont calculées sur les prix du tarif général d’après la distance parcourue avec minimum de 3oo kilomètres aller et retour compris.
- La famille comprend : père, mère, mari, femme, enfant, grand’père, grand’mère, beau-père, belle-mère, gendre,
- : belle-fille, frère, sœur, beau-frère, belle-sœur, oncle, tante, neveu et nièce, ainsi que les serviteurs attachés à la famille.
- Ces billets sont valables 33 jours, non compris les jours de départ et d'arrivée. Cette durée de validité peut être prolongée deux fois de 3o jours moyennant un supplément de 10 °/0 du prix primitif du billet pour chaque pro-longation.
- a
- tours dans les limites de 5 0/0 de part et d’autre de la moyenne. II se trouve installé à mi-longueur du cylindre à haute pression sur le côté, et il est commandé, au moyen de roues hélicoïdales, par un prolongement de l’arbre de distribution du cylindre à basse pression correspondant.
- B. L.
- Mesures faites sur des turbines de Laval.
- U Engineering a publié les résultats des mesures effectuées sur une turbine à vapeur de Laval par M. Morley.
- Cette turbine avait une puissance de 5o chevaux et était accouplée directement avec une dynamo double du type de Laval. La condensation était assurée par un condenseur à surface qui permettait de peser le poids de vapeur employé.
- On a déterminé les pertes totales et les chiffres de consommation de vapeur à différentes charges. Les pertes de la dynamo séparée furent mesurées à part. Les appareils servant aux mesures étaient les suivants : un manomètre placé à la valve d’arrivée, un autre manomètre placé entre la valve et la turbine, un videmètre placé dans la conduite d’échappement ainsi qu’un thermomètre, et un calorimètre pour la mesure de la saturation de la vapeur. Les produits de condensation étaient évacués dans un récipient monté sur le plateau d’une balance. La
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- La Compagnie du Nord délivre toute Tannée des Livrets à coupons à prix réduits permettant aux intéressés d’effectuer à leur gré un voyage empruntant à la fois réseaux français métropolitains, algériens et tunisiens, les lignes de chemins de fer et les voies navigables des pays Européens désignés ci-après : Allemagne, Grand-Duché de Luxembourg, Autriche-Hongrie, Roumanie, Bosnie, Bulgarie; Serbie, Roumélie, Turquie, Belgique, Pays-Bas, Suisse, Italie, Danemark, Suède, Norvège et Finlande.
- Les conditions principales d’émission de ces livrets sont les suivantes :
- L’itinéraire doit ramener le voyageur à son point de départ initial. 11 peut affecter la forme d’un voyage circulaire ou celle d’un aller et retour.
- Le parcours à effectuer sur les réseaux ou par les voies navigables des pays indiqués ci-dessus (France et Etranger) ne peut être inférieur à 600 kilomètres. La durée de validité des livrets est de 45 jours lorsque le parcours ne dépasse pas 2.000 kilomètres ; elle est de 60 jours pour les parcours de 2.000 à 3.000 kilomètres, et de 90 jours au-dessus de 3.000 kilomètres.
- Dans aucun cas la durée de validité ne peut être prolongée ni l’itinéraire modifié.
- Les enfants âgés de moins de 4 ans sont tri nsportés gratuitement s’ils n’occupent pas une place distincte : au-dessus de 4 ans jusqu’à 10 ans, ils bénéficient d’une réduction de moitié.
- Aucune réduction sur les prix de ces livrets n’est accordée pour les voyages effectués en groupe ou les voyages de famille.
- Ces livrets doivent être demandés à l’avance sur des formulaires ad hoc et au moyen de cartes, tarifs et documents tenus à la disposition des intéressés dans toutes les gares et statio/ns françaises ou étrangères faisant partie des pays européens désignés ci-dessus.
- Ces demandes doivent comporter la liste exacte des villes à visiter et l’indication des itinéraires choisis.
- Il est exigé des voyageurs, au moment de la demande, le dépôt d’une provision de 3 francs par livret. Cette somme est déduite du prix lorsque le voyageur prend possession de ce livret.
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- Supplément à L‘Eclairage Electrique du 24 Février 1906
- puissance des dynamos était mesurée au moyen d’un voltmètre et d’un ampèremètre de précision. Les dynamos travaillaient en parallèle sur une résistance variable. Les lectures étaient faites toutes les 5 à 8 minutes.
- La puissance effective de la turbine a été trouvée égale à 39,5 chevaux d’après les mesures exactes de la puissance électrique et des pertes. Les pertes par frottements dans la roue de la turbine et les pa-liersétaient déterminées par démarrage des dynamos comme moteurs.
- Les mesures faites avec de la vapeur à i5 atmosphères et un vide constant de 0,1 atmosphère, ont indiqué une consommation de 99 kgr. de vapeur en marche avec condensation, et de i4,o kgr. en marche à échappement libre. Le rendement mécanique de la turbine a été trouvé égal à 94,3 % et 95,3 % : le rendement thermique a été trouvé compris entre n,3 et i3,y % suivant que 3 ou 4 ajutages étaient en fonctionnement.
- R. R.
- TRACTION
- Les tramways électriqües de Tokio.
- Dans un récent article publié par V Iilektrische Bahnen und Betviebe, M. Baldwin indique le développement rapide du Japon au point de vue de l’électrotechnique, et décrit les tramways électri-
- ques installés à Tokio par une société japonaise. La longueur des voies exploitées électriquement est importante et le nombre des automotrices circulant sur ces voies dépasse 25o.
- Une usine génératrice a été complètement installée pour les tramwayrs électriques et contient trois alternateurs de 1.200 kilowatts à 28 pôles et 107 tours par minute produisant des courants triphasés à 6.600 volts et à 25 périodes par seconde. Les alternateurs sont entraînés par des machines à vapeur horizontales jumelées fonctionnant avec de la vapeur à 9 atmosphères. Deux unités servent pour le service normal et la troisième est en réserve. L’excitation est produite par des dynamos à courant continu de 100 kilowatts à six pôles tournant à '2oo tours par minute et produisant une différence de potentiel de 12b volts : ces excitatrices sont accouplées à des machines tandem jumelées et chacune d’elles produit le courant nécessaire pour l’excitation des trois alternateurs et pour le service d’éclairage de l’usine. Le matériel électrique a été fourni par la General Electric G0 et a été monté par des ingénieurs japonais.
- La condensation de la vapeur d’échappement est assurée par une batterie de condenseurs à injection commandés par des pompes à air de la Blake Mfg G0. La chaufferie contient quatre batteries de chaudières Babcock et Wilcox contenant chacune deux chau-
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- CHEVRIER, G. Etude sur les Résonances dans les réseaux de distribution
- par courants alternatifs ;
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- DUP (JY, P.
- GUARINI, E
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- Supplément à L Eclairage Electrique du 24 Février 1906
- LXXXXV
- dières de 55o chevaux. Les pompes d’alimentation sont réparties en deux groupes : l’eau d’alimentation passe dans des réchauffeurs chauffés par le gaz d’échappement et par la vapeur d’échappement des machines auxiliaires à vapeur.
- Les courants triphasés produits par les alternateurs passent dans des interrupteurs à huile commandés par des servo-moteurs, qui sont eux-mêmes commandés par de petits interrupteurs placés sur le tableau : des lampes rouges ou vertes indiquent dans quelle position se trouve l’interrupteur à haute tension. Après avoir passé par ces interrupteurs, les courants triphasés sont amenés par 82 kilomètres de câbles armés, isolés au papier imprégné, à deux sous-stations de transformation. L’une de celles-ci contient quatre commutatrices de l^oo kw. à 6 pôles et tournant à une vitesse de 5oo tours par minute et alimentées par trois transformateurs monophasés de i5o kw. refroidis par circulation d’air : la différence de potentiel du courant continu est comprise entre 55o et 5j5 volts. Un régulateur d’induction, interposé entre les commutatrices et les transformateurs, permet de modifier un peu cette différence de potentiel. Pour le démarrage, les transformateurs portent sur le secondaire une prise de courant placée au milieu de l’enroulement et permettant de prendre une différence de potentiel moitié moins élevée qu’en charge normale.
- L’emploi des rails de roulement pour le retour du courant étant interdit, on a été obligé de faire toute l’installation en bipolaire contrairement à la pratique habituelle des installations de traction. Le courant est amené aux motrices par deux lignes aériennes.
- Les automotrices sont équipées avec des moteurs de la General Electric G0 : les châssis ont été construits par cette même société : les caisses des voitures ont été faites au Japon.
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- Nouvelle matière isolante.
- La préolite, ainsi nommée du nom de son inventeur M. Prée, de Dresde, est une peinture entièrement exempte de goudron qui réalise un excellent moyen de protection contre l’humidité et protège le fer contre la rouille. Cette substance s’emploie à froid, à raison de 215 grammes par mètre carré de surface couverte. Le revêtement ainsi constitué rend imperméable le ciment, le plâtre, etc : on peut l’employer dans les réservoirs d’eau, car la préolite est tout à fait inattaquable. On peut également l’adopter pour les réservoirs d’eau potable car elle ne contient aucune matière nuisible. Enfin, on peut l’employer dans tous les locaux où
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- CE MATÉRIEL COMPREND :
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- 20 2 Dynamos de la Société Alsacienne, de 24 kilowatts chacune, courant continu, 240 volts.
- 3° Une batterie « Tudor » de i32 éléments dont la capacité est de 180 Ampères-heure, au régime de décharge en 10 heures, monté dans des bacs permettant de la doubler.
- 4° Un groupe survolteur de la Société Alsacienne, de 220/110 volts 4 kilowatts, capable d’assurer le service de la batterie et l’équilibrage des ponts.
- 5° Un tableau desservant cette station, monté pour une distribution à 3 fils 2 fois 110 volts et comprenant :
- 2 Panneaux de génératrices, 1 P anneau de survolteur 1 Panneau de batterie
- 1 Panneau de départ pour 2 feeders de 3 fils
- le tout muni d’ampèremètres, voltmètres, appareils enregistreurs, interrupteurs automatiques, etc.
- 6° 2 rhéostats de démarrage, à liquide, permettant à un seul homme de mettre en marche le moteur à gaz par l’intermédiaire des dynamos fonctionnant en moteur avec le courant de la batterie.
- Ce matériel n’a fonctionné que 2 ans, n’a subi aucune avarie, et est en aussi bon état que du matériel neuf.
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- LXXXXVI
- Supplément à L'Eclairage Electrique du i>4 Février 1906
- l’on manipule des acides, tels que les salles d'accumulateurs, car elle est inattaquable.
- Placée sur une tôle de fer, cette substance la. protège complètement de la rouille. Elle est assez élastique pour ne pas craqueler ou s’effriter, même quand on plie et replie plusieurs fois de suite la tôle. Pour cette application, il suffît de 82,6 gr. de prédite par mètre carré de surface métallique à protéger.
- E. B.
- Production de l’aluminium.
- D’après la Frankurter Zeitung, la production de l’aluminium se répartit de la façon suivante entre les différentes usines :
- SOCIÉTÉ 1 ] LIEU de fabrication PUISSANCE en chevaux PRODUCTION annuelle en tonnes
- Neuhausen 45oo
- Aluminium Indus- Lend i5ooo 22Ô.0
- tre G° Rheinfelden 5ooo 700
- British Aluminium Foyers 5ooo 75b
- G° Sarpfos (Norvège) 10000 i5oo
- Société électromé- La Praz 7Ôoo 1125
- tallurgique franç. Les Sordrettes 8000 1200
- Société de produits Galypso (Savoie) 10000 i5oo
- chimiques d’Alois St Félix 4ooo 600
- Niagara 11000 i65o
- Pittsburg Réduction Shawinigan 5ooo 760
- Go Massena 12000 1800
- Total............................ . : 97000 i/|55o
- Pendant l’année ipo4 les usines françaises ont dû interrompre leur fabrication pendant plusieurs mois • les usines américaines ne devant- pas, par suite d’un accord, livrer d’aluminium en Europe, le prix s’est élevé rapidement.
- En 1905 la production d aluminium a été considérablement augmentée, car les sociétés françaises ont établi une usine de 14.000 à 20.000 chevaux et les installations de Neuham ont été agrandies. En outre, une usine italienne a été mise en service et produit annuellement 600 tonnes.
- E. B.
- Procédé de soudure oxyracétylénique.
- Ce procédé, employé par M. Memmo, repose sur l’emploi d’un mélange de 2 volumes d’oxygène avec un volume d’acétylène. Ce dernier gaz pèse j . 165 grammes par mètre cube et donne 14.000 calories. La flamme présente un noyau bleu entouré d’une zone incolore très chaude. Si l’acétylène est en excès, la flamme est lumineuse : il faut régler l’arrivée du gaz de telle façon qu’elle soit incolore Si l’oxygène est en excès, la flamme s’éteint facilement. La température atteint 3.800 à 4>ooo° au lieu de 3.5oo°, température atteinte dans le procédé oxhydrique. Le prix d’un mètre cube d’acétylène est évalué à 1 fr. 5o et le prix d’un mètre cube d’oxygène à 3 francs. Le prix du mètre cube de mélange est donc d’environ 4 fr. 5o. Les deux gaz sont amenés par des tubes très fins, sous une pression de 0,1 à o,i5 atmosphère, dans un tube en T dans lequel ils se mélangent. Le réservoir d’acétylène doit être muni d’une soupape de retour qui empêche l’introduction d’oxygène. La flamme doit avoir un diamètre de 3 à 4 mm. et une longueur de i5 mm.
- On peut facilement fondre,- dans la flamme oxy-acétylénique, du platine et d’autres corps difficilement fusibles. D’après les indications de l’inventeur, ce procédé donne d’aussi bonnes soudures que le procédé autogène électrique.
- E. B.
- ACCUMULATEURS ET VOITURES.! ÉLECTRIQUES
- Alfred DININ
- USINES et BUREAUX : 2, Quai National, PUTEAUX (Sains)
- Téléphone 571~04 Adresse Télégraphique : AGGUDININ-PUTEAUX
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- Tome XLVI.
- Samedi 3 Mars 1806.
- 13' Année. — N" 9.
- )S~=d
- <' o
- clair;
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- BRYLINSKI (E.). A propos d’un système de mesure des grandeurs énergétiques....................... 32i
- KALAHNE (A.). Oscillations électriques dans des tubes.courbés en forme d’anneaux (suite) .... 324
- REYVAL (J.) Nouveau procédé pour le guipage des conducteurs électriques.......................... 334
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Sur les potentiels explosifs, par Tœpler................................. 341
- Sur la durée de la décharge dans un tube à rayons X, par Broca................................. 344
- Sur le pouvoir émissif du manchon Auer, par Lummer et Pringsheim............................... 344
- Génération et Transformation. — Réaction d’induit dans les alternateurs polyphasés (fin), par Sumec. 34C
- Calcul du coefficient de self induction de bobines entourées de fer, par Witteck............... 354
- Moteur d’induction monophasé, par Goldschmidt.................................................. 354
- Oscillations hertziennes et Télégraphie sans fil. — Méthode pour étudier séparément les oscillations d’oscillateurs accouplés, par Fischer................................................... 354
- Eclairage. — Nouvelles lampes à incandescence à filament métallique, par Kremenezky................. 356
- Electrochimie. — L’attaque anodique du fer par les courants vagabonds, et la passivité du fer (suite), par
- Haber et Goldschmidt....................................................................... 358
- NOTES ET NOUVELLES
- L’exposition de Reichenberg en 1906...................................
- L’industrie électrotechnique en Autriche pendant l’année 1906.........
- Usines génératrices de la Nevada Power G° et de Kaiserwçrke ....
- Moteurs à gaz Oechelhauser............................................
- Locomotives monophasées et équipement électrique du tunnel de Sarnia
- Essais d’automotrices sur les voies ferrées autrichiennes.............
- Bibliographie.........................................................
- LXXXXVIII
- LXXXXVIII
- cm
- cv
- CVI
- CVII
- CVIII
- Ar?Phi?“f ;“°ERL\KO" &Üï^.PA^f
- Téléphoné - 220-5G-
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- LXXXX VIIJ
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 3 Mars 1906
- NOTES ET NOUVELLES
- Exposition de Reichenberg en 1906.
- L’exposition qui doit avoir lieu à Reichenberg, en Bohême, couvrira une superficie assez considérable. Les bâtiments principaux occupent 18.000 m2 de superficie dont 10.000 m2 pour les exposants : la coupole aura 53 mètres de hauteur. En avant de cette coupole sera disposée une cascade avec une installation de pompes. Les nombreuses demandes d’exposants ont obligé à augmenter de 3.ooo m2 la surface prévue pour les halles.
- Lin lac artificiel couvrira 80.000 m2 : il sera alimenté par un poste de pompes contenant des moteurs de 100 chevaux à gaz pauvre et des pompes centrifuges débitant 80 litres par seconde et élevant l’eau à 100 mètres de hauteur.
- L’usine génératrice pour la production de l’énergie électrique nécessaire à la lumière et à la force motrice sera établie au milieu de la halle principale : elle produira du courant continu à 2 X 220 volts pour l’éclairage et des courants triphasés à 3 X 5oo volts pour la force motrice. Cette énergie électrique sera fournie par un turbo-générateur de 1.000 kw. des ateliers Skoda et de la Société autrichienne Siemens-Schuckert, et par un turbo-générateur de 600 chevaux de Breitfeld, Danek et Cie. Au total, il y aura y.000 lampes à incandescence et 5oo lampes à arc.
- E. B.
- L’industrie électrotechnique en Autriche pendant l’année 1905.
- Dans un article publié par la revue Elektro-technik uncl Maschinenbau du i4 janvier, M. Honig-mann passe en revue l’état de l’industrie électrotechnique en 1905, en Autriche.
- Les importations et exportations dans les différents
- mois des années 1904 et 1905 sont indiquées par les tableaux suivants qui'indiquent les sommes en francs.
- MACHINES DYNAMO-ÉLECTRIQUES
- importation exportation
- mois i9°4 1906 1904 i9°5
- Janvier 123.000 115.260 7.200 4.000
- Février 3y.j5o i38.5oo 11.4oo 3i.000
- Mars 4i. 5oo 23o.000 17.600 91.000
- Avril 37.5oo 38.260 g.4oo 3o.g4o
- Mai 68.260 35.5oo 7-79° 19.000
- Juin i4-75o i45.ooo 34.770 i8.o5o
- Juillet 4i.5oo 81.750 9.120 5.5io
- Août 68.760 73.000 84.36o 21.85o
- Septembre 5g.760 3o2.5oo 4i-99° 24.5io
- Octobre......... io3.000 260.5oo 71.060 10.260
- Novembre i3o.ooo — 73.710 —
- Décembre 148.000 — 2Ô.5oO —
- LAMPES ÉLECTRIQUES A INCANDESCENCE et lampes à arc
- importation exportation
- mois i9°4 igo5 1904 ig°5
- Janvier 43.45o 20.35o i44-o4o 107.120
- Février 17.600 19.200 119.600 104.520
- Mars i6.5oo 37.4oo 108.160 1ig.080
- Avril 36.85o 28.g5o 230.000 228.920
- Mai 17.550 20.800 88.400 121.720
- Juin i4.3io 17,55o 196.520 108.120
- Juillet i4.g4o 19.5oo i36.oco io4.o4o
- Août 33.i5o 3i,5oo 153 000 109.480
- Septembre i4.3oo 27,300 191.760 142.800
- Octobre 21,45o 29.900 212.160 174.760
- Novembre. 2.64o — 61.120 —
- Décembre 6o.4io — 287.965 —
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- Pour les torpilleurs 368 et 369............................................
- Pour le cuirassé ** République " (groupes électrogènes de bord)............
- Companhias Reunidas Gaz e Electricidade, Lisbonne............................
- Compagnie Générale pour l’Eclairage et le Chauffage, Bruxelles (pour les
- Stations électriques de Valenciennes, de Catane et de Cambrai).............
- Arsenal de Toulon.............................................. .............
- Arsenal de Bizerte (Station Electrique de Sidi-Abdallah).....................
- Compagnie des Mines d’Aniche .
- Port de Cherbourg............................................................
- Fonderie Nationale de Ruelle..................__.........................
- Société Orléanaise pour l’éclairage au gaz et à l’électricité (Orléans)......
- Société Anonyme des Mines d’AIbi.............................................
- Société Normande de Gaz, d’Electricité et d’Eau..............................
- Société Anonyme des Chantiers et Ateliers de Saint-Nazaire (Penhoët). . . .
- Etablissement National d’Indret..............................................
- Etc., etc.
- machines
- 2 —
- 2 —
- 4 —
- 6 -
- 7 —
- 5 —
- 6 -
- 9 -
- 3 —
- 2 —
- 1 —
- 2 —
- 5 -
- I —
- I —
- chevaux
- 6.800 —
- 4.000 -
- 600 -
- 5.000 —
- 2.330 —
- 1.660 —
- 1.350 —
- 880 —
- 830 -
- 800 —
- 750 —
- 600 —
- 580 —
- 400 —
- 40Q —
- Les installations réalisées jusqu’à ce jour comportent plus de 400 Machines à gran de vites se et près de 3.000 Machines à vapeur diverses
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-
- c
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 3 Mars 19C6
- CHARBONS ET ACCESSOIRES POUR ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- importation exportation
- mois 1904 i9°5 1904 i9°5
- Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre 37.760 3i,o4o 47-o4o 28.068 7.54o 9.360 i3.56o 19.320 49.680 25.440 27.840 14.64o 37.280 4i.920 34.080 16.080 3.84o 9.720 10.680 20.280 22.440 26.640 99.640 112.180 106.400 75.5oo 21.600 72.200 48.000 87.900 79.7°o 78.100 i43.36o 93.240 175.420 148.680 129.640 10.470 61.83o 44•3oo 102.200 53.3oo 118.200 125.000
- On voit, d’après le tableau relatif aux machines dynamo-électriques, que l’importation a augmenté et l’exportation diminué. Gomme la production des
- maisons autrichiennes a été considérable et que des chilires d’affaires de ces maisons ont atteint des valeurs élevées, on peut en conclure que la demande de matériel électrique en Autriche a beaucoup augmenté et que la situation de l’industrie électrotechnique est prospère, en ce qui concerne les générateurs et les moteurs.
- En ce qui concerne les accumulateurs et les câbles télégraphiques ou fils métalliques, les tableaux suivants indiquent les chiffres correspondant aux différents mois des années 1904 et 1906.
- ACCUMULATEURS : PLOMB ET MINIUM
- importation
- mois ' 1904 igo5
- Janvier — 100
- Février — — ;
- Mars — 100
- Avril 100 200
- Mai — 100
- Juin 100 100
- Juillet 4oo —
- Août — • —
- Septembre 4oo 100
- Octobre 0 0 100
- Novembre — —
- Décembre 700 —
- CABLES TÉLÉGRAPHIQUES
- importation exportation
- mois 1904 i9o5 1904 1906
- Janvier 1. i5o 23o 22.o4o 71.820
- Février......... 46o 2.070 43.320 64.220
- Mars 46o 2.99° 65.740 65.36o
- Avril 9° 1.190 48.240 102.050
- Alai 5i.o3o 6l.320
- Juin O 00 00 — 28.560 47.670
- Juillet. . 2.40 — 29.820 93.200
- Août — 1.920 IIO.2ÔO 61.950
- Septembre 0 00 vd- 48o 127.680 79.170
- Octobre 240 240 66.i5o 169.590
- Novembre 218 — 28.280
- Décembre 3.870 — 177.940 —
- FILS MÉTALLIQUES
- importation exportation
- mois 1904 19°5 1904 ig°5
- Janvier 2.700 i5.45o 1.65o 2.55o
- Février 4 .65o i3.8oo 1.65o 3.45o
- Mars........... 6.45o 3.900 4.800 2.4oo
- Avril ... 9.015 i4.o4o 5.i6o 6.6i5
- Mai 6.o45 8.775 2.535 3.5io
- Juin 3.900 3.120 1.755 4.290
- Juillet 4.oq5 3.5io 3.5io 5.275
- Août 2. ^3o 3.5io 975 7.800
- Septembre 4.290 7.6o5 6.o45 i8.33o
- Octobre 3.705 5.655 3.705 13.845
- Novembre 3.120 — 2.925 —
- Décembre 12.676 — 3.900 —
- L’importation d’accumulateurs est très faible à
- cause du poids élevé de ces appareils et des droits de douane : l’exportationjjst à peu près nulle pour les mêmes raisons. L’importation de câbles télégraphiques est extrêmement minime : l’exportation est au contraire assez importante.
- Les fabriques de lampes à incandescence ont vendu, dans le courant de l’année 1905, un nombre beaucoup plus considérable de lampes que dans le courant de 1904 : étant donné la diminution du chiffre de l’exportation, on voit que la consommation de ces lampes en Autriche s’est élevée d’une façon très notable. Un article d’exportation qui a fait l’objet d’un assez gros chiffre d’affaires est la petite lampe
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 3 Mars 4906
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 3 Mars 1906
- à incandescence à bas voltage pour lampes de poches (Ever Ready) et jouets.
- Le mouvement d’importation et d’exportation entre l’Autriche et la Hongrie est considérable. La moyenne du chiffre d’exportation par mois pour les appareils télégraphiques et téléphoniques et instruments de mesure a été de 10.866 francs en 1904 et i5.8oo francs en 1906 pour l’importation ; pour l’exportation, les chiffres sont de'i i4.666 et 11 7.400 fr. pour 1904 et 1906. En ce qui concerne les lampes à arc et accessoires, à l’exception des globes et des charbons, les chiffres par mois pour 1904 et 1905 sontde 9.071 et 10.260 francs pour l’importation et 6.680 et 5.970 francs pour l’exportation.
- Les lampes à incandescence et accessoires à l’exception de la verrerie ont donné lieu à des chiffres mensuels de 17.437 et 23.280 francs pour l’importation et de i5.346 et 10.44° francs pour l’exportation (1904 et 1906). Les chiffres d’importation pour les câbles électriques ont été de 34.241 et 49-111 (1904 et 1905): pour l’exportation, ces chiffres sont de 43.226 et 3i.595. Les accumulateurs ont donné lieu aux chiffres de 10.861 et 8.633 (importation) et de 17.105 et 8.006 (exportation). Enfin les charbons pour l’éclairage électrique ont donné lieu aux chiffres d’importation de 217 et 264 francs par mois en 1904 et 1905, et aux chiffres d’exportation de 4.627 et 6.699 francs.
- En ce qui concerne le développement des usines génératrices d’électricité et des installations électriques dans les villes, on peut indiquer qu’à Vienne l’usine génératrice a dû installer 2 nouveaux groupes turbo-générateurs de 10.000 chevaux (Siemens-Schückert). Les extensions de l’usine représentent une somme de 6 millions : cette usine alimente, non seulement le réseau de distribution d’énergie électrique pour l’éclairage et la force motrice, mais encore le réseau des tramways urbains qui, seuls, ont absorbé dans l’année 26 millions de kilowatts heure. Les recettes se sont élevées, du fait seul des tramways, à 3,9 millions. A Prague, l’augmentation présentée par la demande de courant a atteint 3o % sur les chiffres de l’année précédente : les tramways et chemins de fer électriques ont absorbé 6,6 millions de kw. heure. L’usine génératrice de Smichow a été agrandie par la Société Kolben et la valeur de la différence de potentiel de distribution a été doublée pour assurer une meilleure utilisation du réseau. La société de Budapest a augmenté de 10.000 chevaux la puissance de ses machines et a installé dans son usine une turbine Siemens-Schückert dei.Soo chevaux à i.56o tours entraînant un alternateur de i.25o kw. à refroidissement artificiel ; en outre un groupe convertisseur de 3.ooo chevaux comprenant un moteur synchrone à 860 volts, 26 périodes et 195 tours
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 3 Mars 1906
- cm
- par minute accouplé avec deux génératrices à courant continu de 1000 kw. à 220-270 volts, complète l’installation. La société autrichienne Siemens-Schückert a entrepris l’installation de i4 nouvelles usines électriques et l’agrandissement de 18 usines existantes. Il y a en Hongrie i38 centrales dont 74 pour courant continu et 64 pour courant alternatif. Les centrales à courant continu alimentent généralement des réseaux à trois fils : il y en a dix à 2 X 110 volts, vingt et une à 2 X 220 volts, treize à 2 X i5o volts et dix à 55o volts. Il y a vingt-huit centrales produisant du courant alternatif monophasé et trente-six centrales produisant des courants triphasés. La tension secondaire adoptée pour les courants alternatifs est, en général, voisine de 100-110 volts : dans six réseaux de distribution la tension secondaire est de i5o volts, dans quatre réseaux elle est de 220 volts, et dans un réseau elle est de 33o volts.
- En indiquant sur un tableau toutes les installations effectuées en Autriche-Hongrie on montrerait le rôle joué dans toutes les nouvelles installations par les turbines à vapeur, chaque fois qu’il s’agit de groupes d’une assez forte puissance. Un grand nombre d’installations ont été faites récemment avec des moteurs à gaz pauvre et gazogènes à aspiration, ainsi que de moteurs Diesel. Dans la plupart des installations hydro-électriques, on emploie des courants triphasés à haute tension : ce fait est dû à l’éloignement que présentent, en général, leschutes d’eau par rapport au point d’utilisation.
- H. L.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Installation des turbines de la Hamilton Cata-ract C°.
- Les nouvelles installations des chutes du Niagara, entreprises par la Compagnie « Hamilton Gataract )) contiennent des turbines Francis de 6.100 chevaux établies pour une chute de 80 mètres et une vitesse de rotation de 286 tours par minute. L’eau, arrêtée par un barrage construit en 1903, est amenée à
- l’usine par un tube d’acier de 2 mètres de diamètre et de 260 mètres de longueur, Les roues mobiles des turbines sont en bronze phosphoreux et ont 1 m. 5o de diamètre. L’arbre d’une turbine a 6 m. 5o de longueur: son diamètre maximum est 4° cm. Les deux paliers sont refroidis par une circulation d’eau. Chaque turbine est directement accouplée avec un alternateur triphasé produisant des courants à 2.400 volts. Le régulateur des turbines agit au moyen d’huile sous pression. Pour éviter les variations brusques de pression, on emploie un régulateur particulier qui ouvre et ferme lentement la vanne de la conduite d’évacuation. Pour fermer la conduite de la turbine, on a prévu une vanne ‘de 1.200 mm.de diamètre mue hydrauliquement: le liquide sous pression agissant sur le cylindre est également de l’huile.
- Dans les essais de réception, le rendement des turbines a été trouvé égal à 85,5 % à pleine charge, et à 88,69, à 3/4 de charge. La puissance des turbines peut être portée sans inconvénient à 7.000 chevaux.
- R. R.
- Usine génératrice de la Nevada Power C°.
- Cette usine utilise une chute du Rishopcreek dans la Sierra Nevada. La hauteur disponible de la chute atteint 33o mètres. L’eau est amenée par une conduite en bois presque horizontale, puis par une conduite forcée en acier de 4 km. de longueur totale. L’usine génératrice contient deux roues Pelton accouplées avec des génératrices de 750 kw. produisant des courants triphasés à 220 volts et 60 périodes : la vitesse de rotation est de 45o tours par minute. Les excitatrices sont calées sur les arbres des alternateurs.
- La différence de potentiel produite par le générateur est élevée à 3o.ooo volts au moyen de transformateurs à huile de 5oo kw. dont les secondaires sont reliés à la ligne de transport d’énergie. Celle-ci a i4o km. de longueur et aboutit à la ville de Tonopah ainsi qu’aux mines d’or situées à 35 km. environ de cette ville. La ligne aérienne
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-
- CIV
- Supplément à L’Eclairage Électrique du 3 Mars 1906
- est constituée par un fil d’aluminium supporté par des poteaux placés à ioo mètres les uns des autres : la ligne téléphonique est supportée par ces mêmes poteaux.
- Les deux sous-stations contiennent chacune trois transformateurs à huile refroidis par une circulation d’eau : ces appareils ont une puissance de 3oo kw. et abaissent la différence de potentiel à 6.000 volts pour le réseau de distribution.
- B. L.
- Les usines de Kaiserwerke.
- Dans un article précédent (() nous avons donné la description de ces usines établies dans la partie nord du Tyrol.
- Des détails complémentaires et les résultats d’essais ont été récemment donnés par M. Siegfried Herzog, dans un travail publié par l’Elektrotcchnik und Maschinenbau, du 11 février.
- L’usine génératrice couvre une surface de 29,3 X ii,6 mètres. Elle a io mètres 5o de hauteur et contient trois groupes principaux de 1200 chevaux et deux groupes d’excitation. Les turbines sont des roues Pelton à jet libre. Les aubes sont amovibles etsont constituées par un alliage spécial. Le distributeur est en bronze phosphoreux. Les turbines sont munies de régulateurs de vitesse de précision; les turbines des excitatrices sont, en outre, munies d’un réglage à la main. Le démarrage et le réglage des turbines principales sont assurés, pour chaque groupe, par un moteur triphasé de 2 chevaux à induit en court circuit alimenté sous 115 volts. Les rendements garantis des turbines sont de 80 % -à pleine charge, 79 % à 3/4 de charge, 78 % à 1/2 charge. Les variations de
- (') Voir Y Eclairage Electrique, tome XLV, 16 décembre 1905, page CXXVI.
- vitesse sont au maximum de ± 2 % pour une variation brusque de charge de 25 %, de dz 3 % pour une variation brusque de charge de 5o % et de dz 6 % pour une variation brusque de charge de 100 % . La période de réglage ne dure pas plus de 10 secondes. Aux essais de réception, une variation de charge de ^5 % n’a produit que 3 % comme variation de vitesse.
- Les alternateurs triphasés entraînés par les turbines au moyen d’accouplements élastiques et isolants, ont été construits par la Société Kolben. Leur puissance atteint 1080 KVA. Ils tournent à une vitesse de rotation de 480 tours par minute et produisent des courants triphasés à io.ôoo volts et 4o périodes. L’induit comporte 120 encoches, contenant chacune 18 conducteurs formés de barres de 4 X 5,6 mm.
- L’inducteur comprend 10 pôles portant chacun une bobine comprenant 71 tours d’une bande plate en cuivre de 2,4 X 45 mm.
- Les essais de réception de ces générateurs ont donné les résultats suivants :
- Résistance de l’induit par phase 1.002 ohm
- Résistance de l’inducteur 0, i3q ohm
- Pertes pour cos 53 = 1 COS Ÿ = 0. 8 :
- Pertes par frottement 00 0 0 0 W O O O 00 W
- Pertes dans le fer 17.3oo » 17,3oo ))
- Pertes dans le cuivre de l’induit 13.200 » 13.200 »
- Pertes dans le cuivre de l*’in-
- ducteur 6.000 » 11.000 »
- Total 44.5oo » 4g.5oo »
- Puissance produite i .080.000 » 870.000 ))
- Puissance absorbée i .124.600 » 919X00 »
- Rendement pour COS f = I COS Ÿ = 0. 8 :
- A pleine charge 96-2 % 94-8 <V„
- A 3/4 charge 95.5 % 93.5 %
- A 1/2 charge 94.2 % 92.6 %
- Chacune des deux excitatrices est entraînée par une turbine spéciale et est munie de deux collecteurs disposés de part et d’autre de l’induit et capa-
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- Supplément à L’Éclairage Electrique du 3 Mars 1906
- CV
- blés de produire chacun le courant d'entretien nécessaire pour un alternateur. Ces excitatrices ont une puissance de 45 kw. et tournent à une vitesse de rotation de 900 tours par minute : elles produisent une différence de potentiel de a X 60 volts. L’enroulement induit est contenu dans 72 encoches recevant chacune quatre conducteurs, de 3,5 X 10,6 mm. Chaque collecteur comprend 72 lames de cuivre. L’inducteur tétrapolaire porte quatre bobines de 34o tours de fil de 4 mm. Les essais de réception ont donné les résultats suivants :
- Résistance, à i5°: inducteur 1,67 ohms; induit par collecteur 0,0021 ohms.
- Pertes: Balais et induits: frottements 2j5o watts : pertes dans le fer, 1200 watts.
- Rendement : 00 % .
- 13. L.
- Nouvelle chaudière verticale.
- Une nouvelle chaudière verticale, construite par la Cie Ilornsby, est établie pour une production de vapeur de 4-5oo kgr. La disposition est telle que les dépôts calcaires sont complètement évités, ces dépôts tombant au fond à mesure de leur formation et pouvant être facilement enlevés. Les tubes, légèrement inclinés par rapport à la verticale, aboutissent bas et haut à des collecteurs : la circulation de la vapeur dans ces tubes est très rapide. L’eau d’alimentation provient d’un bouilleur
- supérieur horizontal et passe dans la série de faisceaux tubulaires inclinés qui sont reliés avec le dôme de vapeur du bouilleur supérieur. Des chicanes ménagées dans l’intérieur forcent les flammes et les gaz chauds à lécher successivement tous les faisceaux tubulaires. La grille est disposée en avant du premier faisceau.
- R. R.
- Moteurs à gaz Oechelhauser.
- D’après des indications données par VEngineering de janvier, il y a déjà 64 installations de moteurs à gaz Oechelhauser représentant une puissance totale de 64.000 chevaux et possédant des moteurs de puissance comprise entre 2Ôo et 2.000 chevaux: en Angleterre 19 de ces moteurs sont en fonctionnement et représentent une puissance de 28.000 chevaux.
- Les moteurs sont à deux temps : deux pistons opposés travaillent dans chaque cylindre. Le second piston est relié à une pompe à air qui aspire le gaz et l’air et envoie le mélange au cylindre. Les ouvertures d’échappement, de gaz, et d’air sont démasquées par le cylindre lui-mêrne dans sa course, ce qui supprime toute soupape. L’admission maxima est égale à 70 % du volume du cylindre. Un moteur de i.5oo chevaux à cylindre unique a un diamètre de cylindre de 1 m. 10
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- TÉI.ÉPIIOXE: 154-66
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- CVI
- Supplément à L'Éclairage Electrique du 3 Mars 1906
- pour une vitesse de rotation de g5 tours par minute.
- La Société Stewart, de Glasgow, a construit un moteur Oechelhauser de 2.000 chevaux à deux temps pour Johannesbourg, danslequel la pompe à air est actionnée par le piston principal, au moyen d’un balancier et est placée sous la machine.
- Le réglage des moteurs est effectué par l’admission séparée du gaz et de l’air, admission réglée par un régulateur Hartung au moyen d’excentriques qui agissent sur une soupape placée dans la conduite d’alimentation. Le cylindre possède une enveloppe avec circulation d’eau. L’allumage est assuré par des étincelles de rupture obtenues d’après le système Lodge : le courant est fourni par des accumulateurs.
- k. r.
- Parafoudres avec indicateur automatique de décharges.
- Gomme l’indique YElecti'ical Revietv, l’usine génératrice de Gharing Cross, à Londres, contient des parafoudres à indicateur automatique de décharges, Ces parafoudres consistent en appareils à cornes d’une forme particulière dont une électrode en charbon est placée en face d’une électrode en cuivre, La partie rectiligne des cornes est entourée d’un cylindre de verre pour favoriser le soufflage de l’arc par suite du courant d’air produit. La différence de potentiel entre conducteurs étant de 10.000 volts, la différence de potentiel entre un conducteur et la terre est de 5.800 volts, Le conducteur allant à la terre contient des résistances liquides formées de tubes de faïence remplis de glycérine et d’eau. Une solution de soude peut également être employée avec avantage : les résis tances formées de corps solides ont donné de mauvais résultats.
- Pour que le personnel soit averti de la production d’une décharge, on a interealé sur le fil de terre le primaire d’un transformateur présentant une très faible self-induetion : le secondaire de cet appareil est relié à un relais dont l’armature ferme le circuit d’une sonnerie quand la bobine est parcourue par un courant induit dans le secondaire du transformateur sous l’effet de la décharge.
- R. R.
- TRACTION
- Locomotives monophasées et équipement électrique du tunnel de Sarnia.
- Les trains traversant le tunnel de Sarnia, sur le « grand Trunk Ry » allant de Sarnia à Port Huron (Michigan) sont maintenant remorqués par des locomotives électriques. La longueur du tunnel
- atteint 2 kilomètres, dont 55o mètres sous le lit de la rivière. La voie présente, avant et après cette partie, des rampes de 2 % sur une longueur de
- 600 mètres d’un côté et de 700 mètres de l’autre côté. La longueur équipée électriquement atteint 6 kilomètres. La voie est simple.
- La distribution du courant aux automotrices est assurée par un fil aérien. Le courant est fourni par deux turbo-alternateurs Westinghouse de i.25o kw. produisant des courants triphasés à 3.3oo volts et 25 périodes. Le poids des trains à remorquer atteint 5oo tonnes par locomotive.
- Les locomotives monophasées sont fournies par la Cie Westinghouse : elles seront au nombre de six, formant trois groupes de deux unités. Chaque unité pèsera environ 62 tonnes et développera un effort de traction de 10.000 kg. au crochet sur la rampe à 2 % à la vitesse de 16 km. à l’heure.
- Chaque unité est à trois essieux supportant le poids total : la longueur totale est d’environ 9 mètres, la largeur au-dessus des rails 2 m. 85, la hauteur totale 3 m. ^5, les roues ont 1 m. 55 de diamètre.
- Chaque essieu est attaqué par un moteur de 25o chevaux : une unité a donc une puissance de 3/5o chevaux, et une locomotive double formée de deux unités a donc une puissance de i.5oo chevaux. Chaque moteur, du type série compensé, pèse environ 7000 kgr. chacun : l’induit pèse environ 2.5ookgr. La carcasse cylindrique est en acier coulé en une pièce et est fermée par deux flasques portant les paliers et les réservoirs à huile. Les coussinets sont en bronze phosphoreux et sont divisés en deux parties: ils présentent une surface de frottement considérable et sont prévus pour une lubrification abondante. Les moteurs sont suspendus d’une façon élastique par le nez et reposent d’autre part sur l’essieu.
- Les bobines inductrices d’un moteur sont constituées par une bande de cuivre isolée et enroulée avec interposition de mica, puis isolées et imprégnées. Outre les bobines inductrices, les pôles por-
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- TYPES SPÉCIAUX POUR L’ALLUMAGE DES MOTEURS
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- Supplément à L’Ëclairage Electrique du 3 Mars 1906
- CŸII
- tent un enroulement compensateur consistant en barres de cuivre placées dans des encoches et formant un enroulement continu traversé par le courant total du moteur. On peut facilement enlever les bobines inductrices sans déplacer l’enroulement compensateur, L’enroulement induit est constitué aussi par des bandes de cuivre. Une circulation forcée d’air comprimé assure un bon refroidissement du moteur : cette ventilation peut continuer à agir pour refroidir le moteur quand la locomotive est arrêtée. La différence de potentiel aux bornes d’un moteur est de 24.0 volts: la fréquence est de 25 périodes par seconde. Les moteurs sont commandés et réglés par le système électro-pneumatique Westinghouse. L’organe de prise de courant est un archet plat à parallélogramme articulé. R. R.
- Essais d’automotrices sur voies ferrées.
- On a fait en Autriche, comme l’indique la revue Elektrotechnik und Maschinenbau, des expériences sur l’emploi des automotrices sur voies ferrées. Sur le tronçon Rudapest-Hatran, on a employé une voiture équipée avec un moteur à vapeur de ioo chevaux, système de Dion-Routon, construite par Ganz et Gie : sur «le tronçon Ilatran-Gôdôllo, on a employé une motrice à trois essieux équipée avec un moteur à essence système Stoltz, établie par la Société des chemins de fer vicinaux de Buda-
- pest-Lajosmizse et Kecskemeter ; enfin, entre Gôdôllô et Budapest, on expérimente une automotrice mixte benzoléo-électrique de 70 chevaux établie par les ateliers Weitzer, Les expériences sont faites à une vitesse normale de 5o km. à l’heure et ont donné jusqu’à présent des résultats très satisfaisants. 0. A.
- TÉLÉGRAPHIE
- Télégraphie sans fil aux bords de l’Amazone.
- h’Electrical Rcview, donne, dans son numéro du 2 février, des détails intéressants sur les installations de télégraphie sans fil établies aux bords de l’Amazone (Brésil). Les postes érigés pour les essais étaient placés à Pinheiro, à 16 km. environ de la ville de Para, ou à Belern, et à Brèves. La distance entre ces deux points est de 160 km. à vol d’oiseau. Les premières expériences ont montré l’existence d’un amortissement considérable exigeant un isolement élevé pour éviter les fuites. Le 5 juin 1906, on parvint à transmettre avec succès un message de 20 mots entre Brèves et Pinheiro. A partir du 18 juin, les communications purent être maintenues jour et nuit sans interruption. Une jonction fut alors établie entre Brèves et Manaos, puis le poste de Pinheiro fut transporté à Para. R. V.
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- C VIII
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 3 Mars 1906
- Câble transatlantique.
- Le vapeur Faraday pose en ce moment un câble reliant Valparaiso, Iquique (Chili) et Callao (Pérou). Les travaux seront prochainement terminés.
- E. B.
- Câble souterrain entre Londres et Glasgow.
- Les travaux entrepris pour relier Londres et Glasgow par une ligne télégraphique souterraine sont terminés. Le câble a 65o kilomètres de lon-
- gueur et a coûté i3 millions. La ligne passe par Birmingham, Liverpool, Preston, Lancaster et Carlisle et dessert un grand nombre de localités qui, à chaque trouble météorologique, étaient privées de communications. La région montagneuse qui sépare Carlisle de Glasgow a donné lieu à de grandes difficultés pour la pose du câble. Celui-ci contient en ce point cent âmes dont un certain nombre serviront au service téléphonique.
- E. B.
- BIBLIOGRAPHIE
- Il est donné une analyse bibliographique des ouvrages dont deux exemplaires sont envoyés à la Rédaction.
- Agenda Dunod pour 1906. — Electricité, par J. A. Montpellier, rédacteur en chef de YElectricien. — Un petit volume, relié en peau souple, 3oo pages de texte et 128 pages blanches datées, Dunod et Pinat, éditeurs, Paris. Prix : 2 fr. 5o.
- Cet agenda contient ce qu’il est essentiel de connaître sur les quantités et unités physiques, géométriques et mécaniques, sur les phénomènes du magnétisme, du courant électrique et de l’électro-mâgnétisme, sur les quantités et unités magnétiques, électromagnétiques, thermiques et photométriques, sur la production de l’énergie électrique, sur les accumulateurs, les canalisations, l’éclairage électrique. On y trouve en outre la liste des tramways électriques classés par départements, ainsi que la liste, par départements, des villes et communes dans lesquelles existe une distribution d’énergie électrique.
- Müller Pouillet, Lehrbuch der Physik. — (Traité de Physique deMüller Pouillet) publié par L. Pfaundler, 1" volume, 2° partie. Mécanique et acoustique, — 1 volume grand in-8° (le 3oo pages et 2^4 figures, F. Veiweg und Sohn, éditeurs, Brunswick. Prix : broché, 3,5o marks.
- Nous avons signalé dernièrement ({) l’apparition de la première partie du ier volume de cet ouvrage,
- (!) L’Eclairage Electrique, 6 janvier 1906, page XII.
- volume consacré à l’étude de la Mécanique et de l’Acoustique.
- La 2e partie que les éditeurs viennent de publier est relative à l’Acoustique. Les chapitres principaux sont les suivants : des ondes sonores (différentes ondes, propagation des ondes, réflexion des ondes, interférence et ondes stationnaires), des tons (intervalles musicaux, accords, fréquences et leur détermination, limites de l’audition), corps sonores (étude des corps vibrants, méthodes stro-boscopiques), action combinée des sons (combinaison des différentes longueurs d’ondes, théorème de Fourier).
- Gomme nous l’avons déjà dit, cet excellent ouvrage peut rendre de grands services à ceux qui enseignent la physique : grâce aux efforts des éditeurs, le prix en est tout, à fait abordable, malgré le grand nombre de figures et le tirage soigné.
- B. L.
- Les inventions industrielles a réaliser, recueil de 525 questions à résoudre pour répondre aux besoins actuels de Yindustrie, par Hugo Michel, ingénieur de l’office allemand des brevets, traduit de l’allemand parvLouis Duvinage, ingénieur civil. — In-8, de 4o pages, H. Dunod et E. Pinat, éditeurs, Paris.Prix : broché, 2 fr.
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- Tome XLiVI.
- Samedi 10 Mars 1906.
- l3' Année.
- — N’ 10.
- £7
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- KALAHNE (A.). — Oscillations électriques dans des tubes métalliques courbés en forme d’anneaux
- (suite)...................................................................... 361
- LAGAU (R.). — Recherches pratiques sur l’accumulateur au sulfate de zinc........................ 36g
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE
- Théories et Généralités. — Théorie du magnétisme, par Peddie . . ......................................
- Grandeur et température du cratère négatif de l’arc électrique (fin), par Reich.................
- Remarques sur la conductibilité des flammes, par Davidson......................................
- Sur la théorie de la transformation radioactive, par Gruner........,......................
- Sur la diminution de la radioactivité du polonium avec le temps, par M“e Curie.....................
- Sur Réchauffement produit par les rayons du radium, par Bumstead...................................
- Génération et Transformation. — Pôles auxiliaires de commutation pour génératrices à courant continu de forte puissance, par Hobart....................................................................
- Moteur monophasé à collecteur à champ elliptique, par Latour.......................................
- Applications mécaniques. — Sur les moteurs d’appareils'de levage, par Hill . .... . .... . .
- Machines d’extraction électrique. .................................................................
- Oscillations hertziennes et télégraphie sans fil. — Sur un nouveau résonateur, par Kœpsel. . .
- Nouveaux brevets de télégraphie sans fil.............................................................
- Electrochimie. — L’attaque du fer par les courants vagabonds et la passivité du fer (fin), par Haber et
- Goldschmidt ....................................................................
- Eleçtrolyse par courant alternatif, par Kinter. ...................................................
- 377
- 3?8
- 382
- 383
- 384 384
- 384
- 39o
- 3q3
- 3q5
- 3g5
- 397
- 398
- 4oo
- NOTES ET NOUVELLES
- Concours de la Société d’agriculture, Sciences et Industrie de Lyon. . ......................... ....... ’ ex
- Statistique des installations électriques en Allemagne........................................................ CXiv
- Usine hydro-électrique de Sofia............................................................................... cxv
- Turbines à vapeur de grande puissance......................................................................... cxvn
- Les tramways de Singapour....................................................................................... GXIx
- Bibliographie................................................................................................. exx
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- ex
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 10 Mars 1906
- NOTES ET NOUVELLES
- Commissions nommées par l’Académie des Sciences pour juger les concours de 1906.
- Dans sa séance du 12 février, l’Académie des Sciences a procédé, par la voie du scrutin, à la nomination de Commissions de prix chargées de juger les concours de l’année 1906.
- Le dépouillement du scrutin a donné les résultats suivants :
- Prix Montyon (Statistique). — MM. Alfred Picard, Brouardel, de Freycinet, Haton de la Goupillière, Rouché, Laussedat, Carnot.
- Médaille Arago, Médaille Lavoisier, Médaille Berthelot. — MM. Poincaré, Chauveau, Darboux, Berthelot.
- Prix Trèmont, Gegner, Lannelongue, Jérôme Pond. — MM. Poincaré, Chauveau, Darboux, Berthelot, Maurice Levy, Bornet.
- Prix Wilde. — MM. Berthelot, Lœwy, Maurice Levy, Darboux, de Lapparent, Mascart, Troost.
- Prix Saintour. — MM. Darboux, Poincaré, Berthelot, Zeiller, de Lapparent, Moissan, Giard.
- Prix Houllevigue. — MM. Darboux, Poincaré, Berthelot, Mascart, Emile Picart, Maurice Levy, Giard.
- Prix Cuvier. — MM. Gaudry, Perrier, Bouvier, Giard, Delage, Chatin, Barrois.
- Prix Parkin. —MM. Bouchard, Brouardel, Mascart, Michel Lévy, Dastre, Chauveau, Moissan.
- Société d’agriculture, sciences et industrie de Lyon. — Concours de la Section du Génie civil pour 1906.
- La région lyonnaise, grande cité industrielle déjà abondamment pourvue de réseaux de distribution d’énergie électrique, est appelée à devenir l’un des plus grands centres de consommation de la Houille
- blanche grâce à la proximité des puissantes chutes hydrauliques des Alpes de Savoie et du Dauphiné -, on devrait y voir se multiplier rapidement ces applications du petit moteur électrique aux usages domestiques qu’on rencontre si nombreuses en certaines villes de l’Etranger ; cependant le progrès dans cette voie s’est fait avec une déplorable lenteur. Il y a donc un réel intérêt à mettre sous les yeux du public lyonnais des exemples nombreux et variés de ces applications.
- La section Génie civil de la (( Société d’Agriculture, Sciences et Industrie » a donc décidé d’organiser pour juillet-août 1906 un Concours et une Exposition des diverses applications du moteur électrique aux machines de l’Atelier familial et aux usages domestiques.
- Dans ces applications sont compris, « titre indicatif et non limitatif: l’emploi des électromoteurs à la commande des machines à coudre, à broder, à tricoter 5 l’adaptation des petits moteurs aux ventilateurs d’appartement, aux transporteurs, aux nouvelles machines de nettoyage par le vide des tapis, tentures, boiseries, etc. ; l’attelage des petits moteurs électriques aux tours d’horlogerie, aux scies à découper, aux hachoirs, tournebroches, machines à cirer les parquets et les chaussures ; etc. *
- Le Concours est limité aux applications des ‘petits moteurs électriques dont la puissance est inférieure à un cheval.
- II est toutefois expressément indiqué que le moteur électrique appliqué aux métiers à tisser ne sera pas admis à ce Concours. La Société d’Agriculture, Sciences et Industrie estime en effet que cette question est d’une importance et d’un intérêt tels qu’elle pourra donner lieu ultérieurement à un concours spécial.
- Les constructeurs et inventeurs qui désirent
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- Supplément à L’Eclairage Électrique du 10 Mars 1906
- CXI
- Moteurs Monophasés
- Westinghouse
- pour TRACTION
- Pouvant utiliser indistinctement du courant alternatif simple à 2a périodes, ou du courant continu
- Moteur monophasé de ÎOO chevaux
- INSTALLATIONS FAITES et en cours d'exécution
- ^ Chemin de fer de ROMA à CI VITA-CASTELLANA Chemin de fer de BERGAMO à VALLE BREMBANA Chemin de fer d’ 1NDIANAPOL1S à CINCINNATI Chemin de fer de VALLEJO, BENEC1A et NAPA VALLEY (Californie) Chemin de fer d’ ATLANTA NORTHERN
- Chemin de fer de WARREN ET JAMESTOWN STREET (N. Y.)
- Chemin de fer de Ft. WAYNE et SPRJNGFJELD
- Chemin de fer de PHILADELPHIA, COATESVILLE et LANCASTER
- Chemin de fer de SHEBOYGAN et ELKHART, LAKE
- Chemin de fer de LONG-1SLAND
- Chemin de fer de WESTMORELAND COUNTY.
- Société Anonyme Westinghouse
- (Capital 25.000.000 de francs)
- 2, Boulevard Sadi-Carnot, Le Havre
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- CXII
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 10 Mars 1906
- prendre part à ce Concours et ont l’intention de faire figurer leurs machines ou appareils à l’Exposition qu’il comportera, doivent se faire inscrire au Siège de la Société (3o, quai Saint-Antoine) avant le ier mai 1906.
- L’Exposition publique des machines et appareils soumis au Concours s’ouvrira le Ier juillet. — En conséquence les concurrents devront prendre leurs dispositions pour faire parvenir avant le i5 juin à la Société, les objets qu’ils désirent exposer.
- Les opérations du Jury commenceront le ier juillet pour se terminer le i5 du même mois par la distribution des récompenses. L’Exposition, ouverte le icr juillet, sera close le i5 août. Elle pourra ainsi être visitée par les membres du Congrès de l’Association Française pour l’Avancement des Sciences, qui tiendra cette année sa session, à Lyon, au commencement du mois d’août.
- Les concurrents devront accompagner l’envoi de leurs machines ou appareils de notices explicatives détaillées.
- Le Concours n’aura lieu que sur des machines ou appareils en état de fonctionner sous les yeux du Jury. Celui-ci ne jugera pas des applications qui ne seraient représentées que par des plans, dessins ou photographies ; toutefois, ces dessins, plans ou photographies pourront être admis dans la salle d’exposition publique, ainsi que toutes les publications techniques ayant trait aux applications domestiques des petits moteurs électriques.
- Le but essentiel du Concours étant de montrer le petit moteur dans ses applications, il n’aura, par conséquent, pas lieu sur des moteurs seuls, sans appareils ou machines commandées, non plus que sur ces appareils ou machines non munies de leur moteur. Les concurrents devront présenter des ensembles composés de moteurs et de machines constituant l’application complète qui devra per-
- mettre d'en apprécier l’utilité et le bon fonctionnement.
- Dans le classement, le Jury tiendra compte:
- i° De Vadaptation judicieuse du moteur à son application ;
- 20 Des conditions économiques de fonctionnement et d’installation ;
- 3° De l’absence de bruit, de trépidation et de danger dans le fonctionnement.
- Les récompenses consisteront en :
- Un premier prix: médaille d’or.
- Deux seconds prix : médailles de vermeil.
- Quatre troisièmes prix : médailles d’argent.
- Une somme de 3oo francs pourra être attribuée, en totalité ou en partie, aux inventeurs ayant exposé les applications pratiques les plus originales du petit moteur aux usages domestiques.
- Un compte rendu de ce Concours et des diverses applications exposées, sera envoyé à toutes les Revues techniques et publications scientifiques et industrielles. Il sera, en outre, inséré dans les Annales de la Société d’Agriculture, Sciences et Industrie, tirées à 1.000 exemplaires et échangées avec plus de 3oo Sociétés françaises et étrangères. Des tirages à part de cette publication seront faits sur la demande des exposants et livrés au tarif spécial accordé aux membres de la Société.
- Pour tous renseignements complémentaires, s’adresser à M. Crozet, secrétaire de la Commission du Concours, au siège de la Société, 3o, quai Saint-Antoine, à Lyon.
- Les courants électriques employés à Lyon sont :
- Les courants continus à iio-i3o volts et à 220-260 volts ;
- Les courants alternatifs mono et triphasés à 110-120 volts.
- L’exposition est absolument gratuite.
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 10 Mars 1906
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- CXIV
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 1*0 Mars 1906
- Statistique des installations électriques en Allemagne.
- L’Elektrotechnische Zeitschrift publie, comme tous les ans, la statistique des usines électriques
- allemandes. Cette statistique très complète, qui comprend 45 pages de tableaux, est résumée par les chiffres suivants :
- TABLEAU I
- NOMBRE PUISSANCE des PUISSANCE
- d’usines machines accumulateurs’ totale
- SYSTÈME
- Gourant continu avec accumulateurs 929 231 596 2 960 81 462 3i3 o58
- Courant continu sans accumulateurs 44 2 960
- Courant alternatif mono et diphasé 43 38 718 4 60 36 178
- Courants triphasés 75 87 666 1 64o 89 3o6
- Générateurs monocycliques 1 o3ô t5a , i 182
- SYSTÈME MIXTE
- Courant triphasé et continu 66 146 756 23 780 170 536
- Courant alternatif et continu 16 8768 882 9 65q
- 1 175 5i7 4p4 108 376 622 870
- Ces 1.175 usines sont réparties sur r.i33 points.
- TABLEAU IV
- TABLEAU II
- FORCE MOTRICE
- Vapeur...................
- Eau........................
- Gaz........................
- Moteurs Diesel..........
- Electricité f#une autre usine) Vent.......................
- SYSTÈME MIXTE
- Eau et vapeur...........
- Eau et gaz,.............
- Vapeur et gaz...........
- Eau et moteurs à essence
- Eau et moteurs Diesel___
- Eau, vapeur et gaz......
- Gaz, vapeur et essence.. . Eau, vapeur et essence.. . Electricité et vapeur...
- NOMBRE d’installatious PUISSANCE. totale des machines en kw
- 63o 411716
- 125 i5 582
- 124 11 120
- 1 8 1 260
- 1 2 38o
- 1 220
- 219 61 692
- r8 1 572
- 20 5 167
- 6 180
- , 2 120
- 4 Ô2Ô
- 2 120
- 1 70
- 8 5 670
- 1 175 517 494
- TABLEAU III
- NOMBRE DES USINES
- d’après d'après
- la puissance des machines la puissance
- seules totale
- Jusqu’à 100 kilowatts.... 670 484
- de 101 à 5oo kw... 359 48o
- 5oi 1000 63 108
- 1001 2000 32 46
- 2001 5ooo 27 3i
- au-delà de 5ooo 24 26
- 1 175 1 175
- Nombre d’appareijs d'utilisation.
- (Les lampes à are de 10 ampères sont comptées pour 10 lampes à incandescence et les moteurs sont comptés pour 18- lampes par cheval).
- Lampes à incandescence de 5o watts 6.301.718
- Lampes à are de 10 ampères „........ 121.912
- Electromoteurs (chevaux)................ 310.428
- Total réduit en lampes à incandescence i3.108.542
- Total en kilowatts................ 655.407
- Nombre de compteurs................... 269.722
- tableau v
- MISES EN, EXPLOITATION NOMBRE D’USINES
- Jusqu’en 1888............................... i5
- en 1889....................................7
- — 1890.......................... 8
- — 1891............................. i3
- ;- 1892................................ 22
- — 1893............................... 3i
- — 1894............................... 36
- — i8g5................................ 63
- — 1896................................ 74
- — 1897.... .......................... 106
- — 1898.............................. 162
- — 1899... ........................... l42
- — I9°°...........;................ J44
- — I901............................... 94
- 1QQ2............................... 84
- — 1903............... ... 82
- — i9°4.............................. 62
- — 1905............................. 4o
- I 175
- On voit, dans ces tableaux, qu’il y avait en Allemagne, en iqo5, 53 usines électriques d'une puissance supérieure à aooo kilowatts* Ges usines gé*
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-
-
-
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 10 Mars 1906
- GXV
- nératrices et leurs puissances actuelles sont les
- suivantes :
- Berlin, Berliner Elektrizitâts-Werke (Tri- kw.
- phasé et continu)........................91 971
- Berlin, Moabit et sous-stations (Triphasé et
- continu).................................3o 078
- Berlin, Oberspree et sous-stations (Tr. et
- cont.)...................................27 5yo
- Hamban (Cont)...............................27 i3i
- Bheinfelden (Tr. et cont.)...............14 491
- Hambourg-Bille et sous-stations.............11 991
- Dresden.................................... 11 63o
- Francfort a. M. (Alternatif)................10 960
- Munich (Tr. et cont.).......................10 871
- Breslau. (Cont.). . ........................10 499
- Chorzow (Triphasé)...........................9 54i
- Essen sur la Ruhr (Triphasé).................9 46°
- Augsburg, Lech (Tr. et cont.)................9 2S2
- Isarwerke, Munich (Triphasé).................8 022
- Berlin, Mauerstrasse (Continu)...............7 652
- Hambourg (Continu)...........................7 548
- Strasbourg (Tr. et cont.)................. . 7 36o
- Berlin, Spandauerstrasse (Cont.).............7 262
- Breslau, usine et sous-station. (Tr. et cont.). 7 026
- Elberfeld (Alt. et cont.)....................6 800
- Dresden (Cont.). . . ...................... 6 200
- Schôneberg-Berlin (Cont.)....................6 193
- Cologne, (Alternatif)........................6 o55
- Berlin, Schiffbauerdamm (Cont.)..............5 726
- Dortmund (Tr. et cont.)......................5 >715
- Stuttgart (Tr. et cont.).....................5 677
- Zaborze (Tr)............................... 5 341
- Düsseldorf (Continu).........................5 096
- Dresde (Alternatif)..........................5 080
- Berlin, Luisenstr. (Continu).................5 028
- Magdebourg (Triphasé)........................4 800
- Hanovre (Tr. et cont.).......................4 4oi
- Halle (Tr. et cont.).........................4 3oo
- Altona (Cont.)..............................-4 270
- Aix-la-Chapelle (Cont.)......................4 o35
- Hambourg, Barmbeck etsous-stations(Cont.) 3 692
- Waldenbourg (Triphasé).......................3 574
- Mannheim (Triphasé)..........................3 5oo
- Breslau I (Continu)....................... 3 473
- Charlottenburg (Triphasé).................3 420
- Brême (Continu)...........................3 290
- Nurenberg (Alternatif)....................3 260
- Leipzig (Tr. et cont.)....................3oi5
- Stettin (Continu).........................2 904
- Hambourg, Poststr. (Continu)..............2 900
- Chemnitz (Triphasé).......................2 900
- Plauen (Triphasé).........................2 880
- Neckarwerke, Altbach-Deizisau (Triphasé). 2 837
- Rheinau (Triphasé)........................2 726
- Mulhouse (Tr. et cont.)...................2 688
- Kônigshütte (Tr. et cont.)................2 610
- Hanovre Rethen (Tr. et cont.) ...... 2 585
- Kônigsberg (Continu)......................2 573
- Solingen, Bergische El. Werke (Triphasé) 2 5i2
- Cassel (Continu).................. 2 453
- Wiesbaden (Triphasé). ......... 2 3oo
- Darmstadt (Continu). .......... 2 220
- Mayence (Triphasé)........................... 2 j 11
- Hambourg, Nord et sous-station (Continu). 2 039
- La puissance totale de ces 53 usines génératrices, réparties sur 4o villes, s’élève à 33o.2o3 kw.
- L’augmentation progressive des appareils d’utilisation reliés aux réseaux des usines centrales allemandes est indiquée parle tableau suivant ;
- Nombre d’usines NOMBRE de lampes de 16 bougies NOMBRE de lampes à are de 10 amp. PUISSANCE des moteurs
- i9°3 939 5 o5o 584 93 415 218 953
- ï9°4 1028 5 687 38a 110 856 2û3 q36
- i9°5 1175 6 3oi 718 121 912 310 428
- Ces chiffres montrent l’augmentation rapide de la consommation d’énergie électrique et le développement des appareils électriques.
- B. L.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Usine hydro-électrique de la ville de'Sofia.
- Dans une étude publiée par Y Electrical World, M. Koester décrit l’usine hydroélectrique qui fournit l’énergie électrique nécessaire pour l’éclai-
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- p.r115 - vue 636/678
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-
-
- CXVI
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 10 Mars 1906
- rage et la force motrice à la ville de Sofia (Bulgarie). Cette usine utilise une chute de la rivière Isker : elle est établie actuellement pour une puissance de 2000 chevaux mais, exceptant la rivière en un endroit peu élevé, on pourra encore obtenir une puissance de 3ooo chevaux. Le débit moyen est de 5à6 mètres cubes par seconde: le barrage retient 15.ooo mètres cubes. Un tunnel de iioo mètres de longueur, 2 m. 5o de profondeur et 2 mètres de largeur sert à l’amenée de l’eau : la pente est de 0,2 % . A l’extrémité du tunnel est une
- chambre dans laquelle aboutit la conduite forcée. Celle-ci est faite en tubes d’acier rivés de 5 à 8 mm. d’épaisseur, de G mètres de longueur et de 1 m. 4ode diamètre.
- L’usine génératrice est établie à 22 kilomètres de Sofia. Elle a i2,5o X 3o mètres et est prévue pour contenir six groupes électrogènes dont quatre sont installés. L’un des côtés de l’usine contient une chambre de distribution de ra. 80 X 10 mètres. Les turbines sont établies pour une hauteur de chute de 52 à 55 mètres et pour un débit de 960 à 910 litres par seconde: elles tournent à une vitesse de 4oo tours par minute et produisent 5oo chevaux, avec un rendement de % . Elles sont du type horizontal radial et sont placées sur un étage au-dessus d’un sous-sol contenant les tuyaux de décharge. L’eau entre par le côté de la turbine.
- Les turbines du type Piccard et Pictet présentent l’avantage de produire une puissance constante sous des hauteurs de chute et des débits variables. Un cylindre introduit entre le distributeur et la roue mobile, permet de régler la vitesse de la turbine : cet organe est équilibré, de sorte, qu’il peut être déplacé très facilement et sans effort : il peut être réglé à la main ou par l’intermédiaire d’un petit moteur commandé par un régulateur à force
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- centrifuge. Chaque turbine est munie d’un volant et est directement accouplée avec un générateur électrique par l’intermédiaire d’un accouplement flexible et isolant. Les générateurs, du type Oerlikon, ont une puissance de 4^5 kilowatts à une vitesse de rotation de 4°o tours par minute et produisent des courants triphasés à 8000 volts et 53 périodes. Chaque machine est supportée par 44 isolateurs en porcelaine dont les bases reposent sur le massif de fondation. L’inducteur tournant porte 16 pôles la-mellés : chaque bobine inductrice comprend 110 tours de fil de cuivre de 7 mm. de diamètre. L’induit fixe porte 48 encoches ouvertes dans lesquelles sont placées les bobines induites formées chacune de 65 tours de fil de cuivre de 3,4 mm. placées dans des tubes de micanite. Une excellente ventilation est assurée par des ouvertures ménagées dans la carcasse. Cette carcasse est courbée en une seule pièce et le bâti est disposé de façon à ce que l’on puisse déplacer celle-ci d’un côté pour dégager l’inducteur. Les paliers de l’arbre sont coulés avec le bâti. Chaque alternateur est muni d’une excitatrice de 9 kilowatts, à 5o volts, montée en porte à faux sur l’extrémité de l’arbre.
- Des barres d’aluminium placées sur des isolateurs en porcelaine amènent le courant des alternateurs au tableau de distribution : celui-ci consiste en un cadre en fer muni d’une galerie et portant des panneaux en marbre sur lesquels sont fixés les différents appareils et les leviers de commande ou interrupteurs, les barres omnibus forment un circuit fermé que l’on peut sectionner à volonté.
- Les circuits d’éclairage et de force motrice sont constitués par des fils de 8 mm. supportés par des isolateurs à double cloche fixés à des poteaux en bois. La longueur totale de la ligne est de 16,2 kilomètres. Un système de transformateur d'une capacité totale de 4oo kilowatts abaisse la tension de
- Usines de PERSAN-BEAUMONT (Seine-et-Oise)
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- (S.-et-O.)
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- p.r116 - vue 637/678
-
-
-
- Supplément à L’Éclairage Electrique du lO Mars 1906
- Cxviï
- j.3oo à 156 volts pour l’éclairage. Les circuits secondaires sont constitués par des câbles et sont alimentés par cinq postes de transformateurs de 260 kilowatts qui abaissent la tension à 34oo volts.
- R. U.
- Installation de destructeurs d’ordures à Mans-field.
- Des destructeurs d’ordures sont en service régulier depuis deux ans à Mansfield et produisent de l’énergie électrique utilisée par l’éclairage de la ville. Les chaudières sont timbrées pour i5 kgr. par cm2 : elles peuvent brûler 200 tonnes d’ordures par jour. Celles-ci sont amenées dans des fours dont les gaz chauds traversent deux chaudières Babcok et Wil-cox à tubes d’eau qui fournissent la vapeur nécessaire pour une installation de 200 kw. à peu près. Chaque chaudière est munie d’un surchauffeur. Les fours sont traversés par un courant d’air chaud produit par des ventilateurs Une chaufferie adjacente contient trois chaudières Lancesline qui produisent 3.600 kgr. de vapeur par heure. Ces chaudières sont complétées par un économiseur Green de 96 tubes.
- La salle des machines contient trois groupes générateurs formés chacun d’une machine à vapeur à triple expansion accouplée directement à une dy-
- namo compound tétrapolaire de 2/jo kw. Ces machines sont à double effet et sont graissées sous pression, leur vitesse de rotation est de 36o tours par minute : la différence de potentiel aux bornes des génératrices est de 480-600 volts. La dernière génératrice à courant continu installée est munie de pôles de commutation. La condensation de la vapeur est assurée par des condenseurs à mélange. L’eau nécessaire à la condensation est prise à la rivière Maun par des pompes centrifuges entraînées chacune par un moteur électrique de 10 chevaux.
- Une batterie d’accumulateurs, ainsi qu’un sur-volteur et un groupe d’égalisation complète l’équipement électrique. Le survolteur consiste en un moteur bipolaire à 55o volts accouplé à une génératrice qui produit i5o ampères sous 160 volts. L’égalisatrice consiste en deux machines bipolaires de i3o ampères. •
- B. L.
- Turbines à vapeur de grande puissance.
- Dans une conférence faite par M. Speakman à VInstitution of Engineers and Shipbuilders, l’auteur donne un certain nombre de détails sur les dimensions des turbines à vapeur employées sur les bateaux. La vitesse de rotation doit être choisie aussi élevée que possible afin que le poids de la turbine soit minimum pour un rendement donné. On peut
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- 2" des billets d’aller et retour de famille de toutes classes comportant des réductions variant de 20 % pour une famille de 2 personnes à 4o °/0 pour une famille de 6 personnes ou plus ; ces réductions sont calculées sur les prix du tarif général d’après la distance parcourue avec minimum de 3oo kilomètres aller et retour compris.
- La famille comprend : père, mère, mari, femme, enfant, grand’père, grand’mère, beau-père, belle-mère, gendre, belle-fille, frère, sœur, beau-frère, belle-sœur, oncle, tante, neveu et nièce, ainsi que les serviteurs attachés à la famille.
- Ces billets sont valables 33 jours, non compris les jours de départ et d arrivée. Cette durée de validité peut être prolongée deux fois de 3o jours moyennant un supplément de 10 °/0 du prix primitif du billet pour chaque prolongation.
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- Les conditions principales d’émission de ces livrets sont les suivantes :
- L’itinéraire doit ramener le voyageur à son point de départ initial. H peut affecter la forme d’un voyage circulaire ou celle d’un aller et retour.
- Le parcours à effectuer sur les réseaux ou par les voies navigables des pays indiqués ci-dessus (France et Etranger) ne peut être inférieur à 600 kilomètres. La durée de validité des livrets est de 45 jours lorsque le parcours ne dépasse pas 2.000 kilomètres ; elle est de 60 jours pour les parcours de 2.000 à 3.000 kilomètres, et de 90 jours au-dessus de 3.000 kilomètres.
- Dans aucun cas la durée de validité ne peut être prolongée ni ('itinéraire modifié.
- Les enfants âgés de moins de 4 ans sont trr nsportés gratuitement s’ils n’occupent pas une place distincte ; au-dessus de 4 ans jusqu’à 10 ans, ils bénéficient d’une réduction de moitié.
- Aucune réduction sur les prix de ces livrets n’est accordée pour les voyages effectués en groupe ou les voyages de famille.
- Ces livrets doivent être demandés à l’avance sur des formulaires ad hoc et au moyen de cartes, tarifs et documents tenus à la disposition des intéressés dans toutes les gares et stations françaises ou étrangères faisant partie des pays européens désignés ci-dessus.
- Ces demandes doivent comporter la liste exacte des villes à visiter et l’indication des itinéraires choisis.
- Il est exigé des voyageurs, au moment de la demande, le dépôt d’une provision de 3 francs par livret. Cette somme est déduite du prix lorsque le voyageur prend possession de ce livret.
- .....
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-
-
- CX VIII
- ' Supplément à L’Éciairuge Electrique du 10 Mars 1906
- dire approximativement que le poids d’une turbine varie comme l’inverse du carré de la vitesse de rotation, mais le rendement de la propulsion peut s’améliorer quand la vitesse diminue et quand le diamètre augmente : il faut donc, dans chaque cas, étudier d’une façon particulière le rendement de l’hélice et le rendement de la turbine, et tenir compte pour résoudre le problème, de la vitesse, du poids et de l’encombrement.
- L’auteur indique ensuite les règles auxquelles il y a lieu de se conformer dans l’établissement d’une turbine à vapeur. Les lois d’après lesquelles on doit déterminer la meilleure vitesse théorique de la vapeur et des aubes sont analogues aux lois trouvées pour les turbines hydrauliques, mais quelques modifications sont nécessaires en pratique. Les meilleures conditions sont remplies quand la vitesse périphérique des aubes est égale à la moitié de la
- vitesse du jet ou égale à cette vitesse dans les turbines à réaction. Un rapport fréquemment employé dans les groupes électrogènes de forte puissance est Vf/V« = o,6 en appelant V* la vitesse des aubes au diamètre moyen et Vs la vitesse de la vapeur due à l’expansion dans la roue considérée. Les turbines Parsons ont été construites avec des valeurs de V* comprises entre o,25 et o,85 V*. Les vitesses de la vapeur sont très variables : au début on adopte généralement une vitesse de 3o mètres par seconde dans la première roue, mais, dans les aubes Parsons, la vitesse atteint iio mètres par seconde pour les aubes à basse pression et 5o mètres par seconde dans les aubes à haute pression des turbines accouplées à des générateurs électriques. Les tableaux suivants donnent une comparaison à ce point de vue entre les turbines marines et les turbines électriques :
- TURBINES MARINES
- ’ ' TŸPE de bateau VITESSES PÉRIPHÉRIQUES VALEUR MOYENNE du rapport Vf/Vs NOMBRE d’arbres
- Hte pression Bsse pression
- Paquebot à grande vitesse 21 m/sec 33 m/sec o,45 à o,5 4
- Paquebots de la Manche 29 m/sec 36 m/sec 0,3^ à 0,57 3
- Croiseurs de fort tonnage et cuirassés 26 m/sec 34,5o m/sec 0,48 à 0,52 4
- Petits croiseurs 3i ,5o m/sec 3g m/sec 0,47 à o,5o 3 ou 4
- Torpilleurs 33 m/sec 48 m/sec 0,47 à o,5i 3 ou 4
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- CHEVRIER, G. Etude sur les Résonances dans les réseaux de distribution
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-
-
- CXIX
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 10 Mars 1906
- TURBINES DE GROUPES éLECTROGÈNES
- PUISSANCE VITESSES PÉRIPHÉRIQUES NOMBRE
- normale de la de tours par
- turbine 1” expansion 2° expansion minute
- 5ooo kw. 4o 99 760
- 35oo 4i 64 1200
- 25oo 37 90 i3oo
- i5oo 37 108 i5oo
- iood 87. 75 1800
- 75o 37 78 2000
- 5oo 36 85 3ooo
- 25o 3o 63 3ooo
- 75 3o 60 4ooo
- L’auteur étudie successivement les différentes considérations d’après lesquelles on détermine la dimension des tambours, la hauteur des aubes, le rapport de cette hauteur au diamètre moyen et les métaux à employer pour la constitution des aubes. Le métal le plus récemment employé, et qui donne les meilleurs résultats pour les aubes, est un alliage de Bo % de cuivre et de 20 % de nickel.
- R. R.
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- quement à Singapour s’élève à 20 kilomètres. Les rails pèsent 45 kgr, par mètre courant. Les joints de rails ont été soudés au moyen du procédé Golds-climidt à l'aluminothermie et ne présentent aucune solution de continuité. Malgré la bonne conductibilité de ce joint, on a muni chacun d’eux d’une bande de cuivre fixée aux extrémités des deux rails jointifs. La distribution du courant aux automotrices est faite par un fil aérien soutenu par des poteaux en acier munis de bras transversaux : ces poteaux ont g mètres de hauteur totale, 18 cm. de diamètre à la base et 10 cm. de diamètre au sommet : ces poteaux sont enterrés de deux mètres dans le sol. Le fil aérien n’est pas maintenu au centre de la voie, les perches de trôlet étant desaxées. La tension d’alimentation du fil aérien est de 5oo volts, et la valeur de la chute de tension est réduite, grâce à l’emploi d’un grand nombre de feeders d’alimentation.
- L’usine génératrice est établie aux bords du canal Rochore dans lequel est puisée l’eau nécessaire à la condensation. La salle des machines contient deux groupes de 5oo kilowatts pour la traction et un groupe pour l’éclairage. La vapeur nécessaire à ces groupes est formée par huit chaudières Lan-cashire disposées en deux batteries de quatre chaudières : chacune d’elles peut fournir 2.800 kgr. de vapeur par heure. L’eau d’alimentation est fournie par quatre pompes du type Duplex. Deux économiseurs Green de 228 tubes chacun complètent l’installation. Les machines à vapeur sont horizontales cross-compound et fonctionnent à condensation : leur vitesse de rotation est de 100 tours par minute et chacune d’elles peut produire normalement 926 chevaux. Chaque machine est munie d’un condenseur à surface Worthington et peut fonctionner soit à condensation, soit à échappement libre. Les générateurs électriques ont été établis par Dick, Kerr et C° et sont du type multipolaire compound. Chacun d’eux est établi pour produire 5oo kw à 55o Volts à la vitesse de rotation de 100 tours par minute. Le groupe d’éclairage ali-
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-
-
- Cxx
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 10 Mars 1906
- mente des lampes à arc et des lampes à incandescence et consiste en une dynamo Dick Kerr de i5o kilowatts tournant à une vitesse de rotation de 35o tours parTninute et entrainée par une machine Willans à triple expansion. En outre, un groupe moteur générateur de 5o kw Dick Kerr peut produire ioo ampères sous 5oo volts et, au maximum, 2i5 ampères sous 55o volts. Enfin, l’usine contient encore un groupe de deux égalisatrices établies pour 5oo volts.
- Le matériel roulant comprend cinquante automotrices, deux wagons de marchandises à double truck, quinze wagons à quatre essieux. Les essieux
- de ces voitures sont attaqués chacun par un moteur Dick Kerr de 26 chevaux, le réglage des moteurs est effectué de la façon ordinaire par des control-lers série-parallèle.
- R. R.
- ERRATA
- Dans le numéro du 24 février 1906, dans l’article « Sur un système de mesure des grandeurs énergétiques » on a employé le signe ± au lieu de =j=. A l’avant dernière ligne, lire les « molécules qui les composent ».
- BIBLIOGRAPHIE
- Il est donné une analyse bibliographique des ouvrages dont deux exemplaires sont envoyés h la Rédaction.
- Lehrbuch cLer allgemeinen Elektrotechnik (Cours d'électrotechnique générale), par K. Zickler, Professeur à l’école technique supérieure deBrünn. 1" tome. 1 volume grand in-8° de 442 pages avec 338 figures. Fr. Deuticke, éditeur, Leipzig et Vienne. Prix: broché, 10 marks.
- Ce cours d’électrotechnique générale paraîtra en deux volumes : il est destiné par l’auteur aux étudiants des écoles techniques qui aspirent à devenir ingénieurs électriciens. Le premier tome contient deux parties principales : la première dans laquelle sont exposées les notions, bases et formules fondamentales nécessaires est consacrée à la théorie. La seconde partie contient l’étude des appareils de mesure électriques et magnétiques et des méthodes de mesure.
- Les chapitres sont les suivants :
- ire partie : valeur du courant et de la tension ; magnétisme ; grandeurs électriques et unités ; induction 5 circuit à courant alternatif.
- 2° partie : appareils de mesures électriques ; méthodes de mesures électriques ; mesures magnétiques.
- Cet ouvrage, rédigé d’une façon extrêmement claire est conçu et ordonné de façon à être à la portée de tous les étudiants possédant l’instruction suffisante pour suivre les cours supérieurs. 11 est complété par un grand nombre de notes
- renvoyant aux ouvrages originaux ou aux études plus complètes sur des questions déterminées. En outre des notes bibliographiques indiquent les différents livres qui peuvent être consultés avec fruit.
- B. L.
- Manuel théorique et pratique d’Electricité, par H. Bouasse etL. Brizard. Un volume in-12 de 3oo pages avec i5g figures. Ch. DelagRaVe, éditeur, Paris. Prix : 3 fr. 2Ô.
- Les auteurs de ce nouveau manuel se défendent à juste titre d’avoir fait une œuvre de vulgarisation, mais ils ont voulu donner au lecteur, par une méthode logique, les connaissances nécessaires, pour aborder sans peine des traités plus difficiles : pour suivre leur travail avec profit il suffit, d’ailleurs, de quelques connaissances élémentaires d’algèbre.
- Le point le plus original de ce manuel, c’est que, laissant de côté les études d’électricité statique, par lesquelles commencent la plupart des ouvrages analogues, les auteurs ont débuté par l’étude des courants et des aimants. Bien ne s’oppose en effet à ce qu’on étudie les propriétés du courant électrique avant de connaître comment on le produit, et non seulement l’exposé de ces propriétés est relativement simple, mais encore la connaissance de ces propriétés facilite l’étude des méthodes de production.
- J. N.
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- Tome XLVI.
- Samedi 17 Mars 1906.
- 13* Année. — N" 11.
- 17
- REVUE
- r
- Electriques
- HEBDOMADAIRE DES
- - Mécaniq
- DE
- TRANSFORMATIONS
- ues - Thermiques
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE Pages
- WIND (G.-H.). — Les électrons et la matière.................. 4oi
- KALAHNE (A.). — Oscillations électriques dans des tubes courbés en forme d’anneaux (fin). . . 4o8
- GEOFROY (A. de). —Sur un élément au charbon . .................... 4i5
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUES
- Théories et Généralités. — Sur le spectre de la lumière des rayons canal dans l’azote et dans l’hydrogène.,
- par Stàrk et Hermann........................................................................... 4ao
- Sur les durées comparées d’une émission de rayons X et d’une étincelle en série avec le tube producteur de
- rayons, par Brunhes............................................................................ 422
- Etude photographique de la durée de la décharge dans un tube de Crookes, par Broca et Turchini .... 4a3
- Phénomène observé sur de minces couches isolantes, par Greinacher et Hermann....................... 423
- Accroissement de conductibilité des diélectriques sous l'action-des rayons du radium, par Becker... 4a3
- Génération et Transformation. — Dimensionnement des alternateurs au point de vue des variations
- de tension, par Witteck. . . . . ............................. . ..... .. ...................... . 4a4
- Essais de démarrage et d’arrêt pour la détermination du moment d’inertie d’une machine électrique, par Rceiile 428 Oscillations hertziennes et Télégraphie sans fil. — Sur les courants de haute fréquence et les
- ondes électriques, par Fleming. . . . . . . . ............. ........................... . ... 429
- Eclairage. — L’intensité lumineusë hémisphérique et le photomètre sphérique,-par Ulbricht . ........ 43a
- Appareil pour déterminer la consommation spécifique des lampes à incandescence, par Hyde et Brooks. . 436
- Eléments galvaniques et Accumulateurs. — Sur l’élément de Wedekind à oxyde de cuivre-zinc,
- par Arendt.............^ -................................................. 436
- Divers. — Etude des dispositifs à appliquer aux machines et appareils électriques en vue d’éviter les explosions
- de grisou, par Goetze .......................................................................... 437
- Recherche sur l’action des conducteurs électriques incandescents ét de l'étincelle électrique dans les mélanges grisouteux, par Gouriot et Meunier........................................................ 44o
- NOTES ET NOUVELLES
- Assemblée générale annuelle de la Société amicale des Ingénieurs-Eleci ride ns Usines génératrices de la « Vermont Marble G0 » et de Ghesterfîeld. . . .
- Installations électriques de Tientsin........................................
- Electrification de la ligne de Philadelphia à Atlantic-Gity..................
- Bibliographies ..................................................................
- cxxii , cxxvii
- CXXVIII
- cxxx
- cxxx
- B^^^^toseOERLIKON Ôfirue fatayetiTtT55^
- ^égraphique-.OERLI KON
- Téléphoné-. 220'5R-. ^
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- CXXII
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 17 Mars 1906
- NOTES ET NOUVELLES
- Académie des Sciences
- L’Académie a procédé, par la voie du scrutin, à la nomination de diverses Commissions.
- Le dépouillement du scrutin a donné les résultats suivants :
- Commission chargée de juger le concours du prix Jean Reynaud, pour l’année 1906. — MM. Gaudry, Poincaré, Darboux, Lannelongue, Bouquet de la Grye, Berthêlot, Chauveau.
- Commission chargée de juger le concours du prix du baron de Joëst, pour l’année 1906. — MM. Berthe-lot, Darboux, Bouquet de la Grye, Maurice Levy, Poincaré, de Lapparent, Perrier.
- Commission chargée de présenter une question de prix Bordin (Sciences mathématiques) pour l'année 1909. — MM. Poincaré, Jordan, E. Picard, Appell, Darboux, Painlevé, Humbert.
- Association amicale des Ingénieurs électriciens Procès-verbal de l’Assemblée Générale Annuelle . du 3o Janvier 1906
- La séance est ouverte à 1 heure, sous la présidence de M. Cance.
- Sonts présents : MM. Aufière, Bancelin, Cance, Cance fils, Blondin, Chartier, Delaux, Ph. Delafon, Eschwege, Faget, Guiard, Gnilbert, Guillaume, Guittard, Girault, de Grièges, Grille, Holzschuch, Isbert, Krieger, Laffargue, Lainnet, Lemale, Leblanc, Lestrade, Loppé, L. Lévy, Mix, Ferd. Meyer, Meyer-May, Montpellier, J. Richard, Robert, Roux, Robida, Rousselle, E. Sartiaux, de Valbreuze, Tain-turier, et Weissmann.
- Sont excusés :MM. Hérard et Laurain.
- Le procès-verbal de la dernière séance est adopté sans observation.
- M. E. Sartiaux demande tout d’abord la parole pour remercier M. le président Cance des paroles aimables qu’il lui a adressées au commencement du repas.
- Il n avait pas oublié, dit-il, qu’il avait à remercier tous ses collègues et amis, présents ou absents, des nombreux
- témoignages de sympathie qui lui sont parvenus à l’occasion de l’accident dont il a été victime. Ces témoignages ont été pour lui un grand soulagement moral et physique, pendant la pénible période qu’il a traversée.
- Il est heureux de pouvoir adresser publiquement à tous, et du fond du cœur, ses très sincères remerciements.
- M. E. Sartiaux ajoute ensuite qu’il croit de son*devoirde faire un peu de candidature officielle ; l’Assemblée doit aujourd’hui renouveler son bureau, et M. Cance lui a exprimé son intention de ne pas rester, comme le veut la tradition, une seconde année Président de l’Association.
- Il estime que M. Cance, qui a la sympathie de tous, et qui, malgré ses nombreuses occupations, s’est acquitté de sa mission avec une bonne volonté dont il faut lui savoir gré, ne peut faire autrement que d’accorder son dévouement à l’Association pour une nouvelle période d’une année.
- M. Cance répond, qu’en présence de cette aimable insistance, il se ralliera au vote de l’Assemblée.
- M. le Président fait connaître qu’il a reçu les démissions de MM. Laporte, Laymet, Planzol etRuolf. Après examen des motifs qui en font l’objet, ces démissions sont acceptées. M. Guilbert est chargé, en outre, de faire une démarche auprès de M. Soubrier pour lui faire retirer sa démission.
- M. le Président adresse ses félicitations à M. Parsons, nommé chevalier de la Légion d’honneur ; à M. Holzschuch, nommé officier de l’Instruction publique ; et à M. de Loménie, nommé membre du Comité d’électricité pour l’année 1906.
- M. le Président donne la parole à M. Isbert, trésorier, pour l’exposé de la situation des recettes et des dépenses, pour l’exercice 1905.
- Recettes :
- En caisse, solde du compte approuvé de l’exercice igo4................. i.53i.65
- Cotisations....................... 3.0^9.^5
- Dons à l’Association.............. 4o ))
- Profits et pertes......................... 4.5o
- 4.655.90
- Ingénieurs
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- Supplément à L’Eclairage Électrique du 17 Mars 1906
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- SPÉCIMENS D’APPLICATIONS
- Ministère de la Marine.
- Pour le contre-torpilleur “ Perrier”.......................................
- Pour les torpilleurs 368 et 369............................................
- Pour le cuirassé “ République ” (groupes électrogènes de bord].............
- Companhias Reunidas Gaz e Electrîcidade, Lisbonne............................
- Compagnie Générale pour l’Eclairage et le Chauffage, Bruxelles (pour les
- Stations électriques de Valenciennes, de Catane et de Cambrai).............
- Arsenal de Toulon............................................... ............
- Arsenal de Bizerte (Station Electrique de Sidi-Abdallah).....................
- Compagnie des Mines d’Aniche.................................................
- Port de Cherbourg............................................................
- Fonderie Nationale de Ruelle.................................................
- Société Orléanaise pour l’éclairage au gaz et à l’électricité (Orléans)......
- Société Anonyme des Mines d’AIbi.............................................
- Société Normande de Gaz, d’Electricité et d’Eau..............................
- Société Anonyme des Chantiers et Ateliers de Saint-Nazaire (Penhoët). . . .
- Etablissement National d’Indret..............................................
- Etc., etc.
- machines
- 2 —
- 2 —
- 4 —
- 6 —
- 7 —
- 5 —
- 6 —
- 9 —
- 3 —
- 2 —
- 1 —
- 2 —
- 5 —
- I -
- I —
- chevaux
- 5.800 —
- 4.000 —
- eoo —
- 5.000 —
- 2.330 —
- 1.660 —
- 1.350 —
- 880 —
- 830 -
- 800 —
- 750 -
- 600 -
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- CXXIV
- Supplément & L'Eclairage Electrique du 17 Mars 1906
- Dépenses :
- Frais de secrétariat (rappel de 1904) 46.80
- Règlement Gauthier-Villars (rappel
- de igo4)........................... 70 »
- Versé en compte sur loyer de la
- rue Saint-Lazare................. 5oo »
- Secours alloué sur fonds de prévoyance............................ 100 »
- Location de coffre-fort............ 4o.io*
- Frais complémentaires des déjeuners mensuels...................... 67.70
- Allocation à la Société des chauffeurs-conducteurs mécaniciens. joo »
- Imprimés, timbres et frais divers de
- bureau............................. 77 »
- 971.60
- En caisse au icr janvier 1906. 3.684.3o
- M. le Président met aux voix l’approbation des comptes qui sont adoptés à l’unanimité, avec des félicitations et des remerciements pour M. lsbert, trésorier.
- M. le président Gance prononce alors les paroles suivantes :
- « Aies chers collègues,
- « Au moment où notre Association amicale entre dans sa quatorzième année, je me permets, suivant l’usage, de retenir quelques instants votre attention en passant en revue l’année qui vient de se terminer.
- Au 1er janvier 1906, nous comptons parmi nous 167 mem-
- bres, 17 ont été admis en iqo5, 4 ont donné leur démission, et nous avons eu à déplorer la perte de deux de nos collègues :
- « M. Laforge, ingénieur à la Compagnie parisienne de l’air comprimé.
- « M. Pinat, décédé subitement ces jours derniers. M. Pinat, directeur de la Société d’AlIevard, avait contribué) dans une large mesure, au succès du Congrès de la houille blanche, en 1902.
- « Vous avez approuvé tout à l’heure les comptes que vous a présentés notre trésorier, comptes qui se soldent par une encaisse de 3.684. 3o fr.; au 1" janvier 1906 l’encaisse était de 1.531. 65fr.: nous constatons donc une situation financière sensiblement meilleure.
- « Nous avons trouvé, en effet, dans la suppression du bulletin, du versement à la Revue électrique, une notable économie ; d’autre part, l’adoption du prix de 4 fr. 5o au lieu de l\ïr. pour le déjeuner mensuel a fait disparaître la dépense figurant chaque année pour frais complémentaires de ces déjeuners.
- « C’est pourquoi votre bureau est d’avis de vous proposer de ramener, pour 1906, les taux de la cotisation, à 20 fr. comme autrefois.
- « Je dois ajouter qu’un certain nombre de cotisations soit de iqoô, soit des années précédentes, n’ont pas encore été versées entre les mains du trésorier, et mon devoir m’oblige à insister auprès des retardataires pour que le règlement s’effectue au plus tôt.
- « L’exercice qui vient de s’écouler n’a été marqué dans notre association par aucun fait particulièrement saillant ;
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 17 Mars 1906
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- CXXVI
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 17 Mars 1906
- ma tâche "de Président, si agréable en raison de votre grande bienveillance, n’en a été que plus facile.
- .. « Toutefois, je ne puis passer sous silence les deux grandes manifestations internationales auquelles la plupart d’entre nous ont apporté ou apportent actuellement, leur contribution personnelle : l’Exposition de Liège et celle de Milan.
- « Notre ancien Président, M. E. Sartiaux, n’a ménagé pour la création et l’organisation du groupe 5 à l’Exposition de Liège, ni son labeur ni son temps ; il en a été récompensé par le succès de la participation française dans ce groupe de l’électricité, et il m’est agréable de rappeler ici les remarquables résultats obtenus par les représentants de notre industrie.
- « Je vous convie maintenant à de nouveaux efforts en Italie pour l’Exposition de Milan et aussi, je l’espère, à de nouveaux succès.
- « Vous voudrez bien, mes chers collègues, vous joindre à moi pour exprimer à M. Isbert tous nos remerciements, et nos félicitations pour son dévouement infatigable, et pour le soin qu’il apporte dans l’administration de notre trésorerie.
- « A notre camarade Laffargue qui remplit si aimablement ses fonctions de secrétaire général, nous adressons tous l’expression de notre gratitude.
- a Et je vous prie, Messieurs, de confirmer à l’unanimité nos deux sympathiques collègues dans leur mission qu’ils accomplissent si généreusement.
- « Nous devons aussi remercier M. E. Sartiaux pour la rédaction de l’annuaire dont il a doté l’Association. C’est
- une œuvre des plus utiles et que tous nos camarades ont appréciée.
- « Je lui suis personnellement reconnaissant du concours qu’il m’a prêté dans l’accomplissement du mandat que votre sympathie et votre indulgence m’ont confié.
- « En terminant, je tiens à vous exprimer combien j’ai été sensible à la bienveillante amitié que vous m’avez témoignée, je forme le vœu que nous nous retrouvions ici encore longtemps en grand nombre, à des réunions où se resserreront entre nous les liens de cordialité et de solidarité, où se formuleront les mêmes aspirations de progrès industriel et de mutuel soutien qui sont les raisons d’être de notre Association. »
- Ce discours a été acueiüi par des applaudissements unanimes.
- M. le Président met ensuite aux voix la nomination du Président, des Vice-Présidents, Secrétaires, du Secrétaire général et du Trésorier.
- A l’unanimité, le bureau sortant est confirmé dans ses fonctions, pour l’année 1906.
- Il se composera, par suite, ainsi qu’il suit :
- Président : M. Cance (Alexis), constructeur-électricien.
- Vice-présidents : MM. Blondin (Joseph), professeur au collège Rollin ; Rechniewski (Camille), ingénieur.
- Secrétaires : MM. Courtois (Gabriel), directeur de l’usine des « constructions électriques », à la Société des téléphones ; Grille (Antoine), administrateur de la Société Sprague ; Guillaume (Jacques), ingénieur attaché à la Société « La Française électrique » ; Guittard (Henri), ingénieur en chef à la Compagnie Thomson-Houston ;
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- Supplément à L‘Eclairage Electrique du 17 Mars 1906
- CXXVU
- Laurain (Henri), secrétaire général de la Compagnie continentale des compteurs ; Mazen (Natalis), ingénieur du service électrique des chemins de fer de l’Ouest ; Robert (Alexandre), ingénieur civil.
- Secrétaire général : M. Laffargue (Joseph), ingénieur-électricien.
- Trésorier : M. Isbert (Charles), avocat.
- M. le Président met aux voix le taux de la cotisation pour l’année 1906. A l’unanimité, le chiffre en est fixé à 20 francs.
- M. Robert fait ensuite remarquer qu’il est de toute justice de remercier les journaux techniques, Y Eclairage Electrique, Y Electricien et la Revue électrique, qui insèrent gracieusement les procès-verbaux mensuels de l’Association.
- M. E. Sartiaux ajoute qu’il ne doit pas laisser ignorer que M. Montpellier imprime, à titre gracieux, les procès-verbaux qui sont distribués aux membres, et que AI. Cointe a bien voulu insérer gratuitement, dans Y Eclairage Electrique, sous une rubrique spéciale à l’Association, les demandes d’emplois adressées aux membres du bureau.
- L’Assemblée vote à l’unanimité des remerciements, avec applaudissements.
- AI. le Président fait remarquer qu’une question reste à régler avec la Chambre syndicale des industries électriques au sujet des sommes, dues ou à payer, pour le loyer du siège social.
- AI. Meyer-May rappelle que l’Association avait pris l’engagement de payer 1.200 fr. par an, à l’époque où le Syndicat s’est installé dans ses meubles. Al. E. Sartiaux fait remarquer que ce chiffre n’avait été si élevé que pour venir en aide au Syndicat, à une époque où l’Association disposait de ressources dont elle ne dispose plus aujourd’hui.
- Al. le Président a offert, pour régler l’arriéré, une somme de 5oo fr.,et un loyer de 365 fr. par an, étant donné que l’Association n’utilise plus depuis longtemps les locaux et le personnel du siège social.
- M- Ferd. Aleyer demande si cette proposition, aussi réduite, n’est pas de nature à embarrasser la Chambre syndicale.
- M. Isbert fait observer qu’à l’époque où la somme de 1.200 fr. a été fixée, on supposait qu’il existerait une liaison plus intime entre les deux sociétés pour les services qu’elles pourraient se rendre l’une à l’autre.
- L’Association n’a plus, au siège social, qu’une armoire contenant quelques documents sans valeur et-, comme on
- le disait tout à l’heure, n’utilise ni les locaux, ni le personnel.
- AL Aleyer-May dit qu’il est désirable qu’une entente intervienne le plus tôt possible à ce sujet.
- AL J. Richard fait alors observer que les membres de l’Association sont presque tous membres du Syndicat, et qu’à ce titre, l’Association aurait le droit d’aller rue Saint-Lazare sans payer aucune redevance, car c’est, en réalité, faire payer deux fois les membres de l’Association.
- M. E. Sartiaux propose de charger le bureau de négocier avec le Syndicat, et de mener cette affaire à bonne fin, au mieux des intérêts de l’Association.
- L’ordre du jour étant épuisé, la séance est levée à 1 h. 5o.
- Exposition de la Société française de Physique.
- —• La Société française de Physique consacrera, suivant l’usage, trois séances à la répétition des principales expériences présentées pendant l’année, ainsi qu’à l’exposition des appareils nouveaux concernant la Physique. Ces trois séances auront lieu le jeudi 19, le vendredi 20 et le samedi 21 avril au siège ordinaire de la Société, 44, rue de Rennes, à 8 heures du soir ; la première sera réservée exclusivement aux membres de la Société, les deux autres ouvertes à leurs invités. Les salles d’exposition resteront ouvertes aux membres de la Société durant toute la journée des vendredi 20 et samedi 21 avril, pendant lesquelles des conférences seront faites ou des explications données par les auteurs devant leurs appareils.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Usine génératrice électrique de la « Vermont Marble C° ».
- La nouvelle usine génératrice de la « Vermont Marble C° ^décrite par AL Rea dans YElectrical World de février présente un certain nombre de points intéressants. Elle est placée sur l’Otter Greek au pied des chutes de Sutherland et est située à quelques centaines de mètres de l’installation principale de la Marble C°. Elle contient à l’heure actuelle trois turbines de 1.200 chevaux à arbre vertical : une quatrième unité sera bientôt installée. La hauteur de chute est de mètres et la vitesse de
- TÉLÉGRAPHIE SANS FIL
- Système ROCHEFORT
- Adopté par la Guerre, la Marine et les Colonies
- INSTALLATIONS A FORFAIT avec garantie de bon fonctionnement
- POSTES COMPLETS — ORGANES SÉPARÉS
- ÉLECTRICITÉ MEDICALE, brevets Rochefort
- Société anonyme MORS, 48, rue du Théâtre (XVe arr*). — Téléphone 710*43
- Catalogues, Devis, Renseignements, franco sur demande
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- CXX VIII
- Supplément à L'Eclairage Électrique du 17 Mars 1906
- rotation des turbines estde5i4 tours par minute. La partie mobile de chaque unité est supportée par un piston reposant sur de l’eau sous pression. Les turbines sont directement accouplées à des alternateurs de ^5o k\v. produisant des courants triphasés à 43o volts et 60 périodes. Ces alternateurs peuvent supporter sans inconvénient une charge permanente de 1.000 kw. Au sommet de chacun d’eux est montée une excitatrice coinpound de 35 kw. sous 125 vohs. Chaque alternateur est relié, par l’intermédiaire d’un interrupteur triphasé, aux bornes générales de l’usine. Le graissage est assuré par une circulation d’huile produite par une pompe centrifuge entraînée par un petit moteur électrique.
- L’usine contient en outre trois transformateurs de 5oo kw. à refroidissement d’huile élevant la tension des courants triphasés à 11.000 volts, et deux transformateurs de 25 kw. pour l’éclairage, abaissant la tension de courant à 23o volts, un transformateur pour 35 arcs et un groupe moteur générateur de ioo kw. consistant en une génératrice à courant continu de 2Ôo volts directement accouplée à un moteur asynchrone de i5o chevaux. Le courant continu est employé pour le service des appareils de levage et le petit moteur.
- L’équipement électrique des usines de Procton consisté en moteurs asynchrones triphasés à 44° volts. Parmi ces moteurs, trois ont une puissance de 25o chevaux, trois une puissance de 5o chevaux, trois une puissance de 3o chevaux et six une puissance de 20 chevaux. Les petits moteurs sont à induit en cage d’écureuil et entraînent des polisseuses, des meules, etc. Les moteurs de forte puissance sont à induit bobiné avec résistances de démarrage.
- L’équipement électrique à Albertson contient un moteur asynchrone de ^5 chevaux à 44o volts avec transformateurs abaisseurs, et un transformateur
- régulateur pour 25 lampes à arc. La sous-station de West Rutland contient deux transformateurs régulateurs pour 5o lampes à arc, trois transformateurs de i5o kw. abaissant la tension des courants triphasés à 3.3oovolts, trois transformateurs à refroidissement d’huile et circulation d’eau abaissant la tension à 460 volts et un groupe moteur-générateur de 25o kw. comprenant une dynamo à courant continu à 2Ôo volts et un moteur asynchrone de 36o chevaux à 44° volts avec rotor en cage d’écureuil.
- R. R.
- Nouvelle usine génératrice de Chesterfield.
- Cette usine a été établie en grande partie pour fournir l’énergie électrique nécessaire aux tramways de la ville. La chaufferie contient six chaudières Babcok et Wilcox placées en face des soutes à charbon dans lesquelles les wagons amènent directement le combustible. Ces chaudières ont i4o mètres carrés de surface de chauffe et peuvent vaporiser par heure 20.000 kgr. d’eau à la pression de 12 atmosphères. Deux économiseurs Green de 160 et r8o tubes réchauffent l’eau d’alimentation en utilisant des gaz d’échappement des chaudières. Les groupes d’alimentation, établis à l’extrémité de la chaufferie, consistent en quatre pompes doubles Worthington qui puisent l’eau dans la rivière llipper au [voisinage de laquelle est bâtie l’usine. Un réservoir est prévu pour le cas de mauvais fonctionnement des pompes. Un réchauffeur Berryman dans lequel sont recueillies les vqpeurs d’échappement des moteurs qui travaillent à échappement libre, sert pour le réchauffage de l’eau d’alimentation avant son passage dans les économiseurs.
- La salle des machines contient cinq groupes électrogènes Bellin-Westinghouse formés chacun
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 17 Mars 1906
- CXXIX
- d’une machine Bellin à grande vitesse à circulation d’huile sous pression entraînant une dynamo génératrice Westinghouse à six pôles. La puissance de deux de ces unités est de ioo kw. ; la puissance des deux unités suivantes est de 200 kw., et la puissance de la dernière unité installée, dont la machine à vapeur est à triple expansion, atteint 4oo kilowatts. Toutes ces machines échappent dans un récipient relié à quatre condenseurs Worthing-ton à jets. La salle des machines comprend encore un groupe d’égalisation et un survolteur. Le premier consiste en deux dynamos à courant continu tétra-polaires ; le dernier consiste en une machine de i5 kilowatts en série avec une batterie de 280 éléments de 600 ampère-heures employée pour l’éclairage, avec conducteur neutre relié au point milieu de la batterie.
- Le réseau d’éclairage consiste en un câble triple concentrique isolé sous plomb et armé. Les feeders de traction consistent en câbles sous plomb placés dans des tuyaux tubes métalliques. La puissance actuelle des appareils reliés à l’usine représente 20.000 lampes à incandescence de 16 bougies dont environ 5oo chevaux de moteurs en plus des moteurs de tramways.
- R. R.
- Installations électriques de Tientsin.
- On a récemment inauguré à Tientsin, comme
- l’indique YElectrical Review du 23 février 1906, une usine génératrice destinée à fournir l’énergie électrique nécessaire pour l’éclairage de la ville.
- La chaufferie, qui couvre une surface de 18 X 12 mètres et est desservie par une cheminée en tôle, comprend deux chaudière^ Babcok et Wilcox, prévues pour vaporiser 2.000 kgr. d’eau par heure : la surface de chauffe de chacune d’elles est de 160 mètres carrés : la vapeur produite aune pression de 11 kgr.
- La salle des machines contient un groupe de /fo kw et un groupe de 80 kw. : le premier groupe tourne à une vitesse de rotation de 55o tours par minute et le second à une vitesse de rotation de 4oo tours par minute. Chaque groupe peut supporter pendant deux heures sans inconvénient une surcharge de 25 % . Un condenseur Worthington de jo mètres carrés de surface et deux pompes Tan-gye à eau froide assurent le condensation de la vapeur des moteurs.
- La distribution est faite par un réseau à trois fils : les feeders sont aériens. L’éclairage des rues est assuré par 234 lampes à incandescence de 32 bougies. Le réseau de distribution dessert un assez grand nombre d’abonnés, dont la puissance installée représente 3.3oo lampes à incandescence de 16 bougies : la charge maxima instantanée de l’usine est de 88 kilowatts.
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- Supplément à L'Éclairage Electrique du 17 Mars 1906
- TRACTION
- Electrification de la ligne de Philadelphia à Atlantic City.
- Cette ligne est célèbre par la vitesse des trains qui y circulent. Elle est actuellement transformée en vue de l’adoption de la traction électrique pour remplacer l’ancienne traction à vapeur. La ligne a 102 km. de longueur et est parcourue en 8o minutes. Il passe toutes les i5 minutes un train à trois voitures. Le matériel roulant comprend 58 automotrices de 200 chevaux. Les moteurs sont du même type que ceux des locomotives de « New-York Central and Hudson River Railroad » et sont établis par la General Electric C°. Le réglage et la
- commande des moteurs sont assurés par le système à unités multiples Sprague General Electric. Le courant est amené par un troisième rail et retourne par les rails de roulement ; sur quelques tronçons de la ligne, il y a un III de trôlet aérien pour l’amenée du courant. L’usine génératrice contient trois turbo-générateurs Curtis de 2.000 kw. qui produisent des courants triphasés à 25 périodes. La tension de ces courants est élevée à 33.000 volts pour leur transmission à six sous-stations réparties le long de la voie. Ces sous-stations sont équipées avec des commutatrices de j5o kw. qui produisant du courant continu à 65o volts.
- R. R.
- BIBLIOGRAPHIE
- Il est donné une analyse bibliographique des ouvrages dont deux exemplaires sont envoyés à la Rédaction.
- La machine dynamo à courant continu, par E. Arnold, Directeur de l’Institut électrotechnique de Karlsruhe. Traduction française par MM. E. Boistel et E. J. Brunswick. Tome second : Construction, Calculs, Essais et fonctionnement. .Un volume in-8° de 7U pages avec 4ç6 figures. Béranger, éditeur, Paris. Prix : relié, 25 francs.
- Il y a un an, MM. Roistel et Rrunswick avaient donné la traduction du premier volume d’Arnold
- qui traitait du fonctionnement théorique de la dynamo à courant continu. —Ils nous offrent aujourd’hui, la traduction du second volume que l’auteur a consacré presque tout entier à la réalisation pratique de la dynamo. — Le calcul et la construction d’une machine à courant continu forment, en effet, la partie la plus importante de ce nouvel ouvrage (ire et 2e partie) à laquelle se réunit naturellement la 3e partie : épreuve de la machine. —
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- avec trajet en bateau dans un seul sens, entre Rouen et le Havre
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 17 Mars 1906
- CX XXI
- Quant à la 4e et dernière partie, non seulement elle est assez restreinte, mais elle est, de plus-, purement descriptive. — Tous les périodiques ont d’ailleurs, documenté leurs lecteurs sur les quelques applications de la machine à courant continu contenues dans ce dernier chapitre. Je citerai les « machines auxiliaires » introduites en série dans le circuit principal pour modifier la tension, le système Dolivo-Dobrowolski pour partager la tension, la machine à trois fils de Dettmar, diverses méthodes de réglage de la vitesse angulaire des moteurs (Ward Léonard, moteur à enroulement compensateur d'Oerlikon, Brevet Johnson, machines compensatrices U. E. G., etc.); enfin un schéma de couplage du transport d’énergie Saint-Maurice-Lausanne, système Thury.
- Aussi bien, l’intérêt réel de l’ouvrage n’est pas là et pour l’apprécier nous nous placerons sur le terrain purement technique. L’ingénieur-électri-cien, armé d’études électrotechniques générales moyennes, peut-il trouver dans ce livre les renseignements pratiques, la marche à suivre convenable, pour créer de toutes pièces une dynamo à courant continu ? C’est là le but que s’est proposé l’auteur ; il dit dans son avant-propos : « La meilleure vue d’ensemble du calcul complet d’une machine est fournie par le formulaire des pages 432 à 44b- L’examen de ce formulaire et l’étude de son
- application à une machine montrent le temps qu’exige un calcul exact et complet. Grâce à ces données, celui qui ne peut s’appuyer sur une longue expérience et de nombreux essais de dynamos construites et qui ne veut cependant pas calquer, sans critique, des machines existantes sera en état d’en établir une bonne au double point de vue technique et économique». —C’est cette dernière condition, le point de vue économique, qui importe surtout, et l’auteur ne manque pas d’y insister dans le cours de son ouvrage. Le soin qui incombe au constructeur de produire une machine aussi peu coûteuse que possible et néanmoins satisfaisante, le conduit aux limites admissibles d’utilisation des matériaux.
- C’est justement là que réside la difficulté.—En soi, le projet d’une dynamo repose sur tellement d’arbitraires que les solutions possibles sont très nombreuses et, surtout à l’aide de données existantes, on arrive relativement assez vite à établir un bon projet au point de vue électrique. La condition d’économie qui s’impose conduit à serrer le problème de beaucoup plus près grâce à tout un réseau de calculs, l’auteur espère mener le débutant par une voie sûre au but final. A la lecture du livre, on s’aperçoit combien la marche à suivre est serrée. — Après les premiers tâtonnements de début pour le choix des dimensions principales
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- Cxxxii
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 17 Jlars 1906
- de l’induit, viennent ceux nécessaires à la détermination du nombre de barres de l’induit, de lames du collecteur et de rainures. Le calcul des inducteurs et de l’armature suit. La longueur d’armature est obtenue d’ailleurs par une formule assez compliquée. Il s’agit alorsMe calculer l’excitation à vide et l’auteur détermine aussi exactement qu’il le peuple coefficient de fuites. Ce n’est d’ailleurs pas sans peine et il s’aide des formules difficiles, établies pour les perméances. Le calcul de contrôle relatif à la production ‘d’étincelles est lui aussi compliqué car l’auteur s’appuie sur le calcul des perméances et de plus, dédaignant la façon habituelle de tracer la forme des' épanouissements polaires et des courbes de champ par comparaison et expérience, il calcule^le champ’ de^commutation et la forme des becs polaires, non'sansylifficulté évidemment.
- Aussi, la méthode (indiquée par l’auteur pour établir le projet d’une dynamo est-elle très longue si on veut la suivre pas à pas. — Mais il faut avouer qu’il serait bien peu pratiqué de ne pas abréger, dans la réalité, tous ces calculs en s’aidant des projets de machines déjà construites et fonctionnant dans des conditions voisines de celles imposées. — En particulier, tous ceux qui n’auront jamais à faire que des avant-projets pourront se dispenser de méthodes aussi compliquées. Mais il n’en reste pas moins vrai que le lecteur trouvera dans cet ouvrage une base solide et de haute valeur, l’autorité technique de l’auteur élant incontestée. Les étudiants, comme les ingénieurs, y trouveront de nombreuses données. Trente exemples de machines différentes de 2 à i.3oo kilowatts sont décrits avec leurs dimensions et les éléments calculés. Un tableau qui suit le formulaire important, dont nous avons déjà parlé, donne pour ces mêmes machines l’ensemble de leurs dimensions, des principales caractéristiques et des formules de construction calculées dans chacun de ces cas particuliers.
- Ce sont de nombreux termes de comparaison qui présentent par là même un grand intérêt. — Enfin, l’auteur ne s’est pas borné à une étude pu-
- rement électrique ; il l’a fait précéder d’une étude très ' détaillée sur la construction mécanique, au sens le plus large. — Arbres, tourillons, paliers, courroies et poulies, d’une part, sont traités d’après l’ouvrage général de Bach sur les constructions mécaniques. L’auteur a eu la bonne idée de calculer ces éléments pour une dynamo de 170 kw.
- D’autre part, la construction électro-mécanique proprement dite (armatures avec leur bobinage, balais et porte-balais, systèmes inducteurs et bobines inductrices), présente un très vif intérêt par les nombreux détails pratiques qu’elle contient. — Nous dirons la même chose de la partie consacrée aux essais. Un essai, celui d’une génératrice en dérivation, est décrit complètement.
- Il ne nous reste à parler que de la traduction. Elle a été faite avec conscience, et nous y avons reconnu le zèle qu’apporte l’un des traducteurs à faire triompher les principes du système « cohérent » G. G. S. (rappelés, dit le traducteur, par M. Hospitalier dans son formulaire de l’Electricien) et aussi la notion du « poncelet » adoptée par le Congrès de 1889. —Mais, sans protester aucunement contre cette très louable intention, nous sommes obligés de reconnaître que les industriels n’obtempèrent pas à ces légitimes réclamations et continuent sur leurs catalogues à inscrire les puissances en ces « chevaux hybrides et sans fondement » dont parlent les traducteurs. — Je ne ferai d’ailleurs à ces derniers qu’un léger reproche. Pourquoi, au lieu de renvoyer le lecteur du 2e volume aux pages du Ie1-volume pour leur apprendre ce que signifient les symboles tels que O,, etc., employés dans les formules, ce qui d’ailleurs prend deux lignes de notes, les traducteurs n’ont-ils pas mieux aimé employer ces deux lignes à renseigner tout de suite le lecteur et lui rappeler que O, signifie par exemple ampère-conducteur par cm. de périphérie? Félicitons-les, par contre, d’avoir demandé au professeur Arnold des éclaircissements ou errata au ier volume, placés en tête du second.
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- Tome XLVI.
- Samedi 24 Mars 1906.
- 13* Année. — N° 12.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Électriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- PERRET (J.). — Commutation parfaite dans les machines à courants alternatifs ; à ,collecteur . . 441
- ROSSET (G.). — Le phénomène de l’électrolyse (suite).............. . ...... . . . . . 446
- SOLIER (A.). — La traction électrique au Simplon. . . . . ..... ... . ................... . . 466
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE]
- Théories et Généralités. — Le mécanisme de la luminescence, par J.-J. Thomson............................
- Sur la fluorescence de la vapeur de sodium sous l’effet d’une lumière monochromatique, par \Yood ....
- Sur l’action de fluorescence des rayons secondaires produits par le radium, par Sjégl...............
- Les rayons cathodiques dans le champ magnétique, par Villard........................................
- Sur la recombinaison des ions des vapeurs salines, par Moreau.......................................
- Sur le gaz le plus léger, par Schmidt.............................................................
- Génération et Transformation. — Sur le démarrage des moteurs monophasés à collecteur, par Riciiter
- Nouvel alternateur auto-excitateur, par Alexanderson................................................
- Nouveau survolteur automatique, par Tilney......................................................
- Survolteur réversible, par Turnbull.................................................................
- Régulateur automatique pour le réglage des survolteurs .............................................
- Sur la commutation et les pôles auxiliaires (suite), par Arnold.....................................
- Oscillations hertziennes. — Télégraphie et téléphonie sans fil. — Sur les courants de haute
- fréquence et les ondes électriques (suite), par Fleming.........................................
- Mesures de radiation faites sur des résonateurs dans la région des ondes courtes, par Paetzold......
- Mesures. — Sur une méthode permettant de déterminer la constante d un électrodynamomètre absolu à l’aide
- d’un phénomène d’induction, par Lippmann..................................... . . . .
- Divers. — Etude des dispositifs à appliquer aux machines et appareils électriques en vue d’éviter les explosions de grisou, par Goetze.............................................................................
- 459
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- 464 464 464 467
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- NOTES ET NOUVELLES
- Exposition internationale de Milan. ...............................................
- Nouvelle station centrale de Barmbeck................................ .
- Groupe électrogène Ixion...........................................................
- Sur la sécurité d’exploitation des sous-stations triphasées........................
- Automotrice mixte du Delaware and Hudson Railroad..................................
- Chemin de fer électrique reliant Saint-Galien et Trogen............................
- Brevets allemands, américains et français concernant la génération et transformation
- cxxxiv cxxxvi c xxxvi
- CXXXVIII
- CXXXIX
- CXL
- CXLI
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- CXXXIV
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 24 Mars 1906
- NOTES ET NOUVELLES
- Exposition internationale de Milan.
- L’exposition de Milan a obtenu auprès des industriels du continent un succès considérable, si l’on en juge par les demandes d’emplacement. WEngineering du 2,3 février 1906 donne à ce sujet quelques détails intéressants.
- L’exposition sera établie en deux points, au Parc et à la Place d’Armes. Les bâtiments élevés au Parc seront intéressants plutôt au point de vue monumental qu’au point de vue industriel. C’est à la Place d’Armes que seront les principales galeries de l’exposition. Les galeries principales seront celles des Industries générales, des Transports, de l’Agriculture et de l’Hygiène. A la Place d’Armes sera établie une galerie française très richement décorée. La section des transports sera divisée en plusieurs groupes, transports maritimes et fluviaux, transports par chemins de fer, etc. Parmi les différentes nations étrangères qui exposent, la France occupe la plus large place. Outre un bâtiment spécial consacré aux arts décoratifs, et couvrant 10.000 mètres carrés, la France a retenu les emplacements suivants dans les différentes sections :
- Transports par chemins de fer... 1.000 mètres carrés
- Automobiles et cycles.............. 2.860 —
- Ballons.............................. 45o —
- Transports sur routes................ 85o —
- Météorologie......................... 760 —
- Machines agricoles.. .............. 1.900 —
- Produits............................. 5oo —
- Pisciculture........................ 3oo —
- Hygiène.............................. 5oo —
- Transports maritimes. ... ......... 1.200 —
- Economie sociale..................... 5oo
- Expositions rétrospectives........... 200 —
- Expositions temporaires........... -2.5oo —
- En outre, la France exposera des machines intéressantes dans la galerie de l’Industrie.
- L’Allemagne vient, tout de suite après la France
- pour les emplacements retenus, qui ont les valeurs suivantes :
- Transports par chemins de fer
- (couverts)...... ............ 4do mètres carrés
- non couverts 800 —
- Automobiles et cycles 1.600 —
- Ballons 1.210 —
- Machines agricoles. O O —
- Pisciculture 5oo —
- Industrie 2.000 —
- Hygiène 2.5oo —
- Transports maritimes 2.975 —
- Expositions rétrospectives 200 —
- Il semble probable que l’Allemagne fera une remarquable exposition dans les transports maritimes et surpassera la très belle exposition faite par elle à Paris en 1900 : elle exposera entre autres, plusieurs modèles, dont un, fondu par l’usine Krupp, pèse 600 tonnes et est amené d’Essen sur cinquante trucks de chemins de fer. Le modèle représente une tourelle de bateau complète avec ses pièces, et occupera une surface de plus de 800 mètres carrés.
- L’exposition de l’Autriche, quoique très importante, ne sera pas comparable à celles de la France et de l’Allemagne*, un pavillon autrichien, couvrant environ 17.000 mètres carrés sera réservé à l’exposition des chemins de fer, le matériel roulant destiné aux chemins de fer italiens présentant actuellement un grand intérêt pour les constructeurs autrichiens.
- La Belgique construit un pavillon de 9.000 mètres carrés : elle a retenu en outre 5oo mètres carrés dans la section de l’automobile et 200 mètres carrés dans la section de pisciculture.
- L’Angleterre et les Etats-Unis ont retenu des emplacements dans toutes les sections. On peut citer ce fait curieux que la République Argentine fait une exposition très étendue, probablement
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- Supplément à L'Eclairage Électrique du 24 Mars 1906
- CX.XXV
- Transformateur de grande puissance hors de sa caisse.
- TRANSFORMATEURS
- Westinghouse
- A BAIN D’HUILE & R REFROIDISSEMENT AUTOMATIQUE
- (Caractéristiques de ces Transformateurs ï Rendement très élevé ;
- (Chute de tension très faible
- pour une marche avec ou sans décalage;
- Faibles pertes à vide;
- Faible échauffement ;
- Faible différence de Potentiel
- entre les diverses sections des enroulements;
- Fer finement lamellé;
- (Caisse en tôle ondulée
- donnant une grande surface de refroidissement ;
- Bain d’huile
- empêchant la carbonisation lente des isolants.
- 1
- Nous les construisons couramment de ^ K.W. à 500 K.W.
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- (Capital 25.000.000 de francs)
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- Usines au Havre
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- CXKXVi
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 24 Mars 1906
- à cause de l’augmentation continue de la population italienne sur son territoire.
- Les exposants italiens occuperont la seconde moitié de l’espace total disponible : le nombre d’exposants est très considérable (plusieurs milliers) et les Italiens tiennent à honneur de montrer que leur pays occupe maintenant un rang important dans l’industrie et les manufactures.
- Un point intéressant de la galerie des Industries est que toutes les machines exposées seront montrées en fonctionnement, et que la force motrice sera exclusivement éléctrique. Cette partie de l’exposition sera alimentée par la Société italienne Edison qui fournira du courant à 3.600 volts.
- II semble que le succès de l’exposition, qui, d’autre part, est assuré, sera considérablement réduit par l’état déplorable des chemins de fer italiens sur lesquels le gouvernement n’exerce aucun contrôle. Dans un récent article, le Times a décrit l’état d’incroyable désordre qui existe actuellement sur les chemins de fer italiens, et qui est de nature à porter un grave préjudice aux exposants et à empêcher l’affluence des visiteurs.
- R. R.
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- Nouvelle station centrale de Barmbeck (Hambourg.)
- L’usine génératrice de Barmbeck établie dans une commune limitrophe de Hambourg, est construite sur les bords d’un canal qui fournit l’eau froide nécessaire à la condensation ; cette eau est refroidie dans une tour spéciale avant d’être renvoyée dans le canal.
- La salle des chaudières contient 2/f unités présentant une surface de chauffe de 260 mètres carrés. Cette chaufferie est établie pour alimenter trois unités de 1.000 à 1.200 chevaux et trois unités de
- 2.000 à 5.5oo chevaux. Elle a 27 mètres de large et 58 mètres de longueur. Le charbon y est amené par des appareils mécaniques, convoyeurs et élévateurs, mus par des moteurs électriques : ces appareils peuvent amener sur place i5 tonnes de combustible par heure.
- La salle des machines a 58 mètres de longueur 19 mètres de large et i3 mètres de hauteur: elle est munie d’un pont roulant électrique de 20 tonnes. Les trois plus faibles groupes sont formés chacun par une machine à vapeur verticale de 1.200 chevaux entraînant une dynamo shunt à courant continu de 800 kilowatts du type Schückert. La tension du courant continu est de 600 volts. Une batterie d’accumulateurs de grande capacité est reliée en parallèle avec les machines génératrices et permet le passage des pointes de la charge. Les trois groupes de 2.5oo chevaux sont constitués par des machines à vapeur de construction analogue entraînant des dynamos génératrices à courant continu de i.^5o kilowatts. On va prochainement installer, pour l’extension de l’usine trois groupes turbo-générateurs de 2.000 kw. produisant des courants triphasés à 5.000 volts.
- La batterie d’accumulateurs, dont la capacité est de 4*536 ampère-tours, est reliée à un réseau à trois fils servant à la distribution de l’énergie pour l’éclairage. La différence de potentiel sur chaque point de ce réseau est de 25o volts.
- R. B.
- Groupe électrogène Ixion.
- Le moteur à deux temps Ixion, dont nous avons indiqué déjà le fonctionnement (1 ), se prête, au point de vue agricole, à de nombreuses et intéressantes applications. C’est ainsi qu’en le groupant sur un
- (1) Voir Y Eclairage Electrique, tome XLII, 25 mars 1905, page 467.
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- Supplément à L'Eclairage Electrique du 24 Mars 190&
- CX XXVII
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- CX XX VIII
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 24 Mars 1906
- même socle avec une dynamo, et en accouplant moteur et dynamo par courroie, on obtient un groupe
- Fig. 1. — Groupe électrogène Ixion
- électrogène léger dont la puissance peut varier de 4oo watts à 6o kilowatts. En plaçant les réservoirs
- Fig. 2. — Moteur Ixion industriel
- d’eau et d’essence au-dessus du groupe (fig. i) tandis que le tableau complet, — comprenant un
- ampèremètre, un voltmètre, le rhéostat d’excitation, un interrupteur, un coupe-circuit, une lampe témoin et les bornes de prise de courant, — est fixé à l’avant, on restreint l’encombrement d’une façon pratique ; l’ensemble est des plus faciles à mettre en place. Pour les types de petite force le groupe n’occupe guère qu’un mètre sur o m. 5o.
- On utilise des groupes de ce genre pour l’éclairage des ateliers, ou encore pour recharger des accumulateurs ou fournir de courant les bains de eal-vanoplastie.
- Le moteur Ixion, destiné aux applications industrielles, repose sur un carter en fonte formant socle (fig. 2) ce qui permet de le fixer directement sans plateau ni socle intermédiaire.
- La transmission par courroie rend la marche du groupe d’une grande souplesse. Elle permet de plus, quand on veut employer le moteur à un autre usage, de le libérer facilement.
- J. N.
- TRACTION
- Sur la sécurité d’exploitation des sous-stations triphasées pour les tramways.
- Dans un récent article publié par le Street Rail-way Journal, M. Athe indique que la sécurité d’exploitation dépend :
- i°) de la méthode de démarrage des convertisseurs ;
- 2°) de la sécurité que l’on a contre la surcharge de ceux-ci ;
- 3°) de l’emploi d’interrupteurs à huile pour la synchronisation ;
- 4°) du réglage de la charge ;
- 5°) de la disposition des connexions.
- 6°) de l’emploi des relais pour courant de retour •
- T) de la répartition de la charge entre plusieurs sous-stations ;
- 8°) de l’absence de bruit en fonctionnement continu.
- i°) On peut démarrer les convertisseurs ou bien du côté continu, ou bien au moyen de moteurs d’induction accouplés, ou bien du côté alternatif au moyen d’une transformation réglable. La première méthode permet un rapide démarrage et entraîne de faibles frais d’installation : comme inconvénients, elle présente une faible sécurité et un facile pompage pendant la synchronisation. La deuxième méthode donne une plus grande sécurité d’exploitation que la première : chaque convertisseur possède un moteur de démarrage ; la durée du démarrage est plus longue par suite de la grande sensibilité du moteur d’induction vis-à-vis de la chute de ten sion. Dans la troisième méthode, le convertisseur démarre comme moteur asynchrone avec une faible tension et une forte intensité de courant; pour
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- Supplément i\ L Eclairage Electrique du 24 Mars l'JOfi
- CXXX1X
- empêcher le pompage, on place des amortisseurs sur les pôles. Le démarrage s’effectue rapidement.
- 2°) L’adjonction d’une bobine de self-induction en série ne donne pas une protection suffisante contre le court-circuit : la mise en parallèle d’une batterie ne suffît pas toujours pour égaliser les pointes.
- 3°) Les interrupteurs à huile commandés par des servo-moteurs ne fonctionnent pas bien pour de fortes chutes de tension ou pour un fort asynchronisme • ces deux dernières grandeurs doivent être maintenues entre certaines limites.
- 4°) On peut recommander le réglage des survol-teurs de la batterie au moyen de résistances variables dont la valeur est modifiée par l’action d’un solé-noïde traversé par le courant.
- 5°) Les interrupteurs doivent être placés dans les petites sous-stations, à proximité des convertisseurs : dans les grosses installations, ils doivent être placés sur une galerie.
- G0) La sensibilité des appareils doit être fréquemment vérifiée.
- 7°) L’excitation des différents convertisseurs doit être réglée légèrement.
- 8°1 On doit éviter que les bobines inductrices des convertisseurs entrent en vibrations propres.
- IL R.
- Automotrice mixte du Delaware and Hudson Railroad.
- Les essais d’une nouvelle automotrice mixte ont eu lieu, sur la ligne de Schenectady à Saratoga, le 3 février, comme l’indique le Street Rail vu ay Journal du io février. Pendant ces essais, on a pu reconnaître les nombreux avantages présentés par la méthode employée pour l’établissement de cette automotrice. La vitesse moyenne est de 5G kilomètres à l’heure environ et la vitesse maxima atteint 64 kilomètres à l’heure. L’accélération est régulière et rapide et il n’y a aucune vibration, comme on aurait pu le craindre du fait de l’emploi d’un moteur thermique.
- Un groupe électrogène formé d’un moteur à gazo-line et d’une génératrice à courant continu fournit
- le courant à des moteurs électriques qui entraînent les essieux moteurs et sont réglés par les méthodes habituellement employées sur les automotrices électriques. Le poids total de la voiture est de G5 tonnes et le nombre de voyageurs transportés s’élève à quarante. La longueur de l’automotrice est de 20 mètres.
- Le moteur à essence a été établi par la Compagnie Wolseley de Birmingham : il a une puissance de iGo chevaux et tourne à une vitesse de rotation de 45o tours par minute. Les cylindres, au nombre de 6, sont placés horizontalement et opposés deux à deux ; ils ont 225 mm. d’alésage et 25 cm. de course. Le départ du moteur à pétrole présente des difficultés assez considérables, et, dans le cas présent, on a résolu la difficulté en employant, pour lancer le moteur, une cartouche à la poudre noire que l’on place dans un des cylindres : une gâchette à main permet de faire détonner la cartouche. L’allumage du moteur à explosion est assuré par un double système, avec bougies à étincelles et rupteurs à basse tension qu’alimente une petite magnéto.
- Le mélange gazeux est produit par deux carburateurs qui font partie de la machine. Chaque carburateur alimente trois cylindres et contient deux chambres à niveau constant. Le mélange est échauffé dans une petite chambre autour de laquelle circulent des gaz d’échappement. Le système de réfrigération des enveloppes de cylindres consiste en une circulation d’eau.passant dans des tubes de radiateurs placés sur le toit de la voiture. Un robinet à trois voies permet d’employer l’eau chaude pour le chauffage de la voiture.
- Le générateur électrique est une dynamo à courant continu de 120 kw. delà General Electric C° à 6 pôles produisant une différence de potentiel de Goo volts. Cette génératrice est munie de pôles de commutation qui permettent beaucoup de souplesse dans la charge. L’avantage de ces pôles est évident, si l’on se rappelle qu’au démarrage le flux est faible et qu’il faut un courant intense sous une faible différence de potentiel pour produire le couple né-
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- CXL
- Supplément à L'Eclairage Électrique du 24 Mars 1906
- cessaire aux faibles vitesses. La génératrice est à excitation séparée, le courant d’excitation étant fourni par une petite machine bipolaire de 5 kw. 5 produisant une différence de potentiel de iio volts. Cette excitatrice est placée à la partie supérieure de la génératrice et est entraînée par une chaîne silencieuse Morse.
- Les moteurs électriques qui attaquent les essieux sont du type GE 69. Leur vitesse est réglée par réglage de la différence de potentiel, c’est-à-dire par variation du courant inducteur de la génératrice. Avec cette méthode, la vitesse de la machine reste constante après la période d’accélération. Le con-troller est en partie automatique et peut être réglé pour une accélération maxima quelconque prédéterminée. Il permet le mode de réglage série-parallèle, les groupements étant modifiés par un commutateur à main.
- Les freins sont à air comprimé, l’éclairage de la voiture est assuré par des lampes à incandescence de 100 volts. Les essais faits sur l’ensemble de l’équipement de l’automotrice ont donné toute satisfaction.
- R. R.
- Chemin de fer électrique interurbain reliant Saint-Galien et Trogen.
- Le chemin de fer suisse de Saint-Galien à Trogen est alimenté sous deux voltages différents : sa longueur totale est de 9,ÿ kilomètres. Le courant est fourni par une station de transformation qui reçoit du courant sous 10.000 volts de l’usine génératrice de Kubel. Cette sous-station de transformation est établie à Saint-Galien et contient deux groupes moteurs générateurs convertissant le courant alternatif, préalablement abaissé à 2.000 volts, en courant continu. Les moteurs synchrones Oerli-kon ont une puissance de 155 chevaux et tournent
- à une vitesse de 490 tours par minute. Les dynamos génératrices ont une puissance de io4 kilowatts et sont tétrapolaires. Une batterie de 4oo éléments de 198 ampère-heures travaille en parallèle avec les génératrices à courant continu. La batterie est divisée en deux parties égales reliées en série pour la décharge et en parallèle pour la charge. Deux feeders, aboutissant l’un à Saint-Galien et l’autre à Trogen ont 70 mm2 de section et sont supportés par les mêmes potaux que le fil de trô-Iet. Celui-ci a 8 mm. de diamètre et est placé à
- 6 mètres au-dessus des rails.
- Les moteurs des automotrices sont alimentés sous deux tensions différentes : 55o volts entre Saint-Galien et Schmidstube, et 800 volts entre ce point et l’extrémité de la ligne. Le courant à 55o volts est fourni par la station de Saint-Galien, et le courant à 800 volts par l’usine de Speicher. Les deux sections sont reliées ensemble par des isolateurs de 4o mm. de longueur. Les fils de trôlet sont reliés ensemble tous les 100 mètres, et sont supportés par des fils de suspension en acier galvanisé : les isolateurs ont été essayés à 10.000 volts. Les rails servent de conducteur de retour par le courant.
- Les automotrices sont à doubles bogies et ont
- 7 m. 60 de centre à centre des bogies: leur longueur totale est de i4 mètres et leur largeur est de 2 m. 20. Chacune d’elles est équipée avec quatre moteurs Oerlikon de 18 chevaux au régime de charge en 2 heures ou de 20 chevaux au régime de charge en une heure avec une élévation de tempéra ture inférieure à 6o°. Ces moteurs sont tétrapolaires à pôles feuilletés : la carcasse est en deux parties. Le réglage est effectué par la méthode série parallèle ordinaire. Le champ est réparti sur deux circuits, l’un comprenant 5 lampes de 110 volts, et l’autre 5 lampes de 160 volts.
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 24 Mars 1906
- CXL1
- BREVETS
- Génération et Transformation
- BREVETS ALLEMANDS
- 157.676 du 7 décembre 1901. — Hasslacher. Com-poundage des générateurs ou moteurs asynchrones à courants alternatifs. — Pour éviter l’emploi d’un enroulement auxiliaire, l’auteur relie les balais d’excitation à différentes phases auxquelles l’une des lignes de balais est connectée en déviation et l’autre ligne de balais est connectée en série.
- 157.884 du 17 avril 1904. — Lahmeyer et G>e. Mode d’excitation des pôles de compensation de machines multipolaires. — Ce mode d’excitation des pôles de compensation est caractérisé par le fait que l’enroulement inducteur est intercalé dans les conducteurs reliant les tiges des balais aux rails généraux.
- 157.935 du 17 avril 1904. — Lahmeyer et Cie. Me-thode pour Vexcitation des pôles de commutation pour les machines présentant deux tensions différentes. — Cette méthode est caractérisée par le fait que le pôle inducteur est excité par le courant à haute tension au milieu du côté à haute tension et du côté à basse tension.
- 157.696 du 17 février 1904. —Varley Dupleix Ma-gnet G°. Interrupteur automatique pour bobines
- d’induction. — Cet interrupteur automatique, destiné à rompe le circuit primaire des bobines d’induction pour produire, au secondaire, des pointes de tension, consiste en une armature mise en vibration par deux électro-aimants agissant en sens opposés. L’un de ce s électro-aimants est excité d’une façon intermittente tandis que l’autre est excité faiblement d’une façon constante. 167.974 du 11 décembre 1902. —Lahmeyer et Cie. Dispositif pour la charge et la décharge de machines tampon en employant des machines auxiliaires pour le réglage de la tension.
- Ce dispositif repose sur l’emploi de machines auxiliaires pour le réglage de la tension, machines dont l’induit est en série avec l’induit des machines tampon et dont le champ inducteur est réglé d’après l’état du • réseau de distribution. Il est caractérisé par le fait que la machine tampon et la machine auxiliaire sont accouplées mécaniquement ensemble, dans le but de transmettre à l’arbre de la machine tampon l’énergie transformée dans la machine auxiliaire. i57.883 du 3 octobre 1902.— Ziegenberg. Procédé pour supprimer les étincelles aux collecteurs des machines à courants alternatifs. — Ce procédé est caractérisé par l’emploi d’une bobine placée en dehors de l’induit : dans cette bobine est induite par induction statique une f. é. m. égale, dans
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- Billets d’aller et retour individuels et de famille de toutes classes
- Il est délivré toute l’année par les gares et stations du réseau d’Orléans pour Arcachon, Biarritz, Dax, Pau et les autres stations hivernales du midi de la France.
- 1“ des billets d'aller et retour individuels de toutes classes avec réduction de 25 0/o en ire classe et 20 %> en 2e et 3' classe.
- 2° des billets d’aller et retour de famille de toutes classes comportant des réductions variant de 20 °f0 pour une famille de 2 personnes à 4° %> pour une famille de 6 personnes ou plus ; ces réductions sont calculées sur les prix du tarif général d’après la distance parcourue avec minimum de 3oo kilomètres aller et retour compris.
- La famille comprend : père, mère, mari, femme, enfant, grand’père, grand’mère, beau-père, belle-mère, gendre, belle-fille, frère, sœur, beau-frère, belle-sœur, oncle, tante, neveu et nièce, ainsi que les serviteurs attachés à la famille.
- Ces billets sont valables 33 jours, non compris les jours de départ et d arrivée. Cette durée de validité peut être prolongée deux fois de 3o jours moyennant un supplément de 10 °/0 du prix primitif du billet pour chaque pro-longation.
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- L’itinéraire doit ramener le voyageur à son point de départ initial. il peut affecter la forme d’un voyage circulaire ou celle d’un aller et retour.
- Le parcours à effectuer sur les réseaux ou par les voies navigables des pays indiqués ci-dessus (France et Etranger) ne peut être inférieur à Goo kilomètres.-La durée de validité des livrets est de 45 jours lorsque le parcours ne dépasse pas 2.000 kilomètres ; elle est de 60 jours pour les parcours de 2.000 à 3.000 kilomètres, et de 90 jours au-dessus de 3.000 kilomètres.
- Dans aucun cas la durée de validité ne peut être prolongée ni l'itinéraire modifié.
- Les enfants âgés de moins de 4 ans sont transportés gratuitement s’ils n’occupent pas une place distincte ; au-dessus de 4 ans jusqu’à 10 ans, ils bénéficient d’une réduction de moitié.
- Aucune réduction sur les prix de ces livrets n’est accordée pour les voyages effectués en groupe ou les voyages de famille.
- Ces livrets doivent être demandés à l’avance sur des formulaires ad hoc et au moyen de cartes, tarifs et documents tenus à la disposition des intéressés dans toutes les gares et stations françaises ou étrangères faisant partie des pays européens désignés ci-dess os.
- Ces demandes doivent comporter la liste exacte des villes à visiter et l’indication des itinéraires choisis.
- Il est exigé des voyageurs, au moment de la demande, le dépôt d’une provision de 3 francs par livret. Cette somme est déduite du prix lorsque le voyageur prend possession de ce livret.
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- CXIAI
- Suppléaient à L‘ Eclairage Electrique du 24 Mars 1906
- toutes les circonstances, à la tension induite par le flux principal dans les bobines de l’induit comprises dans la zone neutre. Cette tension est employée pour contrebalancer la tension induite grâce à l’emploi de balais doubles séparés par un isolant mince, et d’un collecteur dont les interlames ont des épaisseurs égales à celles des lames et inférieures à celles des balais.
- i56.a86 du 19 juillet 1908. —Lahmeyer. Dispositif pour atténuer les variations de charge. — Un groupe moteur-générateur est combiné avec un circuit contenant une self-induction dont la valeur est réglée d’après le courant et la tension du réseau à courant continu : un enroulement auxiliaire antagoniste placé sur ces bobines est relié aux bornes du moteur de travail.
- i58.3o7 du 5 août 1903. — Gurtzmann. Réglage des moteurs à répulsion. — Les deux paires de points du stator correspondant chacune à un axe de l’inducteur sont reliées à des points décalés de 90° électriquement de l’enroulement secondaire d’un transformateur : quand on déplace le primaire et le secondaire de cet appareil l’un par rapport à l’autre, la différence de potentiel d’une série de points du stator croît peu à peu tandis que celle de l’autre série de points décroît peu à peu.
- 158.348 du 10 juin igo/j. — Donnersmarckhütte
- Oberschlesische Eisenund-Kohlenwerke A. G. Dispositif pour le démarrage des moteurs a courant continu par modification de Vexcitation de la dynamo génératrice de courant.
- Dans ce dispositif, l'excitation yles moteurs aussi bien que l’excitation de la dynamo génératrice sont réglées par une machine auxiliaire génératrice qui, outre des bobines inductrices shunt et série, possède un enroulement inducteur antagoniste traversé par le courant d’excitation de la dynamo principale, de sorte que les moteurs M démarrent avec un champ intense, champ dont la valeur est diminuée peu à peu par l’augmentation progressive du courant d’excitation de la dynamo génératrice.
- i58.5o5 du 6 avril 1905. — Pohl. Machines électriques avec pôles de commutation sur la zone neutre.
- Ces machines sont caractérisées par le fait que : la section des pôles de commutation est telle que la longueur active de leur surface polaire varie dans la direction des conducteurs de l’induit pour correspondre à la forme du flux produit en ce point par les pôles principaux.
- 158.780 du 8 juin 1904. — Schneider et Cie. Procédé pour le réglage de la tension de génératrices à courant continu ou de la vitesse de moteurs à courant continu.
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- TABLE DES MATIÈRES des 25 premiers volumes de V « Éclairage Électrique » (1894-1901)
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 24 Mars 1906
- CX Elit
- Ce procédé est caractérisé par le fait que deux ou plusieurs couronnes indépendantes des pôles et portant des masses polaires égales au nombre de ceux-ci se déplacent entre les noyaux polaires et l’induit de telle façon que le flux magnétique peut-être modifié à volonté.
- i58.gog dû 4 août igo3. — Fynn. Moteur a courants alternatifs mono ou polyphasés dont l'enroulement rotorique est relié à des bagues et à un collecteur.
- Ce moteur est caractérisé par l’emploi d’un enroulement semblable à un enroulement en étoile de telle façon que, par rapport aux bagues, tout l’enroulement est actif, tandis que, par rapport au collecteur et aux balais de coürt-circuit, une partie seulement de l’induit, court-circuitée sur elle-même, est active.
- 159.o58 du 18 novembre 1903. — Allgemeine Elek-tricitats Gesellschaft. Méthode pour le freinage des moteurs à répulsion à double enroulement 1 statorique.
- Cette méthode de freinage des moteurs à répulsion comprenant un enroulement de stator en deux parties est caractérisée par le fait que la direction du courant est inversée dans un des enroulements du stator et que le moteur, séparé du réseau, est court-circuité sur lui-même ou sur
- des résistances dont la valeur permet de régler le freinage.
- 15g. i^5 du 5 novembre 1901. —Sacerdote. Transformateur de fréquence. — Cet appareil est constitué par un enroulement fermé placé dans un champ magnétique tournant dont les bobines aboutissent aux lames d’un collecteur : deux balais frottant sur le collecteur sont court-circuités entre eux et l’enroulement tourne à une vitesse de rotation inférieure ou supérieure à celle du champ tournant.
- BREVETS AMÉRICAINS
- 798.27g. -— J. H. Hallberg. — Collecteur pour dynamo. — Afin d’assurer un meilleur contact entre les charbons et les parties métalliques du porte-balais, ces derniers sont munis de douilles dans lesquelles chaque bloc de charbon est hermétiquement serti.
- 796.606. — J. L. Routin. — Régulateur électromécanique. — Le même levier qui fait varier la résistance dans le circuit du générateur fait également varier la puissance du moteur qui actionne ce dernier. Une série de roues à ro-chet, mise en jeu par des électros soumis aux variations du potentiel actionne le levier de commande du régulateur de vapeur.
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 24 Mars 1906
- BREVETS FRANÇAIS (')
- 356.442 du 27 juillet 1905. — Basset. Générateur thermo-chimique cl électricité.
- 356.485 du 21 juillet 1905. — Lehmann. Dispositif cle commutation pour moteurs monophasés à collecteur avec balais court-circuités.
- 356.625 du 3 août igoô. — Leitner. Pertes clans la construction des machines-dynamo.
- 356.535 du 29 juillet 1905. — Bardon, Transformateur à dispersion pour courant alternatif.
- 356.718 du 7 août 1906. —Société almanna svexs-ka electriska altiebolacÉ. Alternateur monophasé à collecteur.
- 356.780 du 9 août 1905. — Javaux. Machines
- dynamo-électriques à voltage constant pour une vitesse variable.
- 356.873 du 7 août 1905. — Maisox' Breguet. Dispositif pour rendre mécaniquement indépendants clés alternateurs synchrones alimentant un réseau, là où les excitatrices transforment des courants alternatifs en courant continu propre à exciter . les alternateurs synchrones.
- 350.274 du 29 octobre 1904. — Schneider et Cie. Collecteur de dynamo.
- 350.275 du 29 octobre 1904. — Schneider et Cie. Dispositif refroidisseur des collecteurs de dynamos.
- 350.267 du 26 octobre 1904.— Trevenin et Hen-rique. Trembleur pour bobines cl induction.
- 357.o35 du i3 juillet 1905. — Société Ateliers Thomson-Houston. Alternateur à fréquence variable.
- 357.i55 du 24 août 1905. — Société Consolidated Railway Electric Lighting et Equipement Cy. Perfectionnements aux régulateurs automatiques pour courants électriques.
- 357.3oi du 28 août 1905. — Elekthicitàts-A. G. Lahmeyer ET Cle. Démarrage et excitation pour alternornoteurs à collecteurs.
- 357.33i du 29 août igo5. Punga. Perfectionnements aux moteurs monophasés à collecteur.
- 357.368 du 2 septembre 1905. — Lehmann. — Pâle cle commutation avec excitation en série pour dynamos.
- (!) Communiqués par M. Josse, 17, boulevard de la Madeleine.
- 357,386 du ier septembre 1906. —Compagnie française Thomson-Houston. Perfectionnements aux systèmes cle commande des moteurs à courant alternatif.
- 357.464 du 4 septembre 1906. — Wagner. Moteur électrique à mouvement alternatif.
- 357.533 du 6 septembre 1905. — Société Maschi-nenfabrik Oerlikox. — Machine électrique à réfrigération artificielle.
- 357.435 du 2 septembre 1905. — Soulier. Redresseur mécanique de courants alternatifs.
- 357.694 du i3 septembre 1906. — Jacquet. Porte-balais universel.
- 357.696 du 13 septembre 1900. — Latour. Inducteurs cle turbo-alternateurs.
- 358.220 du 2 octobre 1905. —Société L’Eclairage Électrique. Appareil de mise en marche automatique cl’un moteur électrique.
- 358.225 du 3 octobre 190b. — Perret. Dispositifs améliorant la commutation des machines à courants alternatifs à collecteur.
- 358.3o8 du 6 octobre igo5. — Delareye. Dispositions pour machines dynamo-électriques.
- 358.626 du 18 octobre igo5. — Société Almanna svexska ELEktriska aktiebolage. Moteur à répulsion.
- 358.679 du 9 août 1906. — Kallmann. Dispositif cle démarrage pour moteurs.
- AVIS
- Brevet d’invention
- La Société, dite Mica Insulator ClJ, titulaire du brevet français n° 316.264 du 26 novembre 1901 pour « Perfectionnements clans la' fabrication clés matières isolantes », désirerait traiter avec industriels français en vue de la cession ou de l’exploitation par voie de licence du dit brevet.
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- Tome XL.VÎ. Samedi 31 Mars 1906. 13' Année. — N° 13.
- REVUE HEBDOMADAIRE DES TRANSFORMATIONS
- Electriques - Mécaniques - Thermiques
- DE
- L’ENERGIE
- SOMMAIRE
- LEHMANN (Th .). — Moteurs monophasés compensés sans balais d’excitation........................... 48i
- BALLOIS (E.). - I SA mesure des hautes températures............................................... 484
- REVUE INDUSTRIELLE ET SCIENTIFIQUE]
- Théories et Généralités. — Sur les rayons-canal, par J.-J. Thomson................................ 4g3
- Contribution à l’étude de l’ionisation produite par les rayons Rontgen et les rayons cathodiques, par Herweg 4q3
- Sur la théorie ionique de la décharge électrique, par Von Wesendonck........................... 496
- Décharge produite par du platine chauffé, par Richardson..................................... 496
- Génération et Transformation. — Sur le démarrage des moteurs monophasés à collecteurs (suite), par
- Richter................................................................................... 497
- Moteurs à collecteur à courant monophasé, par Niethammer .................................... 499
- Essais sur des turbines à vapeur Brown-Boveri-Parsons........................................ 5oo
- Sur les frais de production du courant électrique, par Giffin ................................. 5oi
- Eclairage. — Expériences sur l’arc électrique, par ÎIiecke.......................................... 5oi
- Calcul de l’intensité sphérique moyenne, par Wild ........................................... 5o3
- Eléments galvaniques et Accumulateurs. — Brevets nouveaux concernant les éléments galvaniques,
- de Weatherill, la Dry Batterie C°, Mann et Goebel, Kumijaro Tsukamoto..................... 5o4
- Brevets nouveaux concernant les accumulateurs au plomb, de Luckow, Gardiner et Pruyn, Roselle, Edwards.
- Niblett et Electric Storage C°, Zingel, Perry............................................. 5o5
- Mesures. — Nouvelle disposition du circuit magnétique pour appareils de mesure, par Bosch......... 507
- TABLES DU TOME XLVI (SUPPLÉMENT COMPRIS)
- Table méthodique des matières..................................................................... . 5o8
- Table des noms d’auteurs.................................................................. 5i6
- NOTES ET NOUVELLES
- L’utilisation des eaux du lac Titicaca au Pérou................................................................ cxlvi
- Adoption de compteurs horaires pour le contrôle des mécaniciens sur le réseau des tramways de Francfort. . cli
- Les chemins de fer électriques de la Gruyère.................................................................. eu
- Le chemin de fer à voie étroite de Lausanne Mondon............................................................ clii
- Brevets allemands, américains et français concernant la transmission et la traction........................... clii
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- CXLVI
- Supplément à L’Eclairage Electrique du 31 Mars 1906
- NOTES ET NOUVELLES
- Nous avons reçu de M. Maugas, Ingénieur en chef de la marine, la lettre suivante que nous nous faisons un devoir d’insérer :
- Monsieur le Directeur,
- Conformément à ce qui a été convenu, je viens vous demander de vouloir bien publier en bonne place, dans votre Revue, la relation suivante d’un incident qui nous a un instant divisés:
- Dans vos numéros 49 et 5o de iqo5 vous avez publié, sous la signature P. Kergarouet, deux articles qui m’ont paru être la reproduction à peine déguisée des conférences que je fais à l’Ecole Supérieure de Marine.
- J’ai demandé à exposer mes griefs devant votre Comité de Direction, lequel a reconnu à l’unanimité que toutes les idées et quelques-unes des phrases des articles de M. Kergarouet se retrouvaient dans le texte de mes conférences.
- En conséquence, et avec une bonne grâce à laquelle je me plais à rendre hommage, vous avez décidé de m’accorder les satisfactions que je réclamais, savoir :
- i° Arrêt définitif de la publication des articles de M. Kergarouet, qui avait été suspendue dès ma première réclamation.
- 2° Publication de la présente lettre.
- 3° Versement à la Société Internationale des Electriciens, à titre de don gracieux de votre part, des honoraires afférents aux deux articles parus, et qui auraient été dûs à M. Kergarouet.
- Veuillez agréer, Monsieur le Directeur, avec mes remerciements anticipés, l’expression de mes sentiments très distingués.
- E. Maugas.
- Ingénieur en Chef de la Marine
- GÉNÉRATION ET TRANSFORMATION
- L’utilisation des eaux du lac Titicaca au Pérou,
- M. Emile Guarini, l’Ingénieur électricien, vient d’entreprendre l’exploration des forces hydrauliques considérables que contient le Pérou. Ces forces hydrauliques sont vraiment incalculables. Pour le moment on ne songe à les exploiter que sur la côte du Pérou où est actuellement concentré le mouvement agricole et minier. Cette côte présente une surface à plan incliné, qui commence à la cordillière occidentale des Andes, à des hauteurs de 3-4 et 5.000 mètres, et finit sur les rives du Pacifique, à des distances de i5o km. environ. On comprend la force immense recélée par les fleuves qui' descendent de ces hauteurs et qui charrient quelques mètres cubes d’eau à la seconde.
- Le Rimar, fleuve qui passe par Lima, capitale du Pérou, descend de plus de 4-ooo mètres de hauteur, sur une longueur de i3o km., et charrie à la seconde un minimum de 5 mètres cubes; il représente donc une force théorique de 266.666 chevaux et pourrait donner en pratique largement 125.000 chevaux. Seulement la question se complique, si l’on considère qu’en général l’eau des fleuves de la côte péruvienne est insuffisante aux besoins de l’irrigation ; pour cette raison le Gouvernement Péruvien a fait récemment appel à des spécialistes Nord Américains pour l’étude et l’exécution des puits artésiens. On ne pourrait donc soustraire que partiellement l’eau pour usages de force hydro-électrique à moins d’apporter des préjudices graves à l’irrigation et par conséquent à l'agriculture, qui, avec l’industrie minière constitue la ressource principale du Pays.
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- Supplément à L’Eclairage Électrique du 31 Mars 1906
- CXL VII
- MACHINES BELLEVILLE
- A GRANDE VITESSE
- avec Graissage continu à haute pression
- par Pompe oscillante sans Clapets
- BREVET
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- TYPES
- DE
- lû à 5.000 CHEYHÜX
- SPECIMENS D’APPLICATIONS
- Ministère de la Marine.
- Pour le contre-torpilleur “ Perrier”.......................................
- Pour les torpilleurs 368 et 369............................................
- Pour le cuirassé “ République ” (groupes électrogènes de bord).............
- Companhias Reunidas Gaz e Electricidade, Lisbonne............................
- Compagnie Générale pour l’Eclairage et le Chauffage, Bruxelles (pour les
- Stations électriques de Valenciennes, de Catane et de Cambrai).............
- Arsenal de Toulon.............................................. .............
- Arsenal de Bizerte (Station Electrique de Sidi-Abdallah).....................
- Compagnie des Mines d’Aniche.................................................
- Port de Cherbourg............................................................
- Fonderie Nationale de Ruelle..............................................
- Société Orléanaise pour l’éclairage au gaz et à l’électricité (Orléans)......
- Société Anonyme des Mines d’AIbi.............................................
- Société Normande de Gaz, d’Electricité et d’Eau..............................
- Société Anonyme des Chantiers et Ateliers de Saint-Nazaire (Penhoët). . . .
- Etablissement National d’Indret..............................................
- Etc., etc.
- machines
- chevaux
- 6.800
- 4.000
- 600
- 5.000
- 2.330
- 1.660
- 1.350
- 880
- 830
- 800
- 750
- 600
- 580
- 400
- 400
- Les installations réalisées jusqu’à ce jour comportent plus de 400 Machines à grande vitesse et près de 3.000 Machines à vapeur diverses
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- CXL VIII
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 31 Mars 1906
- M. Guarini, par contre, de retour d’un voyage officiel— il est actuellement professeur à l’Ecole d’ingénieurs et à l’Ecole d’Arts et Métiers de Lima, — propose d’utiliser les eaux du lac Titicaca, le lac navigable le plus haut du monde, et un des lacs les plus grands du Pérou et de la Bolivie. Je propose même d’utiliser pour l’irrigation les 100 mètres cubes d’eau par seconde disponibles après avoir traversé les turbines. Il ne s’agit nullement de dessécher ce beau lac qui se trouve à plus de 3.800 mètres de hauteur et qui, avec sa surface de 6.63o km., sa profondeur moyenne de 20 mètres, représente un volume d’eau de 5o3.88o.ooo milliards de litressoitune énergie potentielle de 21.3o8.134 chevaux an. L’idée de M. Guarini est d’utiliser la quantité d’eau actuellement perdue par évaporation et surtout par filtration dans la Pampas Aullagas. En effet, le Titicaca forme un bassin à part; il reçoit l’eau que lui déversent de nombreux fleuves. Le lac Titicaca déverse à son tour son eau dans le Hio Desaguadero, appartenant en grande partie à la Bolivie, d’une longueur de 325 km., où il s’évapore et se perd en partie par filtration. Lorsque le Rio Desaguadero se jette dans l’autre lac Pampas Aullagas, il charrie encore un minimum de 100 mètres cubes à la seconde (ce lac se trouve à i45 m. plus bas que le Titicaca).
- D’après l’opinion populaire ce dernier lui communique avec la mer par un canal souterrain, tandis que les techniciens ont démontré que l’eau se perd par évaporation, et, surtout par filtration dans un sol, qui par sa nature, s’y prête à merveille. Ce qui est certain, c’est qu’un petit fleuve qui sert d’affluent à l’Aullagas ne charie guère qu’un mètre cube à la seconde.
- Il est évident, que si l’on soutire au Titicaca (ou au Desaguadero) la plus grande partie de l’eau reçue de ses affluents, la vitesse du courant de l’eau du Desaguadero qui est navigable diminuera et l’on regagnera l’eau complètement perdue dans la Pampas Aullagas.
- Le projet à l’étude consisterait à précipiter sur la côte du Pacifique 100 mètres cubes d’eau à la
- seconde, soustraits au Titicaca (celle de ses affluents). Après avoir été utilisés en une ou plusieurs chutes (la distance du lac Titicaca au Pacifique est d’environ 15o km. à vol d’oiseau) ils serviraient à l’irrigation de la côte péruvienne, ce qui lui donnerait 5.000.000 environ de chevaux théoriques et 2.000.000 de chevaux effectifs.
- Gomme le Titicaca est d’environ 25o mètres plus bas que le relief montagneux qui l’entoure, M. Gua-rini propose deux solutions pour tourner la difficulté : la première consisterait (ce serait la plus coûteuse, mais la plus simple apparamment), à creuser un tunnel dans le massif des Andes, la seconde moins coûteuse mais apparemment plus compliquée consisterait à pomper l’eau jusqu’au point culminant environ 4-^ 00 mètres (donc à 25o mètres environ de hauteur sur le lac ce qu’on pourrait faire électriquement; tout en amorçant l'installation par une machine à vapeur pour utiliser ensuite une chute plus élevée et en récupérant une bonne partie de la force dépensée à pomper l’eau. L’énorme courant produit serait utilisé aux nombreux usages suivants :
- i°) filectrification des chemins de fer du Sud du Pérou qui dépensent actuellement plus de 2.5oo.ooo francs de combustible par an;
- 20) Usagés miniers, qui permettraient l’exploitation économique de beaucoup de mines abandonnées faute de force motrice et de machines perfectionnées; /
- 3°) Electrometallurgie, ce qui permettrait en beaucoup de circonstances d’avoir des produits de meilleures qualités, tout en supprimant les énormes frais de combustibles qui varient entre 5o et i5o francs la tonne ;
- 4°) Usages agricoles surtout en ce qui concerne le labourage qui coûte au Pérou au moins ^5 francs l’hectare et parce qu’on présente beaucoup de difficultés, faute de bras, de nourriture pour les bêtes de somme, voir même du manque de bêtes de somme. Dans de bonnes conditions, le labourage électrique reviendrait de 5 à 10 francs l’hectare ;
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- Supplément à L’Eclairage Electrique du 31 Mars 1906
- 5°) Telphérage électrique ; ce moyen de transport permettrait l’exploitation avantageuse de beaucoup de mines, d’industries actuellement inactives, faute de moyens de communications ou de trafic suffisant justifiant l’établissement d’un chemin de fer ou simplement d’un tramways Le telphérage électrique sera d’autant plus avantageux qu’en général, au Pérou, les routes et chemins sont des plus médiocres quand il existent.
- 6°) Navigation fluviale et sur les lacs, et peut être sur la côte.
- 7°) Eclairage des villes, villages et travaux agricoles nocturnes.
- 8°) Enfin, pour alimenter de grandes industries électrochimiques sur la côte, par exemple près de Mollendo, port bien placé pour l’exportation par mer en Europe et en Amérique (nord et sud) et point de départ du chemin de fer du sud du Pérou.
- Parmi les différentes industries électrochimiques, on peut citer le cuivre électrolytique, l’extraction de l’or et de l’argent, la fabrication du carbure de calcium, l’oxygène et hydrogène électrolytiques chimiquement purs, inconnus semble-t-il aux Etats-Unis et que l’on pourrait comprimer à des pressions suffisantes., etc, etc.
- C’est-à-dire les industries électrochimiques qui ont pour but des produits qui, sous un petit volume
- et poids, ont une grande valeur. Ceci rendait réellement rémunératrice l’exploitation.
- M. Guarini insiste surtout sur la fabrication électrique des nitrates qui, dans des conditions exceptionnelles de bon marché du courant, peuvent revenir meilleur marché que ce que coûte l’extraction naturelle, par exemple au Chili. On pourrait donc tirer de l’atmosphère les nitrates que le Pérou tirait de son sol avant sa guerre malheureuse avec le Chili.
- M. Guarini est, en outre, d’avis que si son projet se réalise, il faudrait étudier des solutions nouvelles pour surpasser ce qu’aetuellement a été fait en fait d’installations hydrauliques et de transmissions électriques. Pour les premières il faudrait adopter des turbines, ayant une puissance unitaire supérieure à celle du Niagara (i3.ooo chevaux), utiliser une hauteur de chute au delà de ce que la technique a réalisé jusqu’à ce jour 5 pour les secondes, il faudrait surpasser les 60.000 volts pratiquement réalisés aux Etats-Unis, notamment en Californie,
- Le tout aurait pour but de diminuer les frais de première installation et, par là, le prix de revient du cheval heure.
- D’après un calcul fait par lui, très grosso modo, toute l’installation coûterait 200.000.000 de francs., soit 100 francs par cheval effectif installé et
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- Supplément à L‘ Eclairage Electrique du 31 Mars 1906
- CU
- 4o francs par cheval théorique Peut-être en diminuerait-on ce prix, en simplifiant certaines solutions.
- Si ce projet était mis à exécution, il surpasserait en importance pratique le Niagara, où on ne peut utiliser toute la force disponible sans supprimer les merveilleuses cascades ce à quoi le peuple Américain se refuse justement, seulement cela constituerait une installation unique et hardie, mais ce serait le commencement de l’exploitation de l’énorme force hydraulique que réservent les Andes, exploitation qui mettrait le Pérou, pays si richement doué par la nature, au niveau des premiers pays industriels.
- R. D.
- TRACTION
- Adoption de compteurs horaires pour le contrôle des mécaniciens sur le réseau des tramways de Francfort.
- L’augmentation croissante de l’énergie consommée par les tramways électriques pour un service déterminé, par suite de l’inattention des mécaniciens, a rendu nécessaire, à Francfort, l’adoption d’un système de contrôle. La Cie qui exploite le réseau des tramways à d’abord essayé d’employer des compteurs d’énergie électrique, on watt-heure mètres, placés sur les voitures. Au bout de peu de temps, il fallut renoncer à l’emploi de ces appareils qui se déréglaient et présentaient des erreurs considérables. Après quelques tâtonnements la compagnie a essayé, puis adopté sur toutes ses voitures, un système de compteur horaire qui a donné toute satisfaction. Ce compteur horaire consiste en un simple mouvement d’horlogerie à ressort que l’on doit remonter toutes les 3oo heures (45 jours environ). Ce remontage pourrait être fait électriquement, mais celle a été jugé inutile. Le cadran des compteurs comporte deux aiguilles et est divisé, comme le cadran des pendules ordinaires en 12 heures de 60 minutes. Le balancier du mouvement d’horlogerie à cylindre est enrayé, quand il ne passe pas de cou-
- rant, par un échappement commandé par un électro-aimant etest rendu libre pendant toutle temps que du courant traverse l’appareil. Cet électro-aimant est bobiné en shunt et fonctionne dès que la différence de potentiel entre ces extrémités atteint 35o volts : cet électro-aimant, muni de résistances additionnelles, est placé en parallèle avec les moteurs et leurs résistances de démarrage. Dès que la voiture marche sous courant, l’électro-aimant est excité et le compteur se met en marche; dès que la voiture marche sans courant, l’électro-aimant enraye le balancier et le compteur s’arrête.
- Tous les matins le receveur indique sur une feuille le chiffre marqué parle compteur: après un nombre donné de voyages ou à la fin du service, il inscrit à nouveau le chiffre du compteur, et en déduit le nombre de courant-minutes employés par le mécanicien pour un nombre de voyages donné. Un coefficient tient compte de la différence de poids que peut présenter le véhicule (s’il y a une voiture d’attelage par exemple). Une consommation trop élevée indique soit un manque d’attention du mécanicien, soit un mauvais état de la voiture qu’on examine alors.
- L’introduction des compteurs horaires sur le réseau des tramways de Francfort a amené une diminution de 12,9 % sur l’énergie consommée ; en outre elle a entraîné une économie sensible sur les sabots de freins.
- O. A.
- Les chemins de fer électriques de la Gruyère (Suisse).
- Le réseau de la Gruyère relie entre elles les localités de Palézieux, Châtel-Saint-Denis, Bulle et Montbovon ; sa longueur totale est de 46 kilomètres environ, il traverse une région accidentée et son tracé a dû faire l’objet d’études très-précises pour que les rampes n’y dépassent jamais la limite maxima de 32,i°/00. Le mode d'exploitation employé est la traction par fil aérien et retour par les rails.
- Le réseau est alimenté par l’usine hydroélec-
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- Supplément à L Eclairage Electrique du 31 Mars 1906
- trique de Montbovon complétée par les sous-stations de Châtel-Saint-Denis, Semsales, Albeuve et Bulle. Chaque sous-station comprend trois convertisseurs rotatifs constitués chacun par un moteur asynchrone, triphasé, de 100 chevaux accouplés directement, au mojen d’un manchon électrique et isolant, à une dynamo Alioth. Les moteurs et les dynamos tournent à 58o tours-, les premiers reçoivent les courants triphasés sous 5oo volts; les secondes produisent du courant continu sous 760-1.000 volts. Les auto-motrices sont de deux types. Les unes sont à quatre essieux, entraînés chacun par un moteur de 35 chevaux ; elles sont employées pour la traction des trains de voyageurs et de trains mixtes.
- Les autres sont plus puissantes et sont destinées aux trains de grande longueur ; chacune est munie de quatre moteurs de 80 chevaux et peut entraîner sur les plus fortes rampes un train de i3o tonnes à une vitesse de 17 kilomètres à l’heure.
- Les moteurs sont réunis par groupes de deux, les deux groupes pouvant être accouplés en parallèle ou en série.
- E. G.
- Le chemin de fer à voie étroite de Lausanne. Mondon.
- La ligne de Lausanne-Mondon, exploitée par la « compagnie des chemins de fer du Jorat », s’étend sur une longueur de 23 kilomètres, avec un embranchement de 5.000 mètres entre Savi-gny et Tumarin.
- Le service est effectué par des voitures électriques. Une usine centrale, établie à Montbovon, produit des courants triphasés à 8.000 volts, qui sont transformés, en continu de n5o volts. Ce
- courant est amené au voitures par un fil de trôlet de 8 mm2 en cuivre dur. La chute de tension sur la ligne atteint environ 20 %, soit i5o volts en
- moyenne.
- Chaque station de transformation possède deux tableaux de distribution séparés, l’un pour la haute tension, l’autre pour la basse tension ; deux groupes sont installés à chaque sous-station, un seul étant en général en fonctionnement. L’un des groupes est constitué par un moteur synchrone, actionnant une dynamo, l’autre par un moteur synchrone actionnant aussi une génératrice; les deux moteurs ont même puissance, même vitesse (5oo tours) même nombre de pôles (12).
- Les deux moteurs commandent des dynamos identiques, à enroulements shunts ; la tension aux bornes est 760 à 900 volts; le rendement, g^5 %. Le rendement des groupes atteint en moyenne 87,6-88.5 % à pleine charge; il est de 83 % à
- demi-charge.
- E. G.
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- Transmission et Distribution
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- 168.968, 7 avril 1904. — Mullexdorf. — Méthode par le réglage de la tension aux points d’utilisation d’un réseau. — Cette méthode de réglage de la tension aux points d’utilisation d'un réseau est caractérisée par le fait que les conducteurs partiels d’un ou plusieurs feeders en parallèle peuvent être employés individuellement ou par groupes unipolaires ou multipolaires suivant les différentes valeurs de la charge, de façon à modifier, d’une façon correspondante, la résistance présentée par ces feeders et à rendre inutile, les conducteurs d’équilibre.
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- Supplément à L’Éclairage Electrique du 31 Mars 1906
- CL ni
- BRÉVETS AMERICAINS
- 796.555. — A. F. Berry. — Appareil régulateur automatique pour distribution de courant alternatif. — Lorsque l’intensité du courant tombe au-dessous d’une valeur déterminée, et devient insuffisante, un électro s’excite et le jeu de son armature provoque la mise en circuit d’un transformateur supplémentaire dont les circuits primaire et secondaire se connectent en série avec les circuits correspondants du transformateur principal. Cette action de secours se maintient tant que dure la surcharge de ce dernier et prend fin automatiquement avec elle lorsque, le débit normal étant rétabli, l’électro redevient inerte et coupe le transformateur de secours.
- 796.860. — J. Id. Rusby. — Commutateur. — Commutateur mural pouvu de deux boulons de contact servant chacun à déplacer le bras de contact dans une direction différente. Une came à rouleau retient ce dernier dans chacune de ses positions extrêmes.
- 298.171. — H. P. Davis. — Coupe-circuit. — Afin d’éviter que l’arc qui se forme lors de la fusion d’un plomb ne détériore les bornes, le fusible est renfermé dans un tube en ébonite qui est relié à un bras mobile que l’on peut à
- volonté actionner pour couper le circuit. Si le plomb fond accidentellement, l’arc s’éteint de lui-même à l’intérieur du tube.
- 798.4i4- — A. S. IIubbahd. — Réglage automatique de circuit de distribution. — Dans une distribution d’énergie électrique comportant l’emploi d’une batterie d’accumulateur et d’un survolteur un dispositif spécial pour fonction d’insérer automatiquement une résistance dans le circuit du champ lorsque l'intensité du courant dans ce dernier s’élève outre mesure.
- 799.177. — V. Marti net to. — Transmission d'énergie électrique. — Deux moteurs à induction dont les rotors sont reliés mécaniquement, ont leurs enroulements secondaires connectés en série et disposés de telle façon que le courant produit dans l’un d’eux par l’autre inllue sur le circuit primaire.
- 799.684. — H. N. Synder et L. A. Hardison. — Protecteur pour fusible. — Le fil fusible est logé dans un tube où il est supporté par une bande isolante formant zigzags et percée de trous disposés dans le même plan pour le passage du fil fusible. Cette disposition a pour but d’éviter la formation d’arcs lorsque ce dernier vient à fondre.
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- Supplément, à L‘Eclairage Electrique du 31 Mars 1306
- BREVETS FRANÇAIS (1)
- 356.^83 du 9 août, 1905 — Pieper et L’Hoest. Accouplement pour câbles exposés à se rompre.
- 356.807 du 16 août 1906. — Ghanoux et Gie. Bouchon de prise de courant électrique à broches.
- 356.808 du 16 août 1905. — Giianoüx et Cie. Mécanisme pour interrupteur de courant électrique à bouton poussoir.
- 357.004 du 17 août 1906. — Gixders. Connexion de sûreté pour conducteurs aériens.
- 357.387 du 1e1' septembre 1905. — Compagnie Française Thomson-Houston. Perfectionnements aux interrupteurs à huile.
- 357.439 du 2 septembre iqo5. — Bexassy. Interrupteur électrique à clef de sûreté.
- 357.539 du 6 septembre 1905. — IIartig. Fusible multiple avec mise en circuit d’un nouveau fusible.
- 357.558 du 8 septembre 1905. — Kowski. Transmission de l’énergie par l’électricité.
- 357.643 du 11 septembre 1905. — - Berry. Appareil de distribution de courants alternatifs.
- (!) Communiqués par M. Josse, 17, boulevard de la Madeleine.
- 357.643 du 11 septembre 190.5.-— Berry. Distribution de courants alternatifs.
- 357.749 du i5 septembre 1905. —Société Siemexs-Schuckert. Mise en circuit et hors circuit de conducteurs à haute tension.
- 357.999. — Société G. et H. B. de la Mathe. Appareil de suspension et réunion de câbles armés. ,
- 357.9,39 du 22 septembre 190b. — Gardner. Perfectionnements dans les mécanismes pour actionner les coupe-circuits ou intei rupteurs.
- 357.947 du 22 septembre 1905. — Reboha. Relais à conducteur-fusible.
- 358.o64 du 26 septembre 1906. —Tilney. Réglage automatique du voltage dans les circuits électriques. *
- 358.522 du 14 octobre 1905. — Berry. Appareil pôur la distribution de courant alternatif.
- 358.457 du 14 octobre 1905. — Kitsee. Transmission à grande distance de courants d’induction et autre.
- 358.57.3 du 16 octobre njo5. — Kitsee. Conducteur.
- 358.708 du 20 octobre iqoô. — Miet. Indicateur de la charge des conducteurs électriques.
- 358.7,34 du 21 octobre 1905. — Société Autopyron (système Hilkier). Circuits électriques de contrôle à indicateurs thermiques.
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- Supplément à L Eclairage Électrique du 31 Mars 1906
- CL V
- Traction
- BREVETS ALLEMANDS
- 157.92g, 9 juillet 1904. — Gabriel^ — Connexion pour éclissage électrique clés rails de chemin de fer. — Deux demi pièces coniques en forme de cônes à inclinaison opposée avec rebords sont introduites de part et d’autre du rail, avant la mise en place des éclisses, dans des trous ménagés à cet effet dans le rail. Au moment du serrage des éclisses qui apparaissent sur les bords de ces pièces, le serrage extrêmement énergique produit par le coincement des pièces coniques assure un bon contact électrique. Les pièces introduites dans les extrémités des deux rails voisins sont reliées entre elles au moyen de bandes de cuivre.
- 157.949, 7 juin 1904. — Ateliers d’Œrlikox. — Support pour fd de traction employé avec archet de contact frottant vers le bas.-— Ce support présente une courbe de raccordement connexe par rapport à l’archet et soutient le fil dans une gorge supérieure.
- 158.796, i5 juin 1904. — Allgemeine Elektri-citats Gesellschaft. — Organe de prise de courant pour véhicules électriques. — Cet organe de prise de courant, entraîné par la voiture au moyen d’un câble souple, porte deux galets de roulement à gorge
- qui reposent sur les deux fils d’amenée et de retour du courant. 11 est caractérisé par le fait que la traction qu’exerce le câble sur le chariot mobile coupe, pour toutes les positions relatives de la voiture et du chariot de prise de courant la surface de sustentation de celui-ci à l’intérieur du polygone de sustentation : de cette façon toute force de renversement est évitée et le déraillement ne se produit pas.
- BREVETS AMÉRICAINS
- 796.501. — G. L. Courtney. — Support isolant pour rail conducteur. — Se compose d’un bloc massif en ciment dans la masse duquel est scellée une plaque métallique de base destinée à recevoir les boulons de fixation. Un rebord extérieur assure un meilleur isolement du bloc support.
- 797.141. — F. K. AI Berty. et M. E. Laum-brancii. — Block système . — Lorsqu’une voiture pénètre dans une section, elle heurte au passage un disque à contact qui, en tournant, vient s’accrocher aux cliquets à ressort d’armatures d’électro-aimants et est maintenu par ceux-ci dans la position de « voie fermée )) jusqu’à ce que la voiture, en franchissant la limite extrême de la section, ait établi un contact qui
- fils et cables électriques
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- CL VI
- Supplément à L'Eclairage Electrique du 31 Mars 1906
- ferme le circuit des électros et provoque le déclanchement du cliquet. Le disque revient à sa position primitive de « voie ouverte » par l’action de son ressort de rappel.
- 797.187. — F. H. Ensign. — Signaux lumineux. — Le fanal électrique de queue, très puissant, est muni d’un réflecteur de forme spéciale, qui lorsque les freins sont appliqués, exécute une série de mouvements ininterrompus dans le but de signaler aux voitures qui suivent qu’il vient de se passer quelque chose d’anormal sur la voie et qu’elles ne doivent se rapprocher qu’en rallentissant d’allure.
- 797.191. — S. E. Foreman. -— Signaux explosifs. — Deux câbles à trolet sont disposés le long de la voie. Chaque voiture est munie d’une tige de contact terminée par une poulie qui court le long de ces câbles et complète le circuit. Lorsque, par suite de la trop grande proximité de deux véhicules en marche, la résistance de ce circuit devient trop faible, provoque l’inflammation d’une fusée dont la détonation avertit les mécaniciens de leur rapprochement dangereux.
- 797.254. — Attilio Beeiî. — Tramway à contacts superficiels. — Le courant est fourni aux voitures par des boîtes métalliques disposées au ras du sol dans l’entrevoie : le couvercle de ces boîtes, soulevé mécaniquement lors du passage de la voiture, établit le circuit avec le conducteur qui est disposé sur toute la longueur de cette dernière.
- 797.689. — N. D. Liîvix. — Trolet auxiliaire. — Se compose d’un tambour à ressort sur lequel est enroulé un câble flexible qui, avec une perche spéciale, permet de faire manœuvrer les voitures en dehors des lignes régulières à trolet.
- 798.368. — S. B. Stewart. — Sabot de contact pour troisième rail. — Au lieu d’être monté libre avec des articulations en diagonale, le sabot est appuyé sur le rail d’une façon plus ferme et plus constante par l’intermédiaire d’un ressort.
- 797.863. — M. Milch. — Signaux électriques pour traction. — Le circuit propre aux signaux fonc_ tionne par synchronisme avec un circuit de dis-
- tribution de courants alternatifs à haute fréquence de telle façon que lorsqu’une seule voiture occupe la section de voie comprise dans le circuit de signal, les deux courants sont en phase ; mais si une seconde voiture vient à pénétrer sur la même section, le synchronisme est détruit et un signal sémaphorique apparaît aussitôt.
- AVIS
- Constitution de nouvelles sociétés.
- Société anonyme cl’Electricité de Constantine. — Siège social : i4, rue du Rocher, Constantine (Algérie).
- — Capital : 16.000 fr. — Constituée le 22 novembre 1905.
- Société d’Electricité cle la Muette. — Siège social : 8, rue Ménars, Paris. — Capital : 200.000 fr. — Constituée le 23 décembre igo5.
- Société anonyme industrielle du Neez. — Siège social: à Pau (Basses-Pyrénées). — Capital : 5o.ooo fr.
- — Durée 35 ans. — Constituée le 12 juillet 1905. Compagnie Méridionale cV Eclair a ge et de Force. —
- Société anonyme. — Siège social : 67, rue de Paradis, Marseille. — Capital: 5oo.ooo francs,
- — Constituée le 28 décembre 1905.
- Compagnie Electrique de Montcley (Société anonyme).
- — Siège social : 18, rue Chifflet, à Besançon (Doubs). — Capital : 160.000 fr. — Constituée le 9 janvier 1906.
- Société des forces motrices de la Vis (Société anonyme). — Siège social : 8, rue Pillet Will, Paris.
- — Capital : 1.260.000 fr. — Constituée le 25 janvier 1906.
- Compagnie des Eaux et cl’Electricité de Madagascar (Société anonyme). — Siège social : 8, rue de la Charité, Lyon. — Capital : i.ooo.ooofr. — Constituée le 29 janvier 1906.
- Brevet d’ïnvention
- La Société dite Mica Insulator C°, titulaire du brevet français n° 316,264 du 26 Novembre 1901, pour (( Perfectionnements dans la fabrication des matières isolantes », désirerait traiter avec industriels français en vue de la cession ou de l’exploitation par voie de licence du dit brevet.
- S’adresser à Paris, 21, rue de la Rochefoucauld.
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